(57)【要約】【課題】  単一チップに複数のセンサを設ける構成とすることにより、測定要求がある屈折率が広範囲でも高い分解能で高感度に測定でき、小型化およびコストの低減が行える表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システムを提供すること【解決手段】  単一チップに複数のセンサを設けてセンサアレイに構成する。センサアレイの光導波路にはファイバアレイ８を接続し、一方は光源へ接続して光を導き、他方は検出器へ接続して出力する。センシング部５には金属薄膜，屈折率調整層７を適宜に設ける。各センサ毎に、金属薄膜および屈折率調整層７について膜厚，誘電率を調整し、光導波路の製作条件を調整する。各センサ（各チャネル）に同一波長の光を入射したとき、それぞれでは共鳴が起きる屈折率が相違する動作となる。単一チップにおいて、各チャネルでは測定に係る波長は狭範囲としつつ、屈折率の測定は広範囲とすることができる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと当該コアを覆うクラッドからなり前記コアへ入射した光を伝播する光導波路に、金属薄膜を付与し、
前記光導波路を伝播する光のエバネッセント光が前記金属薄膜に接触した媒質内に生じる構成とし、
前記金属薄膜に接触した媒質について、表面プラスモン共鳴により屈折率の測定が行える表面プラズモン共鳴センサを構成し、
前記表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイとし、
各センサについて、前記金属薄膜は誘電率または膜厚の何れかを相違させ、もしくは誘電率および膜厚の両者が異なる設定とすることを特徴とする表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項２】
コアと当該コアを覆うクラッドからなり前記コアへ入射した光を伝播する光導波路に、金属薄膜を付与するとともに、当該金属薄膜上には誘電体薄膜を付与して薄膜を２層とし、
前記光導波路を伝播する光のエバネッセント光が前記誘電体薄膜に接触した媒質内に生じる構成とし、
前記誘電体薄膜に接触した媒質について、表面プラスモン共鳴により屈折率の測定が行える表面プラズモン共鳴センサを構成し、
前記表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイとし、各センサについて、前記金属薄膜の膜厚または誘電率、または前記誘電体薄膜の誘電率または膜厚の何れか１つ以上を相違させる設定とすることを特徴とする表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項３】
前記光導波路は、製作条件が異なる複数を配列させる構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項４】
前記光導波路は、実効屈折率が異なる複数を配列させる構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項５】
前記センサアレイにはファイバアレイを接続し、前記センサアレイにおける各センシング部の配列ピッチを前記ファイバアレイにおける各光路の配列ピッチよりも狭い設定とすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項６】
前記センサアレイにはパワースプリッタを接続し、当該パワースプリッタにより光源からの光を分岐させて各センサへ供給することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項７】
前記パワースプリッタは、光導波路型パワースプリッタとすることを特徴とする請求項６に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項８】
前記パワースプリッタと前記センサアレイとは同一チップに一体化させて形成することを特徴とする請求項６あるいは７の何れかに記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項９】
前記センサアレイには少なくとも１つ以上の較正用センサを設け、当該較正用センサは被測定物質とは表面プラズモン共鳴を起こさない構成とし、前記較正用センサの出力をモニタして得られた出力変動のデータに応じて他のセンサの出力を較正することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項１０】
