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

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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.