エバネッセント場による光の圧力を用いたマイクロ軸受け機構の開発

利用倏逝场引起的光学压力开发微型轴承机构

• 批准号: 08750078
• 负责人: 中野 隆志
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750078/
• 关键词: 光の圧力; エバネッセント場; 光導波路; マイクロマシン

本研究では、エバネッセント場による光の圧力を用いたマイクロ軸受け機構の開発を目的としている。提案では、光ファイバを軸に、ド-ナッツ上の軸受けを構成する考えであったが、解析が難しく、四方を平板型の光導波路で囲んだ内部に物体を浮上させる場合について、光導波路の結合理論を用いてシミュレーションを行った。一方向で物体を浮上させる場合、物体に働く光の圧力と物体と導波路の距離の関係は、ピーク値を持つカーブになるが、物体の厚さや導波路の伝搬モードによって、そのピーク位置が移動することが分かった。これから、四方から物体に光の圧力を働かせた場合、最初に物体と各導波路の距離が圧力がピークになる位置で固定されていれば、物体の中心がずれても、距離の増減方向でカーブの傾きがほぼ等しいため、ずれた位置で固定されることが分かった。また、力と距離の関係から、初期位置がピーク位置より遠い場合、物体が中心からずれても、元に戻る方向に力が作用することが分かった。よって、中心位置に固定することは難しいが、提案する装置が、軸受けとして働くことが分かった。また、導波路の伝搬モードを2つにして力の働くピーク位送を2つにし、初期位置をその中間にすれば、どちらにずれても働く力は一定になり、軸受けとして働くことが分かった。シミュレーション結果をもとに、CVD装置を用いて実験に用いる光導波路の製作と実験を試みたが、これまでのところ、本方法の有効性を実験で確かめるには至らなかった。これは、導波路に予想以上の厚さの均一性が要求され、製作した光導波路では光を十分結合できないためと考えている。しかしながら、測定、観察装置は構成できたので、今後、導波路の製作法に工夫を加えてより均一な導波路を製作し、提案した方法の有効性を確認する予定である。また、シミュレーションの結果については、現在、論文を投稿する準備を行っている。

This study aims at the development of optical and mechanical systems. This paper proposes an application of the theory of optical waveguide combination in the construction of optical waveguide with an axis and an axis. When an object floats upward in one direction, the pressure of light on the object, the distance between the object and the waveguide, the value of the object, the thickness of the waveguide, the movement of the object, and the position of the object move. When the pressure of light on the object is different, the distance between the waveguide and the object is fixed at the beginning, the center of the object is fixed at the beginning, and the distance decreases at the beginning. The relationship between force and distance, initial position, position, distance, object center, element direction, force and distance The center position is fixed, the device is fixed, and the shaft is fixed. 2. The initial position of the waveguide is in the middle of the transmission line, and the transmission line is in the middle of the transmission line. The results of the CVD process are as follows: The thickness and uniformity of the waveguide are required. The optical waveguide is very combined. In the future, the time required for manufacturing the waveguide shall be increased, and the effectiveness of the proposed method shall be confirmed. The results of the paper preparation process are presented in the paper.