JP2006300564A - 分析デバイス及び分析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる分析デバイス及び分析装置を提供する。
【解決手段】 分析装置10は、試料aが収容される溝2と、溝2に光学的に結合された一端4aと他端4bとを有する光導波路4と、溝2を介して光導波路4の一端4aに光学的に結合された一端6aと他端6bとを有する光導波路6とを有する基板8を備える。光導波路4の他端4bには、光源12が光学的に結合されている。光導波路6の他端6bには、光検出器14が光学的に結合されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 分析装置10は、試料aが収容される溝2と、溝2に光学的に結合された一端4aと他端4bとを有する光導波路4と、溝2を介して光導波路4の一端4aに光学的に結合された一端6aと他端6bとを有する光導波路6とを有する基板8を備える。光導波路4の他端4bには、光源12が光学的に結合されている。光導波路6の他端6bには、光検出器14が光学的に結合されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、分析デバイス及び分析装置に関する。
試料に光を照射して、吸収スペクトル、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を測定する分析方法が知られている。この分析方法を実施するための分析装置としては、非特許文献1に記載されるように、例えば、紫外・可視・赤外吸収スペクトル測定装置、蛍光スペクトル測定装置、ラマン散乱スペクトル測定装置等が知られている。
例えば、非特許文献2には顕微ラマン装置が開示されている。この顕微ラマン装置は、レーザ、光学顕微鏡、分光器及びCCD検知器から構成される。この顕微ラマン装置では、試料のラマン散乱スペクトルを次のように測定する。まず、光学顕微鏡に設置されたガラスチップ上に載置された試料にレーザ光を照射する。その結果、試料からラマン散乱光が出射され、当該ラマン散乱光は分光器に導入され、分光器によって得られたラマン散乱スペクトルは、CCD検知器を用いて測定される。
また、非特許文献3には顕微測光システム「METR1」が開示されている。このMETR1は、光源、顕微鏡、分光器及びCCDカメラから構成される。このMETR1では、試料の蛍光スペクトルを次のように測定する。まず、顕微鏡に設置されたガラスチップ上に載置された試料に光源からの光を照射する。その結果、試料から蛍光が出射され、当該蛍光は分光器に導入され、分光器によって得られた蛍光スペクトルは、CCDカメラを用いて測定される。
日本分析化学会編、「機器分析(1)」、朝倉書店、p.68-80,89-97 日本電子株式会社、"ナノテクノロジー分野で分光分析に期待される役割"、[online]、[平成17年3月28日検索]、インターネット<URL:http://www.jeol.co.jp/technical/ai/nm/nm_esr_raman/nm_esr_raman-04.htm> 株式会社イーエスエス、"顕微測光システム METR−1"、[online]、[平成17年3月28日検索]、インターネット<URL:http://www.essc.co.jp/menu/info/file/file03-1.pdf>
日本分析化学会編、「機器分析(1)」、朝倉書店、p.68-80,89-97 日本電子株式会社、"ナノテクノロジー分野で分光分析に期待される役割"、[online]、[平成17年3月28日検索]、インターネット<URL:http://www.jeol.co.jp/technical/ai/nm/nm_esr_raman/nm_esr_raman-04.htm> 株式会社イーエスエス、"顕微測光システム METR−1"、[online]、[平成17年3月28日検索]、インターネット<URL:http://www.essc.co.jp/menu/info/file/file03-1.pdf>
しかしながら、非特許文献1〜3に開示された分析装置では、光学系の光軸調整の際に、光軸アライメント精度等が不十分となってしまう。このため、試料に光を照射する時に照射位置精度が低下してしまう。特に、微量な流体又は微小な薄膜等に光を照射する時には、照射位置精度は重要である。
そこで本発明は、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる分析デバイス及び分析装置を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明の分析デバイスは、試料が収容される溝と、前記溝に光学的に結合された一端と他端とを有する第1の光導波路と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記一端に光学的に結合された一端と他端とを有する第2の光導波路とを有する基板を備える。
本発明の第1の側面に係る分析デバイスでは、第1の光導波路の他端に光を入射すると、当該光は第1の光導波路を通って第1の光導波路の一端から溝に収容された試料に照射される。その結果、光が第2の光導波路の一端に入射する。第2の光導波路の一端に光が入射されると、当該光は第2の光導波路を通って第2の光導波路の他端から出射される。第2の光導波路の他端から出射された光を検出することにより、試料を分析することができる。
この分析デバイスでは、第1の光導波路を通る光が試料に照射されるので、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
また、前記溝の側面は、前記基板の厚さ方向と交差することが好ましい。これにより、第1の光導波路の一端から試料に照射された光が試料により反射された場合に、反射光が第1の光導波路の一端に再入射することを抑制できる。
また、上記分析デバイスは、前記溝を覆うように前記基板上に設けられたカバー部材を更に備えることが好ましい。これにより、試料が溝の外に出ることを抑制できる。
本発明の第2の側面に係る分析デバイスは、互いに異なる複数の波長成分を含む光が入射される入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、前記光分波器の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と複数の出力端とを有する光遅延回路部と、前記光遅延回路部の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と出力端とを有する光合波器と、前記光合波器の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路とを有する基板とを備える。
