2009 Fiscal Year Annual Research Report
非分割型光電変換素子による超高感度高分解能ナノラジアン角度センサに関する研究
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21760094
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
荒井 義和 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 助教 (20455801)
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| Keywords | 角度計測 / 多自由度 / 位置検出素子 / 高感度 / 高分解能 |
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| Research Abstract |
本研究は、角度計測において一般的に応用されているオートコリメーション法における角度検出感度を向上させるためスポットサイズを小さくすると、光スポットの強度分布の最も強い中心部分が分割型PD隙間に埋もれてしまう事によるS/Nの低下が起こる従来技術の欠点を解消するため、非分割型光電変換素子を用いることによって光軸周り以外の微小角度変位量の測定が可能な超高感度高分解能小型多自由度角度センサを提供し、その能力を実証する事を目的としている。
本年度は以下の計画に沿って基礎実験を行った。1.光学系検討:小型化を念頭に光学素子の最適配置などの検討。2.原理検証実験:簡易な光学系を用いて原理の確認を行い、開発仕様などを決定。3.ナノラジアン1軸角度センサ作製:角度センサの信号処理回路を含んだ設計および作製。随時、電子部品・光学部品およびホルダーを購入。4.光学系組立調整:完成した1軸角度センサを現有の除振台上において、オシロスコープの出力を観察しながら光学系の調整。調整は測定範囲全域を用いて行うことが望ましいため、現有のPZTステージを用いて測定対象面を傾斜させながら行う。5.基礎実験:オシロスコープにより取得した測定結果について各特性評価などを行い、得られた結果をまとめて報告した。現状において多分割型の素子を用いた角度センサに対して感度、分解能ともに2倍程度の向上が見られた。
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