JP2001165852A - Ｓｐｒセンサーおよびその製造方法 - Google Patents
Ｓｐｒセンサーおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面プラズモン共鳴による測定面を光ファイ
バーの導光コアの先端部に形成することの有用性に着目
し、測定のための所望の表面プラズモン共鳴を生じさせ
ることのできる極微細なＳＰＲ測定面を形成した、新規
なＳＰＲセンサーを提供する。 【解決手段】 表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による測
定面を光ファイバーの導光コアの先端部に形成したＳＰ
Ｒセンサーであって、前記測定面を、導光方向に対し尖
鋭化した面に形成したことを特徴とするＳＰＲセンサ
ー、およびその製造方法。
バーの導光コアの先端部に形成することの有用性に着目
し、測定のための所望の表面プラズモン共鳴を生じさせ
ることのできる極微細なＳＰＲ測定面を形成した、新規
なＳＰＲセンサーを提供する。 【解決手段】 表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による測
定面を光ファイバーの導光コアの先端部に形成したＳＰ
Ｒセンサーであって、前記測定面を、導光方向に対し尖
鋭化した面に形成したことを特徴とするＳＰＲセンサ
ー、およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモン共
鳴（ＳＰＲ）を利用して各種物質の物性や反応特性を測
定する装置の測定面を形成するセンサーとその製造方法
に関し、とくに光ファイバーを用いて測定面に対し導光
できるようにしたＳＰＲセンサーおよびその製造方法に
関する。
鳴（ＳＰＲ）を利用して各種物質の物性や反応特性を測
定する装置の測定面を形成するセンサーとその製造方法
に関し、とくに光ファイバーを用いて測定面に対し導光
できるようにしたＳＰＲセンサーおよびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】金属中の自由電子によるプラズマ波の中
で金属の表面に局在するものを、量子力学の言葉では、
表面プラズモンと呼ぶ。この表面プラズモンは、プラズ
マ波と電磁波の混成状態であり、金属表面を伝播する。
近年、表面プラズモンを光により共鳴励起（発生）させ
て、金属表面上に存在する物質の測定を行う技術が注目
されている。この表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による
測定は、特に蛋白質に代表される生体物質相互作用を、
色素などを化学修飾なく、しかも、相互作用の動的挙動
を精度良くリアルタイムに測定できる技術として注目を
浴びている。
で金属の表面に局在するものを、量子力学の言葉では、
表面プラズモンと呼ぶ。この表面プラズモンは、プラズ
マ波と電磁波の混成状態であり、金属表面を伝播する。
近年、表面プラズモンを光により共鳴励起（発生）させ
て、金属表面上に存在する物質の測定を行う技術が注目
されている。この表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による
測定は、特に蛋白質に代表される生体物質相互作用を、
色素などを化学修飾なく、しかも、相互作用の動的挙動
を精度良くリアルタイムに測定できる技術として注目を
浴びている。
【０００３】ＳＰＲによる測定の原理は、たとえば図９
に示すように説明できる。導光体４１（たとえば、ガラ
スのプリズム）の一面に金属４２（たとえば、金や銀）
の極薄膜を固着し、金属膜４２の裏面側から全反射の条
件にて入射光４３を照射すると、金属膜４２中には金属
膜４２の面に沿う方向に走るエバネッセント波が生じ
る。金属膜４２は極薄膜であるので、このエバネッセン
ト波は金属膜４２の表面側（導光体４１の反対側）にも
達し、金属膜４２の表面側においてエバネッセント波と
表面プラズモン波の波数が一致したときに、表面プラズ
モン波は励起される。これを力学的に解釈すると、励起
光と表面プラズモン波との間で運動量保存則が成立して
いることになる。したがって、金属膜４２の表面側にお
いてエバネッセント波の波数が表面プラズモン波の波数
と一致するように入射角が調整されれば、センシング部
４４において表面プラズモンを強制的に共鳴（発生）さ
せることができる。表面プラズモンが共鳴励起される
と、その分入射光４３のエネルギーが消費されるから、
反射光４５の強度低下（反射率低下）が生じる。この強
度低下が最も強く起こる角度は、共鳴角と呼ばれ、表面
プラズモンの波数と直接的な関係がある。一方、共鳴励
起される表面プラズモンの波数は、金属膜４２の表面側
に存在する物質の特性、とくに屈折率、一般的には誘電
率によって変化する。したがって、反射光４５の強度の
角度分布から共鳴角を求めることによって、金属膜４２
の表面側に存在する物質の変化（たとえば、反応による
変化）を測定することが可能となる。たとえば図９に示
すように、金属膜４２の表面に非特異的な吸着を無くす
ための自己組織化単分子膜４６を形成し、その上に抗体
４７をリガンドとして固定しておき、その抗体４７を特
異的に認識する抗原４８をアナライトとして含む試料４
９を注入すると、特異的抗原・抗体反応により金属膜表
面の抗体に抗原が非共有結合し、その結果金属膜表面に
おける屈折率が増加して、共鳴角が変化する。ここで
は、励起される表面プラズモンの波数変化を、共鳴角の
変化により測定する原理を述べた。その他の測定方法と
して、吸収スペクトルの変化、反射強度の変化などが知
られている。したがって、このような変化を測定すれ
ば、上記のような抗原・抗体反応の時間的進行度合い、
さらには各種の反応や物質間の相互作用の挙動を、化学
修飾することなく、リアルタイムに測定できる。
に示すように説明できる。導光体４１（たとえば、ガラ
スのプリズム）の一面に金属４２（たとえば、金や銀）
の極薄膜を固着し、金属膜４２の裏面側から全反射の条
件にて入射光４３を照射すると、金属膜４２中には金属
膜４２の面に沿う方向に走るエバネッセント波が生じ
る。金属膜４２は極薄膜であるので、このエバネッセン
ト波は金属膜４２の表面側（導光体４１の反対側）にも
達し、金属膜４２の表面側においてエバネッセント波と
表面プラズモン波の波数が一致したときに、表面プラズ
モン波は励起される。これを力学的に解釈すると、励起
光と表面プラズモン波との間で運動量保存則が成立して
いることになる。したがって、金属膜４２の表面側にお
