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ヘテロダインレーザドップラープローブ及びそれを用いた測定システム コモンズ

国内特許コード P110004074
整理番号 N021P34
掲載日 2011年7月6日
出願番号 特願2007-505994
登録番号 特許第4485571号
出願日 平成18年3月2日(2006.3.2)
登録日 平成22年4月2日(2010.4.2)
国際出願番号 JP2006303934
国際公開番号 WO2006093209
国際出願日 平成18年3月2日(2006.3.2)
国際公開日 平成18年9月8日(2006.9.8)
優先権データ
  • 特願2005-056754 (2005.3.2) JP
発明者
  • 川勝 英樹
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 ヘテロダインレーザドップラープローブ及びそれを用いた測定システム コモンズ
発明の概要

光励振効率と、速度計測効率の両立を実現することができるヘテロダインレーザドップラープローブ及びそれを用いた測定システムを提供する。
ヘテロダインレーザドップラープローブであって、第1の光路2から光励振のための励振光を、第2の光路4からヘテロダインレーザドップラー計測のための計測光をそれぞれ光プローブ1に導く。励振光は第1の光路2を出射後、反射ミラー3、ビームスプリッタ6を経て、焦点レンズ7に導かれ、測定対象物(励振対象物)8へと導かれる。一方、ヘテロダインレーザドップラー計測のための計測光は第2の光路4を出射後、1/4波長板5を通過し、直線偏光は円偏光に変換された後、ビームスプリッタ5、焦点レンズ7を経て測定対象物(励振対象物)8へと導かれる。測定対象物(励振対象物)8で反射した計測光(信号光)は、同一の経路を経て、1/4波長板5に到達し、1/4波長板5において円偏光から直線偏光に変換された後、その直線偏光の計測光は第2の光路4を経てヘテロダインレーザドップラー計測装置へと戻す。

従来技術、競合技術の概要


従来の光励振機能を有する光プローブで、プローブまで光ファイバーを用いて光を導いているものは、励振光と計測光を一本の光ファイバーで伝送していた(特許文献1参照)。

【特許文献1】特開2003-114182号公報

産業上の利用分野


本発明は、高効率光励振レーザドップラープローブに係り、特に、ヘテロダインレーザドップラープローブ及びそれを用いた測定システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】(a)励振光を導く第1の光路と、
(b)計測光を導く第2の光路と、
(c)前記第1の光路と前記第2の光路とが並設され、前記第1の光路と前記第2の光路とが光学的に結合されるとともに、構造的に一体化されるプローブ本体と、
(d)該プローブ本体内に配置される反射ミラーと、
(e)前記プローブ本体内に配置されるビームスプリッタと、
(f)前記プローブ本体内に配置される焦点レンズと、
(g)前記プローブ本体内に配置される1/4波長板とを備え
(h)前記第1の光路から出射された励振光は前記プローブ本体内の前記反射ミラーと前記ビームスプリッタとを経て、前記焦点レンズから測定対象物へ導かれ、一方、前記第2の光路から出射された計測光は前記プローブ本体内の前記1/4波長板を通過した後、前記ビームスプリッタと前記焦点レンズを経て前記測定対象物へ導かれ、該測定対象物で反射した計測光は、前記焦点レンズ、前記ビームスプリッタを経て、前記1/4波長板を通過した後、前記第2の光路を経てヘテロダインレーザドップラー計測装置へと戻るようにしたことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項2】 請求項1記載のヘテロダインレーザドップラープローブにおいて、前記第1の光路は第1の光ファイバーであり、前記第2の光路は第2の光ファイバーであり、前記第1の光ファイバーからの励振光は前記第1の光ファイバーから出射後、第1のコリメートレンズを経て、前記反射ミラーに導かれ、前記第2の光ファイバーからの計測光は前記第2の光ファイバーから出射後、第2のコリメートレンズを経て、前記1/4波長板に導かれるようにしたことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項3】 請求項1または2に記載のヘテロダインレーザドップラープローブにおいて、前記測定対象物がカンチレバーであり、該カンチレバーの速度を計測することを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項4】 請求項1、2または3の何れか一項記載のヘテロダインレーザドップラープローブにおいて、前記ビームスプリッタを変位可能な調整機構を備え、前記励振光の前記測定対象物上での焦点位置を前記計測光の前記測定対象物上での焦点位置に対して調整するようにしたことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項5】 請求項1、2または3の何れか一項記載のヘテロダインレーザドップラープローブにおいて、前記反射ミラーを変位可能な調整機構を備え、前記励振光の前記測定対象物上での焦点位置を前記計測光の前記測定対象物上での焦点位置に対して調整するようにしたことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項6】 請求項1、2または3の何れか一項記載のヘテロダインレーザドップラープローブにおいて、前記ビームスプリッタ及び前記反射ミラーを変位可能な調整機構を備え、前記励振光の前記測定対象物上での焦点位置を前記計測光の前記測定対象物上での焦点位置に対して調整するようにしたことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブ。
【請求項7】 請求項1から6の何れか一項記載のヘテロダインレーザドップラープローブを用いて、前記第2の光路から出射し前記測定対象物から反射した計測光をビームスプリッタで反射させて計測部に導くことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブを用いた測定システム。
【請求項8】 請求項7記載のヘテロダインレーザドップラープローブを用いた測定システムにおいて、前記第1の光路および前記第2の光路に配置される光路調整用ミラーにおいて、前記励振光と前記計測光を重畳して前記プローブ本体に導くことを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブを用いた測定システム。
【請求項9】 請求項7または8記載のヘテロダインレーザドップラープローブを用いた測定システムにおいて、前記第1の光路および前記第2の光路中に、ガラス隔壁を配置し、前記プローブ本体を真空、ガス、液中に配置可能にし、光源や光路調整機構を大気中に配置可能にすることを特徴とするヘテロダインレーザドップラープローブを用いた測定システム。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 高度情報処理・通信の実現に向けたナノファクトリーとプロセス観測 領域
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