CN101573593A - 对象物的物理量测定方法及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光传感技术，其用于利用布里渊散射现象，对存在于微细构造物上或微细构造物中的对象物的物理量进行测定及控制。在该测定方法中，在微型化学芯片或IC芯片等元件上或元件中一维至三维地设置光波导路，基于该光波导路中产生的布里渊散射光的特性变化，测定对象物的物理量。

Description

对象物的物理量测定方法及控制方法
技术领域
本发明涉及一种对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法，其使用光波导路，测定存在于元件上或者元件中的被测定物的物理量。
背景技术
近年，微型芯片技术受到关注，其用于对化学物质或生物成分等对象物(被测定物)集中进行混合、反应、分离、提取、加热、冷却、检测、检查等各种处理。在该微型芯片技术中，在由玻璃等构成的基板(元件)上形成数十～数百μm的微细流路(微型流路)，在该微型流路中进行如上述所示的各种处理。另外，为了准确地控制上述处理，高精度且短时间地测定微型流路中的物质的物理量的需求日益增长。
专利文献1：日本特开2006-297198号公报
非专利文献1：“K.Y.Song，Z.He，and K.Hotate，‘Distributedstrain measurement with millimeter-order spatial resolution based onBrillouin optical correlation domain analysis，’Opt.Lett.31，2526-2528(2006)”
发明内容
发明人对现有的微型芯片技术进行了研究，其结果发现如下课题。
即，现有的微型芯片技术中，在分布式地测定基板内的被测定物的温度的情况下，必须将热电偶等温度传感器以需要的数量分布式地粘贴在基板上。虽然通过红外线热象仪(thermography)可以测定温度的面分布，但仅能测定表面温度。另外，虽然只要将热电偶等温度传感器设置于对象物的内部，就可以测定该对象物的内部温度，但不适用于对象物自身微小的情况及热容量小的情况下的温度测定。
而且，在现有的微型芯片技术中，没有针对基板内的对象物分布式地测定其折射率及吸收损耗的方法。因此，需要分别针对例如抗体或试剂等试样而形成流路，利用各个流路，测定试样各自的折射率及吸收损耗。另外，对于流体装置内的流体的压力及流速，至今为止没有有效的测量方法。
例如，在专利文献1(特开2006-297198号公报)中公开了下述技术，即，在基板中形成光波导路，用于通过向微型芯片的微型流路中流动的流体(被测定物)照射光，而测定对象物的温度等。
但是，根据专利文献1中公开的技术，由于以点形式向微型流路照射光，所以测定的是该照射点(光的通过点)的温度等。在此情况下，无法分布式地测定存在于基板内的对象物的物理量。
另一方面，当前已知下述光传感技术，即，利用光纤中的布里渊散射现象，测定沿光纤的长度方向的温度分布、变形分布、损耗分布等。即，使光(泵浦光)在光纤中传输时，由该泵浦光在光纤中引发声波。所谓布里渊散射，是指通过上述泵浦光与声波之间的相互作用，使泵浦光的功率的一部分向低频侧移动，而在后方产生散射光的现象。此外，在存在与泵浦光相对的光(探测光)的情况下，该散射光成为将探测光放大的增益。
通过对泵浦光与探测光之间的频率差v进行扫描，可以得到布里渊散射的增益的频谱。将其称为布里渊增益频谱(BGS)，BGS的中心频率和频谱形状取决于温度而变化，中心频率取决于变形而变化，另外，增益取决于损耗而变化。由此，通过测定BGS，可以分布式地测定沿光纤的长度方向的温度、变形、以及损耗。BGS的分布测定方式有BOTDR、BOTDA、BOCDA等各种方式，但从测定精度及测定时间等方面出发，优选BOCDA方式。
即，在BOCDA方式(采用了以连续光波的相干控制法为基础的布里渊散射方式的光纤分布型传感技术)的光传感技术中，通过使泵浦光和探测光之间存在频率差v，并进行相同的频率调制，从而控制2个光波之间的相干状态。通过在光纤中有意图地形成高相干的位置和低相干的位置，可以选择性地采用高相干的位置的BGS信息。例如，在非专利文献1中，实现了3mm的空间分辨率，理论上认为可以实现0.2mm程度的空间分辨率。
本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种测定方法及控制方法，其通过利用布里渊散射现象的光传感技术，测定存在于作为微细构造物的元件上或者元件中的对象物的物理量。
为了达到上述目的，本发明所涉及的测定方法是用于测定存在于作为微细构造物的元件上或者元件中的对象物(被测定物)的物理量的方法，在该测定方法中，准备一维至三维地配置在元件上或者元件中的光波导路，然后，基于由光波导路中产生的布里渊散射引起的在该光波导路中传输的光的特性变化，测定对象物的物理量。
