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点音源が実現すると、音響計測やバーチャルリアリティーに有用である。本研究は、1ビットデジタル信号で変調したレーザ光を集光することで音源を実現する方法を提案するものである。強力なレーザ光を集光することで気体のブレークダウンによる点音源の生成をめざす。
本年度の成果は次のとおり。
1)Δ-Σ変調による1ビット信号で変調したレーザシステムの構成
まず、2次Δ-Σ 変調をパソコン上で行い、パターンジェネレータボードから1ビット信号を出力するシステムを構築した。さらに、この信号をパルス密度列に変換して、波長680nm、出力20mWの半導体レーザを駆動する実験系を完成した。このシステムにより、最大クロックレート 10MHz以上のΔ-Σ変調レーザ光の発生が可能である。
2)1ビット変調レーザ光による光音響信号の発生実験
強力レーザ光での気体ブレークダウンの発生を行う前に、弱いレーザ光を固体試料に照射して光音響的に振動や音波を発生させることを試みた。試料として円盤あるいは短冊状の金属板を用い、これに1ビット変調レーザ光を照射して、発生する振動を圧電ピックアップやレーザドップラ振動系で計測した。また、マイクロホンによる放射音圧の測定も行った。その結果、原理通り、1ビット信号から原信号成分が再生されることが確かめられた。
3)次年度以降の研究計画
レーザ出力を増大して、試料を用いずに空中点音源の実現をめざす。
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