GHz三角波位相変調光による超高速変位の精密測定

• 研究課題/領域番号: 15K13996
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 田中 洋介 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283343)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 振動変位計測 / 光計測システム

研究成果の概要

本研究では、繰り返し測定をすることなく、一回で高速かつ微小な変位を精密測定できる手法として、高周波位相変調をかけたレーザ光を利用した干渉計測を提案し、実験による検証を行った。実験系は光通信で用いられる変調器や、光ファイバからなるもので、シンプルな構成で実現した。研究期間に、当初考案した三角波位相変調法のみならず、高周波正弦波位相変調の利用による手法も新たに発案し、50 MHz振動による動的変位の瞬時測定が可能なことを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic displacement measurement based on triangle phase modulation without preliminary measurement of half-wave voltage for phase modulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, R. Kimura, T. Ito, T. Kurokawa
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 28 号: 4 ページ: 045207-045207
  • DOI: 10.1088/1361-6501/aa5d4b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Precision measurement of dynamic displacement for unsteady vibration up to 50 MHz using phase modulated light (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuchiya, R. Kimura, Y. Tanaka, T. Kurokawa
  • 学会等名: The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2017-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] 高周波位相変調光を用いた動的変位計測―MHz振動PZTの瞬時変位測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 亮祐、土屋 光揮、田中 洋介、黒川 隆志
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 高周波位相変調光を用いた動的変位測定－測定系の周波数特性を用いた誤差低減 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋 光揮、木村 亮祐、田中 洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 2016年度日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス文教校舎（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-10-30
• [学会発表] 高速位相変調光を用いた振動変位計測―信号光強度変動の影響についての実験的検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 亮祐、土屋 光揮、田中 洋介、黒川 隆志
  • 学会等名: 第７７回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 高周波位相変調光による高速変位の計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋光輝、木村亮祐、伊藤孝優、田中洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 光波センシング技術研究会 LST57
  • 発表場所: 東京理科大学 神楽坂キャンパス 森戸記念館（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-06-14
• [学会発表] Simple and precise measurement of dynamic displacement for more-than-10-MHz vibration (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, T. Ito, R. Kimura, K. Tsuchiya, T. Kurokawa
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)2016
  • 発表場所: San Jose Convention Center, San Jose, USA
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] 高周波光位相変調を用いた高速振動変位の精密測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋 光揮、木村 亮祐、伊藤 孝優、田中 洋介、黒川 隆志
  • 学会等名: 第６３回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] High-precision and high-performance photonic sensing systems using nonlinear phenomenon, coherent interference, and optical power supply (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka
  • 学会等名: 2016 IEEE 6th International Conference on Photonics
  • 発表場所: Hilton Hotel, Sarawak, Malaysia
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 三角波位相変調光による高速振動変位計測―動作点の安定化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村亮祐、伊藤孝優、田中洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 第56回光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念会館(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-12-08
• [学会発表] 位相変調光による高速振動変位の単一ショット精密測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝優、木村亮祐、田中洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 2015年度日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス文教校舎(東京都文京区)
  • 年月日: 2015-10-28
• [学会発表] 三角波位相変調光による高速振動変位計測―深い変調による自動較正 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村亮祐、伊藤孝優、田中洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 第55回光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念会館(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-06-09