ピコ秒パルスレーザを用いた厚みの干渉計測

摘要

近年、工業や産業などの分野においてレーザを用いた高精度かつ非接触な干渉計測が広く利用されており、レーザを光源とした光波干渉計測が多く研究されている。また一方で、従来使用されてきた連続発振のレーザに加え、超短光パルス技術の進歩により、ピコ秒パルスレーザとその応用に関する研究が急速に発展している。しかし、光の波動性を利用した干渉計測に応用されている例は少ない。パルスレーザではパルス内でのみ干渉現象が生じるのに加え、発振周波数帯域の広がりのため可干渉距離が短くなる。本法では、この可干渉性の低さを利用し、干渉縞のコントラスト変化から光路差を測定し、透明物体の厚みを自動的に測定するシステムを提案する。干渉縞のコントラストの変化が最大になるよう参照光中の鏡を移動し、その鏡の移動量から観測光路長の光路差を測定する。開発ソフトには計測·制御分野で多く使用されているNATIONAL INSTRUMENTS 社のLabVIEW を使用する。本ソフトを使用することで、短時間で開発することができ、わかりやすいプログラムを作成することができる。 本研究では、ピコ秒パルスレーザを用いた厚みの自動干渉計測システムを構築することを目的とし、光学系の変更による光強度の改善、干渉縞画像の自動取り込みプログラムの作成を行う。また、取り込hだ画像を解析することにより、自動測定時における干渉縞画像のピークコントラストの認識方法について検討し、透明物体のピコ秒パルスレーザを用いた高精度自動厚み計測システムを提案する。