いてエバネッセント波の波数が表面プラズモン波の波数
と一致するように入射角が調整されれば、センシング部
４４において表面プラズモンを強制的に共鳴（発生）さ
せることができる。表面プラズモンが共鳴励起される
と、その分入射光４３のエネルギーが消費されるから、
反射光４５の強度低下（反射率低下）が生じる。この強
度低下が最も強く起こる角度は、共鳴角と呼ばれ、表面
プラズモンの波数と直接的な関係がある。一方、共鳴励
起される表面プラズモンの波数は、金属膜４２の表面側
に存在する物質の特性、とくに屈折率、一般的には誘電
率によって変化する。したがって、反射光４５の強度の
角度分布から共鳴角を求めることによって、金属膜４２
の表面側に存在する物質の変化（たとえば、反応による
変化）を測定することが可能となる。たとえば図９に示
すように、金属膜４２の表面に非特異的な吸着を無くす
ための自己組織化単分子膜４６を形成し、その上に抗体
４７をリガンドとして固定しておき、その抗体４７を特
異的に認識する抗原４８をアナライトとして含む試料４
９を注入すると、特異的抗原・抗体反応により金属膜表
面の抗体に抗原が非共有結合し、その結果金属膜表面に
おける屈折率が増加して、共鳴角が変化する。ここで
は、励起される表面プラズモンの波数変化を、共鳴角の
変化により測定する原理を述べた。その他の測定方法と
して、吸収スペクトルの変化、反射強度の変化などが知
られている。したがって、このような変化を測定すれ
ば、上記のような抗原・抗体反応の時間的進行度合い、
さらには各種の反応や物質間の相互作用の挙動を、化学
修飾することなく、リアルタイムに測定できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、他の方法
には見られない優れた測定性能を有するＳＰＲ測定方法
において、金属薄膜を固着した測定面の位置を実質的に
自由に設定できるようになれば、測定の応用範囲が大幅
に拡大される。たとえば、光ファイバーを導光体として
使用し、その先端部にＳＰＲ測定面を形成できれば、測
定面を生体内に挿入することも可能になり、生体内挙動
の研究や医療の分野への展開も可能になると考えられ
る。また、ＳＰＲ測定面を極めて小さな面に形成すれ
ば、微小な部位における測定等も可能になると考えられ
る。
には見られない優れた測定性能を有するＳＰＲ測定方法
において、金属薄膜を固着した測定面の位置を実質的に
自由に設定できるようになれば、測定の応用範囲が大幅
に拡大される。たとえば、光ファイバーを導光体として
使用し、その先端部にＳＰＲ測定面を形成できれば、測
定面を生体内に挿入することも可能になり、生体内挙動
の研究や医療の分野への展開も可能になると考えられ
る。また、ＳＰＲ測定面を極めて小さな面に形成すれ
ば、微小な部位における測定等も可能になると考えられ
る。
【０００５】ところが、単に従来から知られている極細
の光ファイバーの先端部にＳＰＲ測定面を形成するだけ
では、導光体となる光ファイバーの導光コアの先端面
に、目標とする優れた性能を発揮可能な測定面を形成す
ることは困難である。すなわち、極細の導光コアの形態
を維持しつつ、所望の表面プラズモンを共鳴させる測定
面を形成することは困難である。とくに、従来の光ファ
イバー型のＳＰＲセンサー（スウェーデン王国Ｂｉａｃ
ｏｒｅＡＢ社製）よりも計測面を小さくでき、単一細胞
や遺伝子まで測定可能なＳＰＲセンサーの出現が望まれ
ている。
の光ファイバーの先端部にＳＰＲ測定面を形成するだけ
では、導光体となる光ファイバーの導光コアの先端面
に、目標とする優れた性能を発揮可能な測定面を形成す
ることは困難である。すなわち、極細の導光コアの形態
を維持しつつ、所望の表面プラズモンを共鳴させる測定
面を形成することは困難である。とくに、従来の光ファ
イバー型のＳＰＲセンサー（スウェーデン王国Ｂｉａｃ
ｏｒｅＡＢ社製）よりも計測面を小さくでき、単一細胞
や遺伝子まで測定可能なＳＰＲセンサーの出現が望まれ
ている。
【０００６】そこで本発明の課題は、表面プラズモン共
鳴による測定面を光ファイバーの導光コアの先端部に形
成することの有用性に着目し、測定のための所望の表面
プラズモン共鳴を生じさせることのできる極微細なＳＰ
Ｒ測定面を形成した、新規なＳＰＲセンサーを提供する
ことにある。
鳴による測定面を光ファイバーの導光コアの先端部に形
成することの有用性に着目し、測定のための所望の表面
プラズモン共鳴を生じさせることのできる極微細なＳＰ
Ｒ測定面を形成した、新規なＳＰＲセンサーを提供する
ことにある。
【０００７】また、本発明の課題は、そのような優れた
ＳＰＲセンサーを簡単にかつ安価に製造できる方法を提
供することにある。
ＳＰＲセンサーを簡単にかつ安価に製造できる方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るＳＰＲセンサーは、表面プラズモン共
鳴（ＳＰＲ）による測定面を光ファイバーの導光コアの
先端部に形成したＳＰＲセンサーであって、前記測定面
を、導光方向に対し尖鋭化した面に形成したことを特徴
とするものからなる。
に、本発明に係るＳＰＲセンサーは、表面プラズモン共
鳴（ＳＰＲ）による測定面を光ファイバーの導光コアの
先端部に形成したＳＰＲセンサーであって、前記測定面
を、導光方向に対し尖鋭化した面に形成したことを特徴
とするものからなる。
【０００９】尖鋭化した測定面は、光ファイバーのクラ
ッド部に対し、円錐状に突出した面に形成されているこ
とが好ましいが、円錐状に凹んだ面に形成されていても
よい。この尖鋭化した測定面の大きさとしては特に限定
しないが、本発明に係るＳＰＲセンサーでは、とくに微
細な測定面を形成可能である。たとえば、導光コアの径
が数十μｍ程度のマルチモードファイバーから、たとえ
ば５μｍ程度以下のシングルモードファイバーに対して
まで、本発明に係る測定面を形成することが可能であ
る。上記導光コアの先端部に形成される円錐は、単一の
傾斜角を有しているものでもよく、２つの傾斜角を有し
ており、前記測定面が、少なくとも一つの傾斜角の面に
形成されるようにしてもよい。とくに２つの傾斜角を有
する円錐に形成すると、測定面としてはより微細な面に
形成することが可能になる。
ッド部に対し、円錐状に突出した面に形成されているこ
とが好ましいが、円錐状に凹んだ面に形成されていても
よい。この尖鋭化した測定面の大きさとしては特に限定
しないが、本発明に係るＳＰＲセンサーでは、とくに微
細な測定面を形成可能である。たとえば、導光コアの径
が数十μｍ程度のマルチモードファイバーから、たとえ
ば５μｍ程度以下のシングルモードファイバーに対して
