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半導体レーザ励起薄片固体レーザによる自己混合計測技術の高度化に関する研究

半导体激光泵浦薄片固体激光器自混合测量技术进展研究

基本信息

批准号：
09J10554
负责人：
大友高行
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の根幹は、自己混合計測法によって従来の計測技術では未だ捉えられていないミクロな運動に潜む物理現象の抽出及び解明にある。その為、本研究では計測範囲を拡大し、測定ターゲットからより精緻な情報を得る事を目的としている。この目的に則り、半導体レーザ励起薄片固体レーザによる自己混合計測技術の高度化に関する研究を遂行し、以下の成果を得た。二光波混合帰還型自己混合計測法について、音響光学変調器を介して作成したキャリア周波数ピークの時間変化を観測・解析する事で測定ターゲットのナノメートル振動を再現し、振動振幅及び周期を得た。音響光学変調器によって周波数シフトしたレーザ光をビームスプリッタで二分割した後、一方を鏡で反射、他方を測定ターゲットへ照射させ、それぞれを薄片固体レーザに帰還させた結果、二光波干渉の強弱に対応してレーザが強度変調されることを見出した。また、この現象を理論的に明らかにし数値計算上で再現した。強度変調されたレーザ出力が持つキャリア周波数成分の時間変化の観測から、測定ターゲットの相対的な変位が計測できる事を検証した。本計測法は、運動する測定ターゲットからの単一散乱帰還光によるドップラー変調を用いた従来の自己混合計測では困難な、極めて低周波数の振動あるいは静的歪み変位の測定を可能にする技術であり、自己混合レーザ計測法の測定領域の拡大に貢献する。本計測法は、既に実現されている多チャンネル同時計測系(T. Ohtomo, Appl, Opt., 48, 609, (2009))と組み合わせる事で、同時多点歪み計測、三次元歪み計測への応用が期待できる。

The main purpose of this study is to extract and explain the underlying physical phenomena in the field of motion by means of hybrid measurement. The purpose of this study is to increase the measurement range, to determine the accuracy of information, and to obtain information. The following results were obtained from the research on the improvement of hybrid measurement technology for semiconductor chip The two-wave hybrid self-mixing measurement method is used to measure the frequency, amplitude and period of vibration. The acoustic and optical modulator is divided into two parts, one part is reflected by a mirror, the other part is measured by a mirror, the other part is irradiated, the other part is measured by a thin film solid, the result is that the intensity of the two light waves is changed, and the other part is measured by a mirror. This phenomenon is theoretically and numerically reproduced. Measurement of the time variation of the frequency component of the intensity modulation, measurement of the relative position of the frequency component, and verification of the measurement. This measurement method has made great contributions to the measurement field of the hybrid measurement method due to the difficulty in measuring the motion of the single scattered light and the low frequency vibration and the possibility of measuring the static skew position. This measurement method is based on the simultaneous measurement system (T. Ohtomo, Appl, Opt., 48, 609, (2009)) The group is composed of two parts, simultaneous multi-point deviation measurement, three-dimensional deviation measurement, and expectation measurement.