在本说明书中，所谓“元件”包括：例如玻璃或塑料等的基板、以及IC芯片等微细构造物，其中，在玻璃或塑料等的基板中，以规定图案形成化学物质或生物成分等对象物的流路自身、多个用于填充对象物的单元室(凹部)等，在IC芯片中形成半导体集成电路。在微型芯片技术中，对化学物质或生物成分等对象物，进行混合、反应、分离、提取、加热、冷却、检测、检查等各种处理。元件的大小不受限定，可以使用数cm～数十cm量级的尺寸。另外，也可以使用如微型芯片那样的数十～数百μm量级的尺寸。上述尺寸的元件适用于形成有微细的流路、单元室等的微型化学芯片或IC芯片的领域中。
另外，在本说明书中，“准备一维至三维地配置在元件上或者元件中的光波导路”包括下述情况等：例如，沿形成于元件上或者元件中的对象物的流路、多个单元室或者半导体集成电路的形成图案，在该元件上或者元件中一维、二维或者三维地形成光波导路的情况；将对象物的流路自身用作光波导路的情况；将对象物自身用作光波导路的情况；以及为了可以针对多个单元室或者半导体集成电路的形成图案而在期望的多个位置进行测定，在元件上或者元件中以期望的图案一维、二维或者三维地形成光波导路的情况。另外，也可以将独立于元件而准备的在基板、芯片等上形成有光波导路的光波导路芯片(独立部件)安装在元件上。
具体地说，在对象物为流体的情况下，可以通过使光在该对象物内传输，而将该对象物自身作为光波导路而使用。在此情况下，在本发明所涉及的测定方法中，首先，确保将存在于流路中的作为对象物的流体自身作为光波导路，其中，该流路形成于元件上或者元件中，具有分别作为光入射端及光出射端而起作用的2个端部。在该测定方法中，在确保将流路内的流体自身作为光波导路的状态下，从作为光入射端的流路的一侧端部向作为对象物的流体照射光，对在存在于流路中的流体内传输后，从作为光出射端的流路的另一侧端部射出的光进行检测，然后，基于由流体中产生的布里渊散射引起的检测光的特性变化，测定流体自身的物理量。
另外，在本发明所涉及的测定方法中，也可以准备下述光波导路，即，该光波导路具有光入射端和光出射端，同时，具有从该光入射端连续至该光出射端的形状，该光波导路的至少一部分以接近对象物的方式配置在元件上或者元件中。在此情况下，光波导路也可以包括光波导部件，该光波导部件的一端至少作为光入射端起作用，另一方面，另一端至少作为光出射端起作用，该光波导部件的至少一部分被埋设在元件中。另外，光波导路也可以包括形成有光波导区域的光波导路芯片，该光波导区域的一端至少作为光入射端起作用，另一方面，另一端至少作为光出射端起作用，该光波导区域从该光入射端连续至该光出射端。通过将光波导路芯片固定在元件上，可以将光波导路配置在元件上。
在本发明所涉及的测定方法中，光波导路中传输的光的特性变化是BGS的中心频率及频谱形状中至少一方的变化，其中，该BGS是由该光波导路中产生的布里渊散射引起的增益的频谱。
此外，在本说明书中，所谓“频谱形状”是指频谱线宽、频谱形状的陡度(倾斜部的角度)或者相邻的BGS的中心频率间隔，所谓“频谱形状的变化”包含光波导路的长度方向上的变化及时间性变化两方面。
另外，在本发明所涉及的测定方法中，基于BGS的中心频率及频谱形状中至少一方的变化，可以测定对象物的温度。在本发明所涉及的测定方法中，基于BGS的中心频率及频谱形状中至少一方的变化，可以测定对象物的折射率。在本发明所涉及的测定方法中，基于BGS的中心频率及频谱形状中至少一方的变化，计算向光波导路施加的变形，基于得到的变形的测定结果，确定向对象物施加的压力。另外，在本发明所涉及的测定方法中，基于BGS的中心频率及频谱形状的变化，可以测定具有光的传输方向上的速度分量的被测定物的流速。
另外，光波导路中传输的光的特性变化(应测定的对象物的物理量)也可以是BGS的变化。基于该BGS的变化，本发明所涉及的测定方法可以测定对象物的光吸收损耗。
另外，本发明所涉及的测定方法，可以针对多个各自配置有具有光入射端和光出射端的光波导路的元件，一体地测定对象物的物理量。在此情况下，通过将配置在多个元件中的一个元件上的光波导路的光出射端，与配置在其他元件上的光波导路的光入射端依次光学地连接，由此，作为整体，构成具有2个光波导路端部的元件群，该2个光波导路端部分别作为光入射端及光出射端起作用。在该测定方法中，使光从按照上述方式构成的元件群的作为光入射端起作用的光波导路端部入射，在配置于多个元件各自中的光波导路内传输后，从元件群的作为光出射端起作用的光波导路端部射出，对该射出的光进行检测。通过该结构，可以测定多个元件各自中的对象物的物理量。
在本发明所涉及的控制方法中，基于按照上述方式构成的测定方法而获得的对象物的测定结果，调整该对象物的物理量。
此外，本发明所涉及的各实施例，通过下述详细说明及附图，能够进一步地充分理解。这些实施例是单纯为了例示而示出的，不能认为本发明限定于此。
另外，根据下面的详细说明可以明确本发明的更多应用范围。但是，虽然详细说明及特定的事例示出了本发明的优选实施例，但仅是为了例示而示出的，根据该详细说明，本发明的范围内的各种变形及改进对于本领域的技术人员来说显然是显而易见的。
发明的效果
如上述所示，根据本发明，将一维至三维地配置在元件上或者元件中的光波导路作为传感器头而使用，或者，将形成于元件上或者元件中的对象物的流路作为光波导路而使用，对由该光波导路中产生的布里渊散射引起的光的特性变化进行分布测定。由此，可以分布式地测定元件上或者元件中的对象物的物理量(例如，对象物的温度、折射率、变形、压力、流速、光吸收损耗等，以及它们的分布)。
