三次元空間光波位相の超高精度検出法とそれによる変位分布計測法やCT法の開発

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本研究の目的は,CCDに記録された光情報(複素振幅)を用いて,光路上の任意の場所の光情報の変化を検出する新しい方法「三次元空間光波位相の超高精度検出法」を提案し,それを用いた新しい3次元CT法を開発する.具体的には,使用するレーザの波長の10000分の1程度の従来にない高精度な変位分布計測法を開発する.これによってその微分であるひずみ分布解析や,速度分布計測などの2次元,3次元の変化が計測できるようになる。これらに適用するための基礎研究として.本年度は次の研究を行った.1.実験装置の製作と実験による確認昨年度に引き続き光学装置を設計製作した.装置を精密にかつコンパクトにつくることで,光学系内で相対的振動がおこらないようにした.また,ピエゾ位相シフト装置つき光学装置を試作した.多重反射を用いた光学系を位相シフト装置に組み込むことにより,フィードバック機構のないピエゾステージを使っても位相シフトが行える装置が構築可能であることを確認した.フィードバック機構付きのピエゾステージは,応答性に限界があったが.これによって,高速度カメラを用いた位相シフトデジタルホログラフィの撮影が可能となる.また,計算速度を向上するために,並列計算システムを構築した.2.提案手法の適用範囲の拡大の検討高速振動現象の計測実験を行った.時間平均法に本手法を適用し,振動物体の振幅分布計測に適用した.従来の手法では,スペックルノイズにより等振幅線の位置を精度よく特定することが困難であったが,Windowed PSDHIを用いることにより,精度よく振幅分布を得ることができるようになった.