(57)【要約】      （修正有）【課題】外力を検知する光導波路グレーティングセンサーで、高価な光スペアナを用いないで安価なフォトダイオードで検知することを可能とする光導波路グレーティングセンサーを提供する。【解決手段】片持ち梁に光導波路グレーティングを固定して、測定対象の外力を梁先端部に加えることによって傾斜的に分布した歪みを梁表面に誘起させグレーティングにチャープ機能を持たせる。これに一定波長帯域幅の光信号を入射すれば、反射光の反射スペクトル幅が拡がり、グレーティング内での反射位置は入射口近傍から奥の方へ拡がる。その結果、反射信号光のスペクトルを波長積分した全反射光量は増えることになり、これをフォトダイオードで測定し、外力のセンシングを可能とする。【選択図】図７
2014211346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一の格子間隔からなる光導波路グレーティングを片持ち梁に固定させ、
該片持ち梁の先端部に外力を印加することで傾斜的に分布した歪みを該グレーティングに付与してチャープ機能を持たせ、
該光導波路グレーティングへの入射光の該グレーティングによる反射光を波長分析無しで該入射光の波長変動帯域の略全反射光量を測定することで該外力を検知する
ことを特徴とする傾斜歪み光導波路グレーティングセンサー。
【請求項２】
請求項１記載の傾斜歪み光導波路グレーティングセンサーにおいて、
片持ち梁にあらかじめ一定のたわみを印加し、
初期的に一定量の傾斜歪みを該グレーティングに付与させた
ことを特徴とする傾斜歪み光導波路グレーティングセンサー。
【請求項３】
請求項１記載の傾斜歪み光導波路グレーティングセンサーであって、
片持ち梁の断面が梁長手方向に非一様であり、
梁固定端近傍で他の部位より小さい断面積を有する
ことを特徴とする傾斜歪み光導波路グレーティングセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長の光を反射させる回折格子である光導波路グレーティング、及びこれに加えられる外力に応じて変化する反射光量を測定することでその外力を検知するセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平面導波路または光ファイバーからなる光導波路に形成した光導波路グレーティングは、光導波路のコア部に周期的な屈折率変化を与えたもので、入射した光の特定波長の光のみを反射し、他の光はすべて通過させる光フィルターである。例えば、非特許文献１に述べられているように、光導波路グレーティングは伝送損失が少なく、優れた反射特性及び透過特性を有しており、光信号を利用する各種デバイス、装置、システムに、例えば、歪み・温度等の各種センサー、高密度波長多重光通信機器、レーザーダイオード外部共振器、ファイバーレーザー共振器、等々に、広く応用展開されている。
光導波路グレーティング（ 光ファイバーの場合は、ファイバーグレーティングまたはファイバーブラッググレーティングとも言う。） の反射波長λＦＢＧは、光導波路のコア部の実効屈折率ｎｅｆｆと屈折率変調の周期、すなわちグレーティング周期Λ 、によって、数式１として決まる。
【０００３】
【数１】
2014211346.tif 000003
【０００４】
形成される屈折率変調の周期Λは、例えば、光ファイバーの実効屈折率ｎｅｆｆが約１．４４７ で、光通信によく用いられる波長の約１５５０ ｎｍ に対しては、数式１の関係から、Λ ＝ ０．５３６ μｍ となる。良好な光信号の反射特性を得るためにファイバーグレーティングは、通常、この大きさの周期を約数ｍｍ から約数十ｍｍ の長さに渡って形成され、１０ ｍｍ 長のファイバーグレーティングではその周期の個数は、１０ ｍｍ／０．５３６ μｍ となり、すなわち約１９０００ 個のグレーティング（回折格子とも言う。）が形成されている。グレーティングの個数がこのように極めて大きいため、反射信号は極めて鋭い狭い帯域のスペクトルを有している。通常、スペクトル幅は半値幅Δλで約０．２ｎｍで、グレーティングの数を多くすればさらに狭いスペクトルの狭帯域反射器が得られる。
【０００５】
光導波路グレーティングは、この狭帯域特性によって波長弁別が容易になることから、当初、多数の異なる波長信号の多重通信における反射型フィルターとして開発され（非特許文献１）、今日でも多用されている。
また、この狭帯域スペクトルは、その環境温度や外部から印加される外力に応じて敏感に変動することから温度センサー、荷重センサー、加圧センサー、外力検知センサー、等々のセンサーにも広く用途展開されている（非特許文献２）。
