| 研究分担者 |
大杉 幸久 日本碍子(株), 研究本部, 研究員
幸田 盛堂 大阪機工(株), 技術本部, 主任研究員
高橋 哲 大阪大学, 工学部, 助手 (30283724)
高谷 裕浩 大阪大学, 工学部, 助教授 (70243178)
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| 研究概要 |
平成9年度は,レーザトラッピングプローブ光学系の設計・試作および基礎実験を行い,以下のような成果を得た.
1.プローブ球トラッピング光学系とプローブ球微小変位検出光学系より構成されるレーザトラッピング光学系の設計を行った.まず,レーザのパワー,偏光状態,スポット径および集光対物レンズの開口数や焦点距離等の光学定数を光の放射圧理論に基づいて計算し,直径数μmのプローブ球を3次元的に捕捉する光学系を設計した.次に,干渉光学系によって形成される干渉縞の変化によってプローブ球の微小変位を計測する光学系を設計した.
2.出力2Wの半導体レーザ励起高出力固体レーザ(CW Nd:YAGレーザ,波長1064nm),波長選択用ダイクロイックミラー及び集光対物レンズなどから構成されるプローブ球トラッピング光学系およびHe-Neレーザ,Mirau干渉対物レンズ,第2対物レンズ,接眼レンズ及び干渉縞検出用のCCDエリアセンサなどから構成されるプローブ球微小変位検出光学系を融合したレーザトラッピング光学系を試作した.
3.試作したレーザトラッピングプローブ光学系を用いてLCD用高精度スペ-サシリカ粒子(直径5〜8μm)のレーザトラッピングを試みる基礎実験を行い、トラッピング特性やプローブ球トラッピング位置の安定性を定量的に調べる基礎実験を行った.まず,トラッピング力の理論計算に基づいてトラッピング特性を調べ,水中での3次元トラッピングを実現した.次に,トラッピング条件下でのプローブ球微小変位のMirau干渉計を用いた計測によって,プローブ特性として重要な捕捉安定性および位置検出特性の解析を行い,ナノメータオーダの精度が実現できる可能性を示した.
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