2016 Fiscal Year Research-status Report
大面積の半導体光検出器アレイの製造費用を半額にする非球面レンズアレイの開発
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16K13801
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
奥村 曉 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (90645011)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 半導体光検出器 / 光学レンズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はシリコン半導体を用いた多画素読み出しの光検出器アレイの光検出効率を改善することである。従来の検出器アレイでは各読み出し画素の間に不感領域が存在するため、その領域に落ちた光を検出することができない。この不感領域は検出器アレイの面積に対して15%程度に上るため、この部分を有感領域として使うには、何らかの工夫が必要である。
そこで、光検出器の表面にガラスで製作した凸平のレンズアレイを並べることにより、不感領域に落ちた光を屈折によって有感領域に集光することにした。2016年度はこのレンズアレイの光線追跡による設計、公差解析を行うとともに、使用する紫外透過ガラスの屈折率測定を行った。これらの結果をもとにして実際にレンズ成形用の金型製作とレンズ試作を行った。製作業者側によるレンズ形状評価では、光軸位置等の測定結果は良好であり期待通りのレンズアレイが得られたと考えられる。しかし研究代表者側での測定はまだ行われていないため、2017年度の早い段階で形状測定と集光能力の実測が必要である。
これまでに金型による成形としては使われたことのない光学ガラスを使用した。このため、レンズ成形の最中にヒビが入るなどして成形に時間を要した。またレンズ設計にも想定より時間がかかったため、2016年度中にレンズアレイの性能評価を行う予定であったが、レンズの試作までしか研究が進まなかった。2017年度も本研究を継続し、レンズアレイの性能評価とシミュレーションとの比較を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
レンズアレイの性能評価をするまでに至っておらず、早急に試験を開始する必要があるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
レンズアレイの性能評価を2017年度中に完了する。レンズアレイの取り付けの有無で半導体光検出器の光検出効率が変化するかを入射角度ごとに測定しシミュレーションと比較する。
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| Causes of Carryover |
レンズアレイの設計と製造が遅れ、性能評価を行う装置の製作も遅れたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
性能評価を行う測定系を設計・製作する。
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