前記較正用センサは測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、そして被測定物質とは反応しない構成とし、当該較正用センサについて、センシング部の誘電体薄膜の屈折率が温度により変化することをモニタして得られた温度特性のデータに応じて被測定物質の屈折率を較正することを特徴とする請求項９に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【請求項１１】
前記較正用センサの第１は測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、かつ共鳴波長は測定波長よりも短波長側に存在する構成とし、第２の較正用センサは測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、かつ共鳴波長は測定波長よりも長波長側に存在する構成とし、
前記第１較正用センサおよび前記第２較正用センサは被測定物質と反応しない構成とし、これら較正用センサの出力をモニタして得られた出力変動のデータに応じて他のセンサの出力を較正することを特徴とする請求項９または１０に記載の表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システムに関するもので、より具体的には、表面プラズモン共鳴センサは複数を備える構成とし、屈折率などの測定システムについて測定範囲の拡大と感度および分解能などの性能面の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、表面プラズモン共鳴センサの従来の一例を示し、プリズム型ＳＰＲセンサの構成図である。ＳＰＲは表面プラズモン共鳴（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）の略記である。
【０００３】
プリズム型ＳＰＲセンサは、プリズム１００の一面に金属薄膜４を形成し、プリズム１００の他の一面側に光源１０２を配置して他方の一面側には検出器１０３を配置する構成を採り、金属薄膜４の上には被測定物質６を載せて光源１０２の光を入射するとともに、他方の一面から出射した反射光を検出器１０３に取り込むようになっている。
【０００４】
光源１０２の光は金属薄膜４の面で全反射する角度で入射させる。反射面では被測定物質６内にエバネッセント波がしみだし、その波数ｋｅｖは入射光の自由空間での波数と入射角度により決まる。金属薄膜４の表面では表面プラズモンが生じ、その波数ｋｓｐは被測定物質６の屈折率と金属薄膜４の誘電率により決まる。エバネッセント波の波数ｋｅｖと表面プラズモン波の波数ｋｓｐが一致するとき、エバネッセント波のエネルギは表面プラズモン波を励起するのに使われ、反射光の強度が減少する。すなわち入射角度を変えながら反射光強度をモニタするか、もしくは入射光の波長を変えながら反射光強度をモニタするか、もしくは白色光を入射して反射光の分光強度をモニタすることで共鳴波数を得ることができ、これにより被測定物質６の屈折率を知ることができる。
【０００５】
また図２に示すように、金属薄膜４の上に誘電体薄膜７を付与し、そこへ被測定物質６を接触させると、誘電体薄膜７がない場合とは異なる共鳴条件になる。あるいは誘電体薄膜７の材質（誘電率）や膜厚を変えることでも共鳴条件を変えることができる。誘電体薄膜７の材質は、測定に使用する光の波長において透明（吸収が少ない）であること求められる。具体的にはＴａ２Ｏ５，ＴｉＯ２，ＴｉＮ，Ｓｉなどを使用する。以下では共鳴条件を変える目的のため金属薄膜４の上に付与した誘電体薄膜７の膜層を屈折率調整層と呼ぶことにする。
【０００６】
図３は、表面プラズモン共鳴センサの従来の他例を示し、導波路型ＳＰＲセンサの斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。導波路型にあっては、コア１と、そのコア１の周囲を取り囲む低屈折率の媒質（クラッド２）を備えてコア１に入射した光を閉じ込め伝播させる光導波路３とし、クラッド２の一部を開口して、そこへ金属薄膜４を付与してセンシング部５を形成し、このセンシング部（開口面）に被測定物質６を接触させる構成になっている。
【０００７】
クラッド２は完全に開口させる必要はなく、エバネッセント波が被測定物質６内に発生し得る厚さであればよい。コア１を伝播する光はセンシング部５では被測定物質６にまでエバネッセント波として光がしみだし、その波数ｋｅｖは光導波路３を伝播する光の波数により決まる。金属薄膜４の表面では表面プラズモンが生じ、その波数ｋｓｐは被測定物質６の屈折率と金属薄膜４の誘電率により決まる。エバネッセント波の波数ｋｅｖと表面プラズモン波の波数ｋｓｐが一致するとき、エバネッセント波のエネルギは表面プラズモン波の励起するのに使われ、出射光の強度は減少する。すなわち、出射光の強度と波長との関係から、被測定物質６の屈折率を測定することができる。
【０００８】