另外，在将对象物的流路自身作为光波导路使用的情况下，只要在该流路中间隔地配置多个抗体或试剂等试样即可，不需要形成多条流路。
另外，通过将多个元件光学地结合，可以通过单一的方法，统一地测定多个元件上或者元件中的各个对象物。
另外，基于按照上述方式测定的对象物的物理量(测定结果)，可以任意地调节对象物的物理量。
因此，本发明所涉及的测定方法及控制方法，具有可以适用于各种微细构造物的测定及控制等多种效果，例如，在玻璃制的基板等元件上或元件中，对化学物质或生物成分等对象物集中进行混合、反应、分离、提取、加热、冷却、检测、检查等各种处理的微型化学芯片、微型化学设备、生物检查，及IC芯片的导通检查等。
附图说明
图1是表示实现本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法的一个实施例的概略构成的俯视图。
图2是图1所示的元件的剖面图。
图3是表示BOCDA方式的光传感装置的结构的示意图。
图4是表示实现本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法的其他实施例的元件结构的俯视图。
图5是表示实现本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法的另一个实施例的元件结构的俯视图及剖面图。
图6是用于说明吸收损耗测定的一种方式的概念图。
图7是用于说明将多个元件光学地结合的情况下的测定方法的俯视图。
图8是表示光波导路芯片的构造的俯视图及侧视图，该光波导路芯片独立于元件而包含一维地配置的光波导路。
图9是沿图8的区域(a)中的I-I线的光波导路芯片的剖面图，是表示该光波导路芯片与元件的结合状态的剖面图。
图10是表示光波导路芯片的构造的俯视图及侧视图，该光波导路芯片独立于元件而包含二维地配置的光波导路。
图11是沿图10的区域(a)中的II-II线的光波导路芯片的剖面图，是表示该光波导路芯片与元件的结合状态的剖面图。
图12是与图10所示的光波导路芯片结合的结合用光波导路芯片的俯视图及表示结合状态的俯视图。
图13是表示光波导路芯片的构造的俯视图及侧视图，该光波导路芯片独立于元件而包含三维地配置的光波导路。
图14是沿图13的区域(a)中的III-III线的光波导路芯片的剖面图，是表示该光波导路芯片与元件的结合状态的剖面图。
符号的说明
1…元件，2…基板，3…流路，4、4’…光波导路，5…测定器主体，5a、5b、5c、5d…连接用光纤，20…凹部(单元室)，30a～30c…光波导路芯片(具有光波导路的安装用部件)
具体实施方式
下面，参照图1～图14，详细说明本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法的各实施例。此外，在附图的说明中，对于相同部位、相同位置，标注相同标号，省略重复的说明。
参照图1～图3，说明本发明所涉及的测定方法及控制方法的一个实施例。此外，图1是表示实现本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法的一个实施例的概略构成的俯视图。图2是图1所示的元件(将光波导路配置在元件内的结构)的剖面图，区域(a)表示流路与光波导路独立的结构，区域(b)表示使流路兼作光波导路的结构。另外，图3是表示BOCDA方式的光传感装置的结构的示意图。
在图1中，作为测定/控制对象的元件1，是在玻璃制的基板2中环状地(二维地)形成直径为数十～数百μm的流路3的微细构造物。元件1是具有例如加热/冷却单元(包含在物理量调整单元50中)等的微型化学芯片，其使从该流路3的一端侧流入的作为对象物的流体从另一端侧流出，同时，在流路3中进行规定的化学过程。
另外，在基板2中二维地形成的光波导路4的一端，经由连接用光纤5a，与测定器主体5光学地连接，另一方面，光波导路4的另一端，经由测定用光纤5b，与测定器主体5光学地连接。上述连接用光纤5a、5b配置在基板2的外部，通过使各自的一端与测定器主体5连接，使光波导路4作为BOCDA方式(采用了以连续光波的相干控制法为基础的布里渊散射方式的光纤分布型传感技术)的传感器头起作用。
光波导路4例如图2中的区域(a)所示，可以是埋设在基板2中的光纤，另外，也可以直接形成在基板2自身上。对于光波导路4，如图2中的区域(b)所示，也可以使流路3自身作为光波导路4起作用。另外，光波导路4如图2中的区域(a)所示，可以沿流路3的下方而形成，另外，也可以沿流路3而形成于该流路3的上方或者侧方。另外，流路3也可以形成在基板2的表面上。在此情况下，可以使光波导路4形成于流路3的下方或侧方，或者使流路3自身作为光波导路4起作用。
BOCDA方式的光传感装置的结构如图3所示。即，测定器主体5具有作为光源的激光二极管(LD)6，同时，由探测光生成系统、泵浦光生成系统、以及测定系统构成。探测光生成系统具有：3dB耦合器7；偏振控制器8；相位调制器(LNmod.)9，其由微波发生器进行控制；以及光隔离器90。泵浦光生成系统具有3dB耦合器7、偏振控制器10、强度调制器(IM)11、延迟线12、光纤放大器(EDFA)13、光隔离器130、以及循环器14。测定系统具有循环器14、滤光器15、光电二极管16、锁相放大器(LIA)17、以及计算机18。
