光薄膜の多重共鳴吸収を用いた超細径中空ファイバー型光センサーの研究

利用光学薄膜多重共振吸收的超薄中空纤维型光学传感器研究

• 批准号: 07750379
• 负责人: 加藤 祐次
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hokkaido 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750379/
• 关键词: 光薄膜; 高分子薄膜; 中空導波路; センサー; 多重共鳴吸収; 赤外ファイバー

光薄膜の多重共鳴吸収を用いた超細径中空ファイバー型光センサーの開発を目的として、中空導波路の製造プロセスの改善、更に理論的な検討によるセンシングデバイスとしての有効性を検討した。結果は以下のようにまとめられる。1.超細径伝送路の製作技術の確立赤外領域で重要とされるEr:YAG、CO_2レーザ光用の高性能な伝送路の実現のため、内径540〜700μm、長さ1m程度のポリイミド及びフッ素樹脂内装銀中空導波路の製作手法を確立することを目的として、製作条件の改善を中心に検討を行った。基本的には、母材パイプに内面精度が高くフレキシブルな石英キャピラリーチューブを用いて、内面に銀及び高分子層を成膜する工程である。このプロセスの中で、銀層成膜時における銀鏡反応条件およびポリイミド層成膜時における乾燥条件について詳細な検討およびプロセス改善を行った結果、光学特性の観点から導波路の安定した製作が可能となり、またプロセスの改善に伴う低損失化も図ることができた。更に、従来まで2μ以上の中赤外領域での特性評価に加え、可視・近赤外領域における特性評価を行った結果、製作した導波路の内装高分子層の膜厚の均一性が従来のものに比べて非常に向上したことが明らかとなった。2.中空導波路のセンシングデバイスへの応用のための基礎検討高分子層内装中空導波路をセンシングデバイスの性能について理論的に基礎検討を行った。測定原理はセンシング媒体と高分子層との相互作用による光の干渉効果の変化であり、この原理では光の絶対量に変化に依存せず安定な手法である。検討事項については、液体の屈折率の濃度依存性や環境温度に対する高分子層の屈折率及び膜厚の変化に依存する光の干渉ピークのシフト量との関係を中心に調査した結果、センシングデバイスの基礎特性として液体の屈折率に対して比較的精度の良いセンシングの可能性が見いだされた。

The purpose of the development of ultra-fine diameter hollow waveguide optical fiber for multiple resonance absorption of optical thin films is to improve the production of hollow waveguides, and to study the effectiveness of hollow waveguide optical fiber. The result is: 1. It is important to establish the manufacturing technology of ultra-fine transmission channels in the field of optical fiber. For example, the realization of high-performance transmission channels for Er:YAG and CO_2 laser, the diameter of which is 540 ~ 700μm and the length of which is about 1m, and the establishment of the manufacturing method of silver-embedded hollow waveguides with white resin are discussed. Basic, base material, inner surface precision, quartz, inner surface, silver and polymer layer formation engineering In this case, the silver mirror reflection conditions during the formation of the silver layer and the drying conditions during the formation of the silver layer are discussed in detail. As a result, the optical characteristics are improved, and the stability of the waveguide is improved. In addition, the characteristic evaluation of the medium and outer regions of more than 2μ is enhanced, and the characteristic evaluation of the near-infrared region is enhanced. The uniformity of the film thickness of the inner polymer layer of the waveguide is enhanced. 2. A Basic Study of the Structure and Properties of Hollow Waveguides in Polymer Layers The principle of measurement is the interaction between the medium and the polymer layer, the change of the interference effect of the light, the principle of the change of the absolute amount of the light, and the stability method. In this paper, the concentration dependence of refractive index of liquid, the dependence of refractive index of polymer layer on ambient temperature, the relationship between the amount of light and the refractive index of film thickness are investigated. The results show that the basic characteristics of refractive index of liquid are related to the accuracy of comparison.