具体的には、入射光の波長を変えながら出射光の強度をモニタするか、もしくは白色光を入射させて出射光を分光することで共鳴波長を得て被測定物質６の屈折率を知る（以下では分光法と呼ぶことにする）。また、被測定物質６の屈折率によって共鳴波長が変わることを利用し、単色光をセンサに入射してセンサからの出射光の強度から被測定物質６の屈折率を特定する手法もある（以下では強度法と呼ぶことにする）。
【０００９】
導波路型においても、プリズム型と同様に、屈折率調整層を付与することで同一波長の光でも共鳴条件を変えることができる。また、光導波路３の製作条件によっても共鳴条件は変わる。例えば、光導波路３の実効的な屈折率を変えることでコア１中を伝播する光の波長が変わることから、共鳴条件が変わる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、そうした従来のＳＰＲセンサでは以下に示すような問題がある。プリズム型ＳＰＲセンサでは入射角度を変えるための機構が必要であり、プリズム１００やレンズなどの構成要素を適正に組み付けしなければ機能せず、小型化が困難でコスト低減にも限界がある。
【００１１】
導波路型ＳＰＲセンサはセンシング部５の小型化が行えるが、分光法により広範囲の屈折率を測定しようとすると、測定光の波長範囲が広くなる。これは、線状の光導波路３、特にシングルモード光導波路においては、その原理上、光導波路３を適正に伝播し得る波長範囲が限定されるため、単一のセンサでは広範囲の屈折率を測定することができない。
【００１２】
また、導波路型ＳＰＲセンサによる強度法は、分光光学系が不要となるため、コスト低減および小型化し得るように見えるが、単色光による測定なので屈折率の範囲が共鳴の特性曲線幅の範囲に限られてしまう。そして、光源の強度変動やセンサの感度変動、コネクタでの接続損失のばらつきなどの要因によりセンサ出力が変動するため、正確な測定系を構成するには光源やセンサを安定化させる機構が必要となり、コスト低減，小型化のメリットは必ずしも望めない。
【００１３】
何れのセンサであっても、センシング部の金属薄膜４や屈折率調整層７の膜厚や誘電率を選ぶことにより、共鳴の特性曲線の半値幅を広げることができ、屈折率の範囲をある程度は広げることもできる。しかし、その場合は分解能や感度が低下してしまう。
【００１４】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、単一チップに複数のセンサを設ける構成とすることにより、測定要求がある屈折率が広範囲でも高い分解能で高感度に測定でき、小型化およびコストの低減が行える表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した目的を達成するために、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システムは、コアと当該コアを覆うクラッドからなりコアへ入射した光を伝播する光導波路に、金属薄膜を付与し、光導波路を伝播する光のエバネッセント光が金属薄膜に接触した媒質内に生じる構成とし、金属薄膜に接触した媒質について、表面プラスモン共鳴により屈折率の測定が行える表面プラズモン共鳴センサを構成し、その表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイとし、各センサについて、金属薄膜は誘電率または膜厚の何れかを相違させ、もしくは誘電率および膜厚の両者が異なる設定とする。
【００１６】
また、コアと当該コアを覆うクラッドからなりコアへ入射した光を伝播する光導波路に、金属薄膜を付与するとともに、当該金属薄膜上には誘電体薄膜を付与して薄膜を２層とし、光導波路を伝播する光のエバネッセント光が誘電体薄膜に接触した媒質内に生じる構成とし、誘電体薄膜に接触した媒質について、表面プラスモン共鳴により屈折率の測定が行える表面プラズモン共鳴センサを構成し、その表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイとし、各センサについて、金属薄膜の膜厚または誘電率、または誘電体薄膜の誘電率または膜厚の何れか１つ以上を相違させる設定としてもよい。。
【００１７】
また、光導波路は、製作条件が異なる複数を配列させる構成としたり、あるいは光導波路の実効屈折率が異なる複数を配列させる構成とするとよい。
【００１８】
また、センサアレイにはファイバアレイを接続し、センサアレイにおける各センシング部の配列ピッチをファイバアレイにおける各光路の配列ピッチよりも狭い設定とすることができる。また、センサアレイにはパワースプリッタを接続し、当該パワースプリッタにより光源からの光を分岐させて各センサへ供給するように構成すると良い。
【００１９】
