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試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置 実績あり

国内特許コード P110003487
整理番号 P026P01-2
掲載日 2011年6月22日
出願番号 特願2005-153340
公開番号 特開2005-274585
登録番号 特許第4244347号
出願日 平成17年5月26日(2005.5.26)
公開日 平成17年10月6日(2005.10.6)
登録日 平成21年1月16日(2009.1.16)
優先権データ
  • 特願2001-184604 (2001.6.19) JP
発明者
  • 川勝 英樹
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置 実績あり
発明の概要 【課題】構成が簡単で、的確な試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を提供する。
【解決手段】試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計において、このヘテロダインレーザドップラー干渉計の出力信号を用いて前記試料に変調された光を照射し、この照射光により試料の振動を励起し、前記試料の周波数特性や機械的特性を計測する。
【選択図】図17
従来技術、競合技術の概要


本願発明者は、ナノサイズの機械振動子を1本もしくは1平方センチあたり100万個以上アレイ状に配列したナノカンチレバーに関する提案を行ってきた。
【特許文献1】
なし

産業上の利用分野


本発明は、試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
(a)光学的励起部(200)と、信号処理部(300)と、ヘテロダインレーザドップラー干渉部(400)と、原子間力微鏡試料ステージ制御部(500)と、前記信号処理部(300)に接続されるネットワークアナライザ(600)とを備え、
(b)前記光学的励起部(200)は、レーザダイオードドライバー(201)と、該レーザダイオードドライバー(201)によって駆動されるレーザダイオード(202)と、該レーザダイオード(202)からの光を受けて前記ヘテロダインレーザドップラー干渉部(400)に取り込むミラー(203)とを備え、
(c)前記信号処理部(300)は、前記ネットワークアナライザ(600)に接続される第1スイッチ(301)と、該第1スイッチ(301)の出力側から分岐して前記ヘテロダインレーザドップラー干渉部(400)に接続される第2スイッチ(302)と、前記第1スイッチ(301)の出力側に接続されるディジタイザー(303)と、該ディジタイザー(303)に接続される位相シフター(304)と、該位相シフター(304)に接続されるフィルター(305)と、該フィルター(305)に接続されるとともに、前記レーザダイオードドライバー(201)の出力側に接続される増幅器(306)とを備え、
(d)前記ヘテロダインレーザドップラー干渉部(400)は、He-Neレーザ(401)と、レンズ(405)と、該レンズ(405)に接続される偏波面保存ファイバ(406)と、レーザ出射部(407)とを含み、
(e)前記原子間力顕微鏡試料ステージ制御部(500)は、LOに接続されるDBM(501)と、該DBM(501)へ接続されるコントローラ(502)と、該コントローラ(502)に接続され試料(503)を駆動するピエゾ素子(504)を含み、
(f)前記レーザダイオード(202)の出力光を、前記He-Neレーザ(401)のヘテロダインレーザドップラー干渉計の計測光に重畳させ、それを前記偏波面保存ファイバ(406)に導入し、前記レーザ出射部(407)を経て前記試料(503)に照射するようにしたことを特徴とする試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置。

【請求項2】
請求項1記載の試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置において、前記ネットワークアナライザ(600)により周波数を掃引した信号を用いて前記レーザダイオード(202)の出力光を変調し、該変調した光を用いて前記試料(503)の振動を励起し、前記試料(503)の振動を同時に観察している前記ヘテロダインレーザドップラー干渉部(400)の出力を前記ネットワークアナライザ(600)の信号入力に接続することによって、前記試料(503)の周波数特性を計測することを特徴とする試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置

【請求項3】
請求項1記載の試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置において、前記計測光の重畳により、一本の光路により振動計測と振動励振を行うことを特徴とする試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置

【請求項4】
請求項1又は2記載の試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置において、原子間力顕微鏡の力検出素子であるカンチレバー(408)の固有振動数の自励を実現し、それにより前記カンチレバー(408)の先端に配置した探針(408A)と前記試料(503)の相互作用や、前記カンチレバー(408)の先端に配置した探針(408A)に付着した質量の変化を、自励振動周波数の変化や、自励振動振幅、位相の変化として検出することを特徴とする試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置。

【請求項5】
請求項1記載の試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置において、前記レーザ出射部(407)前記試料(503)の間に光を透過する基板を配置し、ヘテロダインレーザドップラー干渉計測定光と前記試料(503)のなす微小キャビティを用いて一定光励振を行い、同時にヘテロダインレーザドップラー計測を行うことを特徴とする試料の光励振機能を有するヘテロダインレーザドップラー干渉計を用いた試料の特性の測定装置
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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