【０００６】
光導波路グレーティングの反射スペクトルには、通常、反射中心波長の長波長側及び短波長側にほぼ対称に側波帯としてサイドローブが多数出現する。このサイドローブは、たとえば光信号の混線等の原因になる得ることから、これらを抑制したアポダイゼーション機能付き光導波路グレーティングを作製する技術も開発されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００７】
光導波路グレーティングは優れた狭帯域特性を有しているが、一定の波長帯域に渡って光信号を処理したい場合もある。このようなフィルタリングを行う目的のために、光導波路グレーティングの一端から他端にかけて格子間隔を変化させたチャープ機能を付与した光導波路グレーティングも開発されている（非特許文献１）。この場合、波長帯域の拡がりとともにそれぞれの波長の反射光信号強度は小さくなるので、用途に合わせた帯域設計が必要である。
【０００８】
外力を検知するセンサーとしては、従来から電気式歪みセンサーが多用されている。しかしながら、駆動用電源電力の持続的供給が困難な場合や、雷が多発するような劣悪電磁環境下で用いる場合等においてはその機能が発揮し得ず、非電気式の光導波路グレーティングを用いたセンサーが有用である。しかも、光導波路グレーティングセンサーでは、検出信号をそのまま光ファイバーに載せて遠隔地で検知することも可能で、長距離光通信で確立された高信頼性の光ファイバーの技術を援用することによって、例えば、ビルの外力検知等に限らず、広範囲の橋梁、ダム、トンネル、自動車道、堤防等々における外力検知にも用いられている。
このように、光導波路グレーティングは、そのシンプルな構造と光信号の高精度な波長選択性の潜在的特徴により今では光通信の信号処理のみならず、各種センサーに多用され幅広い用途展開が進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光導波路グレーティングは鋭い狭帯域特性に基づき高精度の波長弁別が可能という特徴を有することから、通常、その使用においては、当然に光信号の波長分析を行う光スペクトラムアナライザー（本明細書では、以下、業界で多用される「光スペアナ」で略記する。）が用いられる。
しかしながら、光スペアナはセンサー等のシステムでは非常に高価な部品であって、そのためシステム全体のコストダウンが困難で、光導波路グレーティングを用いたセンサーの普及の阻害要因にもなっている。また、検知信号の処理も波長分析を介して行う場合、パソコン等によるデータ演算処理が煩雑であり、さらには、使用環境温度による波長スペクトルのドリフト等の問題もありそのため温度補償機能を持たせれば検知システムは一層複雑になってしまうという深刻な欠点がある。
光導波路グレーティングの優れた潜在的機能を発現させ、これを用いたセンサーシステムの普及を図るためには、これらの課題を解決することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、高価な光スペアナを用いないで外力を検知する本発明の手段について説明する。
【００１１】
図１(a)に示すような一様な格子間隔Λ1の光導波路グレーティングに破線で図示するスペクトルの光信号が右側から入射すると、数式１によって格子間隔Λ1に対応する波長λ1の信号光のみが反射され他のλの信号光はこの光導波路グレーティングに影響されず左側へ透過する。この場合、波長λ1の信号光は光導波路グレーティングの入射側入り口近くでほとんどが反射しており、その奥の方の部分は反射にほとんど寄与していない。すなわち、奥の方では、λ1の信号光のスペクトルをさらに鋭く尖ったスペクトルにする効果はあるが、反射光の全光量に対する寄与はわずかである。
これに対して、図１(b)に示すように光導波路グレーティングが図示するようにΛ１、Λ2、Λ3、Λ4と少しずつ広い格子間隔の光導波路グレーティングに離散的に分かれているときは、数式１でこれらの格子間隔にそれぞれ対応するλ1、λ2、λ3、λ4の信号光がそれぞれの位置で反射される。この場合、波長λ1の信号光は図１(a)の場合と較べて光導波路グレーティング長が短くなったために小さくはなるが、λ2、λ3、λ4の信号光が反射光の全光量に寄与して、全体としては反射光量は図の(a)の場合よりも大きくなる。すなわち、反射光のスペクトルを波長積分して得られる全光量は図の（ｂ）においては（a）の場合よりも大きくなる。このことは、光信号の波長解析ができる光スペアナを用いるのではなく、全光量を直接検知する安価なフォトダイオードを用いることで、図の(a)より(b)において大きい信号が容易に検知されることとなる。
