2012 Fiscal Year Research-status Report
プローブ内の移動機構を不要とする高信頼走査型レーザドップラー速度計の開発
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24760317
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
丸 浩一 香川大学, 工学部, 准教授 (00530164)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 計測工学 / 計測機器 / 速度計測 / レーザドップラー速度計 |
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| Research Abstract |
プローブ内に移動機構を設けなくても測定点を走査可能とする新方式に基づく高信頼・小型な走査型LDVを実用化するための技術開発として，(1)速度方向識別化，(2)2軸走査型LDV開発，(3)ミニチュアプローブ開発を実施した．
(1)としては，音響光学変調器（AOM）を用いた1次元速度方向識別方法を検討した．検討を行うに当たり，プローブを模擬した光学系を構築した．本光学系では，波長可変レーザからの光を偏波ビームスプリッタ（PBS）で分岐し，2本の偏波保持ファイバを経由してプローブに入力した．入力光はコリメートして回折格子に入射後，測定点に入射した．速度方向識別化のため，PBSで分岐後の一方の光をAOMにより周波数シフトした．本光学系を用いて，波長に対する測定点の位置を測定した結果，波長変化により光軸方向に測定位置を走査できることを確認した．また，回転速度の変化にしたがいスペクトルピークでのビート周波数が変調周波数を中心にシフトし，速度方向識別可能であることを確認した．
(2)としては，1台のプローブで深さ方向と横方向の両方を走査できる2軸走査方法を検討した．深さ方向走査用光学系と，ダブプリズムを用いた横方向走査用光学系を組み合わせ，入力光の偏波方向を切り替えることでプローブ内のPBSで光路を切り替える構成を提案した．実験用光学系を構築し，水平方向に動かせるように改造した回転体ターゲットを用いた実験を行った結果，偏波方向の切り替えにより，走査方向を深さまたは横方向に切り替えることができることを確認した．
(3)としては，深さ方向走査用ミニチュアプローブの検討を行った．市販の小型回折格子，ミラー，レンズを用いた場合の走査型ミニチュアプローブの設計を行った．また，第1次試作として光学部品を実装した光学系を用いて実験を行った結果，測定点走査可能であることを確認した．
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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
研究課題(1)走査型LDVの速度識別化に関しては，音響光学変調器を用いた1次元速度識別方法を確立した．研究課題(2)2軸走査型LDVの開発に関しては，1台のプローブで深さ方向と横方向の両方向を走査できる方法を提案するとともに，実験により2軸走査機能を実証した．研究課題(3)ミニチュアプローブ開発に関しては，走査型ミニチュアプローブの設計を行うとともに，小型化しても走査機能を得られることを実験的に実証した．これらのことから，本研究が順調に進展しているものと判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度に引き続き，(1)速度方向識別化，(2)2軸走査型LDV開発，(3)ミニチュアプローブ開発を行い，各課題を進展させる．また，(4)集積化走査型LDVの基礎検討にも着手する．
(1)では，平成24年度に開発した1次元速度方向識別方法を発展させ，2次元速度ベクトル識別方法を開発する．2次元速度ベクトル識別のための方式を提案するとともに，実験用光学系を構築し，回転体ターゲットを測定対象として性能評価を行う．
(2)では，平成24年度に開発した1次元速度方向識別方法を2軸走査方法に応用することで，ヘテロダイン方式による2軸走査型LDVの速度方向識別化を試みる．
(3)では，平成24年度の検討結果に基づいた第2次試作を行い，性能を検証する．また，より高機能なプローブ試作に着手する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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Research Products
(4 results)