まで、本発明に係る測定面を形成することが可能であ
る。上記導光コアの先端部に形成される円錐は、単一の
傾斜角を有しているものでもよく、２つの傾斜角を有し
ており、前記測定面が、少なくとも一つの傾斜角の面に
形成されるようにしてもよい。とくに２つの傾斜角を有
する円錐に形成すると、測定面としてはより微細な面に
形成することが可能になる。
【００１０】測定面は、上記光ファイバーの先端部のう
ち、少なくとも上記導光コアの先端部に金属薄膜が固着
されることにより構成される。金属薄膜を形成する金属
としては、表面プラズモン共鳴の発生のさせ易さから、
金または銀が好ましい。また、金属薄膜の固着の前にＴ
ｉやＣｒを極めて薄く固着させておき、金等との接着性
を向上することもできる。
ち、少なくとも上記導光コアの先端部に金属薄膜が固着
されることにより構成される。金属薄膜を形成する金属
としては、表面プラズモン共鳴の発生のさせ易さから、
金または銀が好ましい。また、金属薄膜の固着の前にＴ
ｉやＣｒを極めて薄く固着させておき、金等との接着性
を向上することもできる。
【００１１】本発明に係るＳＰＲ装置は、このようなＳ
ＰＲセンサーを備えたものであり、さらに上記測定面へ
の入射光を供給する光源、上記測定面からの反射光を検
出する検出器を有するものである。
ＰＲセンサーを備えたものであり、さらに上記測定面へ
の入射光を供給する光源、上記測定面からの反射光を検
出する検出器を有するものである。
【００１２】本発明に係るＳＰＲセンサーの製造方法
は、光ファイバーの先端部を、化学的にエッチングする
ことにより、光ファイバーのクラッド部に対し導光コア
の先端部を尖鋭化し、少なくとも尖鋭化した導光コアの
先端面に、金属薄膜を固着して表面プラズモン共鳴によ
る測定面を形成することを特徴とする方法からなる。
は、光ファイバーの先端部を、化学的にエッチングする
ことにより、光ファイバーのクラッド部に対し導光コア
の先端部を尖鋭化し、少なくとも尖鋭化した導光コアの
先端面に、金属薄膜を固着して表面プラズモン共鳴によ
る測定面を形成することを特徴とする方法からなる。
【００１３】化学的エッチング方法としては、たとえ
ば、光ファイバーの先端部を、光ファイバーのクラッド
部と導光コアに対し異なる溶解速度を呈する溶解液に浸
漬することによりエッチングする方法が挙げられる。そ
して、クラッド部と導光コアに対する溶解速度の比を変
えることにより、導光コア先端部の尖鋭の角度を制御す
ることができる。溶解速度の比を変えるには、エッチン
グ溶液の成分を変えることや、光ファイバーのクラッド
部と導光コアの成分を変えることにより可能となる。こ
の化学的エッチングの方法により、ナノメータ寸法レベ
ルの精度で、導光コア先端部は理想的な円錐状に成形さ
れる。
ば、光ファイバーの先端部を、光ファイバーのクラッド
部と導光コアに対し異なる溶解速度を呈する溶解液に浸
漬することによりエッチングする方法が挙げられる。そ
して、クラッド部と導光コアに対する溶解速度の比を変
えることにより、導光コア先端部の尖鋭の角度を制御す
ることができる。溶解速度の比を変えるには、エッチン
グ溶液の成分を変えることや、光ファイバーのクラッド
部と導光コアの成分を変えることにより可能となる。こ
の化学的エッチングの方法により、ナノメータ寸法レベ
ルの精度で、導光コア先端部は理想的な円錐状に成形さ
れる。
【００１４】また、本発明に係るＳＰＲセンサーの製造
方法において、加熱延伸や研磨などの物理的な手段によ
って、光ファイバーの先端部における導光コアを尖鋭化
することも可能である。しかし、前記の化学的エッチン
グによる方法は、導光コアの尖鋭角を微妙に制御するこ
とや、導光コアの尖鋭形状をダブルテーパー（２重尖
鋭）化するなど微細に加工することが可能であり、物理
的な手段よりも優れている面が非常に多い。したがっ
て、物理的な手段は、単独ではなく、むしろ化学エッチ
ングによる方法と組み合わせて使うことに意義がある。
物理的な手段と化学エッチングによる方法を組み合わせ
れば、光ファイバー先端の形状をより広範に制御するこ
とが可能になる。
方法において、加熱延伸や研磨などの物理的な手段によ
って、光ファイバーの先端部における導光コアを尖鋭化
することも可能である。しかし、前記の化学的エッチン
グによる方法は、導光コアの尖鋭角を微妙に制御するこ
とや、導光コアの尖鋭形状をダブルテーパー（２重尖
鋭）化するなど微細に加工することが可能であり、物理
的な手段よりも優れている面が非常に多い。したがっ
て、物理的な手段は、単独ではなく、むしろ化学エッチ
ングによる方法と組み合わせて使うことに意義がある。
物理的な手段と化学エッチングによる方法を組み合わせ
れば、光ファイバー先端の形状をより広範に制御するこ
とが可能になる。
【００１５】このような本発明に係るＳＰＲセンサーに
おいては、ＳＰＲ測定面を光ファイバーの導光コアの先
端部において導光方向に対し尖鋭化した面に形成するこ
とにより、ＳＰＲ測定面と導光コアによる導光の方向と
の間に、表面プラズモン共鳴に必要な所定の光の入射角
を設定することができる。そして、このＳＰＲ測定面は
極細の導光コアの先端部に形成されるから、極微細な、
かつ、目標とする入射角を達成し得るＳＰＲ測定面が、
効率よく形成されることになる。極微細なＳＰＲ測定面
とされることにより、微小な検出、たとえば微小部位に
おける測定や、微小量の試料に対する測定も可能とな
る。また、光ファイバーによる入射光および反射光の導
光により、ＳＰＲ測定面の位置を自由に設定できるよう
になる。たとえば、マイクロマニュピュレータなどを使
ってＳＰＲ測定面の位置を自由に操作すれば、生体内に
おける各種物質の特性や反応、物質間の相互作用等を、
リアルタイムに測定することも可能になる。
おいては、ＳＰＲ測定面を光ファイバーの導光コアの先
端部において導光方向に対し尖鋭化した面に形成するこ
とにより、ＳＰＲ測定面と導光コアによる導光の方向と
の間に、表面プラズモン共鳴に必要な所定の光の入射角
を設定することができる。そして、このＳＰＲ測定面は
極細の導光コアの先端部に形成されるから、極微細な、
かつ、目標とする入射角を達成し得るＳＰＲ測定面が、
効率よく形成されることになる。極微細なＳＰＲ測定面
とされることにより、微小な検出、たとえば微小部位に
おける測定や、微小量の試料に対する測定も可能とな
る。また、光ファイバーによる入射光および反射光の導
光により、ＳＰＲ測定面の位置を自由に設定できるよう
になる。たとえば、マイクロマニュピュレータなどを使
ってＳＰＲ測定面の位置を自由に操作すれば、生体内に