本発明の第2の側面に係る分析デバイスでは、光分波器の入力端に入射された光は互いに異なる複数の波長成分に分波される。分波された複数の波長成分は、光分波器の複数の出力端からそれぞれ出射され、光遅延回路部の複数の入力端にそれぞれ入射される。光遅延回路部の複数の出力端からは、複数の波長成分がそれぞれ所定の時間間隔を置いて順に出射され、光合波器の複数の入力端にそれぞれ入射される。光合波器の出力端からは、複数の波長成分が所定の時間間隔を置いて順に出射され第1の光導波路の入力端に入射される。
第1の光導波路の入力端に波長成分が入射されると、当該波長成分は第1の光導波路を通って第1の光導波路の出力端から溝に収容された試料に照射される。その結果、当該波長成分は試料によって例えば吸収される。試料を通過した波長成分は、第2の光導波路の入力端に入射する。
第2の光導波路の入力端に入射された波長成分は、第2の光導波路を通って第2の光導波路の出力端から出射される。第2の光導波路の出力端から出射された各波長成分を検出することにより、試料を分析することができる。
この分析デバイスでは、第1の光導波路を通る波長成分が試料に照射されるので、試料に波長成分を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
本発明の第3の側面に係る分析デバイスは、互いに異なる複数の波長成分を含む光が入射される入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、複数の第1の光導波路と複数の第2の光導波路と試料が収容される溝とを有する基板とを備え、各前記第1の光導波路は、前記光分波器の各前記出力端に光学的に結合された入力端と前記溝に光学的に結合された出力端とを有しており、各前記第2の光導波路は、前記溝を介して各前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する。
本発明の第3の側面に係る分析デバイスでは、光分波器の入力端に入射された光は互いに異なる複数の波長成分に分波される。分波された複数の波長成分は、光分波器の複数の出力端からそれぞれ出射される。
第1の光導波路の入力端に波長成分が入射されると、当該波長成分は第1の光導波路を通って第1の光導波路の出力端から溝に収容された試料に照射される。その結果、波長成分は、試料によって例えば吸収される。試料を通過した波長成分は、第2の光導波路の入力端に入射する。
第2の光導波路の入力端に入射された波長成分は、第2の光導波路を通って第2の光導波路の出力端から出射される。第2の光導波路の出力端から出射された各波長成分を検出することにより、試料を分析することができる。
この分析デバイスでは、第1の光導波路を通る光が試料に照射されるので、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
本発明の第4の側面に係る分析デバイスは、光が入射される入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路とを有する基板と、前記第2の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、前記光分波器の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と複数の出力端とを有する光遅延回路部と、前記光遅延回路部の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と出力端とを有する光合波器とを備える。
本発明の第4の側面に係る分析デバイスでは、例えば励起光等の光が第1の光導波路の入力端に入射されると、当該光は第1の光導波路を通って第1の光導波路の出力端から溝に収容された試料に照射される。その結果、例えば、試料からラマン散乱光又は蛍光等を含む光が出射される。例えばラマン散乱光又は蛍光等を含む光は、第2の光導波路の入力端に入射する。第2の光導波路の入力端に光が入射されると、当該光は第2の光導波路を通って第2の光導波路の出力端から出射される。
第2の光導波路の出力端から出射された光は、光分波器の入力端に入射される。光分波器の入力端に入射された光は互いに異なる複数の波長成分に分波される。分波された複数の波長成分は、光分波器の複数の出力端からそれぞれ出射され、光遅延回路部の複数の入力端にそれぞれ入射される。光遅延回路部の複数の出力端からは、複数の波長成分がそれぞれ所定の時間間隔を置いて順に出射され、光合波器の複数の入力端にそれぞれ入射される。光合波器の出力端からは、複数の波長成分が所定の時間間隔を置いて順に出射される。光合波器の出力端から出射される各波長成分を検出することにより、試料を分析することができる。
この分析デバイスでは、第1の光導波路を通る光が試料に照射されるので、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
本発明の第5の側面に係る分析デバイスは、光が入射される入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路とを有する基板と、前記第2の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と複数の出力端とを有する光分波器とを備える。
本発明の第5の側面に係る分析デバイスでは、例えば励起光等の光が第1の光導波路の入力端に入射されると、当該光は第1の光導波路を通って第1の光導波路の出力端から溝に収容された試料に照射される。その結果、例えば、試料からラマン散乱光又は蛍光等を含む光が出射される。例えばラマン散乱光又は蛍光等を含む光は、第2の光導波路の入力端に入射する。第2の光導波路の入力端に光が入射されると、当該光は第2の光導波路を通って第2の光導波路の出力端から出射される。
第2の光導波路の出力端から出射された光は、光分波器の入力端に入射される。光分波器の入力端に入射された光は互いに異なる複数の波長成分に分波される。分波された複数の波長成分は、光分波器の複数の出力端からそれぞれ出射される。光分波器の複数の出力端から出射される各波長成分を検出することにより、試料を分析することができる。
この分析デバイスでは、第1の光導波路を通る光が試料に照射されるので、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
また、前記光分波器は別の出力端を有することが好ましい。この場合、光分波器の入力端に入射される光に含まれる複数の波長成分のうち、所望の波長成分を別の出力端から出射させることができる。
本発明の分析装置は、試料が収容される溝と、前記溝に光学的に結合された一端と他端とを有する第1の光導波路と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記一端に光学的に結合された一端と他端とを有する第2の光導波路とを有する基板と、前記第1の光導波路の前記他端に光学的に結合された光源と、前記第2の光導波路の前記他端に光学的に結合された光検出器とを備える。
