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マイクロメカニックスによるポリマー光ファイバー内の針状ドーパントの配向解析

使用微观力学分析聚合物光纤中针状掺杂剂的取向

基本信息

批准号：
20K05098
负责人：
古川怜
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題は、プラスチック光ファイバー内に分散する介在物（ドーパント）の配向を調べることを目的とする。将来的には、プラスチック光ファイバーの優れた弾性的性質を利用して応力センシングに用いることを想定しており、本課題はその基礎研究に相当する。想定する介在物に求められる条件として、光ファイバーの大胆な変形に伴って内部で配向を揃えられるよう、形状に大きな異方性を持つこと、そしてこれと異方性軸を共有する光学的異方性を持つことが挙げられる。いくつかの光ファイバー試料を作製し、円柱型サンプルを上下の平板でプレスした系を検証した。試料のバリエーションとしては、ドーパントの種類と濃度、母材ポリマー、コア／ファイバーの直径比などをパラメーターとして振った。まず、この上下平板でプレスする最もシンプルな系において、ファイバーの透過光が応力によってどのように変わるかを調査した。この測定結果を構造計算によって検証した結果、理想的なヘルツの接触応力から導かれるファイバー断面内の応力分布が実際と異なることが示唆された。この結果を踏まえ、ファイバーの構造パラメーターへのフィードバックを行ったところ、コア／ファイバーの直径比のコントラストを大きくすることが応力への光信号の応答をより顕著化することが、現状の指針として得られている。また、より顕著な信号を取り出すために加圧部全長を光ファイバー全長に対し多くを占めるように設定した。この結果、プラスチック光ファイバーの微細な径変動がもたらす影響をより詳細に検証する必要が出てきた。研究室で製造する光ファイバーはプリフォームの延伸により得られるもので、この製造法をとる限りある程度以上の径変動は取り除けない。現在、構造計算により、この径変動の周期と大きさが光ファイバーの断面応力分布へ与える影響を調査している。

The object of the present invention is to adjust the orientation of a dielectric substance dispersed in a light-emitting medium. In the future, this topic is related to basic research on how to utilize the excellent properties of optical fiber. For example, if you want to fix the medium, you can find the condition of the medium. If you want to fix the medium, you can find the condition of the medium. If you want to fix the medium, you can find the condition of the medium. The test sample was prepared, and the column type plate was tested. The sample size and density, the base material size and the diameter ratio of the sample size are different. The light transmission system of the upper and lower plates was investigated. The results of these measurements are calculated and verified. The contact force distribution in the cross section is different from the ideal contact force distribution. The result of this is that the structure of the laser beam is different from that of the laser beam, and the diameter ratio of the laser beam is larger than that of the laser beam. The total length of the pressure part is determined by the number of times the pressure part is applied. The results of this research show that the micro-diameter of the light source changes greatly, and the detailed evidence is necessary. Research laboratory production of light and light, the extension of the production method, the production method, the degree of radial movement, the removal of At present, the structure calculation, the diameter change period and the influence of the cross section force distribution are investigated.