(57)【要約】化学物質を検出するための検知器システムが、近接する媒質（７）に透過するエバネッセント場を生成する螺旋光導波管（６）、光を導波管（６）中に結合するための光源（２）、および導波管（６）から受光し、かつ検知された化学物質を反映する出力信号（１１）を生成するための検出回路（９）を有する。導波管（６）は、バイファイラの非交差螺旋の形態を有する。それは、中心半円セグメント（１４）によって連続的に結合された、内に向かうまたは縮小していく螺旋セグメント（１２）と外に向かうまたは増大していく螺旋セグメント（１３）からなる。
2005502879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接する媒質中の化学物質を検出するための検知器システムであって、前記近接する媒体中に透過するためにエバネッセント場を生成するようになされた集積光導波管と、前記導波管中に光を結合する光源手段と、前記導波管から受光しかつ前記検知した化学物質を反映する出力信号を生成する検出器手段とを備える検知器システム。
【請求項２】
前記導波管が、中心半円セグメントによって連続的に結合された、内に向かって縮小していく螺旋セグメントと外に向かって増大していく螺旋セグメントからなる、バイファイラの非交差螺旋の形態を有することを特徴とする、請求項１に記載の検知器システム。
【請求項３】
前記検出器手段が、前記検知した化学物質を反映する出力信号を生成する電子検出回路を備えることを特徴とする、請求項２に記載の検知器システム。
【請求項４】
前記光源と前記導波管の間に、前記導波管の前記内に向かうセグメントに光信号を送出しかつ光基準信号を送出するための光パワー・スプリッタが設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の検知器システム。
【請求項５】
前記化学物質を検知する前記導波管に加えて、得られる集積光回路が、前記光基準信号と前記検知した化学物質を反映する前記出力信号の両方を前記検出器に供給するために、前記パワー・スプリッタを実装することを特徴とする、請求項４に記載の検知器システム。
【請求項６】
前記導波管の前記外に向かうセグメントからの光出力信号が、前記基準信号と一緒に、バランスをとって検出をするために前記検出器に送出されることを特徴とする、請求項４に記載の検知器システム。
【請求項７】
前記導波管が、互いに組み合わされて幾つかの非交差である、交差結合のない螺旋導波管を形成し、多数の個別の螺旋導波管によって構成されそれによって別の導波管が異なる波長に関係付けされていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の検知器システム。
【請求項８】
前記光源が波長変調され、前記検出回路が基本波および／または高調波検出に適合されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の検知器システム。
【請求項９】
前記波長変調の周波数が、公式ｖｍ＝０．５・ｋ・ＦＳＲ（ｋ＝１，２，３．．．）に従って、最も関連のある干渉雑音を発生する光空洞のフリー・スペクトラル・レンジ（ＦＳＲ）に適合され、上式で、ｖｍがＨｚで表される前記波長変調の周波数に対応し、ＦＳＲがＨｚで表される光空洞フリー・スペクトラル・レンジであり、さらにＦＳＲは、典型的な空洞に関する方程式ＦＳＲ＝２・Ｎｅｆｆ・Ｌによってモデル化されるように、空洞の長さと有効屈折率に依存し、上式で、ｃが光の真空速度であり、Ｎｅｆｆ、Ｌが、それぞれ空洞の有効屈折率と幾何学的長さであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の検知器システム。
【請求項１０】
前記光源の前記変調周波数が、主空洞のフリー・スペクトラル・レンジ（ＦＳＲ）の分数または倍数に等しくされることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載のシステムを使用して近接する媒質中の化学物質を検出する方法。
【請求項１１】
少なくとも変調周波数と周波数変調振幅が、強い干渉雑音の除去を実現するために決定されることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のシステムを使用して近接する媒質中の化学物質を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接する媒質中の化学物質を検出するための検知器システムであって、この近接する媒体中に透過するためにエバネッセント場を生成するようになされた光導波管と、この導波管中に光を結合する光源手段と、この導波管から受光しかつ検知した化学物質を反映する出力信号を生成する検出器手段とを備える検知器システムに関する。