本発明の分析装置では、光源から第1の光導波路の他端に光が入射されると、当該光は第1の光導波路を通って第1の光導波路の一端から溝に収容された試料に照射される。その結果、光が第2の光導波路の一端に入射する。第2の光導波路の一端に光が入射されると、当該光は第2の光導波路を通って第2の光導波路の他端から出射され、光検出器に到達する。第2の光導波路の他端から出射された光を光検出器で検出することにより、試料を分析することができる。
この分析装置では、第1の光導波路を通る光が試料に照射されるので、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。
また、前記光源は発光ダイオードであることが好ましい。この場合、吸光スペクトルを測定することができる。
また、前記光源は半導体レーザであることが好ましい。この場合、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトルを測定することができる。
本発明によれば、試料に光を照射する時に良好な照射位置精度が得られる分析デバイス及び分析装置が提供される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す斜視図である。図1に示される分析装置10は、分析デバイス1、光源12及び光検出器14を備える。
図1は、第1実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す斜視図である。図1に示される分析装置10は、分析デバイス1、光源12及び光検出器14を備える。
分析デバイス1は、試料aが収容される溝2と、一端4aと他端4bとを有する第1の光導波路4と、一端6aと他端6bとを有する第2の光導波路6とを有する基板8を備える。光導波路4の一端4aは、溝2に光学的に結合されている。光導波路6の一端6aは、溝2を介して光導波路4の一端4aに光学的に結合されている。光導波路4の一端4aの端面4eは、光導波路6の一端6aの端面6eと対向配置されていることが好ましい。溝2は、例えばドライエッチング法又はダイシング法を用いて形成される。
試料aとしては、例えば水溶液、有機溶媒、酸性溶液、アルカリ性溶液等の液体、酸性ガス、アルカリ性ガス等の気体、気液混合物、又は、粉末が混入した気体若しくは液体等が挙げられる。また、試料aは、例えば粉末状又はフィルム状の固体試料等であってもよい。
基板8は、例えばマイクロ化学チップ、分析チップ等である。基板8は石英ガラスから構成されることが好ましい。この場合、基板8の耐薬品性が向上するので、比較的幅広い種類の試料aを溝2内に収容することができる。なお、基板8は、例えばソーダライムガラス等のガラスから構成されるとしてもよい。
本実施形態において、光源12は、光導波路4の他端4bに光学的に結合されている。光検出器14は、光導波路6の他端6bに光学的に結合されている。
本実施形態の分析デバイス1を備えた分析装置10では、光源12から光導波路4の他端4bに光L1が入射されると、光L1は光導波路4を通って光導波路4の一端4aから溝2に収容された試料aに照射される。その結果、光L1は試料aによって例えば吸収される。試料aを通過した光L2は、光導波路6の一端6aに入射する。光導波路6の一端6aに光L2が入射されると、光L2は光導波路6を通って光導波路6の他端6bから出射され、光検出器14に到達する。光導波路6の他端6bから出射された光L2を光検出器14で検出することにより、試料aを分析することができる。
分析デバイス1及び分析装置10では、光導波路4を通る光L1が試料aに照射されるので、試料aに光L1を照射する時に良好な照射位置精度が得られる。よって、試料aに光L1を簡便に照射することができる。また、試料aを通過した光L2を光導波路6の一端6aに簡便に入射させることができる。このため、熟練技術を必要とする光軸調整が不要となるので、吸収スペクトル、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を簡便に測定することができる。また、例えば振動等の外部要因によって光軸がずれることを防止できるので、安定した測定が可能となる。
光源12は発光ダイオード(LED)であることが好ましい。この場合、吸光スペクトルを測定することができる。光源12は半導体レーザ(LD)であることが好ましい。この場合、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトルを測定することができる。光検出器14は例えばフォトダイオード(PD)である。
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図2に示される分析装置110は、分析デバイス101、光源112及び光検出器114を備える。分析装置110を用いると、例えば、赤外吸収スペクトル、可視吸収スペクトル又は紫外吸収スペクトル等の吸収スペクトルを好適に測定することができる。
図2は、第2実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図2に示される分析装置110は、分析デバイス101、光源112及び光検出器114を備える。分析装置110を用いると、例えば、赤外吸収スペクトル、可視吸収スペクトル又は紫外吸収スペクトル等の吸収スペクトルを好適に測定することができる。
分析デバイス101は、光分波器120、光遅延回路部124、光合波器122及び基板108を備える。本実施形態では、光分波器120、光遅延回路部124及び光合波器122は、基板108上に設けられているが、基板108上に設けられていなくてもよい。また、光源112及び光検出器114は基板108上に設けられているが、基板108上に設けられていなくてもよい。基板108の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。
光分波器120は、入力端120aと複数の出力端120b1〜120bnとを有する。入力端120aには、光源112から出射された光L101が入射される。光L101は、互いに異なる複数の波長成分λ1〜λn(nは2以上の自然数)を含む。
光遅延回路部124は、光分波器120の出力端120b1〜120bnにそれぞれ光学的に結合された複数の入力端124a1〜124anと複数の出力端124b1〜124bnとを有する。本実施形態では、光遅延回路部124は、互いに光路長が異なる複数の光導波路1261〜126nを含む。光導波路1261〜126nは、例えば、光導波路1261から光導波路126nに向かうにつれて光路長が長くなるように配置される。
したがって、光導波路126k(k=2〜n)を通る波長成分λkが出力端124bkから出射される時刻は、光導波路126k−1を通る波長成分λk−1が出力端124bk−1から出射される時刻よりも遅くなる。光導波路1261〜126nの入力端は、入力端124a1〜124anにそれぞれ光学的に結合されている。光導波路1261〜126nの出力端は、出力端124b1〜124bnにそれぞれ光学的に結合されている。よって、波長成分λ1〜λnは、出力端124b1〜124bnから所定の時間間隔を置いて順に出射される。
