| 研究課題/領域番号 |
62850049
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
今井 正明 北海道大学, 工学部, 助教授 (80002103)
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| 研究分担者 |
黒羽 敏明 古河電気工業(株), 千葉研究所, 技師長
小田島 晟 北海道工業大学, 電気工学科, 教授 (20001117)
KUROHA Toshiaki Chiba Research Laboratory, The Furukawa Electric
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| キーワード | 光ファイバ / 圧電性高分子 / 位相変調器 / 光波センシング |
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| 研究概要 |
圧電性高分子、フッ化ビニリデン13フッ化エチレン共重合体〔P(VDF_<73>/TrFE_<27>)〕を光ファイバに溶融押出し法で厚さ75〜100μmに被覆した。この光ファイバをコロナ放電ポーリングで半径方向に分極処理して圧電性をもたせて、ファイバ位相変調器を作製した。圧電性高分子層を〓んで蒸着した内側・外側同心円筒電極に直流・交流電圧を印加して位相変調感度を調べて、以下の結論を得た。
1.光ファイバとしてコア径4.2μm、クラッド径126μmおよびコア径4.0μm、クラッド径80μmの2種類を用いて、前者には高分子を厚さ85〜100μm、後者には75〜85μmに被覆して電圧感度を調べた。その結果理論予測どうりに、後者のファイバの方が直流電圧感度が大きく、4.03×10^<-5>rad/(V/m)/mが得られたが、これは前者のファイバに比べて約2倍大きい。
2.交流電圧を印加して位相変調感度の周波数依存性を調べた。100Hz〜1KHzの低周波領域ではファイバの曲りやねじれによる多数の共振ピークが存在するが、全体として変調感度は大きい。1KHzを超えると感度は低下するがほぼ平坦な特性になる。低周波領域の電圧感度はほぼ理論値に近いが、高周波側では理論予測値よりも小さい。その理由としてファイバ被覆の状態、電極とリード線の接着上の問題が考えられる。
3.1MHz以上の高周波領域では石英ガラスと高分子被覆層から成る2層構造の複合体として、半径方向(横方向)の弾性共振モードが存在することが理論と実験により明らかになった。特に50MHzまでの周波数範囲では7MHzと18MHzに2つの共振ピークが観測されたが、これは複合体モデルにおける基本(1次)と2次共振ピークに対応することが理論により確かめられた。
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