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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

研究課題

研究課題/領域番号 17040002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

戸津 健太郎  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (60374956)

研究分担者 江刺 正喜  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (20108468)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
2005年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワードスキャナ / 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
研究概要

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。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書

研究成果

(5件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Laser Scanning2006

    • 著者名/発表者名
      Hyun-Chul Kang
    • 雑誌名

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

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Optical Scanner2006

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Totsu
    • 雑誌名

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

      ページ: 43-46

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optically Driven Microactuator for Two-Dimensional Laser Scanning2006

    • 著者名/発表者名
      Hyun-Chul Kang, Kentaro Totsu, Masayoshi Esashi
    • 雑誌名

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

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      戸津 健太郎
    • 雑誌名

      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

      ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] MEMS技術を用いた低侵襲検査治療ツールの開発2005

    • 著者名/発表者名
      戸津 健太郎, 芳賀洋一, 江刺正喜
    • 雑誌名

      第9回ナノメディシン研究科資料

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-03-31   更新日: 2018-03-28  

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