おける各種物質の特性や反応、物質間の相互作用等を、
リアルタイムに測定することも可能になる。
【００１６】また、本発明に係るＳＰＲセンサーの製造
方法においては、上記のような優れた性能を有するＳＰ
Ｒセンサーを、高価で精密な加工装置を用いることな
く、再現性が良く大量生産が可能な化学的なエッチング
手法を利用して、容易にしかも安価に製造することがで
きるようになる。その結果、本発明に係るＳＰＲセンサ
ーを組み込んだＳＰＲ装置は、製品として安価に提供す
ることが可能になる。
方法においては、上記のような優れた性能を有するＳＰ
Ｒセンサーを、高価で精密な加工装置を用いることな
く、再現性が良く大量生産が可能な化学的なエッチング
手法を利用して、容易にしかも安価に製造することがで
きるようになる。その結果、本発明に係るＳＰＲセンサ
ーを組み込んだＳＰＲ装置は、製品として安価に提供す
ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の一実施態様に係るＳＰＲセンサーを用いたＳＰ
Ｒ装置全体の概略構成を示しており、図２はそのＳＰＲ
センサー部、図３はそのＳＰＲセンサーの使用の一例
を、それぞれ示している。
形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の一実施態様に係るＳＰＲセンサーを用いたＳＰ
Ｒ装置全体の概略構成を示しており、図２はそのＳＰＲ
センサー部、図３はそのＳＰＲセンサーの使用の一例
を、それぞれ示している。
【００１８】ＳＰＲ装置の基本構成を示す図１を参照す
るに、１はＳＰＲセンサーを示しており、ＳＰＲセンサ
ー１は、光ファイバー２の先端部に形成されている。３
は、測定のための所定の波長や周波数の光を発光する光
源であり、たとえばＨｅ−Ｎｅレーザー光源やハロゲン
ランプ等を用いることができる。ＳＰＲセンサー１は、
後述の如く、基本的に入射角一定で測定するので、光源
３としては周波数可変タイプのものが好ましい。４は、
ビームスプリッターまたは偏光ビームスプリッター、５
ａはファイバーカップラーである。偏光を使う場合に
は、たとえば１／２波長板や１／４波長板などの偏光素
子５ｂ、５ｃを配置することが好ましい。光源３からの
光は、ビームスプリッター４を透過後光ファイバー２に
導入され、ＳＰＲセンサー１の測定面６から、たとえば
図の矢印の方向に流される測定対象物質７に応じて反射
されてきた反射光は、ビームスプリッター４で反射され
て、光検出器８により検出される。たとえば、光源３と
してハロゲンランプが用いられ、光検出器８として分光
器が用いられる。
るに、１はＳＰＲセンサーを示しており、ＳＰＲセンサ
ー１は、光ファイバー２の先端部に形成されている。３
は、測定のための所定の波長や周波数の光を発光する光
源であり、たとえばＨｅ−Ｎｅレーザー光源やハロゲン
ランプ等を用いることができる。ＳＰＲセンサー１は、
後述の如く、基本的に入射角一定で測定するので、光源
３としては周波数可変タイプのものが好ましい。４は、
ビームスプリッターまたは偏光ビームスプリッター、５
ａはファイバーカップラーである。偏光を使う場合に
は、たとえば１／２波長板や１／４波長板などの偏光素
子５ｂ、５ｃを配置することが好ましい。光源３からの
光は、ビームスプリッター４を透過後光ファイバー２に
導入され、ＳＰＲセンサー１の測定面６から、たとえば
図の矢印の方向に流される測定対象物質７に応じて反射
されてきた反射光は、ビームスプリッター４で反射され
て、光検出器８により検出される。たとえば、光源３と
してハロゲンランプが用いられ、光検出器８として分光
器が用いられる。
【００１９】ＳＰＲセンサー１のＳＰＲ測定面６は、図
２に示すように構成されている。光ファイバー２は、測
定のための入射光および反射光を導光する導光コア９
と、その周囲に被覆されたクラッド部１０からなってお
り、ＳＰＲ測定面６は導光コア９の先端部に形成されて
いる。このＳＰＲ測定面６は、導光方向に対して尖鋭化
した面に形成されており、本実施態様では、クラッド部
１０に対して円錐状に突出した面に形成されている。そ
して、ＳＰＲ測定面６は、尖鋭化した導光コア９の先端
部上に、金属薄膜１１を固着することにより構成されて
いる。金属薄膜１１の被覆部位は、尖鋭化した導光コア
９の先端部上のみとすることも可能であるが、製作のし
易さから、図示の如く、尖鋭化した導光コア９の先端部
からクラッド部１０の外周にわたる部位まで被覆してお
けばよい。金属薄膜１１には、金や銀を使用できる。
２に示すように構成されている。光ファイバー２は、測
定のための入射光および反射光を導光する導光コア９
と、その周囲に被覆されたクラッド部１０からなってお
り、ＳＰＲ測定面６は導光コア９の先端部に形成されて
いる。このＳＰＲ測定面６は、導光方向に対して尖鋭化
した面に形成されており、本実施態様では、クラッド部
１０に対して円錐状に突出した面に形成されている。そ
して、ＳＰＲ測定面６は、尖鋭化した導光コア９の先端
部上に、金属薄膜１１を固着することにより構成されて
いる。金属薄膜１１の被覆部位は、尖鋭化した導光コア
９の先端部上のみとすることも可能であるが、製作のし
易さから、図示の如く、尖鋭化した導光コア９の先端部
からクラッド部１０の外周にわたる部位まで被覆してお
けばよい。金属薄膜１１には、金や銀を使用できる。
【００２０】光ファイバー２の外径Ｄ（クラッド部１０
の径）としては、とくに限定しないが、３０〜３００μ
ｍ程度の範囲から適当に選択すればよい。光ファイバー
２の外径Ｄは、強度の点から極端に細くはできないし、
取扱い易さの点からはあまり太くすることも好ましくな
い。このような理由から、たとえば５０μｍ程度のもの
が望ましい。また、光ファイバー２のクラッド部１０の
径が５０μｍ程度の場合、シェアフォースを利用した走
査型プローブ顕微鏡の距離制御技術を用いて、走査や距
離制御を行うことが可能となる。導光コア９の径ｄにつ
いても、とくに限定しないが、微細な測定を目的とする
場合には、極力細いものが好ましい。光ファイバー２と
してマルチモードファイバーを使用する場合には、導光
コア９の径ｄはたとえば数十μｍ〜十数μｍ程度となる
が、シングルモードファイバーを使用すれば、５μｍ以
下のものまで、さらには３μｍ以下のものまで製造可能
である。また、後述のダブルテーパー面形成により測定
面を形成すれば、さらに小さな径の測定面まで形成可能
である。本実施態様では、ＳＰＲ測定面６はクラッド部
１０に対して円錐状に突出した導光コア９の先端面に形
成されているので、この導光コア９の径ｄは、実質的に