首先，从LD6输出的光，由3dB耦合器7分支成2个光波成分。一束光经由偏振控制器(PC)8，通过相位调制器(LNmod.)9将频率移动大约11GHz。将该进行频移后的光作为探测光P2，依次向光隔离器90、连接用光纤5a传输，并入射至光波导路4的一端侧。另一束光经由偏振控制器10、强度调制器(IM)11、以及延迟线12，由光纤放大器(EDFA)13进行放大。将该放大后的光作为泵浦光P1，依次向光隔离器130、连接用光纤5b传输，并入射至光波导路4的另一端侧。这样，使泵浦光和探测光在光波导路4中相对地传输而产生受激布里渊散射(SBS)。此时，探测光P2以与斯托克斯光的增益频谱(BGS)对应的增益被放大。放大后的探测光经由循环器14被引导至滤光器15中。在由滤光器15除去不需要的光成分后，针对探测光P2通过光电二极管(PD)16、锁相放大器(LIA)17等来检测BGS。控制部18(计算机)基于该BGS的检测结果，测定元件1中的对象物的物理量。另外，控制部18对物理量调整单元50进行控制，以调整对象物的物理量(本发明所涉及的对象物的物理量控制方法)。
在上述BOCDA方式中，泵浦光P1及探测光P2的频率是通过使LD6的注入电流变化为正弦波状而进行调制的。因此，在光波导路4的长度方向上，生成泵浦光P1和探测光P2的频率差恒定的高相干位置(相干峰)和低相干位置，而仅在相干峰处产生较大的SBS。
其结果是，可以得到特定位置上的斯托克斯光的BGS信息，通过依次使泵浦光P1、探测光P2的频率调制模式变化，可以高精度且短时间地测定流路3中的流体(对象物)的温度、折射率、压力、流速、光吸收损耗等物理量。
另外，在上述BOCDA方式中，通过调整泵浦光P1及探测光P2的频率调制模式，可以自由地调整长度方向上的空间分辨率、测定范围、测定时间等。即，为了准确地掌握被测定物的物理量的时间性变化及分布，使对象物的分布变化的位置这一方面上的细密程度及宽广程度、变化速度，与光波导路4的长度方向上的空间分辨率、测定范围、测定时间相对应是很重要的。
举一个例子，如果在典型的光纤中的群速度为2.0×108m/秒、BGS线宽为50MHz时，假设通过已有的激光二极管(LD)可以实现的频率调制的振幅为2GHz、调制频率为100MHz，则沿长度方向的空间分辨率(dz)可以为大约1cm。
另外，由于在BOCDA方式中使用连续光，所以与脉冲法相比，OSNR(光信号与噪声的强度比)更好，不需要对光信号进行累计、平均化。因此，可以进行高速的测定，已经确认可以对每个测定点以57Hz进行测定。
将按照上述方式得到的与对象物的物理量相关的测定数据，发送至控制部18并存储，该控制部18内置于测定器主体5中，由个人计算机等构成。控制部18基于该测定数据，对例如元件1所具有的加热/冷却单元(包含在物理量调整单元50中)进行调整，由此可以进行化学过程的控制。
下面，说明更具体的测定方法及控制方法。
(温度的测定)
在温度测定中，如图1、图2中的区域(a)及图3所示，从沿元件1的流路3设置的光波导路4的一端侧入射探测光P2，从另一端侧入射泵浦光P1。使泵浦光P1和探测光P2在光波导路4中相对地传输，通过相干峰检测BGS，并将该测定数据发送至控制部18。BGS的中心频率和频谱形状随温度而变化，中心频率、频谱形状和温度之间的对应关系，预先存储在控制部18的存储器中。由此，通过测定BGS的中心频率或频谱形状，可以测定流路3中流动的被测定物的期望位置的温度、或者沿流路3的长度方向的温度分布。此外，温度的控制是通过基于得到的测定数据，由控制部18直接控制包含在物理量调整单元50中的加热/冷却单元而进行的。
(折射率的测定)
在折射率测定中，如图1、图2中的区域(b)及图(3)所示，将元件1的流路3自身设定为光波导路4。从该光波导路4的一端侧入射探测光P2，从另一端侧入射泵浦光P1。在此情况下，也通过相干峰检测BGS，并将该测定数据发送至控制部18。在此情况下，流路3的折射率控制可以通过由物理量调整单元50根据控制部18的指示调整流路3的温度，而间接地进行调整。另外，在流路3内的流体的折射率控制中，通过调整向该流体施加的压力或流速(在此情况下，物理量调整单元50对向流路3的试剂等的流体注入量及排出量进行调整)，也可以间接地进行折射率控制。
此外，BGS的中心频率vB，通过以下的公式(1)表示。
[公式1]
v B = 2 n v a λ · · · ( 1 )
其中，n是光波导路4的折射率，va是光波导路4的声速，λ是真空中的光的波长。BGS的中心频率vB与折射率n成正比地变化。中心频率和折射率之间的对应关系，预先存储在控制部18的存储器中。由此，通过测定BGS的中心频率vB，可以测定流路3中的对象物(流体)的折射率的变化。
例如，假定在对象物为玻璃的情况下，声速为5960m/s，折射率为1.44，则光的波长为1.55μm时的BGS的中心频率为11.07GHz。随着折射率的变化，中心频率的变化为，折射率每变化10-4中心频率变化769kHz。
