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波長掃引光源(Wavelength Swept Light Source)

光センシング デバイス

波長掃引光源(Wavelength Swept Light Source)
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[技術セミナー動画] 非接触で高分解能計測を実現する波長掃引光源の紹介

[技術セミナー動画]非接触で高分解能計測を実現する波長掃引光源の紹介
波長掃引光源を使用した光干渉方式の1つであるOFDR法について解説し実際の応用例を紹介します。

波長掃引光源(Wavelength Swept Light Source)とは

概要

波長掃引光源(Wavelength Swept Light Source、波長掃引レーザ光源、波長スイープ光源)は、波長を連続的に変化させたレーザ光を発生させる光源です。レーザ光のコヒーレンス性(可干渉性)を利用した光計測法のひとつであるOFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)を応用した形状計測や変位計測に適しています。OFDR方式は、FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式としても広く知られております。

波長掃引光源はセンシング用光源として、精密厚さ計測、振動計測、表面検査、産業用OCT(工業用OCT)といった産業用途、眼科OCTや血管内OCTといった医療用途、大型構造物の変位・ゆらぎ計測などのインフラ/プラント計測用途、測長分野のほか、幅広い分野で活用されています。

アンリツの波長掃引光源は、狭線幅の縦単一モードを連続で、かつモードホップを抑制して波長掃引できるため、高コヒーレンスな波長掃引光が得られます。この波長掃引光源を使用することで、距離範囲を広く、より高精度な計測ができます。

アンリツの波長掃引光源は、高速な波長掃引を実現するMEMSスキャニングミラーを利用できるように、一般的なリットマン配置を独自の光学的配置に改良しました。この光学系では、実効共振器端面からMEMSスキャニングミラーの反射面までで外部共振器が構成されており、この共振器長で決まる複数の縦モードのうち、回折格子の波長選択性で得られた1つのモードのみが選択され、発振するように工夫しています。


アンリツの波長掃引光源の概略図
アンリツの波長掃引光源の概略図

下図は、MEMSスキャニングミラーの回転に伴う回折格子の波長選択性と、選択された発振モードの変化の様子を模式的に示したものです。

アンリツ製波長掃引光源の発振モードの変化の様子
アンリツ製波長掃引光源の発振モードの変化の様子

代表スペック

  • 掃引中心波長:1550 nm(1060 nmも対応可ですのでご相談ください)
  • 掃引周波数:150 Hz*1または1250 Hz*2
  • 波長掃引幅 Δλ:15 nm~70 nm*1または30 nm~110 nm*2
  • 平均光出力:≧10 mW
  • 発振モード:縦単一かつ位相連続(モードホップフリー)
  • コヒーレンス長(参考値):>100 m*1(Δλ =25 nm)、>10 m*2(Δλ =30 nm)

*1:AQB5500P/AQB5500D
*2:AQA5500P/AQA5500D


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医療用光センシング >

OFDR/波長掃引光源のメリット >

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用途

精密厚み計測

  • 光学部品の厚さ計測:ガラスやレンズなどの透明体の厚さ計測
  • フィルムや鉄板の厚さ計測、表面粗さ計測
  • 半導体ウェハの厚さ計測

振動計測

  • 回転体の振動幅の計測:ドリルや円盤などの偏心や面振れ計測
  • 振動体の振幅幅計測および周波数計測:スピーカーなど

表面検査

  • 加工物のバリ・キズ検査
  • はんだ面の微細凹凸計測

OCT(Optical Coherence Tomography/ 光コヒーレンストモグラフィー:光干渉断層計)

OCTとは、光の干渉を利用して物体や人体の内部を断層撮影し、さらにビームスキャンすることで、立体的な構造を精密に計測する技術です。近赤外光を利用して、非破壊および非接触で撮影できるのが特長で、薄膜製品の不良・不具合検査や、眼科医療の検査などに使用されています。


産業用OCT

  • 樹脂・プラスチック製品の厚さ計測、接着部分の検査
  • 半導体ウェハの厚さ計測

医療用OCT

  • 眼軸長測定装置(バイオメータ)
  • 血管内OCT:IVUS(血管内超音波法:intravascular ultrasound)よりも高解像度な断層撮影

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ラインナップ
カテゴリ 形名 発振モード 中心波長 ※ [nm] 波長掃引幅 [nm] 掃引周波数 [Hz] typ. 光出力 [dBm]
ベンチトップ AQA5500Ppdf 縦単一
位相連続
1,550 110(30~110で調整可能) 1,250 ≧ 10 dBm
AQB5500Ppdf 縦単一
位相連続
1,550 70(15~70で調整可能) 150 ≧ 10 dBm
NEW
ビルトインユニット
AQA5500Dpdf 縦単一
位相連続
1,550 110(30~110で調整可能) 1,250 ≧ 10 dBm
AQB5500Dpdf 縦単一
位相連続
1,550 70(15~70で調整可能) 150 ≧ 10 dBm
※ 1060 nmも対応可能。他の波長帯についてはご相談ください。
ライブラリ
ビデオ
センシング&デバイス事業

センシング&デバイス事業
センシング&デバイス事業の紹介ビデオです。

波長掃引光源(光源の紹介)_AQA5500P/AQB5500P

波長掃引光源(光源の紹介)_AQA5500P/AQB5500P
非接触で高精度計測を実現する波長掃引光源​

波長掃引光源(OFDR)_AQA5500P/AQB5500P

波長掃引光源(OFDR)_AQA5500P/AQB5500P
波長掃引光源を活用したOFDRの光干渉法で広い測定距離範囲を高精度測定

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