【００１２】
図１（ｂ）では格子間隔Λが離散的に分布した場合に対する反射光の応答を説明したが、光導波路グレーティングの格子間隔が連続して変化するチャープ機能を有する場合も同様の反射光の応答が得られる。この様子を図２に示す。チャープ機能とは、光導波路グレーティングの格子間隔が一端から他端に連続的に変化する光導波路グレーティングである（非特許文献１）。このチャープ機能は、通常、光導波路グレーティングの製造時点で、格子間隔を変化させて付与されるが、本発明では、検知対象の外力を光導波路グレーティングに加えることによって傾斜的に分布した歪みを誘起させ、このチャープ機能を付与するものである。
この傾斜歪み光導波路グレーティングでは、反射光は傾斜的に拡がった格子間隔ΛG1によって図２(b)に示すように中心波長がシフトしてそのスペクトル幅は拡がったものとなる。このスペクトルの中のそれぞれの波長の光信号は数式１に対応した格子間隔の位置で反射され、さらに大きい傾斜歪みが印加されたときは、図２(c)のようになる。
【００１３】
このように略同一の格子間隔からなる光導波路グレーティングに外力を加えて長手方向に少しずつ傾斜的に分布した歪みを誘起させれば、チャープ機能が付与され、加えられる外力が大きくなれば全反射光量も大きくなり、その結果、光スペアナを用いたスペクトル解析を行わず、全反射光量をフォトダイオードで測定することで外力のセンシングが可能となる。
離散的な格子間隔の図１の場合と同様に、一様な格子間隔の光導波路グレーティングでは入り口近くでのみ反射しておりその奥の方ではほとんど反射していないが、傾斜歪みが付与された場合は一定の拡がりをもった位置から反射される。反射光の全光量は、図２のスペクトルの波長積分で、傾斜歪みが大きくなるほど強くなる。よって、高価な光スペアナを用いた波長分析を行うことなく、全光量を安価なフォトダイオードで測定することで、印加外力を検知することが可能となる。
次に、傾斜的に歪みを付与する手段として、最も代表的な例を、片持ち梁に光導波路グレーティングを固定した構成について説明する。
【００１４】
図３に示すような片持ち梁の先端に外力Pを印加したときのたわみsとの関係は、数式２である。
【００１５】
【数２】
2014211346.tif 000004
【００１６】
ここで、k=3EI／l３ である。l は梁の長さ、E は梁のヤング率、I は断面二次モーメントで梁の厚さh と幅b を用いて I = bh３/12 と表される。この数式２より、たわみ量s から外力Pを求めることができる。
つぎに、梁表面の応力s はその位置における曲げモーメントM から、数式３で求められる。
【００１７】
【数３】
2014211346.tif 000005
【００１８】
またこのとき、梁表面の歪みe は、数式４である。
【００１９】
【数４】
2014211346.tif 000006
【００２０】
図３において、位置xにおけるモーメントは、数式５である。
【００２１】
【数５】
2014211346.tif 000007
【００２２】
このため、この梁に固定した光導波路グレーティングの端部A点、B点におけるモーメントの差DM は、数式６となる。
【００２３】
【数６】
2014211346.tif 000008
【００２４】
したがって、A点、B点における歪みの差Δεは、数式７である。
【００２５】
【数７】
2014211346.tif 000009
【００２６】
光導波路グレーティングの格子間隔は、この歪みによって数式８となる。
【００２７】
【数８】
2014211346.tif 000010
【００２８】
これから、格子間隔の変化量DLは、数式９となる。
【００２９】
【数９】
2014211346.tif 000011
【００３０】
このとき、数式１で規定される光導波路グレーティング反射中心波長λ０（＝2 ｎｅｆｆ×Λ）も変化し、その変化量は、数式１０で与えられる。 
【００３１】
【数１０】
2014211346.tif 000012
【００３２】
よって、片持ち梁の先端部に加えられた外力によって、その梁表面に歪みが梁先端でゼロで梁固定端で最大の歪みが傾斜的に分布して生じる。この公知の現象を利用して、梁表面に光導波路グレーティングを固定すれば、外力による歪みは光導波路グレーティングにも誘起され、その格子間隔は傾斜的に分布してチャープ機能を有することになる。これに光信号を入射すれば、その反射光は外力に応じて中心波長がこの数式１０で規定される分だけシフトしスペクトル幅が図２（ｂ）、（ｃ）のように拡がることが想定される。
