JP2019203874A - 光パルス計測装置及びその計測方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここでは、
ここでは、
分散補正値及び計測幅を利用して光パルスの時間軸上における幅の計算が行われる工程を更に含む。
光パルスが計測位置で発生させる自己相関効果を利用してガスプラズマを発生させる光モジュールと、
ガスプラズマから発生する音声を収音させる収音ユニットと、
収音ユニットに接続される処理ユニットとを備える。
ここでは、収音ユニットはガスプラズマから発生する音声をプラズマ音声信号に変換させて処理ユニットに伝送させる。
処理ユニットはプラズマ音声信号に基づいて光パルスの特性の計算を行う。
ここでは、
ここでは、
−g(t)を更に含み、ここでは、−g(t)はプラズマ音声信号図中の分散現象が発生する図形に対応する。
第一分光ユニットと、
第一反射ユニットと
第二反射ユニットであって、第一分光ユニットにより光パルスが第一反射ユニット及び第二反射ユニットに分光されることと、
第一反射ユニット及び第二反射ユニットにより反射される光パルスを併合させる第二分光ユニットと、
第二分光ユニットからの光パルスを計測位置に集光させ、且つ計測位置でガスプラズマを発生させるフォーカスユニットとを備える。
ここでは、αは前記測定チャートに対応させる振幅の定数であり、
ここでは、
ここでは、
また、測定チャート中の前記ガスプラズマの音声に対応する信号は(a−k1)から(b+k2)の間の範囲に位置される。具体的には、プラズマ音声信号の測定チャートは(a−k1)の位置から上昇を始め、測定チャートの上昇部分はfL(t)によりフィットさせる。また、プラズマ音声信号の測定チャートは(b+k2)の位置で終結し、終結前の測定チャートの下降部分はfR(t)によりフィットさせる。αは測定チャートの最大振幅に対応することにより上述の
L光パルス
L1 光パルス
L2 光パルス
P 計測位置
S プラズマ音声信号
W 幅
50 パルス光源
100 計測装置
110 光モジュール
111 第一分光ユニット
112 第一反射ユニット
113 第二反射ユニット
114 第二分光ユニット
115 フォーカスユニット
120 収音ユニット
121 ボックスカー
122 ロックインアンプ
130 処理ユニット
140 遮音カバー
201 測定チャート
Claims (21)
- パルス光源から発せられる光パルスの計測に用いられる光パルス計測方法であって、
前記光パルスが分光された後に再度測定位置に集光され、前記分光後の光パルスが前記測定位置で自己相関効果を発生させると共にガスプラズマを発生させる工程と、
前記ガスプラズマから発生する音声が収音され、プラズマ音声信号が生成される工程と、
前記プラズマ音声信号に基づいて前記光パルスの特性が計算される工程とを含むことを特徴とする光パルス計測方法。 - 前記プラズマ音声信号は測定チャートを含み、前記測定チャートは時間軸に沿って記録される前記音声の強度であり、且つ前記プラズマ音声信号に基づいて前記光パルスの特性が計算される工程は、
前記測定チャートに基づいて前記光パルスの特性が計算される工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の光パルス計測方法。 - 前記測定チャートに基づいて前記光パルスの特性が計算される工程は、
フィット曲線により前記測定チャートにフィットさせる工程と、
前記フィット曲線により前記光パルスの特性が計算される工程とを含むことを特徴とする請求項2に記載の光パルス計測方法。 - 前記フィット曲線は、
ここでは、
ここでは、
- 前記フィット曲線により前記光パルスの特性が計算される工程は、
前記フィット曲線の計測幅により前記光パルスの時間軸上における幅が計算され、前記計測幅は(b−a)である工程を更に含むことを特徴とする請求項4に記載の光パルス計測方法。 - 前記fL(t)関数及び前記fR(t)関数は、Error function、Step function、Heaviside step function、Fermi-Dirac distribution function、Maxwell-Boltzmann distribution、Boltzmann distribution、Sigmoid function、Smoothstep function、Generalized logistic function、Richards’ curve、Logistic function、Logistic curve、Cumulative distribution function、percent point function、Quantile function、Survival function、またはReliability functionであることを特徴とする請求項4に記載の光パルス計測方法。
