利得変調半導体レーザーを光源とした低コヒーレンス干渉計とその応用

以增益调制半导体激光器为光源的低相干干涉仪及其应用

基本信息

批准号：
13750049
负责人：
和田健司
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

研究期間の最終年度となるH14年度は,利得変調半導体レーザーを光源とする低コヒーレンス干渉計を距離計として応用することについて検討した.一般的に知られる超音波距離計と比較すると,1.可視および近赤外光を用いることにより測定点が特定できる,2.小型装置で比較的容易に空間分解能0.1mm以下を実現できる.3.測定点が斜面上にあっても散乱光を利用して同一系で測定可能である,などの利点を持つ.一方,4.半導体レーザーを用いた場合,多くの縦モードフリンジが出現するため,場所の特定が困難になる,5.長距離の光ファイバー干渉計では,両アームの温度差によって敏感にフリンジ位置が変化してしまう,などの欠点がある.実験では,理想的な散乱体をターゲットに用いて,光ファイバー出力端からターゲットまでの距離をパラメータとして,フリンジ振幅の変化を調べ,システムのダイナミックレンジが約70デシベル程度であることを確認した.また,ターゲット面への光の入射角度をパラメータとして,フリンジ振幅およびその幅の変化を調べた.その結果,入射角60度においても,空間分解能0.1mm以下を保持しつつ有効なフリンジ振幅が得られることを確認した.また,欠点として上に挙げた半導体レーザーの縦モードフリンジについては,周波数チャープの利用や光波合成法の適用によって制御可能であることを実験的,数値的に見積もるとともに,温度変化対策として,両アームがほぼ同じ経路となる装置配置を提案した.以上の得られた結果は,国内で開催される学会で口頭発表する予定であり,論文発表のため現在投稿準備中である.

2004财年，即研究期的最后一年，我们研究了采用增益调制半导体激光器作为光源的低相干干涉仪作为测距仪的应用。与一般已知的超声波测距仪相比，1. 2. 空间测距仪使用小型设备可以相对轻松地实现 0.1 mm 或更小的分辨率。 3. 即使测量点位于斜坡上，也可以识别散射光。另一方面，4.当使用半导体激光器时，会出现许多纵模条纹，从而难以识别位置，以及5.长距离测量光纤干涉仪的缺点是条纹位置随光的变化而变化。实验中采用理想散射体作为目标，目标为使用到目标表面的距离作为参数，我们研究了条纹幅度的变化，并确认系统的动态范围约为 70 分贝。我们还使用光在目标表面上的入射角检查了条纹幅度及其宽度。结果，我们确认即使在 60 度的入射角下，也可以获得有效的条纹幅度，同时保持 0.1 毫米或更小的空间分辨率。此外，我们通过实验和数值估计，半导体激光器的纵模条纹（上面提到的缺点）可以通过使用频率啁啾来控制，并且应用光波合成提出了一种遵循几乎相同路线的器件布局。上述所得结果计划在日本举行的学术会议上进行口头报告，目前正在准备投稿出版。