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SHAPE MEASUREMENT METHOD, SHAPE MEASUREMENT DEVICE, AND FREQUENCY COMB LIGHT GENERATION DEVICE

Foreign code F070001635
File No. F070001635
Posted date Aug 31, 2007
Country WIPO
International application number 2005JP015309
International publication number WO 2006/019181
Date of international filing Aug 17, 2005
Date of international publication Feb 23, 2006
Priority data
  • P2004-238902 (Aug 18, 2004) JP
Title SHAPE MEASUREMENT METHOD, SHAPE MEASUREMENT DEVICE, AND FREQUENCY COMB LIGHT GENERATION DEVICE
Abstract There are provided a shape measurement method and a shape measurement device capableof observing a deep portion under the epidermis or the like with a high spatialresolution. There is also provided a frequency comb light generation devicecapable of varying the frequency interval and generating a plenty of frequency combsby a simple configuration and having a stable operation. The frequency comb lightgeneration device includes a laser light source (11), an optical resonator (13),a comb interval adjuster (14), and an emission opening (OUT). The shape measurementdevice includes an optical interferometer for measuring a distance. The opticalresonator (13) has an optical modulator (131), a first mirror (M11), an opticalfiber (F13) pulled out from the other end of an optical waveguide of the opticalmodulator, and a second mirror (M12). The comb interval adjuster (14) is a modulatedsignal generator for changing a modulated signal. The optical fiber (F13) hasa device for compensating the change of the polarization state (Faraday rotationmirror).
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】共振する距離を隔てて配置された第1のミラーと第2のミラーとを有する、偏光状態の変化が補償されまたは偏波保持される光ファイバーに、レーザー光源からレーザー光を前記第1のミラー側から入射するとともに、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間を伝播するレーザー光に変調電極を用いて変調を施すことで周波数コム光を生成し、前記周波数コム光を、距離測定用の光学干渉計に入射し、当該光学干渉計により被測定対象について形状を測定する形状測定方法であって、前記周波数コム光を構成する周波数コムの周波数間隔を変化させるように前記変調電極に与える変調信号を変化させることで観測深度の調整を行うことを特徴とする形状測定方法。

【請求項2】前記光学干渉計では、前記周波数コム光を光スプリッターにより2分し、一方を固定参照ミラーに出射するとともに他方を前記被測定対象に向けて出射し、さらに前記光スプリッターにより前記固定参照ミラーからの反射光および前記被測定対象からの反射光を合波して光検出を行うことを特徴とする請求項1に記載の形状測定方法。

【請求項3】前記光スプリッターにより合波した周波数コム光を、前記光検出器として機能するイメージセンサーまたは、前記光検出器とは別個に設けられたイメージセンサーにより検出し、前記光スプリッターと前記被測定対象との間に設けた可変焦点レンズにより、前記被測定対象に向けて出射される前記周波数コム光の焦点調整を行う、ことを特徴とする請求項2に記載の形状測定方法。

【請求項4】レーザー光源と、前記レーザー光源が出力するレーザー光から周波数コム光を生成する光共振器と、前記周波数コム光を構成する周波数コムの周波数間隔を変化させるコム間隔調整器と、前記光共振器から共振出力を取り出す出射口とを備えた周波数コム光発生装置、および、前記周波数コム光発生装置を光源とする距離測定用の光学干渉計、を含んでなる形状測定装置であって、前記光共振器は、変調電極により光変調を行う光変調器と、前記光変調器の光導波路の一方端に設けられた第1のミラーと、前記光変調器の光導波路の他方端から引き出された光ファイバーと、前記光ファイバーの終端に設けられた第2のミラーと、を有し、前記コム間隔調整器は、前記変調電極に与えられる変調信号を変化させる変調信号生成器であり、前記第2のミラーは偏光状態の変化を補償する装置であり、または、前記光ファイバーが偏波保持ファイバーである、ことを特徴とする形状測定装置。

