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計測要求に能動的なインライン絶対測長器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K17743
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
計測工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

韋 冬  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70610418)

研究協力者 明田川 正人  
楊 平  
肖 木崢  
陳 梅雲  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード信号処理 / 測長 / 干渉縞解析 / 光周波数コム / パルス繰返し間隔長 / フーリエ変換法 / 位相クロス点 / 変調・復調 / 包絡線 / 周波数フィルタ / 長さ計測 / 繰返し間隔長 / 距離情報特定点 / 屈折率 / 高速 / 距離計測 / パルス列干渉
研究成果の概要

光周波数コムは「隣接したパルス繰返し間隔長」(以下ではAPRIL)という物差を持っている。APRILによる長さ計測を実現するには、変形マイケルソン干渉計を提案している。両物体鏡からの反射光による干渉縞をそれぞれ取得できる。これまでは、干渉縞を線形検出していたが。干渉縞の非線形検出を試みた。
干渉縞から距離情報を特定するために、フーリエ変換法を利用し、包絡線を再建する。この再建にフーリエ変換法が使われる。その中で周波数領域に置いて、信号とノイズを区別するためにフィルタリングという操作がある。どのようにフィルタを選択するのか、明確な基準はなかった。周波数ペアモデルを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2009年、フェムト秒レーザーによるフェムト秒光周波数コム(以下では光コム)が計量法の特定標準器(長さ)として採用された。光コムの中心波長は通信用の光ファイバーの波長帯Cバンドと一致する。そのため、光コムが光ファイバー中を伝搬した時、光の損失が少ない。レーザー光がより長距離に伝搬できる。本研究はこのようなシステムができた時、送られた光信号から、どのように長さ計測を実現するのかを研究している。すべての長さ計測とそのトレサビリティは光ファイバーを介して、光コムによりリアルタイムで統一されることにつながる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Xiamen University/Beijing Institute of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京理工大学/厦門大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Using phase of second-harmonic interference fringes as a position marker for detecting the zero optical path difference in a nonlinear pulse-train interferometer2019

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei and Muzheng Xiao
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 58 号: 03 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.oe.58.3.034106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequency pair model for selection of signal spectral components to determine position of zero optical-path difference in a pulse-train interferometer2019

    • 著者名/発表者名
      Wei, Dong Yang, Ping and Xiao, Muzheng
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 434 ページ: 124-127

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2018.10.059

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Automatic selection of frequency domain filter for interference fringe analysis in pulse-train interferometer2018

    • 著者名/発表者名
      Wei, Dong and Aketagawa, Masato
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 425 ページ: 113-117

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2018.04.080

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Securing noise-adaptive selection of interference signal by nonlinear detection2018

    • 著者名/発表者名
      Wei, Dong and Aketagawa, Masato
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 15 ページ: 19225-19234

    • DOI

      10.1364/oe.26.019225

    • 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
  • [雑誌論文] Phase information-assisted method to obtain position of zero optical path difference for a pulse-train interferometer2018

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei Yusuke Nagata and Masato Aketagawa
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 57 号: 11 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1117/1.oe.57.11.114106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Do we need all the frequency components of a fringe signal to obtain position information in a vertical scanning wideband interferometer?2018

    • 著者名/発表者名
      Wei, Dong Xiao, Muzheng and Yang, Ping
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 430 ページ: 234-237

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2018.08.056

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of calculation parameters for difference approximation of group refractive index of air based on two-point central method2018

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei, Muzheng Xiao and Ping Yang
    • 雑誌名

      Journal of the European Optical Society-Rapid Publications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1186/s41476-018-0083-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ランダム雑音が距離情報特定点に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      第65回応用物理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] パルス列干渉計における干渉信号抽出フィルタに関する提案 第1報:原理の提案及び数値計算による検証2018

    • 著者名/発表者名
      榎健太, 韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 群分散遅延を利用した多パルス列干渉による絶対長さ計測 第2報 空間分割装置の構築と予備実験2018

    • 著者名/発表者名
      平諒生, 韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非線形光検出器による干渉縞から位置計測に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      OPJ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 空気屈折率の感度係数の変動に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      韋冬,明田川正人
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2017(OPJ2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム雑音が距離情報特定点に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      韋 冬,明田川正人
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] パルス列干渉計における干渉信号抽出フィルタに関する提案 第1報:原理の提案及び数値計算による検証2017

    • 著者名/発表者名
      榎. 健太, 韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 群分散遅延を利用した多パルス列干渉による絶対長さ計測 第2報 空間分割装置の構築と予備実験2017

    • 著者名/発表者名
      平. 諒生, 韋冬 and 明田川正人
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical Analysis of Ground Glass Surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei, Takashi Iwakura, and Masato Aketagawa
    • 学会等名
      Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calculation of group refractive index of air by two-point difference approximation for length measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei,Muzheng Xiao, and Ping Yang
    • 学会等名
      The Twelfth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究者詳細

    • URL

      https://souran.nagaokaut.ac.jp/view?l=ja&u=100000303&a2=0000013&a3=0000032&sm=affiliation&sl=ja&sp=1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究者詳細

    • URL

      http://souran.nagaokaut.ac.jp/view?l=ja&u=100000303&a2=0000013&a3=0000032&sm=affiliation&sl=ja&sp=1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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