2021 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of absolute displacement in an ultra-compact crystal mirror surface oscillator using the laser speckle method
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17K06466
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
渡部 泰明 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60175130)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | レーザスペックル / LD / 鏡面反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Laser Speckle干渉法は，圧電デバイス表面を可視化する方法であり，様々な手法が用いられている．近年では，携帯機器の更なる高周波化に伴って，圧電デバイス等を鏡面加工される方法が明らかになり，特に水晶振動子の動向として，凸凹から鏡面に仕上げる方法が用いられている．
これまでの研究では，鏡面測定を測るため正確に入射角16°および赤色レーザ（λ= 630 nm）を入射することで，Laser Speckle干渉が得られていた．この様な手順で鏡面測定は行われていたが“面内振動を測るためにレーザ入射角を水平にできないのか”という問題があり，また水平面に対し垂直な方法，所謂面外変位を撮影できないのか等の問題があったので本研究が行われる状況にあった．博士課程の学生がこれにチャレンジし，鏡面において紫外線レーザ377nmで水平軸が10°～45°までをLaser Speckleの前段階として達成することに成功した．
Laser Speckle干渉の内，最も大切なこととして，絶対振動変位を正確に測るための手法は未開拓であり，やり遂げなければならない．これは別の博士課程の学生が対応し成果を上げることになった．さらに本研究ではLaser Speckle干渉法に“振動子に見立てたデバイス”を外部セラミック振動子で駆動し，Laser Doppler振動計を用い，鏡面の絶対変位計測を行うことを試みた．具体的なシステムを後程示すが，Laser Speckle干渉計には紫外線377nmのレーザを利用して，Laser Doppler振動計とLaser Speckle干渉計は，画像相関を通して関係性を持ち，かつ振動変位絶対値が存在することが分かった．
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