光合波器122は、光遅延回路部124の出力端124b1〜124bnにそれぞれ光学的に結合された複数の入力端122a1〜122anと出力端122bとを有する。
基板108は、試料100aが収容される溝102と、入力端104bと出力端104aとを有する第1の光導波路104と、入力端106aと出力端106bとを有する第2の光導波路106とを有する。試料100aとしては、試料aと同様のものが挙げられる。光導波路104の入力端104bは、光合波器122の出力端122bに光学的に結合されている。光導波路104の出力端104aは、溝102に光学的に結合されている。光導波路106の入力端106aは、溝102を介して光導波路104の出力端104aに光学的に結合されている。
また、本実施形態において、光源112は、光導波路118を介して光分波器120の入力端120aに光学的に結合されている。光検出器114は、光導波路106の出力端106bに光学的に結合されている。光源112としては、例えば光源12と同様のものが挙げられる。本実施形態では、光源112は広帯域LEDであることが特に好ましい。
光検出器114としては、例えば光検出器14と同様のものが挙げられる。本実施形態では、光検出器114はPDであることが特に好ましい。光源112及び光検出器114には、給電用の電極128がそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。本実施形態では、光源112、光検出器114及び電極128は基板108上に設けられている。電極128は、例えば金属膜である。このような金属膜は、例えばエッチング法又はリフトオフ法を用いて形成される。
本実施形態に係る分析デバイス101及び分析装置110では、光源112から出射された光L101が、光導波路118を通って光分波器120の入力端120aに入射される。光分波器120の入力端120aに入射された光L101は互いに異なる複数の波長成分λ1〜λnに分波される。分波された波長成分λ1〜λnは、光分波器120の出力端120b1〜120bnからそれぞれ出射され、光遅延回路部124の入力端124a1〜124anに入射される。光遅延回路部124の出力端124b1〜124bnからは、波長成分λ1〜λnが所定の時間間隔を置いて順に出射され、光合波器122の入力端122a1〜122anにそれぞれ入射される。光合波器122の出力端122bからは、波長成分λ1〜λnが所定の時間間隔を置いて順に出射され光導波路104の入力端104bに入射される。
光導波路104の入力端104bに波長成分λk(k=1〜n)が入射されると、波長成分λkは光導波路104を通って光導波路104の出力端104aから溝102に収容された試料100aに照射される。その結果、波長成分λkは試料100aによって例えば吸収される。試料100aを通過した波長成分λkは、光導波路106の入力端106aに入射する。
光導波路106の入力端106aに入射された波長成分λkは、光導波路106を通って光導波路106の出力端106bから出射される。光導波路106の出力端106bから出射された波長成分λkは、光検出器114に入射される。光検出器114により波長成分λkを検出することができる。
光導波路106の出力端106bから出射された波長成分λ1〜λnを検出することにより、試料100aを分析することができる。具体的には、例えば波長成分λkの光量(光強度)を各時刻において測定することにより、吸収スペクトルを測定することができる。
なお、光量と時刻との関係は、光遅延回路部124の回路設計を考慮した演算を施すことにより、光量と波長との関係に換算することができる。よって、光検出器114が例えば光量しか測定できない光検出器(例えば、PD等)であっても、各波長に対する光量を算出することができるので、吸収スペクトルを測定することができる。光検出器114としてPDを用いると、分析デバイス101及び分析装置110を小型化できると共に低コストで製造することができる。
光遅延回路部124の回路設計を行う際には、光源112からの光L101の波長範囲と所望の波長分解能とを考慮して、例えば回路次数等を決定することが好ましい。また、光導波路1261〜126nの各光路長は、光検出器114の時間分解能を考慮して決定されることが好ましい。また、予め、試料100aを溝102内に収容せずにバックグラウンド測定を行うと、より高精度に吸収スペクトルを測定することができる。
分析デバイス101及び分析装置110では、光導波路104を通る波長成分λkが試料100aに照射されるので、試料100aに波長成分λkを照射する時に良好な照射位置精度が得られる。よって、試料100aに波長成分λkを簡便に照射することができる。また、試料100aを通過した波長成分λkを光導波路106の入力端106aに簡便に入射させることができる。このため、熟練技術を必要とする光軸調整が不要となるので、吸収スペクトル等を簡便に測定することができる。また、例えば振動等の外部要因によって光軸がずれることを防止できるので、安定した測定が可能となる。
また、分析デバイス101及び分析装置110では、光分波器120、光遅延回路部124及び光合波器122が基板108上に設けられているので、可動部が無い。よって、分析デバイス101及び分析装置110の保守が簡易になる。また、顕微鏡等の大掛かりな装置が不要となる。
図3は、第2実施形態に係る分析デバイスの光分波器を模式的に示す平面図である。図3に示されるように、光分波器120は、例えばアレイ導波路型回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)である。この場合、光分波器120は、チャネル導波路134と、スラブ導波路130と、アレイ導波路1281〜128nと、スラブ導波路132と、チャネル導波路1361〜136nとを有する。
チャネル導波路134の入力端は光分波器120の入力端120aに光学的に結合されている。チャネル導波路134の出力端はスラブ導波路130に光学的に結合されている。アレイ導波路1281〜128nの各入力端は、スラブ導波路130に光学的に結合されている。アレイ導波路1281〜128nの各出力端は、スラブ導波路132に光学的に結合されている。チャネル導波路1361〜136nの各入力端はスラブ導波路132に光学的に結合されている。チャネル導波路1361〜136nの各出力端は光分波器120の出力端120b1〜120bnにそれぞれ光学的に結合されている。
図4は、第2実施形態に係る分析デバイスの光合波器を模式的に示す平面図である。図4に示されるように、光合波器122は、例えばアレイ導波路型回折格子(AWG)である。この場合、光合波器122は、チャネル導波路1461〜146nと、スラブ導波路140と、アレイ導波路1381〜138nと、スラブ導波路142と、チャネル導波路144とを有する。
