レーザは様々な分野で利用されている!!

2017.11.28

佐藤皆さま初めまして、デバイス技術部 光デバイス課の佐藤です。

私が担当する光通信用半導体レーザーダイオードには、様々な特性項目があります。
その一つに、レーザーダイオードが発する光の波長(発振波長)が、規格内にあることを確認する項目があります。

レーザーダイオードの波長が規格外であると、光ファイバーの中を伝達する光信号同士が干渉を起こし、正確に信号を伝達できなくなってしまうため、波長確認は重要項目の一つとなっています。

波長の測定自体は、波長計という測定器を使うのですが、本日はこの波長がなぜ測定できるのかについて、ご紹介したいと思います。

光の波長を測定する原理は、「マイケルソン・レーザ干渉計」というものを使っています。

レーザ光は、ビームスプリッタで2つのビームに分けられ、鏡で反射させ、片方の鏡を動かし光路長差を与えることで、明暗の干渉縞を得ることが出来ます。このとき得られた干渉縞の数と、鏡の移動量から波長を求めることが出来ます。求める波長をλ、片方の鏡の移動量をd、明暗の回数をnとすると

となり、レーザ光の波長を求めることが出来ます。

マイケルソン・レーザ干渉計の概念図

マイケルソン・レーザ干渉計の概念図

以上が、光の波長測定原理の概略です。

さて、この測定原理を応用したものとして、重力波望遠鏡LIGO(*1)というものがあります。2016年に2つのブラックホールの合体によって発せられた重力波を直接検出したあの望遠鏡です。
アインシュタインが残した最後の宿題である、重力波を検出したということから世界的なトピックスになり、さらには3名の研究者がノーベル物理学賞を受賞しましたので、ご記憶の方も多いのではないでしょうか。

このようにレーザは、最先端科学から社会インフラなどに使用されており、現代においては、なくてはならないものなのです。

最後に、光デバイス課では、評価・解析用治具の設計製作や専用工具の製作、効率的な評価設備(例えば自動評価系など)の提案、構築なども実施しています。
治具等においてご要望がありましたら、お気軽にご相談下さい。

(*1)
LIGO=Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory

【関連リンク】
 光通信と光電変換素子についてご紹介します!
 光デバイスの特性を測定するには精密な組立技術が必要なんです!

 

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