另一方面，假定在对象物(流体)为水的情况下，声速为1500m/s，折射率为1.321，则光的波长为1.55μm时的BGS的中心频率为2.56GHz。随着折射率的变化，中心频率的变化为，折射率每变化10-4中心频率变化194kHz。
(压力的测定)
在压力测定中，如图1、图2的区域(a)及图3所示，从沿元件1的流路3设置的光波导路4的一端侧入射探测光P2，从另一端侧入射泵浦光P1。在此情况下，也通过相干峰检测BGS，并将该测定数据发送至控制部18。
BGS的中心频率与光波导路4的长度方向的变形成正比地变化。中心频率与变形、压力之间的对应关系，预先存储在控制部18的存储器中。由此，通过沿流路3形成光波导路4，可以对流路3中的对象物(流体)的压力作为变形而进行测定。在此情况下，流体的压力控制是通过由控制部18基于测定数据控制物理量调整单元50而进行的。即，通过根据控制部18的指示，由物理量调整单元50对向流路3注入的试剂等流体的注入量及排出量进行调整，可以间接地调整流体的压力。
此外，在该压力测定的情况下，如图4所示，优选光波导路4形成为，相对于流路3反复在正交的方向上交叉。这是因为压力相对于流路3的直径方向较灵敏。
(流速的测定)
在该流速测定中，如图1、图2的区域(b)及图3所示，将流路3内的流体(对象物)自身设定为光波导路4。从作为光波导路的流路3的一端侧入射探测光P2，从另一端侧入射泵浦光P1。由此，通过相干峰检测BGS，并将该测定数据发送至控制部18。此外，流体的流速控制也是通过由控制部18基于测定数据控制物理量调整单元50而进行的。即，通过根据控制部18的指示，由物理量调整单元50对向流路3注入的试剂等流体的注入量及排出量进行调整，可以间接地调整流体的流速。
流体在流路3内流动的情况下，根据多普勒效应，BGS的中心频率vB与流速成正比地变化。BGS的中心频率vB，在流速为零时，通过以下的公式(2)表示。
[公式2]
v B = 2 n v a λ · · · ( 2 )
在这里，va在泵浦光的前进方向上取正值。另外，如果将流速设为vs(在泵浦光的前进方向上为正值)，则中心频率vB通过以下的公式(3)表示。
[公式3]
v B = 2 n ( v a - v s ) λ · · · ( 3 )
在这里，中心频率vB与被测定物(流体)的流速之间的对应关系，预先存储在控制部18中。由此，如上述所示，通过测定流体的中心频率vB，可以测定流路3中的流体的流速。
例如，假定在水(被测定物)在流路3中流动的情况下，声速为1500m/s，折射率为1.321，则光的波长为1.55μm时的BGS的中心频率vB，在流速为零的情况下为2.56GHz，，中心频率vB随着流速的变化为，流速每变化10cm/s中心频率变化170kHz。
(吸收损耗的测定)
在吸收损耗测定中，如图1、图2的区域(a)及图3所示，利用沿流路3设置的光波导路4。此外，如图2的区域(b)所示，也可以将流路3自身作为光波导路4使用。另外，如图5的区域(a)及(b)所示，在基板2的上表面，以规定的排列图案形成多个用于填充对象物的单元室(凹部)20，也可以利用以接近各个单元室20的方式形成的光波导路4。也可以使填充在各个单元室20内的对象物自身，构成光波导路4的一部分。
在光波导路4的各位置产生的布里渊增益，与泵浦光P1和探测光P2的功率成正比。如果忽略由泵浦光P1和探测光P2之间的相互作用引起的功率的增减，则在各位置产生的布里渊增益恒定。光波导路4上产生的吸收损耗随着位置的不同而不同，通过分布式地测定该布里渊增益，可以测定吸收损耗分布。此外，流路3的吸收损耗控制是通过下述方式间接地进行的，即，基于得到的测定数据，由控制部18推定流路3的反应状态，将流路3的反应状态调整为期望的反应状态。即，通过由物理量调整单元50根据控制部18的指示，对加热、冷却、试剂等流体的注入量及排出量(流体自身的压力、流速控制)等进行调整，而有意图地变更流路3的反应状态，其结果是，间接地控制流路3的吸收损耗。
在各个单元室20为测定点的情况下(参照图5的区域(a)及区域(b))，如图6所示，通过将测定点之间的增益作为相干值进行比较，可以通过控制部18计算测定点上受到的吸收损耗。详细地说，在图6中，将泵浦光的功率设为P1，将与其相对地传输的探测光的功率设为P2，如图所示，假定吸收损耗α、β分布在光波导路上。在此情况下，每单位长度的布里渊增益，在光波导路的任意位置均为δg。在此情况下，在与探测光P2一起测定的布里渊增益中，在最接近探测光源(距离循环器14最远)的光波导路的位置产生的布里渊增益测定为αβδg，在其次近的位置产生的布里渊增益测定为αδg，在最远(距离循环器14最近)的位置产生的布里渊增益测定为δg。通过将它们与基准值进行比较，可以求出光波导路4的任意位置的吸收损耗α、β。
此外，在上述温度、折射率、压力的各个测定中，也可以取代流路3而使用多个单元室20。
(多个元件的情况)
下面，在针对多个具有上述构造的元件进行对象物的物理量测定的情况下，如图7所示，通过连接用光纤5c将各个元件1的光波导路4光学地结合，由此构成1条光波导路(构成元件群)。只要使其两端经由连接用光纤5a、5b与测定器主体5光学地连接，就可以在构成元件群的元件1各自的光波导路4中，统一地进行各种测定。