チャネル導波路1461〜146nの入力端は光合波器122の入力端122a1〜122anにそれぞれ光学的に結合されている。チャネル導波路1461〜146nの出力端は、スラブ導波路140に光学的に結合されている。アレイ導波路1381〜138nの各入力端は、スラブ導波路140に光学的に結合されている。アレイ導波路1381〜138nの各出力端は、スラブ導波路142に光学的に結合されている。チャネル導波路144の入力端はスラブ導波路142に光学的に結合されている。チャネル導波路144の出力端は光合波器122の出力端122bに光学的に結合されている。
図5は、第2実施形態に係る分析装置の光源を模式的に示す斜視図である。図5に示されるように、基板108は、クラッド152とクラッド152上に設けられたクラッド150とを有する。光導波路118はコアとなる。光源112は、例えば金属からなる電極128上に半田でボンディングされている。本実施形態では、クラッド150が例えばエッチング法を用いて形成された段差を有しているので、光源112から出射される光L101は、光導波路118に低損失で光結合される。
図6は、第2実施形態の変形例に係る分析装置の光検出器を模式的に示す断面図である。本変形例では、図6に示されるように、光検出器214が給電用の電極228上に設けられている。電極228は基板208上に設けられている。基板208の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。光検出器214の受光面は、基板208の表面と対向配置される。
基板208は、クラッド252と、クラッド252上に設けられた光導波路260と、クラッド252上に設けられ光導波路260を覆うクラッド250とを有する。基板208には、反射フィルタ215が挿入される溝217が形成されている。光導波路260の出力端206bは、溝217に光学的に結合されている。溝217の側面は基板208の厚さ方向と交差しているので、反射フィルタ215の反射面も基板208の厚さ方向と交差する。このため、光導波路260を通って光導波路260の出力端206bから出射される波長成分λkは、反射フィルタ215により反射され光検出器214に到達する。
図7は、第2実施形態の変形例に係る分析装置の基板に形成された溝を模式的に示す断面図である。本変形例では、図7に示されるように、基板308は、クラッド352と、クラッド352上に設けられた光導波路304及び光導波路306と、クラッド352上に設けられ光導波路304及び光導波路306を覆うクラッド350と、試料300aが収容される溝302とを有する。光導波路304の出力端304aは溝302に光学的に結合されている。光導波路306の入力端306aは、溝302を介して光導波路304の出力端304aに光学的に結合されている。基板308の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。また、本変形例において試料300aはフィルムである。
光導波路304を通る波長成分λkは、光導波路304の出力端304aから出射され試料300aに照射される。試料300aを通過した波長成分λkは、光導波路306の入力端306aに入射される。
溝302の側面302sは、基板308の厚さ方向A2と交差することが好ましい。これにより、光導波路304の出力端304aから試料300aに照射された波長成分λkが試料300aにより反射された場合に、反射光が光導波路304の出力端304aに再入射することを抑制できる。
溝302の側面302s及び溝302内に収容された試料300aは、方向A1に沿って延びている。溝302の側面302sと基板308の厚さ方向A2とのなす角θは、3〜15度であることが好ましい。一実施例において、なす角θは8度である。このような溝302は例えばダイシング法を用いて形成される。溝302の幅は例えば約20μmである。試料300aは、例えば厚さ約15μmの高分子フィルムである。この場合、赤外吸収スペクトルを好適に測定することができる。
図8は、第2実施形態の変形例に係る分析装置の基板に形成された溝を模式的に示す断面図である。本変形例では、図8に示されるように、基板408は、クラッド452と、クラッド452上に設けられた光導波路404及び光導波路406と、クラッド452上に設けられ光導波路404及び光導波路406を覆うクラッド450と、試料400aが収容される溝402とを有する。光導波路404の出力端404aは溝402に光学的に結合されている。光導波路406の入力端406aは、溝402を介して光導波路404の出力端404aに光学的に結合されている。基板408の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。溝402は例えばドライエッチング法を用いて形成される。溝402の幅は例えば約30μmであり、溝402の深さは例えば約50μmである。
光導波路404を通る波長成分λkは、光導波路404の出力端404aから出射され試料400aに照射される。試料400aを通過した波長成分λkは、光導波路406の入力端406aに入射される。試料400aは、例えば有機色素溶液等の流体である。この場合、可視吸収スペクトルを好適に測定することができる。
また、本変形例では、基板408上に溝402を覆うようにカバー部材454が設けられている。これにより、試料400aが溝402の外に出ることを抑制できる。カバー部材454は、カバーガラス等のカバー板であることが好ましい。カバー部材454は、例えば、接着剤等により基板408に固定される。
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図9に示される分析装置510は、分析デバイス501、光源512及び光検出器514を備える。分析装置510を用いると、例えば、赤外吸収スペクトル、可視吸収スペクトル又は紫外吸収スペクトル等の吸収スペクトルを好適に測定することができる。
図9は、第3実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図9に示される分析装置510は、分析デバイス501、光源512及び光検出器514を備える。分析装置510を用いると、例えば、赤外吸収スペクトル、可視吸収スペクトル又は紫外吸収スペクトル等の吸収スペクトルを好適に測定することができる。
分析デバイス501は、光分波器520と基板508とを備える。本実施形態では、光分波器520は基板508上に設けられているが、基板508上に設けられていなくてもよい。また、光源512及び光検出器514は基板508上に設けられているが、基板508上に設けられていなくてもよい。基板508の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。
光分波器520は、入力端520aと複数の出力端520b1〜520bnとを有する。入力端520aには、光源512から出射された光L101が入射される。光L101は、互いに異なる複数の波長成分λ1〜λnを含む。
光分波器520は、例えばアレイ導波路型回折格子(AWG)である。この場合、光分波器520は、チャネル導波路534と、スラブ導波路530と、アレイ導波路5281〜528nと、スラブ導波路532と、チャネル導波路5361〜536nとを有する。
