半導体レーザ位相共役光を用いる高精度干渉計測系に関する研究

半导体激光相位共轭光高精度干涉测量系统研究

基本信息

批准号：
07750485
负责人：
鈴木孝昌
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750485/
关键词：
干渉計位相共役光半導体レーザ非線形光学結晶

项目摘要

半導体レーザを用いて発生させた位相共役光に対する直接変調特性の明確化と、位相共役干渉計のビジビリティ改善について研究を行い、以下の成果を得た。1)半導体レーザ位相共役光の可干渉性低下の原因を調べるため、NDフィルターを用い、位相共役光の半導体レーザへの戻り光強度制御を行った。この結果、戻り光強度と干渉計のビジビリティの関係が明らかとなった。次に、アイソレーション比60dBの光アイソレータを用いて干渉計を構成したところ、ビジビリティが改善され、良好な干渉信号を観測できることを確認した。2)半導体レーザを数Hzから数百kHzに亘って正弦波状に変調し、位相共役光の強度に対する影響を調べた。この結果、変調波形を正弦波とし、変調振幅を小さく抑えれば、位相共役光の強度変化は生じず、良好な干渉信号が得られることが確認できた。以上の実験結果を踏まえ、光アイソレータを用いた干渉計を構成し、位相共役光の強度が変化しない条件のもとで、正弦波位相変調干渉信号の検出を行った。また、CCDイメージセンサを用いた位相検出回路により、この干渉信号を処理し、波面の位相分布を高精度にかつ高速に測定できることが示された。半導体レーザ直接変調により、位相共役干渉計における位相変調が高速に行える見通しを得ることができた。今後、位相共役光を用いた応用計測に関する研究を進める上で、大きな前進があったと考えられる。

我们进行了研究，以明确使用半导体激光器产生的相位共轭光的直接调制特性并提高相位共轭干涉仪的可视性，并获得了以下结果。 1) 为了研究半导体激光器发出的相位共轭光的相干性降低的原因，我们使用ND滤光片来控制返回半导体激光器的相位共轭光的强度。结果，明确了返回光的强度与干涉仪的可见度之间的关系。接下来，当使用隔离比为60dB的光隔离器构建干涉仪时，可见度得到改善，并且证实可以观察到良好的干涉信号。 2)我们对半导体激光器进行了从几Hz到几百kHz的正弦调制，并研究了其对相位共轭光强度的影响。其结果，确认了如果调制波形为正弦波且调制振幅较小，则相位共轭光的强度不会发生变化，能够得到良好的干涉信号。基于上述实验结果，搭建了采用光隔离器的干涉仪，在相位共轭光强度不变的条件下检测到正弦相位调制干涉信号。研究还表明，使用CCD图像传感器的相位检测电路可以处理该干涉信号，并高精度、高速地测量波前的相位分布。半导体激光器的直接调制为相位共轭干涉仪中的高速相位调制提供了前景。相信未来利用相位共轭光进行应用测量的研究已经取得了重大进展。