ＳＰＲ測定面６の最大径に等しい。金属薄膜１１の膜厚
もとくに限定しないが、前述の表面プラズモン共鳴によ
る測定原理から、あまり厚いものは測定不可となるの
で、たとえば金の場合には５０ｎｍ程度に設定する。
の径）としては、とくに限定しないが、３０〜３００μ
ｍ程度の範囲から適当に選択すればよい。光ファイバー
２の外径Ｄは、強度の点から極端に細くはできないし、
取扱い易さの点からはあまり太くすることも好ましくな
い。このような理由から、たとえば５０μｍ程度のもの
が望ましい。また、光ファイバー２のクラッド部１０の
径が５０μｍ程度の場合、シェアフォースを利用した走
査型プローブ顕微鏡の距離制御技術を用いて、走査や距
離制御を行うことが可能となる。導光コア９の径ｄにつ
いても、とくに限定しないが、微細な測定を目的とする
場合には、極力細いものが好ましい。光ファイバー２と
してマルチモードファイバーを使用する場合には、導光
コア９の径ｄはたとえば数十μｍ〜十数μｍ程度となる
が、シングルモードファイバーを使用すれば、５μｍ以
下のものまで、さらには３μｍ以下のものまで製造可能
である。また、後述のダブルテーパー面形成により測定
面を形成すれば、さらに小さな径の測定面まで形成可能
である。本実施態様では、ＳＰＲ測定面６はクラッド部
１０に対して円錐状に突出した導光コア９の先端面に形
成されているので、この導光コア９の径ｄは、実質的に
ＳＰＲ測定面６の最大径に等しい。金属薄膜１１の膜厚
もとくに限定しないが、前述の表面プラズモン共鳴によ
る測定原理から、あまり厚いものは測定不可となるの
で、たとえば金の場合には５０ｎｍ程度に設定する。
【００２１】円錐状に尖鋭化されたＳＰＲ測定面６は、
本実施態様では、実質的に単一の傾斜角を有するテーパ
ー面に、つまり、突出形成された円錐の母線により形成
されるテーパー面に形成されている。このＳＰＲ測定面
６においては、図２におけるこの部分の拡大図に示すよ
うに、入射光１２の入射方向に対し、ＳＰＲ測定面６は
所定の斜角を有し、したがって、所定の入射角に初期設
定されている。この入射光１２により、前述した表面プ
ラズモン共鳴による測定原理から、金属薄膜１１の表面
には表面プラズモン波１３が生じ、それによって、反射
光１４の強度が低下する。この低下の度合いが、たとえ
ば、光強度測定の場合はフォトディテクターを使い、ま
たは、スペクトル測定の場合はポリクロメータを使うこ
とにより、前記光検出器８により検出される。
本実施態様では、実質的に単一の傾斜角を有するテーパ
ー面に、つまり、突出形成された円錐の母線により形成
されるテーパー面に形成されている。このＳＰＲ測定面
６においては、図２におけるこの部分の拡大図に示すよ
うに、入射光１２の入射方向に対し、ＳＰＲ測定面６は
所定の斜角を有し、したがって、所定の入射角に初期設
定されている。この入射光１２により、前述した表面プ
ラズモン共鳴による測定原理から、金属薄膜１１の表面
には表面プラズモン波１３が生じ、それによって、反射
光１４の強度が低下する。この低下の度合いが、たとえ
ば、光強度測定の場合はフォトディテクターを使い、ま
たは、スペクトル測定の場合はポリクロメータを使うこ
とにより、前記光検出器８により検出される。
【００２２】光検出器８による検出により、測定対象物
質７の特性や、反応、さらには物質間の相互作用等を、
リアルタイムに測定することが可能である。たとえば図
３に抗原・抗体反応等の測定に使用するＳＰＲセンサー
のセンサー部の拡大図を示す。図３に示す測定において
は、金属薄膜１１の表面に非特異的な吸着を無くすため
の自己組織化単分子膜１５を形成し、その上に抗体１６
をリガンドとして固定しておき、その抗体１６に対し特
異的に反応する抗原１７をアクセプターとして一定割合
で含有した試料液１８が一定流量にてこの表面に流され
る。特異的抗原・抗体反応により抗体１６に抗原１７が
結合し、それによって、結合前の状態に比べ金属薄膜１
１の表面における屈折率が増大し、表面プラズモンの共
鳴励起条件が変化して、反射光１４に変化が生じ、それ
が光検出器８によって検出される。このように、抗原・
抗体反応の進行の様子をリアルタイムに測定することが
可能になる。
質７の特性や、反応、さらには物質間の相互作用等を、
リアルタイムに測定することが可能である。たとえば図
３に抗原・抗体反応等の測定に使用するＳＰＲセンサー
のセンサー部の拡大図を示す。図３に示す測定において
は、金属薄膜１１の表面に非特異的な吸着を無くすため
の自己組織化単分子膜１５を形成し、その上に抗体１６
をリガンドとして固定しておき、その抗体１６に対し特
異的に反応する抗原１７をアクセプターとして一定割合
で含有した試料液１８が一定流量にてこの表面に流され
る。特異的抗原・抗体反応により抗体１６に抗原１７が
結合し、それによって、結合前の状態に比べ金属薄膜１
１の表面における屈折率が増大し、表面プラズモンの共
鳴励起条件が変化して、反射光１４に変化が生じ、それ
が光検出器８によって検出される。このように、抗原・
抗体反応の進行の様子をリアルタイムに測定することが
可能になる。
【００２３】また、ＳＰＲ測定面６は、極めて微細な大
きさに形成されているので、微小な検出、たとえば微小
部位における測定や、微小量の試料に対する測定も可能
となる。さらに、ＳＰＲ測定面６はフレキシブルな光フ
ァイバー２の先端部に形成されているので、ＳＰＲ測定
面６の位置を自由に設定できるようになる。たとえば光
ファイバー２を生体内に挿入し、生体内における各種物
質の特性や反応、物質間の相互作用等を、リアルタイム
に測定することも可能になる。また、ＳＰＲ測定面６を
極微小な被測定物に対して配置し、それに対してリアル
タイムに測定することも可能になる。
きさに形成されているので、微小な検出、たとえば微小
部位における測定や、微小量の試料に対する測定も可能
となる。さらに、ＳＰＲ測定面６はフレキシブルな光フ
ァイバー２の先端部に形成されているので、ＳＰＲ測定
面６の位置を自由に設定できるようになる。たとえば光
ファイバー２を生体内に挿入し、生体内における各種物
質の特性や反応、物質間の相互作用等を、リアルタイム
に測定することも可能になる。また、ＳＰＲ測定面６を
極微小な被測定物に対して配置し、それに対してリアル
タイムに測定することも可能になる。
【００２４】このような極微細なＳＰＲ測定面６は、た
とえば図４、図５に示すような方法によって形成でき
る。すなわち、図４に示すように、素材としての光ファ
イバー２の先端部を、所定の深さだけ、光ファイバー２
のクラッド部１０と導光コア９に対し異なる溶解速度を