チャネル導波路534の入力端は光分波器520の入力端520aに光学的に結合されている。チャネル導波路534の出力端はスラブ導波路530に光学的に結合されている。アレイ導波路5281〜528nの各入力端は、スラブ導波路530に光学的に結合されている。アレイ導波路5281〜528nの各出力端は、スラブ導波路532に光学的に結合されている。チャネル導波路5361〜536nの入力端はスラブ導波路532に光学的に結合されている。チャネル導波路5361〜536nの出力端は光分波器520の出力端520b1〜520bnにそれぞれ光学的に結合されている。
基板508は、複数の第1の光導波路5041〜504nと複数の第2の光導波路5061〜506nと試料500aが収容される溝502とを有する。試料500aとしては、試料aと同様のものが挙げられる。
光導波路504k(k=1〜n)は、光分波器520の出力端520bk(k=1〜n)に光学的に結合された入力端504bkと溝502に光学的に結合された出力端504ak(k=1〜n)とを有している。
光導波路506k(k=1〜n)は、溝502を介して光導波路504kの出力端504akに光学的に結合された入力端506ak(k=1〜n)と出力端506bk(k=1〜n)とを有する。
本実施形態において、光源512は、光導波路518を介して光分波器520の入力端520aに光学的に結合されている。光検出器514は、光導波路5061〜506nの出力端506b1〜506bnに光学的に結合されている。光源512としては、例えば光源12と同様のものが挙げられる。本実施形態では、光源512は広帯域LEDであることが特に好ましい。
光検出器514としては、例えばフォトダイオードアレイ等が挙げられる。光検出器514は、出力端506b1〜506bnにそれぞれ光学的に結合された光検出素子(例えば、PD等)を含むことが好ましい。光源512及び光検出器514には、給電用の電極528がそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。電極528としては電極128と同様のものが挙げられる。
本実施形態に係る分析デバイス501を備えた分析装置510では、光源512から出射された光L101が、光導波路518を通って光分波器520の入力端520aに入射される。光分波器520の入力端520aに入射された光L101は互いに異なる複数の波長成分λ1〜λnに分波される。分波された波長成分λ1〜λnは、光分波器520の出力端520b1〜520bnからそれぞれ出射される。
光導波路504kの入力端504bkに波長成分λkが入射されると、波長成分λkは光導波路504kを通って光導波路504kの出力端504akから溝502に収容された試料500aに照射される。その結果、波長成分λkは、試料500aによって例えば吸収される。試料500aを通過した波長成分λkは、光導波路506kの入力端506akに入射する。
光導波路506kの入力端506akに入射された波長成分λkは、光導波路506kを通って光導波路506kの出力端506bkから出射される。光導波路506kの出力端506bkから出射された波長成分λkは、光検出器514に入射される。光検出器514により波長成分λkを検出することができる。
光導波路5061〜506nの出力端506b1〜506bnから出射された波長成分λ1〜λnを検出することにより、試料500aを分析することができる。具体的には、例えば波長成分λ1〜λnの光量(光強度)を各光検出素子を用いて測定することにより、吸収スペクトルを測定することができる。また、予め、試料500aを溝502内に収容せずにバックグラウンド測定を行うと、より高精度に吸収スペクトルを測定することができる。
分析デバイス501及び分析装置510では、光導波路504kを通る波長成分λkが試料500aに照射されるので、試料500aに波長成分λkを照射する時に良好な照射位置精度が得られる。よって、試料500aに波長成分λkを簡便に照射することができる。また、試料500aを通過した波長成分λkを光導波路506kの入力端506akに簡便に入射させることができる。このため、熟練技術を必要とする光軸調整が不要となるので、吸収スペクトル等を簡便に測定することができる。また、例えば振動等の外部要因によって光軸がずれることを防止できるので、安定した測定が可能となる。
(第4実施形態)
図10は、第4実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図10に示される分析装置610は、分析デバイス601、光源612及び光検出器614を備える。分析装置610を用いると、例えば、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を好適に測定することができる。
図10は、第4実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図10に示される分析装置610は、分析デバイス601、光源612及び光検出器614を備える。分析装置610を用いると、例えば、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を好適に測定することができる。
分析デバイス601は、基板608、光分波器620、光遅延回路部624及び光合波器622を備える。本実施形態では、光分波器620、光遅延回路部624及び光合波器622は基板608上に設けられているが、基板608上に設けられていなくてもよい。また、光源612及び光検出器614は基板608上に設けられているが、基板608上に設けられていなくてもよい。基板608の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。
基板608は、入力端604bと出力端604aとを有する第1の光導波路604と、入力端606aと出力端606bとを有する第2の光導波路606と、試料600aが収容される溝602とを備える。試料600aとしては、試料aと同様のものが挙げられる。光導波路604の入力端604bには、例えば励起光等の波長成分λpが入射される。溝602は、光導波路604の出力端604aに光学的に結合されている。光導波路606の入力端606aは、溝602を介して光導波路604の出力端604aに光学的に結合されている。
光分波器620は、入力端620a及び複数の出力端620b1〜620bnを有する。光分波器620の入力端620aは、光導波路606の出力端606bに光学的に結合されている。光分波器620の入力端620aには、光導波路606の出力端606bから出射され互いに異なる複数の波長成分λ1〜λn,λpを含む光L601が入射される。光分波器620の出力端620b1〜620bnからは、波長成分λ1〜λnがそれぞれ出射される。