よって、このようにして光導波路グレーティングに傾斜的に分布した歪みを加えるという手段を講じれば、高価なスペア名を用いて反射光の波長スペクトルを解析することなく、全光量を安価なフォトダイオードで直接測定することで容易にしかも簡便に印加外力を検知することが可能となり、課題が解決されることになる。すなわち、歪みゼロのときは入射光は光導波路グレーティングの入り口近傍で反射され奥の方ではほとんど反射に寄与していないが、傾斜的に分布した歪みが誘起されると反射光の波長域が拡がり、これに対応して反射位置は光導波路グレーティングの奥の方へ分布し、実効的に反射領域が拡がって全反射光量が増えることになる。このことによって高価な光スペアナは省略して安価なフォトダイオードで外力センシングの実現が可能となる。このことを実証した実験結果については実施例１で述べる。
上述した手段に基づいて実現した新規の傾斜歪み光導波路グレーティング及びこれを用いて印加される外力を検知するセンサーについての本発明の特徴を、以下に述べる。
【００３３】
本発明の第１の特徴は、２つの発明構成要件からなる。第１の構成要件は、片持ち梁に略同一の格子間隔からなる光導波路グレーティングを固定させて、この梁先端部に検知対象の外力を加えて梁表面に傾斜的に分布した歪みを誘起させ、これによって光導波路グレーティングにチャープ機能を持たせた光導波路グレーティングであること。そして、第２の構成要件は、一定の波長帯域を有する信号光をこの光導波路グレーティングに入射させ、その反射光を、光スペアナを用いたスペクトル解析を行うのではなく、その波長範囲に渡っての全反射光量を一括して検知することである。検知対象の外力によって生じる傾斜歪みが大きくなれば、光導波路グレーティングのチャープ量が増えて、反射光スペクトルの波長積分に対応する全反射光量は増えることになる。
【００３４】
本発明の第２の特徴は、上述の第１の特徴の片持ち梁にあらかじめ一定量のたわみを初期的に加えて、センサーとしての動作基準点を歪みゼロ近傍から離したことである。これによって図７に示すように、センサーの外力に対する線形応答の範囲が拡がることになる。
【００３５】
本発明の第３の特徴は、上述の第１の特徴の傾斜歪み光導波路グレーティングセンサーであって、その片持ち梁の断面が一様ではなく図４に示すように梁の固定端に向かって小さくなる断面形状を有することである。具体的な例を図４（a）及び（ｂ）に示す。梁のたわみによる梁表面の歪みは断面積が小さな部位で大きくなるため、梁固定端近傍で大きな歪みが発生し、この部位に光導波路グレーティングを固定すればチャープ機能は効率よく発生することになり、外力によって梁のたわみを起こさせるセンサーの外力に対する感度が大きくなる特徴がある。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、傾斜歪み光導波路グレーティングを用いて印加される外力を高価な光スペアナを省略して安価なフォトダイオードで検知することが可能となる。これによって、光導波路グレーティングセンサーのシステムの部品点数が削減されコストダウンを図ることができる効果が得られる。このことによって、光導波路グレーティングを用いたセンサーの一層の普及が期待される。
【００３７】
また、光スペアナを用いた場合は、パソコン等によるスペクトル拡がり等々の種々のスペクトル解析作業が必要だが、反射光の全光量をフォトダイオードで直接検知する本発明ではそのような煩雑な作業やそのための複雑なコンピュータープログラムを省略してシンプルにセンシングできる効果が得られる。
【００３８】
光導波路グレーティングは、よく知られているように環境温度に対して敏感に反応し、温度センサーとして広く用いられているが、これはその波長スペクトルのことであって、その全反射光量は原理的に環境温度に依存しない。図５を用いてこのことを説明する。図５の（ａ）は傾斜歪み光導波路グレーティングの波長スペクトルを温度を２０℃から１６０℃まで変えて測定し、２０℃ごとにプロットしたものである。反射中心波長は大きく変化しているが、それぞれのスペクトルの形状とピーク値はほぼ同じであるためその波長積分値は変わらず、この全光量に対応するフォトダイオードの測定値は図の(b)に示すようにほとんど変化していない。このグラフの最適近似線から、フォトダイオードの値は、５０℃の温度変化に対しては０．０３％、１００℃の温度変化に対しては０．０６％しか変化しないことが分かる。よって、センサーとして実用上は完全に温度無依存であるといえる。よって、センサーとしての使用環境が、たとえば昼夜の温度差や季節間の温度差のように数十℃変化しても、検知全光量は環境温度にまったく影響されることはない。これは本発明のきわめて大きな効果である。