【０００２】
本発明の総括的な目的は、特に気体または液体混合物の存在下で気体または液体の濃度を検出することである。さらに具体的には、本発明は、主として、経皮血中ガス、例えば、血液中の炭酸ガス、酸素、および可能性としては麻酔ガスを検出するべき医療分野における気体透過の分野に関する。このような気体は非常に低流量で患者の皮膚を透過する。
【背景技術】
【０００３】
最もよく知られた検出方法によれば、光と検出媒質の間の相互作用は、通常、自由空間セル中で生じ、そのセルは、セル切子面が光を反射しているかそれとも反射していないかに依存して単一通過セルかまたは多重通過セルとなり得る。ほとんどのシステムは、検体が通過して流れており、さらに内部で光束全体が媒質分子と相互作用する光学セルを利用する。過去何十年も、光ファイバのエバネッセント場検出を使用するシステムが試行されてきたが、産業分野の応用例では相互作用の長さおよび確実性が、このようなシステムの主な限界である。
【０００４】
エバネッセント場の相互作用を使用する化学検知器として集積導波管を応用できることもよく知られている。したがって、Ｌａｍｂｅｃｋ、Ｐ．Ｖ．ｉｎ  「Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ」、８巻、１９９２年、１０３〜１１６頁を参照することができるが、そこでは、主として検出媒質の２つの特性、すなわち、複素誘電率中に組み合わされる分光吸収率および屈折率が、集積光導波管上のエバネッセント場内部で相互作用する。
【０００５】
さらにＰａｎｄｒａｕｄ，Ｇ．ｅｔ  ａｌ．ｉｎ「Ｓｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ」、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ８５、２０００年、１５８〜１６２頁を参照できるが、そこでは、読出し原理としてランバート・ベールの法則を応用する検出媒質の光吸収および試料抽出セルの微小化のための微小流体の直接接合に重点を置くエバネッセント波の検知が説明されている。得られるセル体積は、約２００μｍ・４００μｍ・１ｃｍ＝０．８ｍｍ３であり、この体積は微小流体分析によく適合する。
【０００６】
しかし前述のように、本発明は一般に、非常に小さい体積中のまたは膜を透過する化学物質の検出を目的とする。経皮血中ガス検出の場合は、ガスが毎分約１μｌ・ｃｍ−２の流量で患者の皮膚を透過する。このような流量では、４００μｍ×１ｃｍの表面上での０．８ｍｍ３の体積は、経皮ガス検出には高すぎる２桁も大きい２０分にまで反応時間を増加させることになる。
【０００７】
この問題の実行可能な解決策として、相互作用の長さを増加させること、特に、約１平方センチメートルの小さい検知表面内で増加させることが考えられている。
【０００８】
従来技術では、特殊な導波管の曲率および高い実装密度を実現する幾何学構造が提案されている。すなわち、国際特許公開第９４００７５０号が、ユニット面積当たりの高密度の相互作用長さを実行する２つの導波管の幾何学構造、すなわち、一方はジグザグ形状にあり、他方が螺旋形状にある構造を示す。その原理は、入射された符号化した光束すなわち光パルスをその出力においてスペクトル分析することを利用するものである。提案のジグザグ導波管は、そのジグザグの曲率が強くなるにつれて導波管の占有比が増大するとき明白な欠点が現れる。その限度には、曲率損が限界になるときに達するが、導波管の占有比が最適化されるとき、それぞれのジグザグに関して、この限度に到達し大きな合計損を招く。提案された螺旋導波管は、２つの近接するセグメント間の相対的に短い間隔によって自発的な交差結合が生じる。しかも組み合わせた螺旋の中心端は、連続的な導波管を構成しない。
【０００９】
螺線形の検出器は、米国特許第５３９４２３９号にも示されている。この特許の目的は、干渉検知器をチップ上に集積することである。それは、すべての個々の巻きの交差部が螺旋の中心から外側に出ていく、２重に組み合わせた螺旋導波管によって構成されている。それらの交差部は幾つものマスクを必要とするブリッジからなり、工程所要時間／費用が相対的に大きくなる。
【００１０】
英国特許第２２２２８８１号では検出原理を説明するが、その原理は、強い共振導波管を使用する連続信号（直流）検出であり、そのスペクトルは、検出媒質の吸収線間隔に整合するように調整される。この場合は、検出媒質の吸収線幅よりもかなり大きな光源スペクトル幅を使用することによって、理想的には数多くの吸収線を網羅することによって感度を高める。さらには、検出されるガスの吸収線が様々であれば、共振波長の光源波長との適切な整合を維持するために共振波長の能動的な安定化が必要である。さらには、吸収基線変動に敏感な分光法における連続信号検出（直流）は、これ反して完全な吸収基線の除去を保証するいわゆる「変調分光法」で使用される変調信号（交流）の検出よりもはるかに雑音が大きい。
