半導体レーザー誘起蛍光・吸収分光法による燃焼計測に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750164
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 相澤 哲哉 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (60323797)
• Keywords: 紫色半導体レーザー / 誘起蛍光 / 吸収分光 / 燃焼計測 / CH / 外部共振型レーザー / 波長変調

Research Abstract

1.レーザー発振スペクトル分析システム(Burleigh TL-15-S-SW)及び紫外線波長計(Burleigh WA-1000-UV)を用い,燃焼計測用光源として用いる予定であったファブリペロー型紫色判導体レーザー(日亜化学工業NLHV500A及びNLHV3000E)の発振スペクトルと連続波長可変レンジを調べた。その結果,これらのレーザーはマルチモード発振しているうえにモードホップが多発しており,分光計測用光源として用いるには外部共振化によるスペクトル狭窄化とモードホップ抑制が必凄であることが分かった。
2.紫色半導体レーザーを使用したリトロマウント外部共振型レーザー(Toptica Photonics DL100)の発振スペクトルと連続波長可変レンジを調べたその結果,発振スペクトルはシングルモード(数MHz)であり燃焼計測に充分な性能を持つが,ピエゾアクチュエータによる連続波長可変レンジは火炎中のCHラジカルの吸収線幅と同程度の15GHz程度であり,波長変調分光法による計測や高圧燃焼場における計測を行うためには,ピエゾアクチュエータとレーザー動作電流の同時掃引や,外部共振に用いる回折格子のピボット位置等の調整により連続波長可変レンジを拡大する必凄があることが分かった。
3.リトロマウント外部共振型レーザーを用い、火炎中のCHのB^2Σ^--X^2II(0, 0)P_1(10)及びP_2(9)吸収線(395nm)の直接吸収測定を試みた。波長の安定性と連続波長可変レンジが十分確保されなかったためCHの検出には至らなかったが,測定時のS/N比は火炎中のCHの検出が可能なレベルであることが確認された。