2023 Fiscal Year Annual Research Report
光コム次元変換光学とその場自律校正法の創出によるサブアトム級３次元超精密計測
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20H00211
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高 偉 東北大学, 工学研究科, 教授 (70270816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 裕樹 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70606384)
松隈 啓 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90728370)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 精密計測 / 精度 / 分解能 / 超短パルスレーザ / 光周波数コム / 変位 / 形状 / 位置決め |
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| Outline of Annual Research Achievements |
計画最終年度となる令和５年度は，昨年度構築したＺ位置コムの低ノイズ化を行うことによって，検出分解能の向上を図った．またＺ位置コム光学系で応答スペクトルの空間フィルタとして用いていたシングルモードファイバを非線形光学結晶に置き換えることで，新たに対象Ｚ位置を非線形光学発生現象である第二高調波発生により取得可能な原理検証実験を行った．本提案光が鵜系により，Ｚ位置に加えて，対象物チルト角を同時に取得可能な光学系を提案し，対象物表面形状に対してロバスト性を確保した計測の実現可能性を示した．
また，前年度に構築を行った絶対位置２軸不等ピッチ絶対グリット製作システムで作製を行った２軸不等ピッチグリットの絶対位置読み取り光学系であるＸＹ位置コム光学系において，捕捉した光スペクトルから得られる絶対位置分解能より小さい変位を干渉信号の内挿処理信号処理アルゴリズムから得る際に対象の移動方向が判別困難であった問題を解決するために，差動型ファイバ干渉受光光学系から差動型空間干渉受光光学系へ変更を行った．本光学系変更により，干渉信号位相が半波長分ずれた２つの干渉信号を取得することが可能となり，この２つの干渉信号強度を逆正接変換することで対象物の移動方向を識別可能な高分解能絶対位置が取得可能であることを確認した．
最後にさらに，ＧＰＳ同期ルビジウム周波数基準器経由で時間標準にリンクして光コム光源とこれを光源に用いたＺ位置コムとＸＹ位置コムを組み合わせたＸＹＺ位置コムを実現するために，その性能を分解能，安定性，非線形誤差，不確かさなどの観点から評価した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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