此外，在上述例子中，基板2、流路3、光波导路4的形状、形态等并不限定于图示的形状等，显然可以根据用途、被测定物的特性、测定目的等，任意地选择。
(将光波导路作为独立部件的情况)
在图8～图14中，示出了使上述光波导路4形成在与元件1不同的安装用部件(光波导路芯片30a～30c)上，将该光波导路芯片30a～30c中的任一个安装在元件1上的例子。
首先，参照图8及图9，说明一维地配置有光波导路4的光波导路芯片30a的构造。图8是表示光波导路芯片30a的构造的俯视图(区域(a))及侧视图(区域(b))，该光波导路芯片30a独立于元件1而包含一维地配置的光波导路4。另外，图9是沿图8的区域(a)中的I-I线的光波导路芯片30a的剖面图，是表示该光波导路芯片30a与元件1的结合状态的剖面图。
该光波导路芯片30a如图8的区域(a)及区域(b)所示，具有：四方形状的玻璃基板33；包层31；光波导路4，其与该包层31一起一维地形成；以及包层32，其作为覆盖部件形成于该包层31的上表面。此外，光波导路4的两端4a、4b位于包层31的端面，分别进行了扩径处理。由此，将连接用光纤5a、5b与端部4a、4b结合，与测定器主体5(参照图3)光学地连接。在此情况下，光波导路4作为BOCDA方式的传感器头起作用。这样构成的光波导路芯片30a，可以任意地安装在不具有光波导路4的通常的微型化学芯片或IC芯片等元件1上而使用(参照图9)。
下面，参照图10及图11，说明二维地配置有光波导路4的光波导路芯片30b的构造。图10是表示光波导路芯片30b的构造的俯视图(区域(a))及侧视图(区域(b))，该光波导路芯片30b独立于元件1而包含二维地配置的光波导路4。另外，图11是沿图10的区域(a)中的II-II线的光波导路芯片30b的剖面图，是表示该光波导路芯片30b与元件1的结合状态的剖面图。
该光波导路芯片30b如图10的区域(a)及区域(b)所示，具有：四方形状的玻璃基板33；包层31；光波导路4，其与该包层31一起二维地形成；以及包层32，其作为覆盖部件形成于该包层31的上表面。此外，光波导路4的两端4a、4b位于包层31的端面，分别进行了扩径处理。由此，将连接用光纤5a、5b与端部4a、4b结合，与测定器主体5(参照图3)光学地连接。在此情况下，光波导路4作为BOCDA方式的传感器头起作用。这样构成的光波导路芯片30b，可以任意地安装在不具有光波导路4的通常的微型化学芯片或IC芯片等元件1上而使用(参照图11)。
另一方面，光波导路芯片30b通过与如图12的区域(a)所示的连接用光波导路芯片30b’连结(参照图12的区域(b))，可以测定图7所示的多个元件各自中的对象物的物理量。此外，在连结大于或等于3个光波导路芯片的情况下，只要将图10所示的二维地配置有光波导路4的光波导路芯片30b和图12(a)所示的连结用光波导路芯片30b’交替地配置即可。在这里，图12是与图10所示的光波导路芯片30b结合的结合用光波导路芯片30b’的俯视图(区域(a))及表示结合状态的俯视图(区域(b))。
下面，参照图13及图14，说明三维地配置有光波导路4的光波导路芯片30c的构造。图13是表示光波导路芯片30c的构造的俯视图(区域(a))及侧视图(区域(b)及区域(c))，该光波导路芯片30c独立于元件1而包含三维地配置的光波导路4、4’。另外，图14是沿图13的区域(a)中的III-III线的光波导路芯片30c的剖面图，是表示该光波导路芯片30c与元件1的结合状态的剖面图。
具体地说，图13所示的光波导路芯片30c是通过将多个光波导路芯片30b(参照图10)多层状地重叠而得到的。通过适当地选择上下的光波导路芯片中的光波导路4、4’的方向，实现例如图13所示的棋盘格状的光波导路4、4’。根据图13所示的光波导路芯片30c，由于通过上下的光波导路4、4，使测定点变得更多，所以具有可以更高精度地进行测定等效果。
在上述光波导路芯片30c中，芯片形状及光波导路的形态，显然可以根据作为测定对象的元件1及流路3的形状、对象物的特性或者测定目的等，适当地选择。
此外，在图9、图11及图14中，元件1是例如上述的微型化学芯片，在玻璃制基板的上表面，环状且二维地配置直径为数十～数百μm的流路3。元件1和光波导路芯片30(30a～30c)，在以形成有流路3的元件面和包层32接触的方式相互重叠的状态下，进行位置调整，以使光波导路4位于流路3上。位置对齐可以通过将形成于元件1上的对位标记(未图示)和形成于光波导路芯片30(30a～30c)上的对位标记34对齐而进行。
根据上述本发明的说明可知，可以对本发明进行各种变形。不能认为这些变形脱离本发明的精神及范围，所有对于本领域的技术人员来说显而易见的改良，都包括在所附权利要求书中。
工业实用性
本发明所涉及的对象物的物理量测定方法及对象物的物理量控制方法，能够应用于光传感技术，其测定存在于作为微型化学芯片或IC芯片等微细构造物的元件上或者元件中的对象物的物理量。

Claims (14)

1.一种对象物的物理量测定方法，其用于测定存在于元件上或者元件中的对象物的物理量，
在该物理量测定方法中，
准备光波导路，其一维至三维地配置在所述元件上或者元件中，然后，
基于由所述光波导路中产生的布里渊散射引起的在所述光波导路中传输的光的特性变化，测定所述对象物的物理量。