呈する溶解液２１に浸漬する。これによって、光ファイ
バー２の先端部が化学的にエッチングされ、導光コア９
の先端部が円錐状にクラッド部１０から突出するように
尖鋭化される。たとえば図５に示すように、外径が１２
５μｍ、導光コア９の径が３μｍであり、クラッドが石
英ガラス、コアが酸化ゲルマニウムが高ドープされた石
英ガラスから構成される光ファイバー２の先端部を、２
５℃の条件で、ＮＨ4 Ｆ：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１．７：１：
１の割合に調製された溶解液に６０分間所定深さだけ浸
漬すると、クラッド部１０の溶解速度と導光コア９の溶
解速度がほぼ同じであるため、光ファイバー２のクラッ
ド径が全体的に細くなる（（Ａ）の状態）。次に、ＮＨ
4 Ｆ：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１０：１：１の割合に調製された
溶解液に９０分間所定深さだけ浸漬すると、クラッド部
１０の溶解速度がより速く、導光コア９の溶解速度がよ
り遅いため、光ファイバー２の先端面側からクラッド部
１０が順次溶解される際に、導光コア９の先端側ほど溶
解が進み、奥側ほど溶解が遅れることになり、自然に、
円錐面の尖鋭な導光コア９の先端面９ａが形成されるこ
とになる（（Ｂ）の状態）。この例では二段階で溶解し
たが、もちろん一段階での溶解も可能である。
とえば図４、図５に示すような方法によって形成でき
る。すなわち、図４に示すように、素材としての光ファ
イバー２の先端部を、所定の深さだけ、光ファイバー２
のクラッド部１０と導光コア９に対し異なる溶解速度を
呈する溶解液２１に浸漬する。これによって、光ファイ
バー２の先端部が化学的にエッチングされ、導光コア９
の先端部が円錐状にクラッド部１０から突出するように
尖鋭化される。たとえば図５に示すように、外径が１２
５μｍ、導光コア９の径が３μｍであり、クラッドが石
英ガラス、コアが酸化ゲルマニウムが高ドープされた石
英ガラスから構成される光ファイバー２の先端部を、２
５℃の条件で、ＮＨ4 Ｆ：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１．７：１：
１の割合に調製された溶解液に６０分間所定深さだけ浸
漬すると、クラッド部１０の溶解速度と導光コア９の溶
解速度がほぼ同じであるため、光ファイバー２のクラッ
ド径が全体的に細くなる（（Ａ）の状態）。次に、ＮＨ
4 Ｆ：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１０：１：１の割合に調製された
溶解液に９０分間所定深さだけ浸漬すると、クラッド部
１０の溶解速度がより速く、導光コア９の溶解速度がよ
り遅いため、光ファイバー２の先端面側からクラッド部
１０が順次溶解される際に、導光コア９の先端側ほど溶
解が進み、奥側ほど溶解が遅れることになり、自然に、
円錐面の尖鋭な導光コア９の先端面９ａが形成されるこ
とになる（（Ｂ）の状態）。この例では二段階で溶解し
たが、もちろん一段階での溶解も可能である。
【００２５】光ファイバー２の導光コア９の尖鋭化され
た先端面９ａに、図４に示すように金属薄膜、たとえば
金２２を固着させる。金属薄膜の形成方法はとくに限定
されず、所定の膜厚に均一に形成できる方法であればよ
い。図示例では、スパッタリングにより、金２２を光フ
ァイバー２の先端部に固着させている。金属薄膜の形成
部は、導光コア９の尖鋭化された先端面９ａのみとする
ことも可能であるが、剥がれにくい膜とするために、か
つ、スパッタリング工程を容易にするために、光ファイ
バー２の先端部におけるクラッド部１０の外周まで延び
る金属薄膜１１として形成すればよい。このような工程
により、目標とする尖鋭化されたＳＰＲ測定面６を備え
たＳＰＲセンサー１が製造される。
た先端面９ａに、図４に示すように金属薄膜、たとえば
金２２を固着させる。金属薄膜の形成方法はとくに限定
されず、所定の膜厚に均一に形成できる方法であればよ
い。図示例では、スパッタリングにより、金２２を光フ
ァイバー２の先端部に固着させている。金属薄膜の形成
部は、導光コア９の尖鋭化された先端面９ａのみとする
ことも可能であるが、剥がれにくい膜とするために、か
つ、スパッタリング工程を容易にするために、光ファイ
バー２の先端部におけるクラッド部１０の外周まで延び
る金属薄膜１１として形成すればよい。このような工程
により、目標とする尖鋭化されたＳＰＲ測定面６を備え
たＳＰＲセンサー１が製造される。
【００２６】上記ＳＰＲセンサー１では、ＳＰＲ測定面
６を円錐状に突出する面として形成したが、このＳＰＲ
測定面は、入射光に対して所定の角度を有する面に形成
されればＳＰＲ測定が可能となるので、原理的には、凹
面、たとえば円錐状に凹んだＳＰＲ測定面に形成しても
よい。例えば図６に例示するように、光ファイバー２３
の先端部に、クラッド部２４に対して導光コア２５の先
端部を円錐状に凹んだ面に形成し、少なくともこの円錐
面に金属薄膜２６を固着してＳＰＲ測定面２７を形成す
ることができる。このように導光コア２５の先端部を凹
面に形成する場合には、前記した化学的エッチング法に
おけるエッチング溶液の成分を変えればよい。また、場
合によっては物理的な加工法を併用して形成することも
可能である。要は、導光コアの先端に、所定の角度を有
する尖鋭化されたＳＰＲ測定面が形成されればよい。
６を円錐状に突出する面として形成したが、このＳＰＲ
測定面は、入射光に対して所定の角度を有する面に形成
されればＳＰＲ測定が可能となるので、原理的には、凹
面、たとえば円錐状に凹んだＳＰＲ測定面に形成しても
よい。例えば図６に例示するように、光ファイバー２３
の先端部に、クラッド部２４に対して導光コア２５の先
端部を円錐状に凹んだ面に形成し、少なくともこの円錐
面に金属薄膜２６を固着してＳＰＲ測定面２７を形成す
ることができる。このように導光コア２５の先端部を凹
面に形成する場合には、前記した化学的エッチング法に
おけるエッチング溶液の成分を変えればよい。また、場
合によっては物理的な加工法を併用して形成することも
可能である。要は、導光コアの先端に、所定の角度を有
する尖鋭化されたＳＰＲ測定面が形成されればよい。
【００２７】また、図１〜図５に示した実施態様では、
ＳＰＲ測定面６を、実質的に単一の傾斜角を有するテー
パー面を備えた円錐状の面に形成したが、例えば図７に
別の実施態様を示すように、光ファイバー３１の導光コ
ア３２の先端部に、実質的に２つの傾斜角を有するダブ