【非特許文献１】
Ｌａｍｂｅｃｋ、Ｐ．Ｖ．ｉｎ「Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ」、８巻、１９９２年、１０３〜１１６頁
【非特許文献２】
Ｐａｎｄｒａｕｄ，Ｇ．ｅｔ  ａｌ．ｉｎ「Ｓｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ」、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ８５、２０００年、１５８〜１６２頁
【特許文献１】
国際特許公開第９４００７５０号
【特許文献２】
米国特許第５３９４２３９号
【特許文献３】
英国特許第２２２２８８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記を考慮して、本発明は、知られた検知器システムの欠点がない検知器システムを提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、導波管が、中心半円セグメントによって連続的に結合された、内に向かうまたは縮小していく螺旋セグメントと外に向かうまたは増大していく螺旋セグメントからなる、バイファイラの非交差螺旋の形態を有する検知器システムによって、高い実装密度と感度が実現する。
【００１３】
本明細書の目的では、バイファイラという用語は、折り返した１本の細線に関わる基本的な意味で使用されている。この用語は、より合わせた細線を有する構成を含むようには想定されていない。
【００１４】
医療分野、特に、経皮血中ガスの測定での使用以外に、本発明による検知器システムは、気体分析、気体発生の監視の分野において、また微細構造加工、自動車、環境、および食品などにおいて応用可能である。
【００１５】
本発明による検知器が非交差導波管によって構成されていることによって、加工に必要なマスクの数を最小に抑える。検出原理は、化学混合物によって現れる化学的屈折率の変化が測定信号に影響を与えないために干渉信号を使用しない。
【００１６】
本発明の１つの好ましい実施形態によれば、吸収基線変動を除去し、化学混合物中の分子の選択度と感度を高めることにつながる波長変調分光法を使用する。
【００１７】
次に、添付の図面に関して本発明の１つの好ましい実施形態を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示す検知器システムは、周囲媒質をエバネッセント波検知するための集積光導波管と分光法のための波長変調技法を使用する。信号発生器１が光源２に接続され、それによって、このいわゆる信号発生器は正弦変調に関する次の一般方程式で説明される波長変調を実行する。
【００１９】
式１
上式で、Ｉ光およびＥは、それぞれ光源２によって発生する光強度および光の場であり、Ｍは強度変調率であり、ｖｍは変調周波数であり、ｔは時間であり、φは強度変調と光周波数変調の間の位相遅れであり、Δｖｍは中心光周波数ｖ０回りの光周波数の偏差に対応する光周波数変調振幅を表す。
【００２０】
光源２は、光ファイバ３を介して、ファイバ結合器またはファイバを２つの出力ファイバに分割する光パワー・スプリッタ４に接続されている。第１出力ファイバ５は集積光導波管６の入力に結合されている。これは、対応する光ファイバ５を集積光回路６の集積Ｖ字溝の中に接着または溶接することによって行う。ファイバの光の場は、集積テーパまたはモード変換器を使用して、全体的な透過損および導波管端部での光反射を低減する導波管伝搬モードに適合されている。
【００２１】
干渉雑音は、本明細書では次のような発生源を有するものと理解する。すなわち、干渉雑音は検出信号の時間変動に起因する。これらの変動は、偶発的、周期的、または擬似周期的に出現する場合があるが、光回路中を伝搬する幾つかの反射および透過光波の干渉に起因する。これらの反射は、屈折率の望ましくない変化および光路に沿った導波管の幾何学構造の望ましくない変化、ならびに光回路中のコネクタに由来する。光空洞は、典型的には流体セル切子面（本発明の場合は導波管端部）および光学構成要素の界面における、これらの不連続面に起因する。空洞長さＬ空洞と屈折率ｎ空洞の変化に対して敏感な周期的または擬似周期的振動が出現して光信号のスペクトルを変調する。振動周期は、空洞フリー・スペクトラル・レンジＦＳＲと呼ばれ、次のように定義される。
【００２２】
ＦＳＲ＝ｃ／２ｎｃａｖＬｃａｖ
上式で、ｃは光の真空速度である。
【００２３】
