光ミリ波技術と二光子吸収現象の融合によるナノ変位計測

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560413
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 田中 洋介 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 順教授 (20283343)
• 研究分担者: 黒川 隆志 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40302913)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 二光子吸収 / 光ミリ波 / 変位計測

研究概要

ナノ材料作製やバイオ技術などでは、試料の厚さや表面粗さをナノ精度で測定する必要がある。この場合、一般に測定範囲は、数μm以内に限られる。本研究では、光ミリ波と呼ばれる光源、並びに、非線形現象の一種である二光子吸収応答を利用する手法を提案し、数mm以上の広い測定範囲にわたり、ナノ精度計測が可能なことを実験により示した。更に、この技術を発展させ、数10km遠方の光ファイバ反射点を数mの誤差で計測可能なシステムを作製した。

研究成果

• [雑誌論文] Distance displacement measurement with two-photon absorptionprocess in Si-APD and high-speed opticalmillimeter wave scanner (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, D. Meguro, N. Endo, T.Kurokawa
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: vo1.7753, no.7753-349
  • DOI: DOI:10.1117/12.885969
  • 査読あり
• [学会発表] Distancemeasurement over 30 km using highlysensitive two-photon detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kudo, D. Suzuki, K. Kashiwagi,Y.Tanaka, and T. Kurokawa
  • 学会等名: CLEO-PR&OECC/PS 2013, Kyoto InternationalConference Center
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-07-02
• [学会発表] Si受光素子の二光子吸収を利用した距離変位計測のダイナミックレンジ拡大 (2013)
  • 著者名/発表者名: 工藤、鈴木、柏木、田中、黒川
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 受光素子の二光子吸収を用いた10mmレンジでの高精度距離計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木、齊藤、遠藤、田中、黒川
  • 学会等名: 電子情報通信学会東京支部学生会
  • 発表場所: 東海大高輪キャンパス
  • 年月日: 2012-03-03
• [学会発表] 光ミリ波掃引光源とSi-APDの二光子吸収応答を利用した距離変位計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木、遠藤、目黒、田中、黒川
  • 学会等名: 光波センシング技術研究会LST47-24
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス森戸記念館
  • 年月日: 2011-06-15
• [学会発表] Si-APDの二光子吸収応答と光ミリ波による距離変位計測-位相変調によるキャリア光干渉雑音の抑圧- (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木、遠藤、目黒、柏木、田中、黒川
  • 学会等名: 電子情報通信学会東京支部第16回学生会研究発表会
  • 発表場所: 東京電機大学神田キャンパス7号館
  • 年月日: 2011-03-12
• [学会発表] Si-APDの二光子吸収過程と高速光ミリ波掃引器による距離変位計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 目黒、遠藤、田中、黒川
  • 学会等名: 光波センシング技術研究会LST-46
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス森戸記念
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] High speed optical millimeter wavesweeper and its application to distancedisplacement measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Meguro, Y. Tanaka, T. Kurokawa
  • 学会等名: 16th Microoptic Conference (MOC' 10)
  • 発表場所: Hsinchu,Taiwan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Distance displacement measurement forshort distance using two photon absorptionin Si-APD and wide scanning range opticalmillimeter wave sweeper (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Endo, Y. Tanaka, T. Kurokawa
  • 学会等名: 16th Microoptic Conference (MOC' 10)
  • 発表場所: Hsinchu,Taiwan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] 受光素子の二光子吸収を用いた距離変位計測のための高速光ミリ波掃引器 (2010)
  • 著者名/発表者名: 目黒、遠藤、田中、黒川
  • 学会等名: 光応用計測の最前線(第61回東工大精研シンポジウム)
  • 発表場所: 東工大蔵前会館
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] High speed opticalmillimeter sweeper using laser diode withdirect current modulation and Mzinterferometer (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Meguro, K. Kashlwag1, Y. ⊥anaKa,T.Kurokawa
  • 学会等名: 7th InternationalConference on Optics-photonics design &fabrication (ODF '10)
  • 発表場所: PACIFICO (YOKOHAMA)
  • 年月日: 2010-04-21
• [学会発表] ImProvement in accuracy and speed ondistance displacement measurement basedon two-photon absorption of Si-APD (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Endo, Y. Tanaka, T. Kurokawa
  • 学会等名: 7th International Conference onOptics-photonics design & fabrication(ODF '10)
  • 発表場所: PACIFICO (YOKOHAMA)
  • 年月日: 2010-04-20
• [備考]
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/7/0000627/profile.htm