液晶と色素薄膜を用いた光ファイバマルチセンシングシステムに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555114
• Research Institution: AKITA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 佐藤 進 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (50005401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 伸 株式会社 アドバンテスト研究所, 研究員 ; 河村 希典 秋田大学, 工学資源学部, 助手 (90312694) ; 佐藤 祐一 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (70215862)
• Keywords: 光ファイバ / 光センシング / 微量反応ガス / 液晶 / 電界センサ / マルチセンシング

Research Abstract

1.真空蒸着法によりコーナーキューブプリズム上に各種の色素薄膜を付け,微量ガスに対する呈色反応スペクトル,すなわち吸収スペクトル及び蛍光色素薄膜を付けた場合の蛍光スペクトルと蛍光の強度変化を測定し,各々の特性についてそれぞれ評価を行った。
2.強いアンカリング又は弱いアンカリングを有する配向膜を用いて液晶セルを作製し,電界に対する液晶分子の配向状態の変化を透過光強度の変化として測定し,アンカリング強度と電界に対する分子配向の関係について考察し,電界センサとしての特性評価を行った。
3.以上の実験結果を踏まえて,反応ガスに対して吸収スペクトルの変化及ぴ蛍光スペクトルや蛍光強度の変化としてそれぞれ感度を有する色素薄膜を付けたコーナーキューブプリズム及び光ファイバを付けたロッドレンズの間にコレステリック液晶セルとネマテイック液晶セルを挿入することでマルチセンサヘッドを構成し,その特性の測定を行った。
4.上記のマルチセンサヘッドを複数個光ファイバに接続し,光パルスの後方散乱効果の測定手法(OTDR)を用いることで,それぞれの複数の機器における異常現象を遠隔より同時にモニターすることができる装置を構成して,その特性の測定及び評価を行った。
5.光ファイバを用いて複数のマルチセンサヘッドを結合し,光パルスの後方散乱効果の測定手法(OTDR)を応用することで,多数の機器における異常現象等を同時にモニターすることができる装置を構成し,その基礎的な特性の評価を行った。
6.以上,これまでの研究成果をとりまとめ,研究の総括を行った。

Research Products

• [Publications] M.Kawamura: "Humidity and Temperature Sensing Using an Optical Fiber and a Corner Cube Prism"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.38 No.2A. 849-850 (1999)
• [Publications] M.Kawamura: "Simultaneous Detection of an Electric Field and a Small Quantity of Decomposition Products by Use of Several Sensor Heads and OTDR Method"The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan (A Publication of Sensors and Micromachines Society). Vol.119E No.3. 155-160 (1999)
• [Publications] S.Sato: "Functionally Graded Optical Polymer Materials Prepared Using UV-Curable Liquid-Crystals with an Electric Field"Materials Science Forum. Vol.308-311. 567-572 (1999)
• [Publications] H.Kusanagi: "Graded Index Type Liquid Crystal Microlens Using a Small Amount of Polymer"Materials Science Forum. Vol.308-311. 591-596 (1999)
• [Publications] R.Yamaguchi: "Multicolor Fluorescent Liquid Crystal Display Using a UV Light Emitting Diode"Molecular Crystals & Liquid Crystals. Vol.331. 557-565 (1999)
• [Publications] S.Sato: "Applications of Liquid Crystals to Variable-Focusing Lenses"Optical Review. Vol.6,No.6. 471-485 (1999)
• [Publications] M.Ye: "Improvement of Decay Properties of a Liquid Crystal Microlens with a Divided Electrode Structure"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.38 No.12A. L1412-1415 (1999)
• [Publications] M.Honma: "Application of a Circularly-Homogeneously Aligned Liquid Crystal Cell to Real Time Measurements of Twist Angles in Twisted Nematic Liquid Crystal Cells"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39,(印刷中). (2000)
• [Publications] 佐藤進: "紫外線発光ダイオードを用いた蛍光カラーディスプレイ"応用物理. Vol.68 No.2. 171-174 (1999)
• [Publications] 佐藤進: "紫外線硬化型液晶のマイクロレンズへの応用"光化学. Vol.30 No.3. 237-244 (1999)
• [Publications] M.Honma: "Response Properties in Liquid Crystal Microlenses Using Improved Driving Method"7th Microoptic Conference (MOC'99). MF26. 212-215 (1999)
• [Publications] S.Sato: "Liquid Crystal Microlens and Improvement of the Properties"Proc.SPIE,Liquid Crystals III. Vol.3800. 72-86 (1999)
• [Publications] M.Kawamura: "Molecular Orientation Effects in Nematic Liquid Crystal Cells by an External Electric Field and Their Applications to Multi-Sensing System"Proc.SPIE,Liquid Crystals III. Vol.3800. 174-181 (1999)
• [Publications] Y.Sato: "A Monte Carlo Simulation on Properties of Fluorescent Display Using GaN UV LRDs"The 5th International Conference on the Science and Technology of Display Phosphors. 8-3. 279-282 (1999)
• [Publications] M.Honma: "Real Time Measurement of Twist Angles in Nematic Liquid Crystal Cells Using Circularly-Homogeneously Aligned Cells"The 6th International Display Workshops (IDW'99). LCTp2-7. 61-64 (1999)
• [Publications] 河村希典: "青色・紫外発光ダイオードと蛍光色素膜付きコーナーキューブプリズムを用いたオゾン検出の光センシングシステム"第60回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 2a-G-6. 112 (1999)