Study of ellipsoidal inclusions in elastically strained optical fiber

本研究においては、変形に伴うプラスチック光ファイバー内に分散したドーパント配向を調査することを目的とする。本課題を通じて、マイクロメカニックス、コンポジット材料の構造計算、および材料試験を専門とするDr./Prof. Onur Cem Namli氏（トルコ共和国Yeditepe大学機械工学科）との国際連携を築いている。Yeditepe大学にて、代表者らの研究室で作製する共重合比に勾配のあるプラスチック光ファイバーや、ドーパントの分散したプラスチック光ファイバーを扱ってもらい、これらのファイバーが押し潰されるような変形をした時、またはループを形成した時など、様々な変形を想定した際のファイバー内応力分布を構造計算によって可視化する。これらの研究対象となる特殊なプラスチック光ファイバーが、光学的に均一体ではないことは先行研究によって明らかとなっている。他方、外部からの応力に対して、不均一性がどの程度寄与するのかについて、実際のプラスチック小片を使った応力ひずみ計測を通して解析を進める。光ファイバーに添加するドーパントは、形状的な異方性が強い、二色性のものが望ましい。これは、配向のしやすさがその理由となる。これらのドーパントについても、異なる分子サイズや形状のもの想定し、解析のバリエーションに加える。最終的には、これらの結果を集約し、ドーパント配向を利用した特殊プラスチック光ファイバーの応力センサー応用への、定量的な設計ガイドラインを取得することを目標としている。

本研究においては、変形に伴うプラスチック光ファイバー内に分散したドーパント配向を調査することを目的とする。本課題を通じて、マイクロメカニックス、コンポジット材料の構造計算、および材料試験を専門とするDr./Prof. Onur Cem Namli氏（トルコ共和国Yeditepe大学機械工学科）との国際連携を築いている。Yeditepe大学にて、代表者らの研究室で作製する共重合比に勾配のあるプラスチック光ファイバーや、ドーパントの分散したプラスチック光ファイバーを扱ってもらい、これらのファイバーが押し潰されるような変形をした時、またはループを形成した時など、様々な変形を想定した際のファイバー内応力分布を構造計算によって可視化する。これらの研究対象となる特殊なプラスチック光ファイバーが、光学的に均一体ではないことは先行研究によって明らかとなっている。他方、外部からの応力に対して、不均一性がどの程度寄与するのかについて、実際のプラスチック小片を使った応力ひずみ計測を通して解析を進める。光ファイバーに添加するドーパントは、形状的な異方性が強い、二色性のものが望ましい。これは、配向のしやすさがその理由となる。これらのドーパントについても、異なる分子サイズや形状のもの想定し、解析のバリエーションに加える。最終的には、これらの結果を集約し、ドーパント配向を利用した特殊プラスチック光ファイバーの応力センサー応用への、定量的な設計ガイドラインを取得することを目標としている。