【００３９】
片持ち梁の断面を図４(a)または（ｂ）のように、梁固定端近傍で小さい断面積を有する形状とすると検知対象の外力に敏感に反応して歪みが発生するため、光導波路グレーティングのチャープ機能は効率よく誘起される。よって、測定対象の外力を高感度で検知し得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の最良の形態は、光導波路グレーティングに加える外力によって誘起される歪みをその光導波路グレーティングの長手方向に傾斜的に分布させて付与することで実現される。以下にこのことを片持ち梁を用いて実現した実験結果を述べる。
【実施例１】
【００４１】
片持ち梁（厚さ１ｍｍ、梁長３０ｍｍ）の表面に光導波路グレーティングを固定して、外力を加える代わりにマイクロメーターヘッドを用いて梁にたわみを与えた様子を図６に示す。梁はリン青銅からなり、光導波路グレーティングはエポキシ樹脂でこの梁に固定した。(a)は外力Ｐを片持ち梁先端部にかけてたわみsを与えた様子を示す図で、(b)はマイクロメーターヘッドでたわみを加える実験の様子の写真である。(c)は光スペアナによる波長スペクトルで、ピーク値が最も大きいスペクトルがたわみゼロの状態に対するものである。このたわみゼロに対するスペクトルから引張歪みがかかるとスペクトルは長波長側にシフトし、圧縮歪みがかかると短波長側へシフトする。（ｄ）の○点データは（ｃ）のスペクトルを波長積分して得られた反射光Ｒ（ｍＷ）で、▲点データがフォトダイオードで検知した反射光PD（ｖ）である。
この光導波路グレーティングに波長１５３０〜１５６０ｎｍでは略一定強度の光源（ファイバーラボ社製光源、型式ＡＳＥ−Ｃ−１０Ｓ）の光信号を入射し、反射光は光スペアナ（安藤電気社製、型式ＡＱ６３３１）でそのスペクトルを測定し、同時にフォトダイオード（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製、型式ＦＰＤ５１０）で反射光の全光量を測定した。
図６（ｃ）のスペクトルでそのピーク値が最大のときがたわみゼロの場合である。梁のたわみで引張応力が光導波路グレーティングに加えられる場合、反射スペクトルは上の式（２）〜式（１０）で説明したように長波長側へシフトする。図の（ａ）及び（ｂ）に示す梁を裏表反転させ、たわみを上下逆に加えれば光導波路グレーティングには圧縮応力が加わり、光導波路グレーティングの格子間隔は圧縮されて反射スペクトルは短波長側へシフトしする。（ｃ）は、マイクロメーターヘッドでたわみを引張及び圧縮の方へそれぞれ１０点ずつ変えて加えた場合のスペクトルである。
この反射スペクトルを波長積分した反射光（Ｒ（ｍW））を図の（ｄ）に○印データで示し、フォトダイオードで測定した反射光データを▲印で同図に示す。フォトダイオードで検知した反射光のたわみに対する変化が光スペアナによるスペクトルの波長積分して求めた全反射光量の変化と酷似していることから、フォトダイオードは全反射光量を検知していることが確認される。
図の（ｃ）及び（ｄ）はほぼ左右対称であることから、反射光の応答は引張応力から圧縮応力へ連続して変化していることが分かる。
図の（ｃ）のスペクトルの変化は、図２の説明から予測される通りになっている。すなわち、たわみがゼロの状態で格子間隔が一様なときは鋭い反射光スペクトルを示しており、たわみが増えるとスペクトル幅は拡がり全反射光量は大きくなっている。これは、格子間隔が図２の（ｂ）、（ｃ）のように傾斜的に分布して変化し、その結果、光信号の反射位置は実効的に入射側から奥の方の拡がっているとする図１及び図２の説明が正しいことが分かる。このようにたわみが大きくなるにつれて、傾斜歪みによって、圧縮歪みの場合も引張り歪みの場合も、光信号の反射位置の範囲が拡がり、全反射光量は図の（ｄ）のように増えることになる。
本実施例によって、傾斜歪み光導波路グレーティングを用いたセンサーでは、高価な光スペアナを省略して安価なフォトダイオードで印加された外力を検知する態様の有効性が実証された。
【００４２】
なお、本実施例において、一定のたわみを初期的に与えて図７に示すようにセンサーとしての動作基準点を外力ゼロ近傍から離しておけば印加される外力の線形応答性が改善されることが本発明の第２の特徴として理解される。動作基準点と動作範囲は、測定対象の外力に応じて適切な初期たわみの設計がいろいろ考えられる。
【００４３】
