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1.自己混合効果を利用した半導体レーザ速度計(LDV)は、複雑な光学系を使用せずに構成可能なため、センサヘッドの小型化を実現することができる。我々は、Y分岐導波路を使用した2ビーム照射による集積型LDVを提案している。
2.予備実験として、2本のファイバの先端に直径5mmのグラスロッドをファイバレンズとして設置し、オフセット照射を行った。半導体レーザとしては波長1.55[μm]のDFBレーザを用い対象物としてモータを使用した.レンズを光軸方向と垂直にスライドさせ、オフセット角度を変化させたときの電気スペクトラムアナライザで観測されるドップラシフト周波数を観測した。これにより求めたモータ速度は、市販の速度計での測定結果とほぼ一致していることを確認した。
3.Y分岐導波路の出射端にファイバレンズを設置し、オフセット照射を実現し、その最適な位置を求めた。ファイバレンズは、125μm径の単一モードファイバ(SMF)と、1000μm径のプラシチック光ファイバ(POF)の2種類を使用した。ドップラシフト周波数を観測した結果、ファイバレンズは分岐間隔の中央部が最適な位置であることを明らかにした。
5.速度計測の結果、誤差の原因はオフセット角度の解析値にあることが分かった。Y分岐導波路の出射光に広がるため、解析法ではなく、光線追跡法によるオフセット角度の再検討を行った。この値を用いる事によって、誤差を少なくすることができた。以上の結果、所期のように、ファイバレンズ付きY分岐導波路によるLDV用小型センサヘッドの構成が可能となることを明らかにした。
6.さらに、ファイバの先端をV字加工することによって、1本のファイバによる2ビームオフセット照射が可能なことを新規に見出した。実験によりその動作を確認した。この構成は実用上も極めて有望と思われる(特許出願中)
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