また、パワースプリッタは光導波路型パワースプリッタとし、さらにはパワースプリッタとセンサアレイとは同一チップに一体化させて形成するとなお良い。また、センサアレイには少なくとも１つ以上の較正用センサを設け、当該較正用センサは被測定物質とは表面プラズモン共鳴を起こさない構成とし、較正用センサの出力をモニタして得られた出力変動のデータに応じて他のセンサの出力を較正することができる。
【００２０】
また、較正用センサは測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、そして被測定物質とは反応しない構成とし、当該較正用センサについて、センシング部の誘電体薄膜の屈折率が温度により変化することをモニタして得られた温度特性のデータに応じて被測定物質の屈折率を較正するようにしても良い。
【００２１】
また、第１の較正用センサは測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、その共鳴波長は測定波長よりも短波長側に存在する構成とし、第２の較正用センサは測定波長において表面プラズモン共鳴を起こし、その共鳴波長は測定波長よりも長波長側に存在する構成とし、第１較正用センサおよび第２較正用センサは被測定物質と反応しない構成とし、これら較正用センサの出力をモニタして得られた出力変動のデータに応じて他のセンサの出力を較正するようにしてもよい。
【００２２】
係る構成にすることにより本発明では、表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイに構成し、各センサ毎に光導波路の製作条件やセンシング部の金属薄膜、または屈折率調整層の材質（誘電率）や膜厚を変える構成を採る。このため、各センサ（各チャネル）に同一波長の光を入射したとき、それぞれでは共鳴が起きる屈折率が相違する動作となる。したがって、単一チップにおいて、各チャネルでは測定に係る波長は狭範囲としつつ、屈折率の測定は広範囲とすることができる。
【００２３】
また、光導波路は線状とすることで各チャネルのセンシング部を接近させて配置できる。このため、センサアレイを小型化することができ、被測定物質が微量であっても全チャネルで同時に測定が行える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る表面プラズモン共鳴センサを用いた測定システムでは、表面プラズモン共鳴センサは複数を配列させて一体化したセンサアレイに構成し、各センサ毎に金属薄膜および屈折率調整層について膜厚，誘電率を調整し、光導波路の製作条件を調整するので、測定要求がある屈折率が広範囲でも高い分解能で高感度に測定が行える。その結果、小型化およびコストの低減が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２６】
＊複数センサによる基本構成
図４は、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサの基本的な構成例１を示す構成図である。同図に示す表面プラズモン共鳴センサは３チャネルの構成例であり、単一チップに３本の光導波路を有し、チャネル毎に光導波路の製作条件やセンシング部５の金属薄膜、または屈折率調整層の材質（誘電率）や膜厚を変えてある。このため、各チャネルに同一波長の光を入射したとき、それぞれでは共鳴が起きる屈折率が相違し、図５に示すように動作する。例えば、被測定物質６の屈折率が点Ａのとき、チャネル１は共鳴を起こして出力が下がり他のチャネル２，３は光源の強度がそのまま出力する。そして、被測定物質の屈折率が点Ｂのときはチャネル２が共鳴して出力は下がり他のチャネル１，３は光源の強度がそのまま出力することになる。これにより、単一チップにおいて、各チャネルでは測定に係る波長は狭範囲としつつ、屈折率の測定は広範囲とすることができる。
【００２７】
また、光導波路は線状に形成したため、各チャネルのセンシング部５を接近させて配置できる。このため、センサアレイを小型化することができ、被測定物質６が微量であっても全チャネルで同時に測定が行える。そして、全チャネルについて被測定物質６の温度のばらつきはほとんどないと考えてよく、温度のばらつきにした誤差を低減できる。
【００２８】
＊導波路型ＳＰＲセンサの製造
図６（ａ），（ｂ）は、導波路型ＳＰＲセンサの製造方法を説明する斜視図である。センサチップの製造には、光導波路を製造するための一般的な製造技術を適用することができ、製造上の困難は特になく製造は容易に行える。なお、同図には１チャネルについての製造を示している。
【００２９】
まず、クラッド２に対してコア１の部分を形成する方法としては、ガラス材や樹脂を堆積させた後にエッチングしてコア１を形成する方法、ガラス材を光屈折率にさせるイオン種をイオン交換法で注入する方法、感光樹脂を積層した後にＵＶ光を照射し、現像して形成する方法、ガラス材や樹脂を堆積させた後に型を押しつけし、硬化させることで形成する方法（転写法）などがある。