ルテーパー面を形成し、該ダブルテーパー面のうち、ど
ちらか一方の面にＳＰＲ測定面３３を形成することも可
能である。金属薄膜３４は、前記実施態様同様、導光コ
ア３２の先端部からクラッド部３５の外周にわたって形
成すればよい。
ＳＰＲ測定面６を、実質的に単一の傾斜角を有するテー
パー面を備えた円錐状の面に形成したが、例えば図７に
別の実施態様を示すように、光ファイバー３１の導光コ
ア３２の先端部に、実質的に２つの傾斜角を有するダブ
ルテーパー面を形成し、該ダブルテーパー面のうち、ど
ちらか一方の面にＳＰＲ測定面３３を形成することも可
能である。金属薄膜３４は、前記実施態様同様、導光コ
ア３２の先端部からクラッド部３５の外周にわたって形
成すればよい。
【００２８】特に、ダブルテーパー面の先端側のテーパ
ー面にＳＰＲ測定面３３を形成すれば、ＳＰＲ測定面３
３をさらに微細な面に形成することが可能になる。シン
グルモードファイバーを使用すれば、ＳＰＲ測定面３３
の径として、５μｍ以下まで、さらには３μｍ以下１μ
ｍ程度まで形成可能である。
ー面にＳＰＲ測定面３３を形成すれば、ＳＰＲ測定面３
３をさらに微細な面に形成することが可能になる。シン
グルモードファイバーを使用すれば、ＳＰＲ測定面３３
の径として、５μｍ以下まで、さらには３μｍ以下１μ
ｍ程度まで形成可能である。
【００２９】このダブルテーパー面の形成にも、前述し
たのと同様の化学的エッチング手法を適用できる。たと
えば図８に示すように、光ファイバー３１の素材に対
し、異なるエッチング溶液を用いた２段階のエッチング
工程（Ｃ）、（Ｄ）で処理することにより、導光コア３
２の先端部にダブルテーパー面３６を形成でき、その先
端側のテーパー面３６ａを、ＳＰＲ測定面３３を形成す
るための面とすることができる。
たのと同様の化学的エッチング手法を適用できる。たと
えば図８に示すように、光ファイバー３１の素材に対
し、異なるエッチング溶液を用いた２段階のエッチング
工程（Ｃ）、（Ｄ）で処理することにより、導光コア３
２の先端部にダブルテーパー面３６を形成でき、その先
端側のテーパー面３６ａを、ＳＰＲ測定面３３を形成す
るための面とすることができる。
【００３０】なお、上述のＳＰＲ測定面の形成方法は、
化学的エッチング手法を用いる方法について説明した
が、前述の如く、光ファイバーの導光コアの先端部を物
理的に尖鋭化する手法、たとえば、加熱延伸や研磨など
を適用することも可能である。
化学的エッチング手法を用いる方法について説明した
が、前述の如く、光ファイバーの導光コアの先端部を物
理的に尖鋭化する手法、たとえば、加熱延伸や研磨など
を適用することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＳＰ
Ｒセンサーによれば、表面プラズモン共鳴による測定面
を光ファイバーの導光コアの先端部に、所定形状の極微
細な測定面として形成したので、表面プラズモン共鳴に
よる測定の位置の自由度を大幅に拡大できるとともに、
微細な測定対象に対しても精度良く測定することが可能
になり、しかも、生体内での測定や、極少量の対象物質
に対しても測定することが可能になる。特に、従来の光
ファイバーを利用したＳＰＲセンサーに比較し、本発明
ではプローブのサイズを極めて小さくできるので、細胞
などの微小領域でのセンシングやキャピラリー電気泳動
の検出器などの超微小量試料の測定など、生体分析を中
心に様々な応用を考えることができる。
Ｒセンサーによれば、表面プラズモン共鳴による測定面
を光ファイバーの導光コアの先端部に、所定形状の極微
細な測定面として形成したので、表面プラズモン共鳴に
よる測定の位置の自由度を大幅に拡大できるとともに、
微細な測定対象に対しても精度良く測定することが可能
になり、しかも、生体内での測定や、極少量の対象物質
に対しても測定することが可能になる。特に、従来の光
ファイバーを利用したＳＰＲセンサーに比較し、本発明
ではプローブのサイズを極めて小さくできるので、細胞
などの微小領域でのセンシングやキャピラリー電気泳動
の検出器などの超微小量試料の測定など、生体分析を中
心に様々な応用を考えることができる。
【００３２】また、本発明に係るＳＰＲセンサーの製造
方法によれば、そのような優れたＳＰＲセンサーを簡単
にかつ安価に製造することが可能になる。
方法によれば、そのような優れたＳＰＲセンサーを簡単
にかつ安価に製造することが可能になる。
【図１】本発明の一実施態様に係るＳＰＲ装置の概略構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の一実施態様に係るＳＰＲセンサーの要
部断面図である。
部断面図である。
【図３】本発明に係るＳＰＲセンサーを用いた測定の一
例を示す、ＳＰＲセンサーの要部断面図である。
例を示す、ＳＰＲセンサーの要部断面図である。
【図４】本発明の一実施態様に係るＳＰＲセンサーの製
造方法を示す工程図である。
造方法を示す工程図である。
【図５】図４の製造方法における光ファイバーの導光コ
アの先端部尖鋭化の様子を示す説明図である。
アの先端部尖鋭化の様子を示す説明図である。
【図６】本発明の別の実施態様に係るＳＰＲセンサーの
要部断面図である。
要部断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施態様に係るＳＰＲセン
サーの要部断面図である。
サーの要部断面図である。
【図８】図７のＳＰＲセンサーの製造における光ファイ
バーの導光コアの先端部尖鋭化の様子を示す説明図であ
る。
バーの導光コアの先端部尖鋭化の様子を示す説明図であ
る。
【図９】表面プラズモン共鳴による測定の原理を示す説
明図である。
明図である。
