半導体レーザ励起薄片固体レーザによる二光波混合型自己混合計測技術の開発

○研究目的本研究の目的は、従来の自己混合計測法の構成を大幅に変える事無く、測定ターゲットの物性を光路長変化から測定する手法を構築する事である。これまでの研究成果から、圧電素子に反射膜を蒸着させた振動体について、圧電素子の長周期振動の測定に成功している。この結果を発展させ、実験系の見直しを図る事で詳細な光路長変化の検出を実現し、より実用的な計測系の構築を目指す。○研究方法半導体レーザ励起LNP薄片固体レーザから発振するレーザ光を、コリメート用非球面レンズにより平行光にコリメートした後に周波数シフタを介してキャリア周波数を作成し、光減衰器で戻り光量を調整した後にビームスプリッタでレーザ光を2つの光に分割した。分割された2つの光はそれぞれ集光用非球面レンズにより集光し、一方は反射鏡に照射させ他方は測定用ターゲットに照射させた。測定用ターゲットとして、反射鏡を蒸着したナノメートル単位で振動する振動体を用いた。○研究成果振動体を1Hz程度の低周波数で振動させたときの計測から、ビームスプリッタで分割した2つの光がレーザ共振器に帰還することで、キャリア周波数ピークが時間的に強度変化することを観測した。レーザレート方程式からキャリア周波数ピークの時間的な強度変化を再現し、2つの光の位相差に由来することを確認した。キャリア周波数ピークの時間変化から振動体の振動波形を再現し、既存のレーザ変位計を用いた計測結果と比較することで、再現した振動波形が正確な振幅値であることを確認した。

○研究目的本研究の目的は、従来の自己混合計測法の構成を大幅に変える事無く、測定ターゲットの物性を光路長変化から測定する手法を構築する事である。これまでの研究成果から、圧電素子に反射膜を蒸着させた振動体について、圧電素子の長周期振動の測定に成功している。この結果を発展させ、実験系の見直しを図る事で詳細な光路長変化の検出を実現し、より実用的な計測系の構築を目指す。○研究方法半導体レーザ励起LNP薄片固体レーザから発振するレーザ光を、コリメート用非球面レンズにより平行光にコリメートした後に周波数シフタを介してキャリア周波数を作成し、光減衰器で戻り光量を調整した後にビームスプリッタでレーザ光を2つの光に分割した。分割された2つの光はそれぞれ集光用非球面レンズにより集光し、一方は反射鏡に照射させ他方は測定用ターゲットに照射させた。測定用ターゲットとして、反射鏡を蒸着したナノメートル単位で振動する振動体を用いた。○研究成果振動体を1Hz程度の低周波数で振動させたときの計測から、ビームスプリッタで分割した2つの光がレーザ共振器に帰還することで、キャリア周波数ピークが時間的に強度変化することを観測した。レーザレート方程式からキャリア周波数ピークの時間的な強度変化を再現し、2つの光の位相差に由来することを確認した。キャリア周波数ピークの時間変化から振動体の振動波形を再現し、既存のレーザ変位計を用いた計測結果と比較することで、再現した振動波形が正確な振幅値であることを確認した。