【請求項5】前記光学干渉計は、光スプリッターと、固定参照ミラーと、光検出器とを備え、前記周波数コム光発生装置が出力する周波数コム光を前記光スプリッターにより2分し、一方を前記固定参照ミラーに出射するとともに他方を被測定対象に向けて出射し、さらに前記光スプリッターにより前記固定参照ミラーからの反射光および前記被測定対象からの反射光を合波して前記光検出器に出射することを特徴とする請求項4に記載の形状測定装置。

【請求項6】前記光学干渉計が空間光学系であり前記光スプリッターがハーフミラーであること、または、前記光学干渉計が光ファイバー光学系であり前記光スプリッターが光ファイバースプリッターであることを特徴とする請求項5に記載の形状測定装置。

【請求項7】前記光スプリッターにより合波した周波数コム光を、前記光検出器として機能するイメージセンサーまたは、前記光検出器とは別個に設けられたイメージセンサーにより検出し、前記光スプリッターと前記被測定対象との間に設けた可変焦点レンズにより、前記被測定対象に向けて出射される前記周波数コム光の焦点調整を行う、ことを特徴とする請求項6に記載の形状測定装置。

【請求項8】光コヒーレンス・トモグラフィであることを特徴とする請求項4から7の何れかに記載の形状測定装置。

【請求項9】レーザー光源と、前記レーザー光源が出力するレーザー光から周波数コム光を生成する光共振器と、前記周波数コム光を構成する周波数コムの周波数間隔を変化させるコム間隔調整器と、前記光共振器から共振出力を取り出す出射口と、を備えた周波数コム光発生装置であって、前記レーザー光源が出力するレーザー光は、周波数が所定の幅を持つように変調され、前記光共振器は、変調電極により光変調を行う光変調器と、前記光変調器の光導波路の一方端に設けられた第1のミラーと、前記光変調器の光導波路の他方端から引き出された光ファイバーと、前記光ファイバーの終端に設けられた第2のミラーと、を有し、前記コム間隔調整器は、前記変調電極に与えられる変調信号を変化させる変調信号生成器であり、前記第2のミラーは前記光ファイバーを伝播する偏光状態の変化を補償する装置であり、または、前記光ファイバーが偏波保持ファイバーである、ことを特徴とする周波数コム光発生装置。

【請求項10】第1のポートに前記レーザー光源が光ファイバーを介して接続され、第2のポートに前記光共振器が偏波保持ファイバーを介して接続されてなり、かつ第3のポートが前記周波数コム光の出射口となるサーキュレータが、前記レーザー光源と前記光共振器との間に設けられた周波数コム光発生装置であって、前記第1のミラーは、前記光変調器の光導波路の前記サーキュレータ側に設けられ、前記第2のミラーは、ファラデー回転ミラーであり、前記光変調器の前記光導波路の前記第1のミラーと反対側に接続された所定長さの偏波保持機能を持たない光ファイバーの終端に設けられ、てなることを特徴とする請求項9に記載の周波数コム光発生装置。

【請求項11】前記光ファイバーには、光ファイバーアンプが設けられていることを特徴とする請求項10に記載の周波数コム光発生装置。

【請求項12】一方のポートに前記レーザー光源が光ファイバーを介して接続され、他方のポートに前記光共振器が偏波保持ファイバーを介して接続されてなるアイソレータが前記レーザー光源と前記光共振器との間に設けられた周波数コム光発生装置であって、前記第1のミラーは、前記光変調器の光導波路の前記アイソレータの前記他方のポート側に設けられ、前記第2のミラーは、前記周波数コム光の出射口であり、前記光変調器の前記光導波路の前記第1のミラーと反対側に接続された所定長さの偏波保持ファイバーの終端に設けられ、前記偏波保持ファイバー上に偏波保持ファイバーアンプが設けられ、てなることを特徴とする請求項9に記載の周波数コム光発生装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology
  • Inventor
  • Kurokawa, Takashi
  • Tanaka, Yousuke
  • Shiota, Tatsutoshi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BE BF BG BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GW HR HU ID IE IL IN IS IT JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MC MD MG MK ML MN MR MW MX MZ NA NE NG NI NL NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SI SK SL SM SN SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW
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