2.一种对象物的物理量测定方法，其用于测定存在于元件上或者元件中的对象物的物理量，
在该物理量测定方法中，
在确保将存在于流路中的作为所述对象物的流体自身作为光波导路的状态下，从作为光入射端的所述流路的一侧端部，向作为所述对象物的流体照射光，其中，该流路形成于所述元件上或者元件中，具有分别作为光入射端及光出射端而起作用的2个端部，
对在存在于所述流路中的流体内传输后，从作为光出射端的所述流路的另一侧端部射出的光进行检测，然后，
基于由所述流体中产生的布里渊散射引起的检测光的特性变化，测定所述流体自身的物理量。
3.一种对象物的物理量测定方法，其用于测定存在于元件上或者元件中的对象物的物理量，
在该物理量测定方法中，
准备光波导路，其具有光入射端和光出射端，同时，具有从该光入射端连续至该光出射端的形状，该光波导路的至少一部分以接近所述对象物的方式配置在所述元件上或者元件中，
从所述光入射端向所述光波导路内照射光，同时，对在所述光波导路内传输后从所述光出射端射出的光进行检测，然后，
基于由所述流体中产生的布里渊散射引起的检测光的特性变化，间接地测定所述对象物的物理量。
4.根据权利要求3所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
所述光波导路包括光波导部件，该光波导部件的一端至少作为所述光入射端起作用，另一方面，另一端至少作为所述光出射端起作用，该光波导部件的至少一部分被埋设在所述元件中。
5.根据权利要求3所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
所述光波导路包括形成有光波导区域的光波导路芯片，该光波导区域的一端至少作为所述光入射端起作用，另一方面，另一端至少作为所述光出射端起作用，该光波导区域从该光入射端连续至该光出射端，然后，
通过将所述光波导路芯片固定在所述元件上，而将所述光波导路配置在所述元件上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
所述光波导路中传输的光的特性变化是布里渊增益频谱的中心频率及形状中至少一方的变化，其中，该布里渊增益频谱是由所述光波导路中产生的布里渊散射引起的增益的频谱。
7.根据权利要求6所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
基于所述布里渊增益频谱的中心频率及形状中至少一方的变化，测定所述对象物的温度。
8.根据权利要求6所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
基于所述布里渊增益频谱的中心频率及形状中至少一方的变化，测定所述对象物的折射率。
9.根据权利要求6所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
基于所述布里渊增益频谱的中心频率及形状中至少一方的变化，测定向所述光波导路施加的变形，然后，基于得到的变形的测定结果，确定向所述对象物施加的压力。
10.根据权利要求6所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
基于所述布里渊增益频谱的中心频率及形状中至少一方的变化，测定具有与光的传输方向一致的速度分量的所述对象物自身的流速。
11.根据权利要求1～5中任一项所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
所述光波导路中传输的光的特性变化，是该光波导路中产生的布里渊散射所引起的增益即布里渊增益的变化。
12.根据权利要求11所述的对象物的物理量测定方法，其特征在于，
基于所述布里渊增益的变化，测定所述对象物的光吸收损耗。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的对象物的物理量测定方法，
在该物理量测定方法中，
准备多个元件，它们各自配置有具有光入射端和光出射端的光波导路，
通过将配置在所述多个元件中的一个元件上的光波导路的光出射端，与配置在其他元件上的光波导路的光入射端依次光学地连接，由此，作为整体，构成具有2个光波导路端部的元件群，该2个光波导路端部分别作为光入射端及光出射端起作用，然后，
通过使光从所述元件群的作为光入射端起作用的光波导路端部入射，在分别配置于所述多个元件上的光波导路内传输后，从所述元件群的作为光出射端起作用的光波导路端部射出，对该射出的光进行检测，由此测定所述多个元件各自中的对象物的物理量。
14.一种对象物的物理量控制方法，其基于通过权利要求1～13中任一项所述的测定方法而得到的对象物的测定结果，调整所述对象物的物理量。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103674110A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 北京航天时代光电科技有限公司 一种基于布里渊光放大检测的分布式光纤温度应变传感器
