2018 Fiscal Year Annual Research Report
多色周波数安定化LDと高速カメラによる絶対面形状・高速面内変位計測法の開発
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17H03155
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
明田川 正人 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10231854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 研二 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (40314364)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 面内変位 / 空気屈折率分布 / 周波数安定化LD / 画像ロックイン / 正弦波位相変調 / ビームポイントスタビリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多色（531nm,633nm,780nm）の周波数安定化レーザダイオードを製作し、これを光源とする正弦波位相／周波数変調干渉計を開発した（学会発表1と2）。正弦波位相変調干渉計では電気光学素子を用いてレーザ光の位相変調を行う。しかし電気光学素子と入射レーザ光の偏光のマッチングが取れない，光学素子の入力電圧と温度による屈折率変動などで位相変調に振幅変調が混入する場合がある。この振幅変調の除去制御を行いより高い周波数安定性と変位計測の安定化を図ることが出来た（公表論文１）。
空気屈折率変動を光源の多色化により除去することが本研究課題の最終目的である。可動ミラーを固定した干渉計では、空気屈折率変動は伝搬するレーザビーム内の２次元変位を捉えることで評価可能である。これとビームの真直性を表すビープポイントスタビリティーを同時に計測するシステムを開発した（学会発表3）。これにより、ビームポイントスタビリティと２次元面内変位（２次元屈折率分布）が関係することが判った。この実験は電気光学素子を用いた単色光学系で行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
＊多色の周波数安定化レーザダイオードを開発したこと。
＊ロックインアンプを用いず正弦波位相／周波数変調干渉計の復調が可能になったこと。
＊ビームポイントスタビリティと２次元屈折率分布を同時に計測できるようになったこと。
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| Strategy for Future Research Activity |
光源の多色化を図る。現在は633nm周波数安定化LDを光源としているが、これに加え780nm周波数安定化LDと531nm周波数安定化LDを光源とする変位計測あるいは面内変位計測干渉計を開発する。また多色でのビームポイントスタビリティーと屈折率分布の同時計測を試み多色法の有効性を確認する。最終的には空気中で多色法による2次元面内変位計測法を開発する。
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