2013 Fiscal Year Annual Research Report
光学式振動型センサのための光ファイバ先端でのマイクロ光造形システムの構築
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22560258
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
稲葉 成基 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30110183)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | マイクロマシン / 光ファイバセンサ / 光造形法 |
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| Research Abstract |
光ファイバ先端にセンサやアクチュエータを光造形法で作成するシステムを構築することを目的に研究を実施している。
これまでに、光ファイバ先端の側面及び断面で位置決めと光造形を同時にできるシステムを構築した。光ファイバ先端の断面に光駆動マイクログリッパ及び光駆動マイクロクリーナを製作し、特性を測定した。さらに、光ファイバ先端の側面に光駆動マイクロクリーナを製作し、特性を測定した。また、新たに提案したシングルモード光ファイバによる光造形に関する研究もほぼ確立し、研究に使用することが可能になった。光駆動マイクロクリーナーの特性を評価する新たな方法として、レーザマイクロマニュピレーションを取り入れた。
以上の経過のもと、平成25年度の研究を実施したのでその実績を報告する。
1)光ファイバ先端側面に一様に光造形し、内部をエッチングで取り除き筒状の光駆動マイクロクリーナを製作した。特性はレーザマイクロマニュピレーションを利用して測定した。筒長が長い方が特性がよい結果が得られた。2)シングルモードファイバを用いた光造形システムで、光ファイバ先端に光駆動マイクログリッパを製作し、その変位特性を測定した。3)光ファイバ先端断面に筒状の光駆動マイクロクリーナを製作し、その特性をレーザマイクロマニュピレーションを利用して測定した。側面の筒状と同様に、筒長が長いほど特性がよいことが分かった。4)光ファイバ先端にマイクロキャピラリーを利用した光駆動マイクロバイブレータを製作した。レーザパワーが10mWで20μmの変位、0.5mNの発生力が得られた。5)光駆動マイクロバイブレータによる振動型センサの可能性について検討したが、上記の構造では周波数特性がよくないことが明らかになった。
上記1)及び2)については学会発表で公開した。詳細は予稿集で確認されたい。尚、2)の発表については発表者の専攻科生が、電気学会優秀論文発表賞に選ばれた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
光ファイバ側面に光造形するシステムは構築できているが、位置決め精度や最小精度がサブミリ程度であり、これ以上の進展があまり期待できない。
シングルモードファイバを用いる手法や、レーザマイクロマニュピュレーションで特性を評価するという新たな方法を導入し、アクチュエータの特性は測定できているが、センサの構築ができていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
光ファイバ側面に光造形する手法は限界があると思われる。
最終的な目標は光ファイバ先端にセンサやアクチュエータを製作することにあるので、光ファイバ断面に構築する手法を主体にして、筒状の縦振動型及び扇状の横振動型の構造物を構築し、センサやアクチュエータとしての特性を測定する。レーザマイクロマニュピュレーションを用いた手法は新しいものであり、これも含んだセンサとしての応用を検討したい。
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