したがって、空洞の長さまたは屈折率の変化はいずれも、空洞のｑ次共振シフトを引き起こす空洞ＦＳＲを変化させる。ｑ次共振は次式を満足させる。
【００２４】
ｑλ＝２ｎｃａｖＬｃａｖ
上式で、λは、空洞全体にわたる光伝搬の光波長である。
【００２５】
したがって波長変調分光法で生成される、空洞スペクトルの急速なシフトまたは光波の波長変化が、「干渉雑音」と呼ばれる出力信号の時間変動を生成する。
【００２６】
光回路全体は、励起および集光ファイバに関連する干渉雑音を高周波数除去および平均化によって排除できるように、これらのファイバを伸長することによって、これらのファイバの干渉雑音を最少化するために設計されている。干渉雑音の最も重要な部分は、気体スペクトル線に強く干渉する共振を有する空洞を形成する測定導波管自体に由来する。測定導波管長さは主に温度によって異なり、導波管の有効屈折率は検出媒質の屈折率によって影響され得る。後者は気体混合物の存在下で大きな変化を被り得る。
【００２７】
干渉雑音の振幅は、界面および光路に沿った不連続面における光の反射によって影響される。特に、集積光導波管６によって形成された検知空洞は、媒質からの信号を劣化させる干渉雑音の発生源である。導波管端部における反射の低減は、干渉雑音を決定的に低減することに寄与する。
【００２８】
分析される媒質の吸収線よりも狭い帯域を有する数多くの種類の光源が使用可能である。半導体レーザ、固体レーザ、およびファイバ・レーザが適当である。１つの好ましい実施形態では、直流電流と温度を安定させた分布帰還型半導体レーザを光源１として使用する。信号発生器２を使用してＤＦＢ半導体の電流を駆動する。波長変調は、電流変調によって得られる。ランプまたは正弦、または両者の重畳は、信号発生器によって生成され、増減（ｒａｍｐ）可能な中心波長回りに正弦波変調される波長になる。
【００２９】
導波管６は、限定されはしないが、公知のＳｉ基板上でのＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２技術を用いて作製されている。このＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２／Ｓｉ高度誘導技術は、エバネッセント波感度および伝搬損に関して最適化されている。それによって、典型的な直径１ｃｍの基板領域上の非常に長い螺旋長さ（容易に１ｍの長さにすることができる）となる強い導波管曲率が可能になる。
【００３０】
測定導波管の最適長さを選択する問題は、いずれにしても解決することができない。それは、必要な相互作用長さと、長さと共に増大しかつ信号を減衰させる損失の度合いとの間の兼ね合いの結果である。したがって最適の導波管長さを見出すことができるが、それは、一般にｄＢ／ｃｍで表される伝搬損の関数である。現在の技術進歩によって、最適の導波管長さは−０．３ｄＢ／ｃｍの伝搬損に対して１４．５ｃｍであることが分かっている。
【００３１】
導波管６のそれぞれの端部には、いわゆるファイバのピッグテーリング（すなわち、位置を固定して接着または溶接を助ける）およびテーパまたはモード変換器用にＶ字溝が設けられている。それによって結合および光ファイバ・モードから集積導波管モードへの移行が行われる。さらには、干渉雑音の低減のために導波管端部に角度を付けることができる（典型的な角度は約８°である）。
【００３２】
図１に示した好ましい実施形態での導波管６に対応する集積光回路は、図７に示すパワー・スプリッタ４の集積型バージョンに拡張することが可能である。このような解決策によって、ファイバ結合とモード移行の変動をより適切に補償することができる。有利なことに、平衡検出の改善を実現することができる。システムの部品のさらなる実装はパワー・スプリッタに限定されず、システムの微小化が可能になる。
【００３３】
導波管６の出力ファイバ８は、対称的な電子検出回路９の第１入力に結合する。結合器４の第２出力ファイバ１０は、検出回路９の第２入力に直接結合する。
【００３４】
光源から入射する変調光は、結合器４において導波管に送出される測定信号と基準信号に分割される。基準信号のパワーは、ファイバ光減衰器（図示せず）を導入することによって調整可能である。基準信号と導波管からの出力信号の両方が、電子検出回路９において平衡検出原理に従って比較される。
【００３５】
検出回路の出力１１において得られる信号は、被覆されていない集積導波管８のエバネッセント波が媒質７内部で相互作用するので、媒質７中で検出された気体／液体の濃度を表す。
【００３６】
図３に模式的に示す導波管は、半円セグメント１４によって連続的に結合される、内に向かうセグメント１２と外に向かうセグメント１３から構成されている。このような構成によって、非交差の螺旋導波管が形成されている。２つの近接するセグメント間の間隔は、交差結合を防止するのに十分な大きさである。導波管の端部には、結合効率が向上しかつ干渉雑音が低減するように集積テーパまたはモード変換器１５が実装されている。既に述べたように、集積Ｖ字溝は、対応する光ファイバの位置決めおよび接着／溶接を容易にするために組み込まれている。
