＜＜　機能概要　＞＞
光ヘテロダイン測定に関する基本的事項はＨＶ３５０に示された事項と同じです。ご参考ください。
ａ．光ヘテロダイン測定とは？
ｂ．測定対象は？
（１）データ表示
測定された変位量はリアルタイムで大型ＬＥＤ素子により数字で表示されます。
変位量は最小単位を１０ｎｍとして８桁表示されます。つまり、表示範囲は−９９９９９９．９９μｍ〜９９９９９９．９９μｍです。
これより、表示される全変位量は２０００ｍｍです。
（仕様値の作動距離の１０００ｍｍとの違いは次の理由によります。測定のスタート時に、リセット機能により、変位量をゼロにセットされる場合、測定し表示される範囲は１０００ｍｍが限度となります。これが作動距離の値です。しかし、作動距離は正方向にも、負方向にも１０００ｍｍ取れますので、表示される全変位量は２０００ｍｍとなります）
変位量が１０００ｍｍを越えた場合、もしくは−１０００ｍｍを下回った場合には表示値は正しくありません。リセットしてください。
（ＧＰＩＢ出力は３１ビット出力されますので、表示値は正しくなくても計測値は出力されます。１ｍから１０ｍの変位量を測定される場合、ＧＰＩＢ出力を使ってください。但し、プローブから被測定物までの距離が３ｍを越えるようになると、波長の安定性より、１０ｎｍの分解能は得られません。ご注意下さい。）
（２）アナログ出力
測定された変位量に比例した電圧値をリアルタイムでフロントパネル上のＢＮＣ端子より出力します。ただし、出力電圧範囲は０Ｖから５Ｖです。５Ｖを越える変位量の場合、または０Ｖを下回る変位量の場合には変位量と出力電圧の間の線形性は失われ、飽和値を示します。２．５Ｖ出力値が変位量ゼロに相当します。
データ出力の切り替えは自動的に行われ、２００ｋＨｚの切り替え速度です。切り替え時にパルスを外部に出力します。
５Ｖ出力電圧に相当する変位量（最大変位量と呼ぶ）はフロントパネル上の切替スイッチにより選択できます。必要に応じて切り替えてお使い下さい。
詳細は打ち合わせにより決定しますが、例として出力レンジと有効な変位量範囲は次の通りです。

計測された変位量が有効出力範囲を外れた場合、正しい値を示しません。この場合にはレンジを変えてください。
＊＊上記のレンジ設定は標準品の設定です。他のレンジ設定もできますので、打ち合わせ時に決定させていただきます。
＊＊＊オプションとして、対応ビット数（１６ビット、２０ビット、２４ビット）の変更、出力電圧範囲（−１０Ｖから＋１０Ｖまで、等）の変更も対応します。
（３）デジタル出力
１データあたり２７ビット数値と符号１ビットでデジタル出力されます。１ビットは９．８８７７５６６４ｎｍに相当します。変位量へは計算処理を行ってください。
データの取り込みはお持ちのパソコンに、市販のデジタル信号パラレル入出力ボードを差込、ＨＶ２５０のリアパネル端子と結合してください。このパラレル入出力ボードは、３２ビット以上を入力として使用でき、ＨＶ２５０からの出力速度に対応できるボードを選択ご利用ください。信号取り込みに関しては、ＰＣ側のソフトで処理してください。弊社ではＬａｂＶｉｅｗ（ナショナルインスツルメンツ社製ソフト）を用いてのソフトを参考資料として提供できます。また、ＰＣ、パラレル入出力ボード、ソフトを含めたシステムとしても承ります。

（４）リセット機能
リセット機能とは測定中の変位量を強制的にゼロにする機能です。これより、リセット機能が働くと、ＬＥＤ上の表示、アナログ出力、デジタル出力すべてがゼロにリセットされます。
機能が働く以前の変位量データは保存されません。ご注意下さい。
リセット機能は次の３つの手段のいずれかにより実行されます。
（１）フロントパネル上の押しボタン操作；押しボタンを押すことによりリセットされます
（２）フロントパネル上のＴＲＩＧ入力用ＢＮＣ端子から、ＴＴＬレベルの”ＬＯＷ（０Ｖ）”信号入力する操作

（５）ロックランプ点灯
ＨＶ２５０も周波数安定化ＨｅＮｅレーザを用いています。レーザを安定化させて、１０ｎｍ分解能は得られます。そのレーザの安定化をリアパネル上のロックランプの点灯で知らせます。
点灯後に使用してください。点灯まで約３０分から６０分です。

