• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実施状況報告書

角度時間変換型オートコリメーション法による精密角度計測

研究課題

研究課題/領域番号 19K14857
研究機関東北大学

研究代表者

松隈 啓  東北大学, 工学研究科, 助教 (90728370)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード半導体レーザー / レーザー分光
研究実績の概要

本研究は,電流変調型半導体レーザーシステムの開発,および分光システムの開発,さらに角度センサシステムの構築を通して,オートコリメータと呼ばれる既存の角度センサを拡張し,新たな検出原理を創出することにより,高い角度分解能で,広い測定範囲を実現しようとするものである.そこで,初年度である2019年度は,1.電流変調型半導体レーザーシステムの開発,および2.分光システムの開発を行った.
1.電流変調型半導体レーザーシステムの開発:まず,電流変調型半導体レーザーシステムの開発を行った.半導体レーザー駆動電源装置,半導体レーザーを購入,さらにそれらの最適配置をCADにより設計し,電流変調型半導体レーザーシステムを構築した.さらに,ファンクションジェネレータを購入し,半導体レーザー駆動電源装置に接続することで,電流変調型半導体レーザーシステムの構築を達成した.これらの性能は下記の分光システム開発で確認された.
2.分光システム開発:ファブリーペロー共振器による分光システム開発を行った.光学系の最適化を行うことで,開発したレーザーシステムのレーザー光を精密分光できるシステムを構築した.上記の電流変調型半導体レーザーシステムより出射したレーザー光を導光することで,実際に分光システムとして機能することが確かめられた.さらに,電流変調型半導体レーザーシステムを2020年度に開発する予定の角度センサに用いられるよう,縦シングルモードとなる条件を探索し,その周波数変調実験を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画時のレーザーシステムの開発,および分光システムの開発を滞りなく終えることができたため.

今後の研究の推進方策

2020年度は角度センサシステムを構築する予定である.2019年度に開発したレーザーシステムおよび分光システムを組み合わせることで,角度時間変換型オートコリメーション法を実現する.また,システムの最適化を図ることで,さらなる角度分解能の向上や測定範囲の拡大を目指す予定である.

次年度使用額が生じた理由

2020年に発生したコロナウイルスの影響により2020年3月に予定していた学会をキャンセルすることとなった.そのため使用額に変更を生じた.また,予定していた物品(制御用PC)が一時的に在庫切れとなっていたために,2020年度に購入することとした.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A New Optical Angle Measurement Method Based on Second Harmonic Generation with a Mode-Locked Femtosecond Laser2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Matsukuma, Shuhei Madokoro, Wijayanti Dwi Astuti, Yuki Shimizu, and Wei Gao
    • 雑誌名

      Nanomanufacturing and Metrology

      巻: 2 ページ: 187-198

    • DOI

      10.1007/s41871-019-00052-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 光周波数コムによる精密角度計測2020

    • 著者名/発表者名
      松隈 啓,清水 裕樹,高 偉
    • 学会等名
      一般社団法人レーザー学会学術講演会 第40回年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度レーザパルスによる非線形効果を用いた角度計測法に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      松隈啓,間所周平,清水裕樹,高偉
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会学術講演会論文集
  • [学会発表] An optical angle sensor based on second harmonic generation of a mode-locked laser2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Matsukuma, Shuhei Madokoro, Masaru Nakao, Yuki Shimizu, Wei Gao
    • 学会等名
      OPTICS & PHOTONICS International Congress 2019 (Optical Technology and Measurement for Industrial Applications (OPTM2019))
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Testing a High-Resolution Six-Degree-of-Freedom Surface Encoder2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Matsukuma, Ryo Ishizuka, Masaya Furuta, Xinghui Li, Yuki Shimizu, Wei Gao
    • 学会等名
      The 14th Internartional Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII2019)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi