大大型型構構造造物物のの幾幾何何計計測測

University of Tokushima Osaka University

大

大型 型構 構造 造物 物の の幾 幾何 何計 計測 測

大型装置・大型構造物の製作・評価・管理において

航空機 パラボラアンテナ

橋梁

光

光学学的的距距離離計計：：粗粗面面物物体体ににはは適適用用困困難難 電

電波波レレーーダダーー：：精精度度がが不不十十分分

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幅広い応用計測のためには、測定精度を維持しな がら、測定可能距離の拡大が必要！！

　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 _{L= (N+} εε ₎ λλ _/2

・

・ λλ 精 精度 度の の次 次数 数項 項N Nを を決 決定 定 　

　→ →周 周波 波数 数走 走査 査C CW W- -T TH Hzz波 波の の位 位相 相勾 勾配 配測 測定 定

・

・ λλ / /1 10 00 00 0精 精度 度の の端 端数 数項 項 εε ^{を を決 決定 定} 　

　→ →単 単一 一周 周波 波数 数C CW W- -T TH Hzz波 波の の位 位相 相測 測定 定

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周

周波 波数 数走 走査 査C CW W波 波の の位 位相 相勾 勾配 配測 測定 定

Δ φ = 4 π

c L Δ ν

Ref) J. M. Huntley and H. O. Salder, J. Opt. Soc.

Am. A 14, pp. 3188-3196 (1997).

周波数

ν

Δν

Δφ

位相勾配

k

=Δφ/Δν

L

k = Δ φ Δ ν ⁼

4 π c L

ターゲット（近）

ターゲット（遠）

φφ

νν

タ

ターーゲゲッットト（（遠遠））

タ

ターーゲゲッットト（（近近））

光源 光源

L

L

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CW-THz radiation

AMP AMP

Tunable CW-THz

source

Active frequency

multiplier (75-110GHz

2.5 mW)‏

(ML freq. = 81.6 MHz)

(linewidth<1Hz)

(tuning increment = 81.6 MHz)

実

実験 験装 装置 置

THzコムとの光伝導ミキシング

参 参照照 C

CWW--TTHHzz波波 測

測定定 C

CWW--TTHHzz波波

Target (Al plate)

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タ

ター ーゲ ゲッ ット ト距 距離 離と と位 位相 相勾 勾配 配の の関 関係 係

位相アンラッピング処理

位相勾配

k=Δφ/Δf

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絶

絶対 対距 距離 離へ への の変 変換 換

L = c

4 π ^{k = 4.146 × 10}

8

× k

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測

測定 定確 確度 度

平

平均 均確 確度 度= =- -7 74 4µ µm m

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最

最大 大測 測定 定可 可能 能距 距離 離

位相アンラッピング限界

（Δf_THz=81.6MHz）

最大測定可能距離 L_max=1,831 mm

単

単一 一波 波長 長C CW W- -T TH Hzz位 位相 相測 測定 定よ より り３ ３桁 桁拡 拡大 大

k_max= 4.416*10^-6