| 研究概要 |
本研究の目的は,光干渉現象を利用した高感度かつ微細な慣性力センサをMicro Electro Mechanical System(MEMS)技術を利用して作製することである.具体的には,単結晶シリコン(Si)を用いた導波路型光干渉計器を加速度センサに応用することを目標とした.平成20年度は3年の実施期間の2年度目として,(1)加速により変形する光導波路の最適化および材料探索(2)センサの設計,作製および評価,(3)リング共振器型加速度センサの提案と検証,の3点を目標に研究を行った.その結果は以下のとおり.
(1) 昨年度の研究成果を基に,中空構造を有する光導波路の最適化を実施した.結果,このシリコン製中空導波路の導波路損失は,約0.8dB/cm,中空化による損失は0.2dB/cm以下であることが分かった.これにより,結晶シリコンが目標とするセンサ作製において最適であると判断した.
(2) 上記(1)の成果を基に,シリコン光干渉計の原理を応用した加速度センサを作製した.ただし,最終的に必要となる発光/受光素子の貼り付けを実施していない為,入出力光は光ファイバから導入した外部光を利用した.この条件化では実際の加速度印加も不可能なので,センサを微小な針の先端で押すことにより力の印加を行った.その結果,出力を約30%変化させることに成功した.
(3) 上記の結果から,光干渉を用いた加速度センサの作製には成功したといえる.そこで,本研究の採取目標である光共振を用いたリング型光導波路を加速度センサに応用する手法について検討を行った,その結果,リング型光導波路に光を導入する箇所を工夫することにより,光干渉特性を犠牲にせず,加速度印加により出力が変化する構造の設計し,光シミュレーションを実施した.次年度は,この光共振リングを用いた加速度センサを実際に作製,評価を行う予定である.
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