Absolute length measurement with sub-nanometer accuracy using frequency standard

使用频率标准进行亚纳米级绝对长度测量

• 批准号: 20360066
• 负责人: AKETAGAWA Masato
• 金额: $ 12.98万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360066/
• 关键词: 精密位置決め; 加工計測; 長さ計測; ナノメートル; 絶対長さ; 周波数標準; 電気光学素子; ファブリーペロー共振器; FMサイドバンド; 干渉; 零位法; 雷気光学素子

Since the free spectral range (FSR) of a Fabry-Perot cavity (FP cavity) is defined by a half of light velocity in vacuum (c/2) divided by product of the geometrical distance between the two mirrors (L) and the refractive index in the FP Cavity (n), the FSR measurement is a potential method to measure the absolute length L. In this study, we have developed a method to measure the FSR of a FP cavity using frequency modulation with an electric optical modulator (EOM) and the null method. We have determined the FSR with the measurement uncertainty of order 10^<-8>. From this result, it is possible to measure absolute length of 1m order with uncertainty of nm or less. Using the same method, we have demonstrated the active suppression of air refractive index fluctuation.

由于法布里-珀罗腔（FP腔）的自由光谱范围（FSR）由真空中的光速（c/2）除以两个反射镜之间的几何距离（L）和FP腔中的折射率（n）的乘积来定义，因此FSR测量是测量绝对长度L的潜在方法。在本研究中，我们发展了一种使用电光调变器（EOM）频率调变及零化法来量测FP腔的FSR的方法。我们已经确定了FSR的测量不确定度为10^<-8>。根据这一结果，可以测量1 m量级的绝对长度，测量不确定度小于nm。用同样的方法，我们已经证明了对空气折射率波动的主动抑制。

项目成果

Measurement of free spectral range of Fabry-Perot cavity using frequency modulation and null method under off-resonance condition

非谐振条件下调频零值法测量法布里-珀罗腔自由光谱范围

• 发表时间: 2011
• 期刊: Measurement Science & Technology
• 影响因子: 2.4
• 作者: IMasato Aketagawa;Shohei Kimura;Takuya Yashiki;Hiroshi Iwata;Tuan Quoc Banh;Kenji Hirata
• 通讯作者: Kenji Hirata

周波数計測によるファブリー・ペロー共振器絶対光学長測定

通过频率测量法布里-珀罗腔绝对光学长度测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 岩田浩志;村井慶之介;Banh Quoc Tuan;山下綾平;明田川正人
• 通讯作者: 明田川正人

ホームページ等。

主页等

周波数計測によるファブリー・ペロー共振器絶対光学長測定-第3報:導波路型電気光学素子の採用による変調深さの改良-

使用频率测量的法布里-珀罗谐振器绝对光学长度测量 - 第三次报告：采用波导型电光元件改善调制深度 -

• 发表时间: 2010
• 作者: 岩田浩志;村井慶之介;Banh Quoc Tuan;山下綾平;明田川正人;岩田浩志・村井慶之介・Banhquoc Tuan・山下綾平・明田川正人
• 通讯作者: 岩田浩志・村井慶之介・Banhquoc Tuan・山下綾平・明田川正人

周波数計測によるファブリー・ペロー共振器絶対光学長測定-(第1報 : 非共鳴状態での零位法の適用)-

通过频率测量法布里-珀罗谐振器绝对光学长度测量 -（第一​​份报告：归零法在非谐振条件下的应用） -

• 发表时间: 2009
• 作者: 岩田浩志;村井慶之介;Banh Quoc Tuan;山下綾平;明田川正人;岩田浩志・村井慶之介・Banhquoc Tuan・山下綾平・明田川正人;屋敷拓也・木村昌平・岩田浩志・Banh quoc Tuan・明田川正人・平田研二
• 通讯作者: 屋敷拓也・木村昌平・岩田浩志・Banh quoc Tuan・明田川正人・平田研二