2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13650451
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
湊 淳 茨城大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00209826)
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| Keywords | 地球温暖化 / レーザ計測 / 人工衛星 / カオス / 半導体レーザ |
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| Research Abstract |
レーザを用いた距離計測手法には,パルスレーザ光の往復時間を測定する方法と,周期的に変調したレーザ光を用いる方法がある.通常の半導体レーザを用いた距離計測では,レーザを周期的に変調して,送受信を行っている.この場合には,送信信号と受信信号の位相差の情報しか得られないので,複数の変調を要する.
研究代表者らは,カオス変調を利用したレーザ距離計測の方法を提案してきた.前年度までの研究において,カオス的な信号で変調されたレーザ光を用いることにより,レーザ距離計測が可能であることを,数値実験および光ファイバによる室内実験により検証した.本方法は,抵抗,コイル,可変容量ダイオードからなる直列回路に交流電圧を加え,ダイオードの端子間のカオス的な電圧の変動を利用している.この方法では,簡単にかつ安定してカオス変調されたレーザ光を得ることができる.これに対して本手法では,カオス信号の自己相関がデルタ関数に近い性質を利用して,送信信号と受信信号の相関関数のピーク位置を求めているので,1種類の変調のみで距離計測が可能である.
本年度は,信号処理系に改良を加え,カオス変調された半導体レーザ光を用いて1-6mの範囲で距離計測実験を行った結果,10cmの距離精度が得られた.この値は,測定に用いた信号検出系の時間分解能の限界に近い値である.雑音の影響を評価した結果,パルスの強度と同程度の雑音が存在する場合でも,距離の精度にあまり影響がないことも分かった.またカオス変調された半導体レーザ光の信号を元に,光路の多重化に関する基礎的な評価を数値実験により行った.この結果本手法は,距離を固定した複数の光路のモニタリングにも応用が可能であることを明らかにした.
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