【００３０】
そして、上部層となるクラッド２およびセンシング部５となる開口を形成する方法としては、ガラス材や樹脂を堆積させた後にエッチングしてセンシング部５となる開口を形成する方法、クラッド２としてＵＶ感光樹脂を積層した後にＵＶ光を照射し、現像して開口を形成する方法、樹脂材を積層した後に当該樹脂が流動性にある状態で型を押しつけし、これを固化させて開口を形成する方法、開口を有するガラス板や樹脂板を接合させる方法などがある。
【００３１】
また、センシング部５に設ける金属薄膜４は、図６（ａ）に示すように、上部層のクラッド２を形成する前に成膜する方法があり、図６（ｂ）に示すように、上部層のクラッド２および開口を形成した後に成膜する方法などがある。
【００３２】
＊屈折率調整層の構成例
本発明にあっては光導波路は複数を配列させて形成し、多数チャネルの構成にする。つまり、図７に示す導波路型ＳＰＲセンサは３本の光導波路を線状に配列して単一チップとし、３チャネルの構成にしている。センサアレイの光導波路にはファイバアレイ８を接続し、一方は光源へ接続させて単色光を導く入力側となり、他方は検出器へ接続させて出力側となる。光導波路および金属薄膜４は全て同一条件に製作するが、金属薄膜４の上に設ける屈折率調整層７は各チャネルで膜厚を変える。例えば、第１チャネルではセンシング部５に屈折率調整層７を形成せず、第２チャネルでは屈折率調整層７を厚さ６０ｎｍに形成し、第３チャネルでは屈折率調整層７を厚さ１２０ｎｍに形成する。金属薄膜４の厚さは、例えば１０ｎｍから８０ｎｍ程度とする。
【００３３】
ここで、各チャネルに同一波長の単色光を入射させたとき、被測定物質の屈折率（濃度）に対して各チャネルでは、図８に示すように、出力光の強度変化を得ることができる。このとき、各チャネルのセンシング部５では狭い範囲の屈折率しか測定できないが、多数を配列してアレイ化することで広範囲の測定が行える。
【００３４】
なお、ここではチャネル毎に屈折率調整層７の膜厚を変えているが、他の構成としては、金属薄膜４の誘電率や膜厚、屈折率調整層７の誘電率、光導波路の製作条件を変えることにより、チャネル毎に共鳴条件を変えることができる。
【００３５】
＊センサアレイの構成例
図９〜図１２は、本発明に係るセンサアレイの構成例３〜６を示す構成図である。これらは、光導波路型のパワースプリッタ９を用い、センサアレイの各チャネルに光を供給する構成にしている。
【００３６】
センサアレイに対してパワースプリッタ９の接合は、図９に示すように直接に接合する構成としたり、図１０に示すようにファイバアレイ８を間に設けて接合する構成としたり、図１１に示すように、センサアレイとパワースプリッタ９の両者を同一チップに一体に形成する構成を採る。
【００３７】
また、図１２に示すように、センシング部５の配列ピッチは狭く設定することもよい。この場合、パワースプリッタ９と一体化したセンサアレイには、ピッチ変換のための光導波路を設けて、センシング部５は極めて接近させた配列とし、当該部位下側の光導波路が光学的に干渉しない距離までは近接させてよい。これにより、例えば１０ｎｌ以下のより微量のサンプルであっても測定が行えるようにできる。
【００３８】
パワースプリッタ９を使用することにより光源はただ１つで済み、測定装置のコストが低減でき、小型化することができる。
【００３９】
＊反射型ＳＰＲセンサ
図１３は、反射型ＳＰＲセンサを用いた測定装置を示す構成図である。上述した導波路型ＳＰＲセンサは、出力側に反射膜１０を設ける構成として反射型のセンサアレイとすることができる。そして、測定装置の本体は、ＬＤ光源１１、アイソレータ１３、光ファイバ１２、パワースプリッタ９およびフォトダイオードアレイ１４を順に接続して構成し、反射型のセンサアレイとはテープファイバ１５を介して接続する。
【００４０】
＊変動影響の除去
強度法によれば、分光光学系が不要となるので測定装置のコスト低減が行えて小型化が期待できる。しかし、光源の強度変動や波長変動、検出器の感度変動、コネクタ等における接続損失のばらつきなどによりセンサ出力が変動してしまう問題がある。すなわち、ＳＰＲ以外の要因による強度変化を除去する手段が必要となり、例えばペルチェ素子を使った温度調整装置や光源強度のモニタリングなどが必要になる。
【００４１】
そこで図１４に示すように、センサアレイ内の光導波路のうち、少なくとも１本にはセンシング部５を設けないて入射光をそのまま検出器へ伝播させる構成を採る。これにより、光源，検出器などにおける変動をモニタリングすることができ、ＳＰＲ以外の要因による強度変化を除去することができる。したがって、測定装置のコスト低減および小型化が行える。