【００３７】
システムの信号対雑音比（ＳＮＲ）を高めるためには、波長変調器のパラメータを調整することによる光源（２）の波長変調技法（波長変調器（１）による）に関する２つの異なる方法が適切である。一方は、信号を強めるために導波管共振スペクトルに関するパラメータを同調することにより、他方は、干渉雑音を除去するために、これらのパラメータを同調することによる。両方法では、光源スペクトル幅は吸収線幅に較べて狭い。
【００３８】
第１の方法は、変調周波数の調整に基づく。すなわち、光源の変調周波数を主空洞のフリー・スペクトラル・レンジ（ＦＳＲ）の分数または倍数に等しくなるようにする。光回路の慎重な設計によって光路に沿ってほとんどの屈折率段差を除去すると、測定導波管は、そのために導波管と光ファイバ（または導波管端部）の間の界面が光空洞を構成するが、干渉雑音発生の大きな一因となる共振を有する結果になる。変調周波数は、次の公式に従って選択される。
【００３９】
ｖｍ＝ＦＳＲ・ｋ（ｋ＝１，２，３．．．）
上式で、ｖｍはＨｚで表される波長変調周波数に対応し、ＦＳＲはＨｚで表される光空洞フリー・スペクトラル・レンジである。
【００４０】
好ましくは、空洞長さが導波管長さ（最適感度に選択されている）に等しく、かつ空洞屈折率が導波管有効屈折率（約１．６付近）に対応する。このように変調周波数を選択すると、共振空洞は、図５に従って信号を強化するスペクトル・フィルタとして機能する。
【００４１】
ディラックのピークからなる変調された光源入力信号スペクトル（１）は、空洞のフリー・スペクトラル・レンジＦＳＲに等しくなるように調整されたその変調周波数ｎｍによって共振空洞スペクトル（２）に整合する。このような調整は、ガス／液体吸収線／スペクトル（３）に依存しない。唯一の要件は、空洞ＦＳＲが、吸収線幅よりも小さくなければならず、波長変調振幅Δｖｍを最大の感度に最適化できることである。この最適な波長変調振幅Δｖｍは、吸収線幅（半値全幅）と同じ程度の大きさである。
【００４２】
この方法は、例えば、温度によって制御可能な安定したまたは安定化された空洞フリー・スペクトラル・レンジの場合に適用される。この方法は、信号強化のために強い共振空洞を適用することが好ましいが、最適の信号対雑音比は信号強化とシステム安定化の間の兼ね合いに対応する。
【００４３】
強く変化する空洞特徴の場合では、この第１の方法はもはや適用することができず、干渉雑音が測定空洞によって発生することになる。このような状況は、気体混合物または温度が不測のときに生じることになる。それは経皮血中ガス検出においてしばしば生じる。
【００４４】
１つの代替方法は２つの段階を含むが、そこでは少なくとも変調周波数と周波数変調振幅を含む変調パラメータが、強い干渉雑音の除去を実現するために決定される。
【００４５】
光源の第１の２つのパラメータ、すなわち、変調周波数と周波数変調振幅は、干渉雑音が発生しない特定の場合において気体／液体スペクトル特徴に対して最大の感度をもたらすパラメータ値として定義される理想値と呼ばれる初期値に設定される。パラメータに関するこれらの理想値は、それぞれの固有の気体／液体吸収スペクトル線に関して決定される。
【００４６】
第２段階では、無視できない干渉雑音が測定空洞によって発生する場合に対処する。最適化手法が実行される。すなわち、干渉雑音を最少化すると共に、気体／液体試料のスペクトル線に対する最も高い感度を維持するパラメータ値として定義される最適値と呼ばれる新たな値に到達するために、これらのパラメータの初期値を連続的に変更する。
【００４７】
このような手法の結果として、変調パラメータの最適化された値を使用することによって、導波管の長さと有効屈折率の変化に対する干渉を低くすることができる。後者の結果は、変調パラメータの最適値の決定によって、分析媒質の屈折率に対する濃度の非感応性が大きくなるので、本発明の主要な成果と考えるべきである。
【００４８】
１つの好ましい実施形態では、最適感度に選択した好ましい導波管長さは１４．５ｃｍであり、屈折率は１．６である（これらの値に限定されない）。光回路の慎重な設計によって光路に沿ったほとんどの不規則性の除去が実現し、かつ測定導波管によって形成された測定空洞が主光空洞を構成して、安定した空洞スペクトルの下で光源２の光周波数を掃引することによって出力システムにおいて測定された０．６４６ＧＨｚのフリー・スペクトラル・レンジ（ＦＳＲ）を特徴とする共振を発生する。理想的なパラメータ・セット付近の変調振幅を追加的に掃引することによって、図６（Ａ）のシミュレーション結果によって示す共振の２次元グリッド（方法１）が生じる。太い黒線が、光周波数軸と変調振幅軸における最適な状態を表す。干渉雑音は光周波数軸に沿った共振の不規則なシフトからなるので、干渉雑音は光周波数域全体にわたる標準的な偏差として理解することができる。この第２の方法を示すために、図６（Ｂ）が変調周波数と振幅の典型的な２次元走査を示す。