- 前記光パルスが前記測定位置で分散される場合、前記フィット曲線は、
−g(t)を更に含み、ここでは、−g(t)は前記プラズマ音声信号図中の分散現象が発生する部分図形に対応することを特徴とする請求項4に記載の光パルス計測方法。 - 前記g(t)はガウス関数であることを特徴とする請求項7に記載の光パルス計測方法。
- 前記測定チャートに基づいて前記光パルスの特性が計算される工程は、
前記測定チャートの幅を利用して前記光パルスの時間軸上における幅が計算される工程を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の光パルス計測方法。 - 前記光パルスが前記測定位置で分散される場合、前記測定チャートに基づいて前記光パルスの特性が計算される工程は、分散補正値及び前記測定チャートを利用して前記光パルスの特性が計算される工程を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の光パルス計測方法。
- パルス光源から発せられる光パルスの計測に用いられる光パルス計測装置であって、
前記光パルスが計測位置で発生させる自己相関効果を利用してガスプラズマを発生させる光モジュールと、
ガスプラズマから発生する音声を収音させる収音ユニットと、
前記収音ユニットに接続される処理ユニットとを備え、
ここでは、前記収音ユニットはガスプラズマから発生する音声をプラズマ音声信号に変換させて前記処理ユニットに伝送させ、
前記処理ユニットは前記プラズマ音声信号に基づいて前記光パルスの特性の計算を行うことを特徴とする光パルス計測装置。 - 前記プラズマ音声信号は測定チャートを含み、前記測定チャートは時間軸に沿って記録される前記音声の強度であり、前記処理ユニットは前記測定チャートに基づいて前記光パルスの光学特性の計算を行うことを特徴とする請求項11に記載の光パルス計測装置。
- 前記処理ユニットはフィット曲線により前記測定チャートにフィットさせ、且つ前記フィット曲線により前記光パルスの特性の計算を行うことを特徴とする請求項12に記載の光パルス計測装置。
- 前記フィット曲線は、
ここでは、
ここでは、
- 前記処理ユニットは前記フィット曲線の計測幅を利用して前記光パルスの時間軸上における幅の計算を行い、且つ前記計測幅は(b−a)であることを特徴とする請求項14に記載の光パルス計測装置。
- 前記fL(t)関数及び前記fR(t)関数は、Error function、Step function、Heaviside step function、Fermi-Dirac distribution function、Maxwell-Boltzmann distribution、Boltzmann distribution、Sigmoid function、Smoothstep function、Generalized logistic function、Richards’ curve、Logistic function、Logistic curve、Cumulative distribution function、percent point function、Quantile function、Survival function、またはReliability functionであることを特徴とする請求項14に記載の光パルス計測装置。
- 前記光パルスが前記測定位置で分散される場合、前記フィット曲線は、
−g(t)を更に含み、ここでは、−g(t)は前記プラズマ音声信号図中の分散現象が発生する図形に対応することを特徴とする請求項14に記載の光パルス計測装置。 - 前記g(t)はガウス関数であることを特徴とする請求項17に記載の光パルス計測装置。
- 前記光モジュールは、
第一分光ユニットと、
第一反射ユニットと、
第二反射ユニットであって、前記第一分光ユニットにより前記光パルスが前記第一反射ユニット及び前記第二反射ユニットに分光されることと、
前記第一反射ユニット及び前記第二反射ユニットにより反射される光パルスを併合させる第二分光ユニットと、
前記第二分光ユニットからの光パルスを前記計測位置に集光させ、且つ前記計測位置でガスプラズマを発生させるフォーカスユニットとを備えることを特徴とする請求項11に記載の光パルス計測装置。 - 前記第一分光ユニット及び前記第二分光ユニットはビームスプリッターであり、前記フォーカスユニットは軸外放物面鏡であり、前記収音ユニットはマイクロフォンであることを特徴とする請求項19に記載の光パルス計測装置。
- 遮音空間を有し、少なくとも前記計測位置及び前記収音ユニットが前記遮音空間内に位置される遮音カバーとを更に備えることを特徴とする請求項11に記載の光パルス計測装置。
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