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光技術・レーザー

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磁場・重力の計測とは?課題と対策・製品を解説

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センサー&計測における磁場・重力の計測とは?

磁場・重力計測は、地球磁場や人工的な磁場、あるいは重力場の微細な変化を検出・測定する技術です。光技術やレーザー技術と組み合わせることで、高精度かつ非接触での計測が可能となり、地質調査、ナビゲーション、医療、産業分野など幅広い応用が期待されています。

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2つの光の周波数を僅かにシフトさせ、2つの周波数差を安定に抑える
ヘテロダイン計測に最適な周波数シフタ

【構成】
2台のAOM(音響光学変調器)とそのドライバから構成されます
光周波数(f0;HeNeレーザの場合474THz)の入射光を
2本に分岐し、各々光周波数を、f0+f1(約80MHz),f0+f2、にシフトします
シフト量はほんの僅か(f1/f0〜0.0000002)ですが、この僅かなシフトが
電子回路による処理を可能にし、光ヘテロダイン計測を実現しています
周波数シフタの周波数の安定性は、2つのAOMに高周波電力を供給する
2台のドライバの発振周波数を同期させることで実現しています
独立のドライバでは実現できない周波数安定度を得ています

●その他機能や詳細については、カタログダウンロード下さい。

周波数シフタ FS1S

『THz分光用バランスドフォトディテクタ』は、THz分光において
電気光学検出を行うために適した光学素子を内蔵した、ワンパッケージの
バランスドフォトディテクタです。

非線形光学結晶を透過したプローブ光に光位相バイアスを加えるための
回転偏光子ホルダ付λ/4波長板と直交する二つの偏光成分に分ける
ウォラストンプリズムが内蔵されています。

また、ウォラストンプリズムの位置は半固定になっており、
調整が可能なので微妙な波長の変更にも対応します。

【特長】
■λ/4波長板とウォラストンプリズムを内蔵しているので外付け光学部品の必要無し
 (内蔵光学部品無しのものも対応可)
■800nmと1.56μmの二波長から選択が可能
■トランスインピーダンスゲイン固定:80dB

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

THz分光用バランスドフォトディテクタ

一般的な密封式(二重接続)導入端子、光ファイバーケーブル及び接続アダプターのほかに、真空内接続が不要となる、オリジナルの導入端子・ケーブル一体型およびアダプター一体型導入端子があります。

真空対応 光ファイバー導入端子、ケーブル[Allectra社製]

『バキュームアイ 空冷仕様』は、空冷使用が可能な高真空用CMOS
カメラです。

オートフォーカス機能を搭載。
高真空タイプ(10^-5Pa相当)で、使用温度は-5~80℃です。

オプションで、LED照明機能や全長変更、防着・保護ガラス・アタッチメント
などが可能です。

【特長】
■使用温度-5~80℃
■オートフォーカス機能を搭載
■オプションで、LED照明機能や全長変更、防着、保護ガラス、
 アタッチメントなどが可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高真空用CMOSカメラ『バキュームアイ 空冷仕様』

ビームシャッター機構は、駆動系に電磁弁制御式のエアシリンダーが装備されており、応答速度の素早い遮断動作・開放動作が可能です。
本製品は、ルビジウム(Rb)やナトリウム(Na)などの原子線ビームを、遮蔽及び開放するシャッター等にて使用されます。

【仕様】
○シャッター動作スピード 30~800mm/s
○シャッター動作ストローク 0~20mm
○取付けフランジ ICF-70(スルーホール)
○ベーキング温度 200℃(エアシリンダー、電磁弁部除く)
○シャッター動作方向 全方位対応

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

ビームシャッター機構 「KBS-01」

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センサー&計測における磁場・重力の計測

センサー&計測における磁場・重力の計測とは?

磁場・重力計測は、地球磁場や人工的な磁場、あるいは重力場の微細な変化を検出・測定する技術です。光技術やレーザー技術と組み合わせることで、高精度かつ非接触での計測が可能となり、地質調査、ナビゲーション、医療、産業分野など幅広い応用が期待されています。

課題

環境ノイズによる計測精度の低下

外部からの磁場や振動などのノイズが計測結果に影響を与え、高精度な測定が困難になる場合があります。

小型・軽量化と高感度の両立

携帯性や設置場所の制約から小型・軽量化が求められる一方、微弱な磁場や重力変化を捉えるための高感度化が課題となります。

リアルタイム性とデータ処理能力

迅速な状況把握や制御のためにリアルタイムでの計測と、大量のデータを効率的に処理・解析する能力が求められます。

多様な計測対象への対応

静磁場から変動磁場、あるいは重力場の絶対値から勾配まで、対象とする現象に応じた最適な計測手法の選択と実装が難しい場合があります。

​対策

ノイズ低減技術の導入

磁気シールド、振動対策、差動計測などの技術を用いて、外部ノイズの影響を最小限に抑えます。

先進的なセンサー技術の活用

原子干渉計や量子センサーなど、原理的に高感度かつ小型化が可能な新しいセンサー技術を導入します。

高速データ処理とAI解析

FPGAやGPUを活用した高速データ処理、機械学習によるノイズ除去やパターン認識を行います。

モジュール化とカスタマイズ

目的に応じてセンサーモジュールや信号処理ユニットを組み合わせ、柔軟なシステム構築を可能にします。

​対策に役立つ製品例

高感度磁力計

微弱な磁場変化を捉えることができるため、地磁気変動の精密な観測や、微小な磁気異常の検出に貢献します。

レーザー測距・傾斜計

レーザー光を利用して高精度な距離測定と傾斜角測定を行い、構造物の変形や地盤の沈下などをリアルタイムで監視します。

慣性計測ユニット

加速度センサーとジャイロセンサーを組み合わせ、物体の位置、姿勢、速度を統合的に計測し、高精度なナビゲーションを実現します。

重力勾配センサー

重力場の空間的な変化を捉えることで、地下構造の探査や、微細な重力異常の検出に利用できます。

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