【００４９】
好ましい実施形態に対応する特定の状態では、雑音（主に干渉発生源からの）が最小の場合に最適状態が生じる。変調振幅に対する依存性が強いが、変調周波数に対する依存性は弱い。したがって、最適のパラメータ・セットはすべて、変調周波数の選択に関してより多くの自由を与える「谷」の底に沿って出現する。好ましい実施形態では、なんらの制約なしに電子的に適当な２００ＭＨｚに変調周波数を固定し、次いで理想パラメータ・セット（その変調振幅は４．９ＧＨｚであった）付近の最も近い値である４．８５ＧＨｚに最適な変調振幅を同調する。
【００５０】
最後に、システムの感度が、検出媒質の屈折率変化または導波管長さの変化に関してほとんど非依存的であると見なし得るように、第２の方法によって得られた最適なパラメータ・セットによってシステム全体の干渉雑音が除去される。
【００５１】
要約すると、変調分光法による高い選択度と吸収基線除去に加えて、第２の方法によって得られた成果は、
ａ）理想的なパラメータ・セット付近の最適パラメータによる高い感度、
ｂ）最適パラメータ・セットの決定による大幅な干渉雑音除去、
ｃ）ａ）とｂ）による高い信号対雑音比（ＳＮＲ）、
ｄ）ｂ）による導波管長さと有効屈折率の変化に対する高い非依存性、
ｅ）ｄ）による検出媒質の屈折率変化に対する高い非依存性である。
【００５２】
第１方法の成果の後に適用した第２方法のこれらすべての利点を考慮することは、気体／液体検知、特に、吸収分光法の分野における重要な革新と見なすことができ、そのことは本発明の好ましい実施形態にも該当する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】検知器システムを示す模式図である。
【図２】感知器部分を示す断面図である。
【図３】検知器の導波管の典型的な幾何学構造を示す図である。
【図４】別法の導波管の幾何学構造を示す図である。
【図５】共振空洞の信号強化を示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）はパラメータの変調を示す走査図であり、図６（Ｂ）はパラメータの変調を示す走査図である。
【図７】パワー・スプリッタを含む集積光回路の延長部を示す図である。
【図１】
2005502879.tif 000003
【図２】
2005502879.tif 000004
【図３】
2005502879.tif 000005
【図４】
2005502879.tif 000006
【図５】
2005502879.tif 000007
【図６】
2005502879.tif 000008
【図７】
2005502879.tif 000009
【国際公開パンフレット】
2005502879.tif 000010
2005502879.tif 000011
2005502879.tif 000012
2005502879.tif 000013
2005502879.tif 000014
2005502879.tif 000015
2005502879.tif 000016
2005502879.tif 000017
2005502879.tif 000018
2005502879.tif 000019
2005502879.tif 000020
2005502879.tif 000021
2005502879.tif 000022
2005502879.tif 000023
2005502879.tif 000024
2005502879.tif 000025
2005502879.tif 000026
2005502879.tif 000027
2005502879.tif 000028
2005502879.tif 000029
2005502879.tif 000030
2005502879.tif 000031
2005502879.tif 000032
2005502879.tif 000033
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005502879.tif 000034
【国際調査報告】
2005502879.tif 000035
2005502879.tif 000036
2005502879.tif 000037
2005502879.tif 000038
2005502879.tif 000039