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全光学駆動による光ヘテロダイン計測用Nd:YAG微小レーザの開発と光計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 08455030
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関群馬大学

研究代表者

芳野 俊彦  群馬大学, 工学部, 教授 (90013169)

研究分担者 SINHA Pranay  群馬大学, 工学部, 助手 (60272259)
高橋 佳孝  群馬大学, 工学部, 助手 (30216767)
研究期間 (年度) 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
キーワード光ヘテロダイン計測 / 光センサ / 固体レーザ
研究概要

本研究では光ヘテロダイン干渉計測法に用いられる新しいタイプの光源として、Nd:YAGマイクロチップレーザ(MCL)について研究を行った。励起光源であるLD光とMCLチップは全てファイバ結合励起で構成した。指向性のよい発振光は出力1mW、単一軸モードで、直交直線2周波光を発生した。出力光を偏光子で干渉させたときのビ-ト周波数は100MHz程度、偏光消光比は-40dB以下である。このビ-トは
1.荷重特性:約0.1MHz/gw
2.温度特性:2MHz/deg(ビ-ト)、0.02nm/deg(レーザ発振周波数)
といった特性を持つ。これらの性質を利用し、励起用とは別のLDを照射し光学的な熱歪みを生じさせることでビ-ト周波数の安定化を行った。発生するビ-ト周波数を周波数カウンタで読み、設定周波数との差信号を加熱用LDドライバにフィードバックすることで、フリーランニング時で生じるビ-ト周波数のドリフト、突発的なビ-ト信号の消滅が除去でき、【plus-minus】1MHzの安定化が達成できた。またビ-トの発生要因について検討を行い、MCLで観測される100MHzのビ-トは2.7x10の-3乗の位相異方性に対応することがわかっ
開発したMCLは遠隔制御によってその場発振ができるので、これをヘテロダイン干渉ファイバセンサに応用すると、所望の計測点においてクロストークと光路差のほとんどない2周波光を利用できる。この応用例として、マイケルソン型干渉計で構成される変位計測の実験を行い、干渉計の一方の腕のミラーを取り付けたスピーカを動かしたときの変位の測定から、本センサシステムはnm精度の精密な変位計測を実現しうることがわかった。

報告書

(1件)
  • 1996 実績報告書

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公開日: 1999-03-08   更新日: 2016-04-21  

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