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多色周波数安定化LDと高速カメラによる絶対面形状・高速面内変位計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03155
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 生産工学・加工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

明田川 正人  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10231854)

研究分担者 平田 研二  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (40314364)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワード動的面内変位 / 干渉計 / 正弦波位相変調法 / 高速度カメラ / 空気屈折率分布 / 多色法 / 面形状 / 面内変位 / 周波数安定化光源 / 画像ロックイン / 周波数安定化LD / 正弦波位相変調 / ビームポイントスタビリティ / 正弦波周波数変調 / 面形状計測 / 絶対面形状計測
研究成果の概要

2色のLD(633nm, 512nm)と1台の高速度カメラおよび1個の電気光学素子を用いて、これらに正弦波位相変調法を適用し、2色同時に動的な面内変位を計測可能な干渉計を構築した。これを用いてレーザビームの伝播する空間内の空気屈折率分布の時間変動を2色法を適用しながら捉えることができた。この成果によりレーザビームを直線基準として用いる真直度測定器の空気揺らぎ補正を可能とする目処を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動的な面内変位や絶対面形状の測定は精密工学などの発展に重要である。また光が伝播する面内の動的な(絶対)屈折率分布を知る手法も同様に重要である。動的な面内変位を測定する手法を開発し、これを光が伝播する面内の動的な屈折率分布測定に適用した。この結果は、レーザビームを直線基準とする真直度・角度測定の空気揺らぎによる測定不確かさの補正を可能とするものであり、精密機器産業への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ハノイ工科大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノイ工科大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of residual amplitude modulation appeared in commercial electro-optic modulator to improve iodine-frequency-stabilized laser diode using frequency modulation spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Quang Anh Duong, Thanh Dong Nguyen, Thanh Tung Vu, Masato Higuchi, Dong Wei and Masato Aketagawa
    • 雑誌名

      Journal of the European Optical Society-Rapid Publications

      巻: 14 号: 1 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1186/s41476-018-0092-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Iodine-frequency-stabilized laser diode and displacement-measuring interferometer based on sinusoidal phase modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Quang Anh Duong, Thanh Tung Vu, Masato Higuchi, Dong Wei and Masato Aketagawa
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 29 号: 6 ページ: 065204-065204

    • DOI

      10.1088/1361-6501/aab706

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 2色で2次元面内変位計測可能な正弦波位相変調干渉計の開発2020

    • 著者名/発表者名
      横山琢弥,大塚建斗, 樋口雅人, 韋 冬, 明田川正人
    • 学会等名
      2020年度精密工学会春季大会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 531nm帯分布帰還型レーサダイオードの周波数安定化と変位計測2019

    • 著者名/発表者名
      木原 心・樋口雅人・韋 冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 633nm帯分布ブラッグ反射型レーザダイオードの周波数安定化と変位計測2019

    • 著者名/発表者名
      安城雄大・樋口雅人・韋 冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2次元面内変位干渉計によるレーザ直線計の評価2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 獏・韋 冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 531nm帯分布帰還型レーザダイオードの周波数安定化と変位計測2019

    • 著者名/発表者名
      木原 心・樋口雅人・韋  冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 633nm帯分布ブラッグ反射型レーザダイオードの周波数安定化と変位計測2019

    • 著者名/発表者名
      安城雄大・樋口雅人・韋  冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2次元面内変位干渉計によるレーザ直線計の評価2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 獏・韋  冬・明田川正人
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正弦波周波数/位相変調干渉計のための新しい復調法の提案および画像データへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      中川盛太, 樋口雅人, 韋  冬, 明田川正人
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A New Demodulation Method for Sinusoidal Frequency/Phase Modulation Interferometer Without Lock-in Amplifiers2017

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Nakagawa, Masato Higuchi, Wei Dong, Masato Aketagawa
    • 学会等名
      The 7th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 変位計測装置2018

    • 発明者名
      明田川正人ほか
    • 権利者名
      明田川正人ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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