透明材料のレーザーアブレーションによる中空導波路及び高機能光デバイスの作製

通过透明材料激光烧蚀制造空心波导和高性能光学器件

• 批准号: 06F06565
• 负责人: 佐藤 正健 (2007)
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06565/
• 关键词: 透明材料; レーザーアブレーション; 中空導波路

中空導波路を用いた高機能光デバイスとして、非共鳴型光導波(Antiresonant Guided Optical Waveguide(ARGOW))を利用した高感度屈折率計の作製を目標として、ARGOWによる導波光を測定可能な光学測定系の構築を試みた。この導波形態を利用することで、石英ガラス表面に特に光学反射層を作製することなく光を導波し、その導波状態に基づいて中空構造内部の屈折率を高感度に検出することが可能になる。昨年度にモデル構造に対する検討により得られた知見に基づいて、幅1mm深さ45μmの溝をLIBWE法で作製してマイクロ流体デバイス化した後、ARGOW導波光による流通液体の屈折率検出に成功した。導波光にはグリーンHeNeレーザーを用い、検出にはリニアアレイセンサを利用した。ARGOW導波ではいくつかの導波モードが生成するが、そのうちの1つの導波モードに着目した場合、導波光強度は屈折率に対して線形な変化を示すことが明らかになった。2液混合比をプログラムにより制御した液体を流通した場合のなめらかな屈折率変化のモニタリングを実現できた。また、蛍光色素を含む溶液を流通した場合には、入射角の変化に対する急峻な蛍光強度変化より、臨界角を高いS/N比で検出可能であることが明らかになった。また、この実験を通じて、シグナルを検出しているのはマイクロ流路を流通する液体の約150ナノリットルの部分であることが明らかになった。以上の取り組みにより、LIBWE法により作製した中空構造内部を流通する媒体について、ARGOW光を利用した検出を行うことでマイクロ流路中の微少量の液体の屈折率変化をオンラインでモニタリング可能なシステムを構築し、その動作を実証することが出来た。

The hollow waveguide is used for high-function Optical Waveguide, and the antiresonant guided optical waveguide(ARGOW) is used for the construction of optical measurement system with high sensitivity refractive index meter. The waveguide morphology can be used to control the optical reflection layer on the quartz surface. The waveguide morphology can be used to control the refractive index of the hollow structure inside the quartz surface. The refractive index of the circulating liquid was successfully detected by the LIBWE method with a width of 1mm and a depth of 45μm The light is emitted from the lamp. ARGOW guided waves are generated in the presence of light, and the intensity of guided light is reflected in the linear variation of the guided waves. 2. The liquid mixing ratio can be adjusted to control the liquid circulation. When a solution containing a fluorescent pigment flows, the incident angle changes, the intensity of the fluorescent light changes, the critical angle increases, and the S/N ratio increases. About 150 percent of the liquid in the flow path flows through the tank. The above selection method, LIBWE method, is used to control the internal circulation of the hollow structure, the medium, ARGOW light utilization, and the refractive index of a small amount of liquid in the flow channel.