１ ＳＰＲセンサー ２ 光ファイバー ３ 光源 ４ ビームスプリッターまたは偏光ビームスプリッター ５ａ ファイバーカップラー ５ｂ、５ｃ 偏光素子 ６ ＳＰＲ測定面 ７ 測定対象物質 ８ 光検出器 ９ 導光コア ９ａ 導光コアの尖鋭化された先端面 １０ クラッド部 １１ 金属薄膜 １２ 入射光 １３ 表面プラズモン波 １４ 反射光 １５ 自己組織化単分子膜 １６ 抗体 １７ 抗原 １８ 試料液 ２１ 溶解液 ２２ 金属薄膜形成用に用いられる金 ２３ 光ファイバー ２４ クラッド部 ２５ 導光コア ２６ 金属薄膜 ２７ ＳＰＲ測定面 ３１ 光ファイバー ３２ 導光コア ３３ ＳＰＲ測定面 ３４ 金属薄膜 ３５ クラッド部 ３６ ダブルテーパー面 ３６ａ 先端側のテーパー面 ４１ 導光体 ４２ 金属膜 ４３ 入射光 ４４ センシング部 ４５ 反射光 ４６ 自己組織化単分子膜 ４７ 抗体 ４８ 抗原 ４９ 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000102739 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ 株式会社 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 (72)発明者 鈴木 孝治 神奈川県川崎市幸区小倉１丁目１−Ａ705 号 (72)発明者 栗原 一嘉 神奈川県川崎市中原区井田杉山町13の22 みやこ荘202 (72)発明者 丹羽 修 神奈川県厚木市長谷1181−１ ベルフラワ ーハイツ長谷３−201 (72)発明者 飛田 達也 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 (72)発明者 岩崎 弦 神奈川県厚木市長谷1182−１ ベルフラワ ーハイツ５−408 Ｆターム(参考） 2G059 AA03 AA05 BB12 CC17 EE20 FF03 FF04 FF07 GG09 HH02 JJ01 JJ17 JJ20 KK01 PP10
Claims (11)
- 【請求項１】 表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による測
定面を光ファイバーの導光コアの先端部に形成したＳＰ
Ｒセンサーであって、前記測定面を、導光方向に対し尖
鋭化した面に形成したことを特徴とするＳＰＲセンサ
ー。 - 【請求項２】 前記測定面が、円錐状に突出した面に形
成されている、請求項１のＳＰＲセンサー。 - 【請求項３】 前記測定面が、円錐状に凹んだ面に形成
されている、請求項１のＳＰＲセンサー。 - 【請求項４】 前記導光コアの先端部に形成される円錐
が、単一の傾斜角を有している、請求項２または３に記
載のＳＰＲセンサー。 - 【請求項５】 前記導光コアの先端部に形成される円錐
が、２つの傾斜角を有しており、前記測定面が、少なく
とも一つの傾斜角の面に形成されている、請求項２また
は３に記載のＳＰＲセンサー。 - 【請求項６】 前記光ファイバーの先端部の少なくとも
前記導光コアの先端部に金属薄膜が固着されている、請
求項１ないし５のいずれかに記載のＳＰＲセンサー。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のＳ
ＰＲセンサー、前記測定面への入射光を供給する光源、
前記測定面からの反射光を検出する検出器を有するＳＰ
Ｒ装置。 - 【請求項８】 光ファイバーの先端部を、化学的にエッ
チングすることにより、光ファイバーのクラッド部に対
し導光コアの先端部を尖鋭化し、少なくとも尖鋭化した
導光コアの先端面に、金属薄膜を固着して表面プラズモ
ン共鳴による測定面を形成することを特徴とする、ＳＰ
Ｒセンサーの製造方法。 - 【請求項９】 光ファイバーの先端部を、光ファイバー
のクラッド部と導光コアに対し異なる溶解速度を呈する
溶解液に浸漬することによりエッチングする、請求項８
のＳＰＲセンサーの製造方法。 - 【請求項１０】 光ファイバーの先端部において、光フ
ァイバーの導光コアの先端を、加熱延伸などの物理的な
方法により尖鋭化し、少なくとも尖鋭化した導光コアの
先端面に、金属薄膜を固着して表面プラズモン共鳴によ
る測定面を形成することを特徴とする、ＳＰＲセンサー
の製造方法。 - 【請求項１１】 光ファイバーの先端部において、光フ
ァイバーの導光コアの先端を、請求項８または９に記載
の化学的なエッチング方法と請求項１０に記載の物理的
な方法を組み合わせて尖鋭化し、少なくとも尖鋭化した
導光コアの先端面に、金属薄膜を固着して表面プラズモ
ン共鳴による測定面を形成することを特徴とする、ＳＰ
Ｒセンサーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35160699A JP2001165852A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Ｓｐｒセンサーおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35160699A JP2001165852A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Ｓｐｒセンサーおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165852A true JP2001165852A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18418415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35160699A Pending JP2001165852A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Ｓｐｒセンサーおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001165852A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005301288A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Lucent Technol Inc | プラズモン強化テーパ化光ファイバ |
| JP2006292562A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Fujikura Ltd | 表面プラズモンセンサ |
| JP2006526779A (ja) * | 2003-04-04 | 2006-11-24 | ブイピー ホールディング， エルエルシー | 増強ナノ分光学的走査のための方法および装置 |
| JP2008516237A (ja) * | 2004-10-05 | 2008-05-15 | ブィピー ホールディング、エルエルシー | 増強ナノ分光走査のための方法及び装置 |
| JPWO2006057358A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2008-06-05 | 古河電気工業株式会社 | ファイバセンサ、ファイバセンサ装置 |
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