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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750049/
• 关键词: 低コヒーレンス干渉計; 半導体レーザー; 光ファイバー; 圧電効果; 散乱体; 距離計

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.

During the study period の final annual と な る annual は H14, gains - the semiconductor レ ー ザ ー を light と す る low コ ヒ ー レ ン ス dry involved meter を distance meter と し て 応 with す る こ と に つ い て beg し 検 た. General に know ら れ る ultrasonic distance meter と compare す る と, 1. Visual お よ び nearly outside red light を use い る こ と に よ り measuring point が specific で き る, 2. Small-scale devices で are relatively easy to に. Space decomposition can be achieved at a depth of less than 0.1mm を. Actual occurrence で で る る.3. The scattered light of にあって <s:1> on the inclined plane of the determination point を can be measured by using the same system で of <s:1> て to determine the possible である,な <s:1> and <s:1> isole points を hold が. Side, 4. Semiconductor レ ー ザ ー を with い た occasions, more く の 縦 モ ー ド フ リ ン ジ が appear す る た め, place の specific が difficult に な る, 5. Long-distance の light フ ァ イ バ ー dry involved meter で は, struck ア ー ム の temperature difference に よ っ て sensitive に フ リ ン が ジ position - the し て し ま う, な ど の points less が あ る. Be 験 で は, ideal な scattered body を タ ー ゲ ッ ト に with い て, light フ ァ イ バ ー output end か ら タ ー ゲ ッ ト ま で の distance を パ ラ メ ー タ と し て, フ リ ン の ジ amplitude variations を adjustable べ, シ ス テ ム の ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ が about 70 デ シ ベ ル degree で あ る こ と を confirm し た. ま た, タ ー ゲ ッ ト surface へ の を の incidence Angle パ ラ メ ー タ と し て, フ リ ン ジ amplitude お よ び そ の の picture - the を adjustable べ た. そ の as a result, the incident Angle of 60 degrees に お い て も, space decomposition can を remain below 0.1 mm し つ つ have sharper な フ リ ン ジ amplitude が have ら れ る こ と を confirm し た. ま た, points less と し て in に 挙 げ た semiconductor レ ー ザ ー の 縦 モ ー ド フ リ ン ジ に つ い て は , cycle for チ ャ ー プ の with や light synthesis の applicable に よ っ て suppression may で あ る こ と を be 験, the numerical に see product も る と と も に, temperature variations change policy と seaborne し て, struck ア ー ム が ほ ぼ with じ 経 road と な る device configuration を proposal し た. Above の get ら れ は た results, domestic で open rush さ れ る learn で す 発 table oral る designated で あ り, paper 発 table の た め now contribute to で あ る.

项目成果

K.Hirata, M.Yoshida, K.Wada, H.Horinaka, Y.Cho: "Optical fiber low-coherence interferometer with delay lines based on piezoelectric effect"Proceedings of Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine. 148-149 (2002)

K.Hirata、M.Yoshida、K.Wada、H.Horinaka、Y.Cho：“基于压电效应的延迟线光纤低相干干涉仪”亚洲生物医学光学和光医学研讨会论文集。