（６）インジケータ表示
被測定物からの反射光強度を表示します。この表示を参考に被測定物、測定系を調整してください。表示値が悪い場合、計測できません。

＜＜　外観　＞＞
（１）本体
フロントパネル上に変位量を表す７ｓｅｇＬＥＤ（有効数字７桁、符号１桁）、インジケータ表示、リセットボタン、リセット用ＴＲＩＧ入力ＢＮＣ端子、アナログレンジ切り替えスイッチ、光ファイバー（金属管で保護されている）の取り出し口があります。
リアパネル上に、アナログ出力ＢＮＣ端子、デジタル出力３２ビットパラレル出力端子、ＨｅＮｅレーザロックランプ、ＡＣ入力端子、ヒューズボックスがあります。


（２）プローブ
プローブはＨｅＮｅレーザ工を出射するとともに、試料からの反射光を受光します。プローブ本体からの出射光はビーム径約０．７ｍｍ、拡がり角１ｍｒａｄ程度のコリメート光です。プローブ先端に市販のＣＣＴＶレンズを取り付けることもできます。＜プローブ集光系＞をご参照ください。
プローブの形状、寸法、集光系（ＣＣＴＶレンズなど）の取り付けの有無などは打ち合わせにより決定させていただきます。
プローブと本体は、金属管で覆われた光ファイバーで接続されています。測定時に金属管が振動や衝撃を受けないように固定できる設置をお願いします。


＜＜光ファイバーの扱いについて＞＞
本体とプローブが光ファイバーで結合されています。この光ファイバーの影響について説明します。
光ヘテロダイン測定では、わずかに異なる２つの周波数の合波により得られた差周波信号（ビート信号）が、その周波数の大きさより通常の電子回路で取り扱うことができることに基本があります。そして、ある条件化では、このビート信号はその周波数や位相を変えます。そのわずかな動きを認識して、試料の変位と結び付けています。したがって、このわずかな動きが、試料以外の様々な要因で発生していれば、あたかも、試料が変位したと誤認してしまいます。
様々な要因のひとつとして、ファイバによる影響が考えられます。ファイバーが振動している場合、ファイバー内を伝播する光はそのドップラー効果により、わずかに周波数をシフトさせます。ビート周波数は、２５ｋＨｚから１０ＭＨｚ程度です。（周波数シフタの項参照）。一方ドップラー効果によるシフトは、１ｍ／ｓの速度で約３ＭＨｚです。シフトを３０Ｈｚ以下に抑えるためには、１０μｍ／ｓ以下の速度に抑える必要があります。幸いにも、このドップラー効果は、光の進行方向に関しての制約です、一方ファイバの揺れは光の進行方向と垂直の成分が大きく、進行方向成分はファイバを通常に伸ばした利用方法ならば（とぐろを巻いた状況だと、曲率半径で決まる進行方向成分への寄与率が大きくなります）、成分は小さくなり、３０Ｈｚ以下に抑えることはできます。これより、使用時は、ファイバを伸ばした形状で使用するとともに、金属管の固定が必要になります。使用時にご注意ください。
金属管は曲率半径２０ｃｍ程度まで曲げることができますが、光ファイバー（コード）は数ｃｍ程度の曲率半径でも折れることはありません。
＜３０Ｈｚについて＞
関東では商用周波数５０Ｈｚのノイズが様々な機器から発せられ、空中を伝播しています。この周波数以下は１／ｆ以下のノイズがあります。これより、５０Ｈｚ以下の領域では制御不測のノイズがあり、システム全体での影響下では、ファイバーにのみ影響を下げることに着目しても、全体の問題からは小さな事項となっています。そこで、３０Ｈｚ程度をノイズ判断の周波数としました。このノイズの判断周波数３０Ｈｚはビート周波数が２５ＫＨｚの場合において、１／１０００以下となります。また、３０Ｈｚは光の周波数約５００ＴＨｚに対して、６×１０＾−１４であり、制御不能な周波数であり、周波数安定化レーザでは実現できません。（数十億円の費用をかけた国家プロジェクト規模であれば話は別ですが）。周波数シフタの基本周波数（約８０ＭＨｚ）に対しては１０＾−６となります。このことは、周波数シフタの導入により、３０Ｈｚ以下の安定をもたらすことができることを示唆しています。＜周波数シフタの有効性について＞参照。


＜＜　測定系および測定上の注意　＞＞
（１）ＨＶ３５０に比べ、分解能、応答速度、応答周波数は狭くなっています。被測定物の速度や周波数などが仕様範囲に入っていることを確認してください。
（２）一般に、光計測は被測定物からの反射光に含まれた情報を利用します。従って、より多くの反射光量を検出することがノイズを減らし、精度を上げ、安定性を高めます。ＨＶ２５０やＨＶ３５０も反射光をより多く集めることが望ましいのです。被測定物や測定系に対し、この点を念頭において設計されることをおすすめします。

＜＜参考資料＞＞
参考資料として取扱説明書(PDFファイル）をご覧ください。

カタログ（ＰＤＦファイル）

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