本実施形態では、光分波器620は別の出力端620bpを有する。この場合、光分波器620の入力端620aに入射される光L601に含まれる波長成分λ1〜λn,λpのうち、所望の波長成分λpを出力端620bpから出射させることができる。出力端620bpから出射された波長成分λpは、光導波路626pを通って基板608の出力ポート629から出射される。
光遅延回路部624は、複数の入力端624a1〜624anと複数の出力端624b1〜624bnとを有する。入力端624a1〜624anは、光分波器620の出力端620b1〜620bnにそれぞれ光学的に結合されている。本実施形態では、光遅延回路部624は、互いに光路長が異なる複数の光導波路6261〜626nを含む。光導波路6261〜626nは、例えば、光導波路6261から光導波路626nに向かうにつれて光路長が長くなるように配置される。したがって、光導波路626k(k=2〜n)を通る波長成分λkが出力端624bkから出射される時刻は、光導波路626k−1を通る波長成分λk−1が出力端624bk−1から出射される時刻よりも遅くなる。光導波路6261〜626nの入力端は、入力端624a1〜624anにそれぞれ光学的に結合されている。光導波路6261〜626nの出力端は、出力端624b1〜624bnにそれぞれ光学的に結合されている。よって、波長成分λ1〜λnは、出力端624b1〜624bnから所定の時間間隔を置いて順に出射される。
光合波器622は、複数の入力端622a1〜622anと出力端622bとを有する。複数の入力端622a1〜622anは、光遅延回路部624の出力端620b1〜620bnにそれぞれ光学的に結合されている。
本実施形態において、光源612は、光導波路604の入力端604bに光学的に結合されている。光検出器514は、光導波路618を介して光合波器622の出力端622bに光学的に結合されている。光源612としては、例えば光源12と同様のものが挙げられる。本実施形態では、光源612はLDであることが特に好ましい。光検出器614としては、例えば光検出器14と同様のものが挙げられる。本実施形態では、光検出器614はPDであることが特に好ましい。光源612及び光検出器614には、給電用の電極628がそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。電極628としては電極128と同様のものが挙げられる。
本実施形態に係る分析デバイス601を備えた分析装置610では、光源612から出射された例えば励起光等の波長成分λpが光導波路604の入力端604bに入射される。波長成分λpが光導波路604の入力端604bに入射されると、波長成分λpは光導波路604を通って光導波路604の出力端604aから溝602に収容された試料600aに照射される。その結果、例えば、試料600aからラマン散乱光又は蛍光等を含む光L601が出射される。光L601は、光導波路606の入力端606aに入射する。光導波路606の入力端606aに光L601が入射されると、光L601は光導波路606を通って光導波路606の出力端606bから出射される。
光導波路606の出力端606bから出射された光L601は、光分波器620の入力端620aに入射される。光分波器620の入力端620aに入射された光L601は互いに異なる複数の波長成分λ1〜λn,λpに分波される。
分波された複数の波長成分λ1〜λnは、光分波器620の出力端620b1〜620bnからそれぞれ出射され、光遅延回路部624の入力端624a1〜624anに入射される。光遅延回路部624の出力端624b1〜624bnからは、波長成分λ1〜λnがそれぞれ所定の時間間隔を置いて順に出射され、光合波器622の入力端622a1〜622anにそれぞれ入射される。光合波器622の出力端622bからは、波長成分λ1〜λnが所定の時間間隔を置いて順に出射される。出力端622bから出射された波長成分λkは、光検出器614に入射される。光検出器614により波長成分λkを検出することができる。光合波器622の出力端622bから出射された波長成分λ1〜λnを検出することにより、試料600aを分析することができる。具体的には、例えば波長成分λkの光量(光強度)を各時刻において測定することにより、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトルを測定することができる。
なお、光量と時刻との関係は、光遅延回路部624の回路設計を考慮した演算を施すことにより、光量と波長との関係に換算することができる。よって、光検出器614が例えば光量しか測定できない光検出器(例えば、PD等)であっても、各波長に対する光量を算出することができるので、吸収スペクトルを測定することができる。光検出器614としてPDを用いると、分析デバイス601及び分析装置610を小型化できると共に低コストで製造することができる。
光遅延回路部624の回路設計を行う際には、ラマン散乱光又は蛍光等の光L601の波長範囲と所望の波長分解能とを考慮して、例えば回路次数等を決定することが好ましい。また、光導波路6261〜626nの各光路長は、光検出器614の時間分解能を考慮して決定されることが好ましい。また、予め、試料600aを溝602内に収容せずにバックグラウンド測定を行うと、より高精度に吸収スペクトルを測定することができる。
一方、分波された波長成分λpは、出力端620bpから出射される。これにより、波長成分λpが例えば励起光のように高い光強度を有している場合に、ラマン散乱光等のように微弱な光を検出し易くなる。よって、波長成分λ1〜λnを高感度で検出することができる。
分析デバイス601及び分析装置610では、光導波路604を通る波長成分λpが試料600aに照射されるので、試料600aに波長成分λpを照射する時に良好な照射位置精度が得られる。よって、試料600aに波長成分λkを簡便に照射することができる。また、試料600aを通過した波長成分λkを光導波路606の入力端606aに簡便に入射させることができる。このため、熟練技術を必要とする光軸調整が不要となるので、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を簡便に測定することができる。また、例えば振動等の外部要因によって光軸がずれることを防止できるので、安定した測定が可能となる。
(第5実施形態)
図11は、第5実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図11に示される分析装置710は、分析デバイス701、光源712及び光検出器714を備える。分析装置710を用いると、例えば、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を好適に測定することができる。
図11は、第5実施形態に係る分析デバイスを備えた分析装置を模式的に示す平面図である。図11に示される分析装置710は、分析デバイス701、光源712及び光検出器714を備える。分析装置710を用いると、例えば、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を好適に測定することができる。
