位相安定化光学装置

開放特許情報番号

L2008002731

開放特許情報登録日

2008/6/6

最新更新日

2015/9/18

基本情報

出願番号	特願2008-027731
出願日	2008/2/7
出願人	独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号	特開2009-186366
公開日	2009/8/20
登録番号	特許第5273517号
特許権者	国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称	位相安定化光学装置
技術分野	その他
機能	機械・部品の製造、検査・検出
適用製品	位相安定化光学装置
目的	２色法の原理を利用して、異なる波長の同軸２光束が同一光学系を経由（透過および反射）する外乱の自己補償光学系を有するため外乱のある環境下でも安定で、可干渉距離の調整機能も備わっているため可干渉距離の短い光源に対しても適応でき、構造が単純で大幅な小型化が実現でき、調整が不要（または簡便）、さらに安価な光干渉計を構築するため利用することのできる光学装置を提供する。
効果	位相安定化光学装置は、異なる波長の同軸２光束が同一光学系を経由（透過および反射）する外乱の自己補償光学系を有するため外乱のある環境下でも安定である。防振装置などの外乱の除去装置およびフィードバック装置などの外乱補正機構を省略することができるため、装置は、小型で単純になり、コスト削減ができる。特に機械工作などで激しい振動が発生するような環境下において、防振装置を適応が困難な場合でも安定した光干渉計を構築することができる。
技術概要	図１は、位相安定化光学装置の全体の概略図である。光源１は、可干渉距離の短いフェムト秒パルスレーザーを使用する。光源からの光の一部を第一の非線形光学結晶２で第二高調波（波長４００ｎｍ）に変換する。光源から光とその第二高調波は、同軸２光束となって空気中を伝搬し、まず位相制御用光学素子３を通過する。位相制御用光学素子は、入射角度を変化させることのできる平行平板型光学媒質を使用する。この際、屈折率の波長依存性のため波長８００ｎｍの光と波長４００ｎｍの光は、それぞれ光路長が異なる。図２は、位相制御用光学素子３の詳細図である。図２に示されるように波長８００ｎｍの光と波長４００ｎｍの光は、ビームの軸の平行性は保たれるが同軸ではない。しかし、θを小さくしてほぼ垂直入射にすれば、波長８００ｎｍの光と波長４００ｎｍの光は同軸とみなしうる。光路長は入射角θを０度付近で変化させることにより波長８００ｎｍと波長４００ｎｍの光を空間的に分離することなくほぼ同軸性を保ったまま相対位相差を変化させることができる。図３は、光路長制御用光学素子の詳細図である。
実施実績	【無】
許諾実績	【無】
特許権譲渡	【否】
特許権実施許諾	【可】

アピール情報

導入メリット

【改善】 改善効果１ 可干渉距離の調整機能も備わっているため可干渉距離の短い光源に対しても適応でき、高分解能化が可能である。また可干渉距離の短い光源は小型であることが多いため装置全体の小型化とコスト削減が可能である。 改善効果２ 波長の異なる２つ光の同軸性は自動的に保たれるため、通常の２光束光干渉計で問題となる２つ分けた二つの光を再び重ね合わせる操作が存在せず微調整が一切不要であることである。波長の異なる２つの光の同軸性は自動的に保たれるため、経年変化による狂いも生じない。高度な熟練技術と多大な調整時間の省略が可能である。またわずか５個の光学素子から構成されているため、その製作、構造、調整等といった面で簡略化、コスト削減が達成される。 改善効果３ 電子工業、機械工業などの微細加工などの分野、集積回路のリソグラフィー製造において使用される光干渉計またはその光学系の一部、ガラス基板、高分子フィルム、光学素子、液晶素子などの物体の大きさ、厚さ、屈折率、表面形状を高精度に測定する光干渉計またはその光学系の一部、物体の変位、変形を高精度に測定する光干渉計またはその一部の光学系で利用可能である。特に、工作機械等で切削加工を行う際、防振装置を使用できず従来の干渉計が使用できない環境下でのインプロセス計測が可能になる。

登録者情報

登録者名称	国立研究開発法人産業技術総合研究所

その他の情報

関連特許	国内 【無】 国外 【無】