【００４２】
図１５は、光源の波長変動の影響を除去するようにした構成例８を示し、図１６は測定波長の変動を説明するグラフ図である。センサアレイ内の第１チャネル，第２チャネルのセンシング部５には測定波長において共鳴する誘電体材料を付与するとともに、誘電体材料の材質（屈折率）を適宜に選定することにより、第１チャネルの共鳴波長は測定波長よりもやや短波長側に設定し、第２チャネルの共鳴波長は測定波長よりもやや長波長側に設定する。さらに、第３チャネルには、屈折率の温度依存性が大きい物質（測温材料と呼ぶことにする）を付設し、測温材料は測定波長において共鳴するような選定を採り、例えば高分子材料を用いる。これら第１〜３チャンネルは被測定物質と共鳴しない構造にしてある。
【００４３】
光源の波良が長波長側に変動すると、第１チャネルの強度は大きくなるが、第２チャネル２の強度は小さくなる。もし強度変動であれば、第１チャネル，第２チャネルともに同一方向に変動するが、波長変動であれば逆方向に変動するので強度変動，波長変動による影響を分離できる。
【００４４】
被測定物質が液体の場合、屈折率の温度依存性が小さくなく、被測定物質やセンシング部５の温度を一定化する機構を付与したり、もしくは液体の温度をモニタリングして温度較正を行う。液体温度のモニタリングのためには、ＳＰＲセンサの近辺に温度センサを付与するのが望ましい。例えば抵抗体などをＳＰＲセンサに付設し、その抵抗値の変化を電気的にモニタすることで温度測定する方法などがある。そうした場合、ＳＰＲセンサに光ファイバと電気配線の両方が必要となり、特にセンサアレイを測定装置本体から離して遠隔測定する構成では、電気配線のためにコスト高になる問題がある。
【００４５】
しかし本発明にあっては、第３チャネルには屈折率の温度依存性が大きい物質（測温材料）を付設するので、被測定物質の温度に応じて測温材料の屈折率が変化し、第３チャネルの出力が変化する動作になり、温度測定が行える。このため、光ファイバの配線だけで温度モニタが行えてコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】表面プラズモン共鳴センサの従来の一例を示し、プリズム型ＳＰＲセンサの構成図である。
【図２】プリズム型ＳＰＲセンサの他例を示す構成図である。
【図３】表面プラズモン共鳴センサの従来の他例を示し、導波路型ＳＰＲセンサの斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図４】本発明に係る表面プラズモン共鳴センサの基本的な構成例１を示す構成図である。
【図５】被測定物質の屈折率と各チャネルの出力との関係を示すグラフ図である。
【図６】導波路型ＳＰＲセンサの製造方法を説明する斜視図である。
【図７】導波路型ＳＰＲセンサに屈折率調整層を備える構成例２を示す構成図である。
【図８】被測定物質の屈折率と各チャネルの出力との関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明に係るセンサアレイの構成例３を示す構成図である。
【図１０】本発明に係るセンサアレイの構成例４を示す構成図である。
【図１１】本発明に係るセンサアレイの構成例５を示す構成図である。
【図１２】本発明に係るセンサアレイの構成例６を示す構成図である。
【図１３】反射型ＳＰＲセンサを用いた測定装置を示す構成図である。
【図１４】変動影響を除去するようにした構成例７の構成図である。
【図１５】光源の波長変動の影響を除去するようにした構成例８の構成図である。
【図１６】測定波長の変動を説明するグラフ図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  コア
２  クラッド
３  光導波路
４  金属薄膜
５  センシング部
６  被測定物質
７  誘電体薄膜（屈折率調整層）
８  ファイバアレイ
９  パワースプリッタ
１０  反射膜
１１  ＬＤ光源
１２  光ファイバ
１３  アイソレータ
１４  フォトダイオードアレイ
１５  テープファイバ
【図１】
2007263736.tif 000003
【図２】
2007263736.tif 000004
【図３】
2007263736.tif 000005
【図４】
2007263736.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007263736.tif 000009
【図８】
2007263736.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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