マイクロマシン構造を用いた光導波型センサの開発及び設計支援等データベースの構築

• 研究課題/領域番号: 22560322
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 大河 正志 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90213644)
• 研究分担者: 佐藤 孝 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10143752)
• 連携研究者: 新國 広幸 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 助教 (90547829)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 光デバイス / 光回路 / 光導波型センサ / 光集積回路 / マイクロマシン / 光導波路 / ＭＯＥＭＳ / 設計 / MOEMS

研究概要

光導波型センサの設計指針確立のため,理論と実験の両面から,位相感度の導波路位置依存性,ダイヤフラムサイズ依存性等を明らかにした。また,光導波型マイクロホンにスクイーズドエアーダンピングを導入し,理論どおり,空気層厚が薄くなるにつれて,減衰比が大きくなる結果を得た。さらに,これまでに蓄積した研究成果を基に,光導波型圧力センサおよび流量センサに対して,光導波路設計支援およびダイヤフラム設計支援のためのデスクトップおよびウェブアプリケーションを作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental study of sensitivity dependences on waveguide position and diaphragm thickness in silicon-based guided-wave optical accelerometer (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Saito, Y. Miura, T. Oshima, M. Ohkawa, T. Sato
  • 雑誌名: Optical Engineering 巻: Vol.52, No.2 号: 2 ページ: 024604-024604
  • DOI: 10.1117/1.oe.52.2.024604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale-reduction rule without drop in the sensitivity of a silicon-based guided-wave optical pressure sensor using a micromachined diaphragm (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ohkawa, T. Sato
  • 雑誌名: Optical Engineering 巻: Vol.51
  • NAID: 120006749104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of damping ratio in a glass-based guided-wave optical microphone with a diaphragm (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ohkawa, K. Murata, T. Sato
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: Vol.8264
  • NAID: 120006749103
• [雑誌論文] Silicon-based guided-wave optical accelerometer: experimental consideration to establish its design guideline (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Saito, Y. Miura, T. Oshima, M. Ohkawa, T. Sato
  • 雑誌名: 2012 IEEE SENSORS Proceedings ページ: 453-456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design study of a guided-wave optical microphone with a diaphragm (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, M. Ohkawa, T. Sato
  • 雑誌名: 2012 IEEE SENSORS Proceedings ページ: 2160-2163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silicon-based guided-wave optical accelerometer: experimental consideration to establish its design guideline (2012)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Saito
  • 雑誌名: 2012 IEEE SENSORS Proceedings 巻: -- ページ: 453-456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design study of a guided-wave optical microphone with a diaphragm (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Murata
  • 雑誌名: 2012 IEEE SENSORS Proceedings 巻: -- ページ: 2160-2163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of damping ratio in a glass-based guided-wave optical microphone with adiaphragm (2012)
  • 著者名/発表者名: Masashi Ohkawa
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 8264
• [雑誌論文] Consideration of sensitivity with respect to diaphragm thickness and waveguide position in silicon-based guided-wave optical accelerometer (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Miura, H. Endo, T. Oshima, M. Ohkawa, T. Sato
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: Vol.7941 号: 1 ページ: 014401-014401
  • DOI: 10.1117/1.oe.51.1.014401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consideration of sensitivity with respect to diaphragm thickness and waveguide position in silicon-based guided-wave optical accelerometer (2011)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miura
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 7941
• [学会発表] ガラス基板光導波型マイクロホンにおけるエアーダンピングの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田和也,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: 電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] マイクロマシン構造を用いた光導波型圧力センサの設計指針に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤僚祐,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: 電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] シリコン基板光導波型加速度センサ～センサ感度の導波路位置及びダイヤフラム厚依存性～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤奈津美,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会信越支部大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟市)
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] おもり一体型ダイヤフラムを用いた光導波型加速度センサ-センサ感度と導波路位置の関係- (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤奈津美,大島卓也,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2011
  • 発表場所: 大阪大学・コンベンションセンター(吹田市)
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Damping ratio in a glass-based guided-wave optical microphone without a damping structure (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, K. Yoshida, M. Ohkawa, T. Sato
  • 学会等名: 17th Microoptics Conference
  • 発表場所: Sendai International Center (Sendai)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Damping ratio in a glass-based guided-wave optical microphone without adamping structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Murata
  • 学会等名: 17th Microoptics Conference
  • 発表場所: Sendai International Center (Sendai)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] シリコン基板光導波型加速度センサにおけるセンサ感度の導波路位置及びダイヤフラム厚依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦雄介,我妻雅隆,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: 電子情報通信学会信越支部大会
  • 発表場所: 新潟工科大学(柏崎市)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] ガラス基板光導波型マイクロホンの周波数特性に係わる減衰比の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田和彰,大河正志,佐藤孝
  • 学会等名: 応用物理学会北陸・信越支部学術講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス(金沢市)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 佐藤孝,シリコン基板光導波型加速度センサにおけるセンサ感度の導波路位置依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大島卓也,三浦雄介,大河正志
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2010
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京都千代田区)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] シリコン基板光導波型加速度センサにおけるセンサ感度の導波路位置依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大島卓也
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2010
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京都千代田区)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Sensitivity Dependences on Waveguide Position and Diaphragm Thickness in Silicon-Based Guided-Wave Optical Accelerometer (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ohkawa H. Endo, T. Oshima, Y. Miura, T. Sato
  • 学会等名: 16th Microoptics Conference
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Sensitivity Dependences on Waveguide Position and Diaphragm Thicknessin Silicon-Based Guided-Wave Optical Accelerometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Masashi Ohkawa
  • 学会等名: Microoptics Conference 2010
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Consideration of Sensitivity with Respect to Waveguide Position and Diaphragm Thickness in Silicon-Based Guided-Wave Optical Accelerometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Miura, H. Endo, T. Oshima, M. Ohkawa, T. Sato
  • 学会等名: IEEE Shin'etsu Section
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] Consideration of Sensitivity with Respect to Waveguide Position and Diaphragm Thickness in Silicon-Based Guided-Wave Optical Accelerometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miura
  • 学会等名: IEEE Shin'etsu Section講演会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] シリコン基板光導波型加速度センサ～センサ感度の導波路位置及びダイヤフラム厚依存性～
  • 著者名/発表者名: 齊藤 奈津美
  • 学会等名: 電子情報通信学会信越支部大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
• [学会発表] ガラス基板光導波型マイクロホンにおけるエアーダンピングの効果
  • 著者名/発表者名: 村田 和也
  • 学会等名: 電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学（長岡市）
• [学会発表] マイクロマシン構造を用いた光導波型圧力センサの設計指針に関する考察
  • 著者名/発表者名: 佐藤 僚祐
  • 学会等名: 電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学（長岡市）