ナノ光ファイバーの径をサブミクロンレベルで”その場”計測する最新の研究をご紹介します。

In-Process Diameter Measurement Technique for Micro-Optical Fiber with Standing Wave Illumination

https://rdcu.be/duwL7
Masaki Michihata, Zhao Zheng, Daiki Funaiwa, Sojiro Murakami, Shotaro Kadoya & Satoru Takahashi

定在波照明とは？

定在波照明は、2つの反対方向のレーザービームが干渉することで生じる特定の光のパターンを指します。この技術は、特定の波長のレーザー、特に561 nmの波長を持つ単一の縦モードレーザーを使用して実現されます。定在波照明は、物質の表面や内部の微細な構造を照らすことで、それらの構造からの散乱光のパターンを分析するのに役立ちます。

ナノ（サブミクロン）光ファイバー測定の重要性

ナノ（サブミクロン）光ファイバーは、その名の通り、直径が1ミクロン未満の非常に細い部分を持った光ファイバーを指します。これらの光ファイバーの直径を正確に測定することは、産業や研究において非常に重要です。特に、光学や電子工学、医療技術などの分野での応用が提案されています。

新しい測定方法の特徴

本研究によって開発された新しい測定法は、定在波照明の下での散乱光強度分布を分析することに基づいています。具体的には、レーザーは光ファイバーに結合され、アイソレータを通過した後、2つの逆向きのレーザーに分割されて定在波を形成します。この定在波の空間位相シフトは、特定の技術を使用して実現されます。この方法により、数十ナノメートルの精度で光ファイバーの直径を測定することができます。

実験の結果

この新しい方法を使用すると、約500 nmの直径で、変動が30 nmの光ファイバーの直径を正確に測定することができました。さらに、この測定結果は、SEM（走査電子顕微鏡）測定とも非常によく一致していました。これにより、提案された方法の精度が数十ナノメーターであることが確認されました。

まとめ

光ファイバー技術の進化に伴い、より正確な測定方法の必要性が高まっています。この新しい研究は、そのニーズに応えるための一つの方法を提供しており、今後の技術開発に大きく貢献することが期待されます。

他の文献情報

Measurement of diameter of sub-micrometer fiber based on analysis of scattered light intensity distribution under standing wave illumination
Masaki Michihata^a,*, Sojiro Murakami^a, Shotaro Kadoya^b, Satoru Takahashi (1)^b
a Department of Precision Engineering, The University of Tokyo, Hongo 7-3-1, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan
^b Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo, Komaba 4-6-1, Meguro-ku, Tokyo 153-8904, Japan