本実施例では、シングルモードファイバー（ＳＭＦ２８）に形成した光導波路グレーティングに傾斜歪みを付与させて本発明の有効性を証明したが、本発明はシングルモードファイバーに限定されるものではなく、コア径の大きいマルチモードファイバーに形成した光導波路グレーティングでもまた平面導波路（Planar Lightwave Circuit）に形成した光導波路グレーティングを用いても本発明を実現することは可能である。
【００４４】
片持ち梁に図３のようなたわみを加えて分布した歪みを加える手段として、長尺の片持ち梁にたわみを加える方法がいくつか報告されている（非特許文献４、５）。その目的は光ファイバーを用いた長距離通信における分散現象を補償するためのものであって、本出願の発明の目的である荷重による外力を検知するセンサーとは、目的をまったく異にするものである。これらの文献における梁および光導波路グレーティングの長さはおおよそ１ｍ〜１０ｍであるが、本出願の発明においては、梁は１ｃｍ〜数十ｃｍで光導波路グレーティングはおおよそ１ｍｍ〜数十ｍｍと大きく異なっており、センサー用途への技術の転用など考えられるものではない。
【００４５】
チャープ機能を有する光導波路グレーティングにおいては、クラッドモードの影響で信号光が劣化することがあり得る（非特許文献３）。これを回避するためには、歪みを誘起させてチャープ機能を有する光導波路グレーティングに光信号を入射するとき、短波長の信号光が反射する側から信号光を入射し、短波長の信号光を先に反射させて、長波長の信号光を奥の方から反射させるように、すなわち格子間隔が短い側から信号光を入射させるようにすれば、この影響は回避できる（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特許第４４４８９２２号
【特許文献２】特許第４５４３１２８号
【特許文献３】特許第４２７９２２７号
【非特許文献】
【００４７】
【非特許文献１】Raman Kashyap : “Fiber Bragg Gratings”, Academic Press, (1999).
【非特許文献２】ファイバーラボ(株)ホームページ、www.fiberlabs.co.jp、  THORLABS社ホームページ、www.thorlabs.jp
【非特許文献３】Yuji Masuda, et al.: “Spectral Response of Fiber Bragg Gratings Connected in Series with Different Wavelengths”, pp. 6933-6934, Vol. 42 Part 1, Jpn. J. Appl. Phys. No. 11 (2003).
【非特許文献４】M.L. Blanc et al; Tunable chirping of a fibre Bragg grating using a tapered cantilever bed, Electro. Lett.Vol. 30, No.25, 8th Dec. 1994
【非特許文献５】T. Imai et al; Dispersion Tuning of a Linearly Chirped Fiber Bragg Grating Without a Center Wavelength Shift by Applying a Strain Gradient, IEEE Photonics Technology Lett. Vol.10, No. 6, June 1998
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】(a) 等しい格子間隔の光導波路グレーティングによる光信号の反射の様子を示す図である。（ｂ）異なる格子間隔からなる光導波路グレーティングによる光信号の反射の様子を示す図である。図中右の波長スペクトルの破線は入射光のスペクトルを模式的に示したもので、一般に光源の波長帯域に渡るブロードなスペクトルである。
【図２】傾斜歪みを付与した光導波路グレーティングの応答特性を示す図である。
【図３】光導波路グレーティングを固定した片持ち梁を示す図である。
【図４】片持ち梁の断面形状を変えた例を示す図である。
【図５】傾斜歪み光導波路グレーティングの温度依存性を示す図である。
【図６】片持ち梁表面に固定した光導波路グレーティングの傾斜歪み応答特性を示す図である。
【図７】初期たわみを与えて線形応答範囲を拡げたセンサーの全反射光量の応答を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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