2010 Fiscal Year Annual Research Report
ブロック状光素子を用いた扱いやすく安価な光学実験教材の開発
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21500849
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
馬場 一隆 仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 教授 (10192709)
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| Keywords | 光学素子 / 理科教材 / 白色光源 / 光ビーム / 波長合・分波器 / 糖度計 / 偏光スプリッタ / 屈折率測定 |
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| Research Abstract |
本年度は、ブロック状光素子の試作、及び前年に引き続き応用教材の開発を中心に研究を進めた。
先ず、分光実験等に欠かすことができないビーム状の白色光源を、白色LED、ピンホール、マイクロレンズを組み合わせて試作した。数十cmの距離にわたって比較的平行なスポットサイズ5mm程度のビーム状白色光源の試作に成功した。ただし、ビームの向きの微調整の機構等、まだ改良の余地は多い。
また、多重反射を利用した液体用の高感度光吸収用のセル、直角プリズムを利用したキューブ状の波長合分波器等の試作を行い、これも今後更に改良が必要であるものの、基本的には目的にかなった素子を試作することができた。
応用教材の開発としては、前年に引き続き、液体用の糖度計について検討を進めた。三角プリズムを利用して、反射率変化率変化から糖度を読み取る方式のものについては、糖度0から20%の糖液に対応して利用できるキットの試作に成功した。ただし、三角プリズムの自作等、低価格化の検討をさらに進める必要がある。
また、ブロック状光学素子と組み合わせて用いることができる光送受信器用の導波路型偏光スプリッタについては、方向性結合器型のものについて理論的な検討を進め、その設計例を示した。さらに、光ファイバ中に設けられたギャップ中のビームの広がり方が液体の屈折率に依存することを利用した屈折率測定法等、関連分野についての研究も進めた。
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