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2021 年度 実施状況報告書

タンデム型低コヒーレンス両面干渉計による透明基板の厚さと屈折率同時測定技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05321
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

平井 亜紀子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (00357849)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード低コヒーレンス干渉 / 位相シフト法 / 厚さ計測 / タンデム型干渉計 / 両面干渉計
研究実績の概要

本研究では、低コヒーレンス光を用い、両面干渉計とタンデム型干渉計の技術を組み合わせることにより、透明平行平板試料に対して、透過光や裏面反射光の影響を除き、試料の幾何学的厚さを高精度に測定する手法を開発することを目指した。両面干渉計で透明試料を測定するためには、不要な光の影響を除くために、可干渉距離が短い低コヒーレンス光を用いる。しかし、両面干渉計では、原理上、可干渉距離以上の光路差を持つ光の干渉も測定しなければならない。そこで、両面干渉計と直列に補償干渉計を接続し、補償干渉計の光路差が測定したい両面干渉計内の光路差と等しくなるように調節して、両面干渉計の検出器上で干渉信号を生成させ、その時の光路差を求める。
また、一部の光路をブロックすることで、透明平行平板試料の表面と裏面の反射光の干渉信号を検出し、分光干渉法の原理で試料の光学的厚さ(n×t)を求めることもできる。最初にタンデム干渉計で求めた試料の幾何学的厚さ(t)で除算すれば屈折率(n)が求められる。試料が厚い場合は、屈折率分散のため波長(λ)毎に光学的厚さが異なり、干渉縞の形がくずれるが、干渉光を分光することにより波長毎の光学的厚さ(n(λ)×t)を求めることができる。
令和3年度は、令和2年度に構築した補償干渉計の制御プログラムやデータ取得プログラムを改良した。また、測定用の両面干渉計の設計改良を行い、制御プログラムやデータ取得プログラムの作成を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止対策のために出勤率制限がかかった期間が長期間におよび本研究を実施する時間が予定よりも取れなかった。

今後の研究の推進方策

点検出器で干渉縞信号を取得するシステムを完成させ、干渉縞信号の解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止対策のために実験の進捗が遅れ、予定していた実験が行えなかった。次年度構築予定の干渉計の光学部品に使用予定である。

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公開日: 2022-12-28  

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