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極細径光ファイバ先端駆動形2次元マイクロ光スキャナ

Research Project

Project/Area Number 17040002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

戸津 健太郎  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (60374956)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江刺 正喜  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (20108468)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥15,200,000 (Direct Cost: ¥15,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥7,800,000)
Fiscal Year 2005: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Keywordsスキャナ / 光ファイバ / 光駆動 / カンチレバー / MEMS / 低侵襲検査治療 / アクチュエータ / マイクロマシン
Research Abstract

極薄のL字形カンチレバーをアクチュエータに用いて光で駆動することで超小形の2次元光スキャナを実現することを目的とした。直径125μmの光ファイバ先端にアクチュエータを搭載させるため、カンチレバーの長さは100μmとした。カンチレバーを構成するバイメタルの材料として、これまで厚さ100nmのポリイミドおよび厚さ100nmの金を用いていた。カンチレバーにレーザ光を周期的に照射したとき、カンチレバーが駆動することを確認した。本年度は、測定装置、およびカンチレバーの改良を主に行った。効率よくレーザ光を照射するため、ファイバ先端に光ファイバ融着器を用いて球形のレンズを形成し、ファイバ端から出射するレーザ光を絞ることができるようにした。ポリイミドを再現性よく薄くすることが困難であること、材料がやわらかいため、共振周波数が比較的低い問題があり、カンチレバーを構成するバイメタルの材料として、厚さ100nmのシリコンと厚さ100nmの金を用いた。埋め込み酸化膜構造(SOI)のシリコンウェハを用いることで、極薄のシリコン構造体を実現した。ウェハ上に接着層となる厚さ30nmクロム薄膜および厚さ100nmの金薄膜を真空蒸着で形成後、パターニングした。このとき、ミラー面においてレーザ光を吸収させるため、クロム薄膜をミラー面に形成した。その後、シリコンをエッチングによりカンチレバーの形にパターニングし、最後にカンチレバー構造体をウェハからリリースした。膜の残留応力によりカンチレバーが立ち上がり、ミラーが傾いた構造を得ることができた。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2006 2005

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Laser Scanning2006

    • Author(s)
      Hyun-Chul Kang
    • Journal Title

      Proc. of the Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Optical Scanner2006

    • Author(s)
      Kentaro Totsu
    • Journal Title

      Proc. !st International Symposium on Next-Generation Actuator Leading Breakthroughs

      Pages: 43-46

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Laser Scanning2006

    • Author(s)
      Hyun-Chul Kang, Kentaro Totsu, Masayoshi Esashi
    • Journal Title

      Proc. of the Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (採択済、2006年6月出版予定)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 極細径光ファイバ先端駆動形2次元マイクロ光スキャナ2005

    • Author(s)
      戸津 健太郎
    • Journal Title

      ブレイクスルーを生み出す次世代アクチュエータ研究第2回公開シンポジウム資料

      Pages: 59-62

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] MEMS技術を用いた低侵襲検査治療ツールの開発2005

    • Author(s)
      戸津 健太郎, 芳賀洋一, 江刺正喜
    • Journal Title

      第9回ナノメディシン研究科資料

      Pages: 4-4

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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