光空間エンコード化速度分布同時計測技術の開発とマイクロ流路計測用デバイスへの展開

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光空間エンコード化のコンセプトを発展させた，速度分布の同時計測が可能な新たな3次元空間速度分布計測方法を確立するための技術開発として，研究課題①3次元空間内の速度分布を同時計測するための光空間エンコード化技術の開発を実施した．また，マイクロ流路等の微小領域の速度分布を計測可能な集積型デバイスへ展開するための技術開発として，研究課題②微小領域の速度分布を計測するための集積型デバイスの開発を実施した．研究課題①としては，波長エンコード化手法の開発として，4波長の出力光をアレイ導波路回折格子を用いた波長合分波器で合波した波長多重光を用いた実験光学系による検討を行った．原理検証のため，受光用アバランシェフォトダイオードの手前に波長選択用薄膜フィルタを取り付けた実験を実施した結果，選択された波長に対応する測定点のみの速度識別が可能であることを確認した．また，3次元光空間エンコード化手法の開発として，4×4チャネルの2次元周波数バイアスエンコード化と4波長の波長エンコード化を組み合わせた光学系の設計を実施するとともに，実験系の構築に着手した．研究課題②としては，3次元速度分布計測用デバイス光回路に用いるエレメント設計として，Nb2O5系導波路を用いたグレーティングカプラの高効率化のための設計を実施した．シミュレーションの結果，Nb2O5/SiO2多層膜の利用により，使用する波長範囲および入出射角度範囲において受光用グレーティングカプラと出射用グレーティングカプラともに入出射効率を改善できる見込みを得た．また，Nb2O5/SiO2多層膜上へのグレーティングカプラ形成のための基礎検討を行うとともに，Nb2O5コアの試作条件検討を行った．