屈折率補正法、距離測定法及び距離測定装置

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発明の名称	屈折率補正法、距離測定法及び距離測定装置
技術分野	ものづくり, ナノテクノロジー
出願日	平成27年11月10日
出願番号	特願2015-220789
公開番号	特開2017-90259
登録番号
出願人	国立大学法人電気通信大学
発明者	美濃島薫
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概要	【要約】【課題】空気屈折率の補正を行う光学系のスペースを抑え、且つ光学的距離の測定精度を高めることが可能な屈折率補正法を提供する。【解決手段】互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含む光周波数コムを測定領域中で伝搬させる工程と、二以上の前記スペクトルの搬送波を前記測定領域中で伝搬させた際の第一光学的距離を測定し、二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束を前記測定領域中で伝搬させた際の第二光学的距離を測定する工程と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との第一光学的距離差を得る工程と、前記第一光学的距離に基づいて算出される第一屈折率又は前記第二光学的距離に基づいて算出される第二屈折率を前記第一光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える。【特許請求の範囲】【請求項１】　測定領域中を第一速度で伝搬する第一波と、前記第一波の中心波長と同一の中心波長であり、且つ前記測定領域中を前記第一速度とは異なる第二速度で移動する第二波と、を同一の光源から前記測定領域中に出射する工程と、前記第一波を前記測定領域中で伝搬させた際の第一光学的距離と、前記第二波を前記測定領域中で伝搬させた際の第二光学的距離とをそれぞれ測定する工程と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との光学的距離差を得る工程と、前記第一光学的距離に基づいて算出される第一屈折率又は前記第二光学的距離に基づいて算出される第二屈折率を前記光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える屈折率補正法。【請求項２】　前記光源とは、互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含む第一光周波数コムを発する第一光周波数コム光源であり、前記第一波とは、二以上の前記スペクトルの搬送波であり、前記第二波とは、二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束であって、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離とをそれぞれ測定する工程において、前記搬送波の位相差屈折率に基づいて前記第一光学的距離を測定し、前記波束の群屈折率に基づいて前記第二光学的距離を測定する請求項１に記載の屈折率補正法。【請求項３】　前記第一波の中心波長と前記第二波の中心波長との何れとも異なる中心波長の第三波を前記測定領域中で伝搬させる工程と、前記第三波を前記測定領域中で伝搬させた際の第三光学的距離を測定する工程と、前記第一光学的距離又は前記第二光学的距離と前記第三光学的距離との第二光学的距離差を得る工程と、をさらに備え、前記第一屈折率又は前記第二屈折率を補正する工程に替えて、前記第一屈折率又は前記第二屈折率を前記第一光学的距離差及び前記第二光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える請求項１に記載の屈折率補正法。【請求項４】　前記第三波とは、互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含み、且つ前記第一波の中心波長と前記第二波の中心波長との何れとも異なる中心波長を有する第二光周波数コムの二以上の前記スペクトルの搬送波及び前記第二光周波数コムの二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束のうち少なくとも一方である請求項３に記載の屈折率補正法。【請求項５】　請求項１又は請求項２に記載の屈折率補正法を用いた距離測定法であって、前記第一光学的距離差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する工程を備える距離測定法。【請求項６】　請求項３又は請求項４に記載の屈折率補正法を用いた距離測定法であって、前記第一光学的距離差及び前記第二光学的距離差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する工程を備える距離測定法。【請求項７】　測定領域中を第一速度で伝搬する第一波と、前記第一波の中心波長と同一の中心波長であり、且つ前記測定領域中を前記第一速度とは異なる第二速度で移動する第二波と、を出射する光源と、前記光源から出射した前記第一波同士を干渉させる第一干渉部と、前記光源から出射した前記第二波同士を干渉させる第二干渉部と、前記第一干渉部において干渉した前記第一波同士の第一干渉縞を取得し、取得した前記第一干渉縞の間隔に基づいて前記第一光学的距離を測定する第一光学的距離測定部と、前記第二干渉部において干渉した前記第二波同士の第二干渉縞を取得し、取得した前記第二干渉縞の間隔に基づいて前記第二光学的距離を測定する第二光学的距離測定部と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との差を得る光学的距離差算出部と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する幾何学的距離算出部と、を備える距離測定装置。

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