光波の周波数領域干渉計を用いた分光計測

使用光波频域干涉仪进行光谱测量

• 批准号: 09750041
• 负责人: 田中 哲
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750041/
• 关键词: 周波数領域干渉計測; 白色干渉計; チャネルスペクトル; 分光計測; 屈折率測定; フーリエ変換法; 分散測定; 偏波モード分散

光波の周波数領域での干渉効果について明らかにするとともに、これを各種光計測へ応用することを目的として,データ解析手法の確立および高安定な干渉計を実現するための理論解析および実証実験を行った.本年度行って得られた研究実績は以下のとおりである。1.周波数領域干渉計測法における光学系の構成およびデータ解析法について,実験的・理論的に検討し,明らかにした.・白色光源を用いた干渉計と分光計を用いて,周期的に変化したスペクトル(チャネルスペクトル)が広い周波数領域にわたって得られることを示した。・チャネルスペクトルの周期的な成分のみ抽出し、その周期関数の位相変調成分を解析することによって,分散測定が可能なことを示した.・チャネルスペクトルをフーリエ変換法を用いて解析することにより,不要な干渉成分の除去,および,情報の多重化が可能なことを示し,実証実験を行った.・測定分解能が,用いる光源の周波数帯域幅によって制限されることを明らかにした.・測定誤差・精度が,主に用いる分光計の周波数分解能および確度によって決定されることを示した.2.周波数領域干渉計測の応用実験を行って,その性能を調べるとともに,その有用性を確認した.・複屈折単一モード光ファイバの多点型および分布型のセンサを構成して,動作確認を行うとともに,測定分解能と測定可能な条件を求めた.・周波数領域偏波干渉計を用いて,複屈折単一モード光ファイバの偏波モード分散測定を行い,誤差について解析した.・プリズムを用いて試作した高安定な周波数領域干渉計を改良し,測定精度を使用した分光計によって決まる限界値まで高めた.・分散を示す試料[ガラス(BK7),色素(ロ-ダミンB)]の分散測定を行って、本手法による周波数領域干渉計測の有用性を確認した.

In the field of optical wave frequency, the interference effect is obvious, and the purpose of various optical measurement methods is to establish the theoretical analysis and high stability interference measurement. This year's research achievements are as follows: 1. Frequency domain interference measurement method for the composition of optical systems and analytical method for the analysis of optical systems. White light source is used in the spectrometer, and the periodic change is shown in the periodic wave field. The analysis of the periodic component of the cycle and the phase modulation component of the cycle are possible by dispersion measurement. The method of transformation is used to analyze the content, not to remove the interference component, to multiply the information, and to demonstrate the implementation of the method. The decomposition energy is measured and limited by the frequency band amplitude of the Izu light source.·The accuracy of the measurement is determined by the accuracy of the frequency decomposition of the spectrometer. 2. The frequency domain measurement is determined by the accuracy of the spectrometer. The multi-point type and distribution type of the compound refractive index can be determined by determining the possible conditions of the decomposition energy. Frequency domain polarization interference measurement is used, complex refraction is used, polarization is used, dispersion measurement is used, error is analyzed. The measurement accuracy of the spectrometer was improved by using the spectrometer to determine the high stability of the spectrometer. Dispersion measurement of dispersion sample [BK7, pigment B] was carried out, and the usefulness of this method in the measurement of frequency domain was confirmed.

项目成果

田中 哲: "Distributed fiber-optic pressure sensor based on spectral polarimetry" OSA 1997 Technical Digest Series. 16巻. 146-149 (1997)

Satoshi Tanaka：“基于光谱偏振测量的分布式光纤压力传感器”OSA 1997 技术文摘系列第 16 卷 146-149 (1997)。