CN107917769A (zh) * 2016-10-06 2018-04-17 株式会社东芝 温度测量设备
CN111788465A (zh) * 2018-07-12 2020-10-16 东京毅力科创株式会社 温度测定传感器、温度测定系统及温度测定方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009076323A2 (en) 2007-12-06 2009-06-18 Genalyte Inc. Monitoring enzymatic process
JP5656853B2 (ja) 2008-10-27 2015-01-21 ジェナリーテ， インコーポレイテッド 光学的な探査及び検知に基づくバイオセンサ
EP2635710B1 (en) 2010-11-05 2017-08-09 Genalyte, Inc. Optical analyte detection systems and methods of use
CN104641201B (zh) * 2012-08-10 2016-12-14 公益财团法人地球环境产业技术研究机构 物体的体积变化测量方法
WO2014143637A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and compositions for enhancing immunoassays
JP6374985B2 (ja) * 2014-04-28 2018-08-15 オプトプラン・アー・エス 干渉計型光ファイバセンサシステムおよびインテロゲーションの方法
CN104155336B (zh) * 2014-07-17 2016-08-24 清华大学 同时测定低维材料热导率、热扩散率和热容的方法及系统
CN104142224B (zh) * 2014-07-22 2015-05-20 河海大学 分布式传感光纤多目标多自由度静动态测试装置及方法
CN105769118B (zh) * 2014-12-15 2019-07-05 汇嘉健康生活科技股份有限公司 光纤感应层及其监测系统
KR102649602B1 (ko) * 2022-11-29 2024-03-20 (주)힉스컴퍼니 투과형 간섭계에서의 간섭 패턴 품질 향상 장치 및 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3075361B2 (ja) * 1990-11-06 2000-08-14 株式会社東芝 分布型光ファイバ温度センサ
JP2880836B2 (ja) * 1991-10-18 1999-04-12 株式会社東芝 測定装置
JP3358948B2 (ja) * 1996-08-26 2002-12-24 三菱重工業株式会社 トンネル危険予知システム
JP3094925B2 (ja) * 1996-10-31 2000-10-03 安藤電気株式会社 光ファイバ歪測定装置
JP2001194191A (ja) * 2000-01-14 2001-07-19 Nippon Koei Yokohama Works Co Ltd 土木構造物の変位計測方法および装置
JP3492346B2 (ja) * 2001-11-21 2004-02-03 三菱重工業株式会社 歪みと温度の分布測定方法及びその装置
JP2003270078A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Japan Gas Association 岩盤内高圧気体貯蔵施設の健全性検証装置、及び健全性検証方法
JP2004101471A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ブリルアン散乱を適用した温度計測装置における光ファイバの敷設構造
GB2416394B (en) * 2004-07-17 2006-11-22 Sensor Highway Ltd Method and apparatus for measuring fluid properties
JP2006297198A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Sumitomo Electric Ind Ltd マイクロ流路デバイス

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103674110A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 北京航天时代光电科技有限公司 一种基于布里渊光放大检测的分布式光纤温度应变传感器
CN107917769A (zh) * 2016-10-06 2018-04-17 株式会社东芝 温度测量设备
CN111788465A (zh) * 2018-07-12 2020-10-16 东京毅力科创株式会社 温度测定传感器、温度测定系统及温度测定方法

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