■高精度光計測 FSFレーザとは
近年、３Dレーザ計測技術の開発・発展は著しいものがあり、その特性（計測対象の空間的再現性に優れる、非接触・遠隔地からの計測が可能など）により、幅広い分野で活用されています。しかし、実際の応用においては、mm単位の高精度な結果が要求される場面では、所期の要求を得ることが難しい場合が多いのが現状です。
FSFレーザとは、周波数シフト帰還型レーザー（Frequency-Shifted Feedback Laser; FSF Laser）を光周波数領域リフレクトメトリ(OFDR)法に適用することで、近距離から100km超の超距離まで100μm（0.1mm）程度の高精度光計測を可能にした機器です。
精度検証実験では、、プリズム設置による距離計測実験において、500mで100μm（0.1mm）の精度が確認され、さらに、３次元形状計測実験においても、高精度の３次元データ取得が可能であることが確認されました。 今後、広い作動範囲と高い計測精度により、土木分野や大型製造分野など、幅広い分野での活用が可能です。 |
高精度レーザスキャナ |
| ※本技術は、東北大学電気通信研究所 伊藤弘昌研究室と㈱光電製作所の共同開発であり、科学技術振興機構（JST) 独創的シーズ展開事業（平成14年度）の委託費を受けました。 |
■FSFレーザの特徴
・高精度計測が可能（計測精度は計測距離に依存せず、100μm程度）
・広い作動範囲と計測精度の実現により、様々な用途に利用が可能
[用途]
トンネル、橋などの土木構造物における挙動計測
飛行機、造船、車などの大物製造ライン
彫刻、電子回路など複雑な物体の３次元形状計測
■FSFレーザ機器構成
高精度レーザスキャナ各部名称 |
[機器構成]
・高精度レーザスキャナ
・光ファイバ
・パソコン
 |
機器構成 |
■FSFレーザの測定原理
周波数シフト帰還型レーザー（FSFレーザ）は、超高速で線形の周波数チャープ（変化）光源です。つまり、FSFレーザには、時間に比例して、瞬時周波数が変化する（チャープする）成分が、共振器縦モード周波数ごとに存在し、これを光周波数領域リフレクトメトリ(OFDR)法に適用すると、共振器縦モード間隔内に複数のビート周波数を得ることができ、高精度の距離計測が可能となります。
FSFレーザのチャープ周波数出力
（τRT：共振器周回時間、νs：共振器周回に光波の受ける周波数シフト、
νo：種光の発生周波数）
OFDRの基本構成 |
周波数チャープ光をプローブ光と参照光の２つの光波に分割し、干渉計光路差を与えて再び合成し、これを光検出器で観測すると、その光路差に比例したビート周波数が得られます。 |
