リング共振器を用いた光集積回路ハイドロホン

使用环形谐振器的光学集成电路水听器

• 批准号: 05750038
• 负责人: 大河 正志
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Niigata 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750038/
• 关键词: 光集積回路; ハイドロホン; センサ; 光リング共振器; ダイアフラム

本研究では、リング共振器を用いた光集積回路ハイドロホンの実現の可能性を確かめるため、理論的考察を行った。ハイドロホンは、感圧部としてのダイアフラムおよび微小音圧による位相変化を検出するリング共振器からなる。測定対象である水中音響は音圧が小さく、センサとして非常に高感度なものが要求される。そこで、特に高感度化を図るために重要となるダイアフラムおよびリング共振器の形状、寸法等について詳しく考察を行った。解析には、以前行ったダイアフラム型光集積回路圧センサの特性解析法を用いた。ここでは、導波路材料として低損失な導波路が形成できるガラスを考えることとした。解析により得られた主な結果を以下に示す。1.TMモードの方がTEモードより3倍程度高い感度が期待される。2.音圧を検出するために設ける導波路の位置はダイアフラムの端がよいと言える。3.ダイアフラムの形状は正方形がよく、感度は辺の長さの3乗に比例する。4.導波層の厚さには最適値が存在するが、実用上はカットオフ付近でなければよい。5.感度はダイアフラムの厚さの2乗に逆比例する。ただし、厚さは、感度だけでなく、ダイアフラムの耐圧も考慮して決定されるべきである。これらの解析結果から、大きさ30mm×30mm、厚さ50mumの正方形ダイアフラムを作成し、センサの構成に工夫を加えれば、これまでに提案されている光ファイバハイドロホンの感度に匹敵するセンサが実現できるものと期待される。

In this paper, we investigate the possibility of realization of optical integrated circuits in optical resonators. The resonant frequency of the resonant frequency is different from that of the resonant frequency. The measurement of underwater acoustic pressure is very low, and the measurement of underwater acoustic pressure is very high. The shape, size, etc. of the resonator are carefully investigated. Analysis of the characteristics of the previous line of light collector circuit The waveguide material has a low loss and the waveguide is formed. The analysis results are shown below. 1.TM monitors are expected to have 3 times higher sensitivity than TE monitors. 2. The position of the waveguide is determined by the sound pressure measurement. 3. The shape of the film is square, the sensitivity is long, and the proportion is 3. 4. The thickness of the waveguide layer has an optimal value, and in practice, it is close to a square inch. 5. The sensitivity is 2 times higher than the sensitivity. The thickness, sensitivity and pressure resistance of the film are considered. This analysis results in a square shape of 30mm×30mm and 50 um thick. The time required for the construction of the structure is increased. The sensitivity of the structure is compared with that of the actual structure.