吊り下げコアファイバーテーパーのひずみ感度の向上

引用

André, RM, Silva, SO, Becker, M., Schuster, K., Rothardt, M., Bartelt, H., ... & Frazão, O. (2013). サスペンドコアファイバーテーパーにおけるひずみ感度の向上。Photonic Sensors, 3 (2), 118–123).

• 光ファイバーセンサー
• テーパー
• 微細構造繊維

簡単な

テーパードサスペンションコアファイバーは、温度と外部屈折率に対する感度が低いですが、歪みに対しては非常に敏感です。 

まとめ

この記事は、サスペンデッド コア ファイバー (SCF) テーパーの歪み感度の向上に焦点を当てています。研究者は、フィラメント加熱法を使用して、直径 70 μm ～ 120 μm の SCF テーパーの作成に成功しました。このプロセスでは、コアとクラッドの直径を比例的に縮小しながら、サイズを大幅に縮小しても構造内の穴がつぶれないようにしました。この構造の完全性により、空気シリカ導波路を通じた光の伝送が可能になり、温度変化や周囲の屈折率などの外部要因による干渉が最小限に抑えられます。

この研究では、重要な発見が強調されています。それは、テーパーの直径が小さくなると、ひずみに対する感度が増すということです。たとえば、直径を 120 μm から 80 μm に小さくすると、ひずみ感度が 64% 増加しました。この感度の向上は、記事の式 (1) - (8) で示されているように、ひずみとテーパーの断面積の関係によるものです。

研究では、これらの SCF テーパーは、センシング要素として大きな可能性を示していると結論付けられています。従来のファイバー テーパーに比べて、歪み感度の向上、温度感度の最小化、外部環境の影響に対する耐性などの利点があります。これらの特性により、正確な歪み測定を必要とするアプリケーションに有望な候補となります。

出典: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s13320-012-0059-2.pdf