分析デバイス701は、基板708と、入力端720aと複数の出力端720b1〜720bnとを有する光分波器720とを備える。本実施形態では、光分波器720は基板708上に設けられているが、基板708上に設けられていなくてもよい。また、光源712及び光検出器714は基板708上に設けられているが、基板708上に設けられていなくてもよい。基板708の構成材料としては、基板8と同様のものが挙げられる。
基板708は、入力端704bと出力端704aとを有する第1の光導波路704と、試料700aが収容される溝702と、入力端706aと出力端706bとを有する第2の光導波路706とを有する。試料700aとしては、試料aと同様のものが挙げられる。光導波路704の入力端704bには波長成分λpが入射される。溝702は、光導波路704の出力端704aに光学的に結合されている。光導波路706の入力端706aは、溝702を介して光導波路704の出力端704aに光学的に結合されている。
光分波器720の入力端720aは、光導波路706の出力端706bに光学的に結合されている。光分波器720の入力端720aには、光L701が入射される。光L701は、光導波路706の出力端706bから出射され互いに異なる複数の波長成分λ1〜λn,λpを含む。光分波器720の出力端720b1〜720bnからは、波長成分λ1〜λnがそれぞれ出射される。
本実施形態では、光分波器720は別の出力端720bpを有する。この場合、光分波器720の入力端720aに入射される光L701に含まれる波長成分λ1〜λn,λpのうち、所望の波長成分λpを出力端720bpから出射させることができる。出力端720bpから出射された波長成分λpは、光導波路718pを通って基板708の出力ポート729から出射される。
光分波器720は、例えばアレイ導波路型回折格子(AWG)である。この場合、光分波器720は、チャネル導波路734と、スラブ導波路730と、アレイ導波路7281〜728n,728pと、スラブ導波路732と、チャネル導波路7361〜736n,736pとを有する。
チャネル導波路734の入力端は光分波器720の入力端720aに光学的に結合されている。チャネル導波路734の出力端はスラブ導波路730に光学的に結合されている。アレイ導波路7281〜728n,728pの各入力端は、スラブ導波路730に光学的に結合されている。アレイ導波路7281〜728n,728pの各出力端は、スラブ導波路732に光学的に結合されている。チャネル導波路7361〜736n,736pの入力端はスラブ導波路732に光学的に結合されている。チャネル導波路7361〜736n,736pの出力端は光分波器720の出力端720b1〜720bn,720pにそれぞれ光学的に結合されている。
本実施形態において、光源712は、光導波路704の入力端704bに光学的に結合されている。光検出器714は、複数の光導波路7181〜718nを介して光分波器720の出力端720b1〜720bnに光学的に結合されている。光源712としては、例えば光源12と同様のものが挙げられる。光検出器714としては、例えば光検出器514と同様のものが挙げられる。光検出器714は、光導波路7181〜718nにそれぞれ光学的に結合された光検出素子(例えば、PD等)を含むことが好ましい。光源712及び光検出器714には、給電用の電極728がそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。電極728としては電極128と同様のものが挙げられる。
本実施形態に係る分析デバイス701を備えた分析装置710では、光源712から出射された例えば励起光等の波長成分λpが光導波路704の入力端704bに入射される。波長成分λpが光導波路704の入力端704bに入射されると、波長成分λpは光導波路704を通って光導波路704の出力端704aから溝702に収容された試料700aに照射される。その結果、例えば、試料700aから例えばラマン散乱光又は蛍光等を含む光L701が出射される。光L701は、光導波路706の入力端706aに入射する。光導波路706の入力端706aに光L701が入射されると、光L701は光導波路706を通って光導波路706の出力端706bから出射される。
光導波路706の出力端706bから出射された光L701は、光分波器720の入力端720aに入射される。光分波器720の入力端720aに入射された光L701は互いに異なる複数の波長成分λ1〜λn,λpに分波される。分波された波長成分λ1〜λn,λpは、光分波器720の出力端720b1〜720bn,720bpからそれぞれ出射される。出力端720b1〜720bnから出射される波長成分λ1〜λnは、光検出器714に入射される。光検出器714により波長成分λ1〜λnをそれぞれ検出することができる。
光分波器720の出力端720b1〜720bnから出射された波長成分λ1〜λnを検出することにより、試料700aを分析することができる。具体的には、例えば波長成分λ1〜λnの光量(光強度)を各光検出素子を用いて測定することにより、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトルを測定することができる。また、予め、試料700aを溝702内に収容せずにバックグラウンド測定を行うと、より高精度に吸収スペクトルを測定することができる。
分析デバイス701及び分析装置710では、光導波路704を通る波長成分λpが試料700aに照射されるので、試料700aに波長成分λpを照射する時に良好な照射位置精度が得られる。よって、試料700aに波長成分λpを簡便に照射することができる。また、試料700aを通過した波長成分λpを光導波路706の入力端706aに簡便に入射させることができる。このため、熟練技術を必要とする光軸調整が不要となるので、ラマン散乱スペクトル又は蛍光スペクトル等を簡便に測定することができる。また、例えば振動等の外部要因によって光軸がずれることを防止できるので、安定した測定が可能となる。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。
例えば、図6〜図8に示される変形例を、第2実施形態と同様に、第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態及び第5実施形態に適用するとしてもよい。
1,101,501,601,701…分析デバイス、2,102,302,402,502,602,702…溝、4,104,304,404,5041〜504n,604,704…第1の光導波路、4a…第1の光導波路の一端、4b…第1の光導波路の他端、6,106,206,306,406,5061〜506n,606,706…第2の光導波路、6a…第2の光導波路の一端、6b…第2の光導波路の他端、8,108,208,308,408,508,608,708…基板、10,110,510,610,710…分析装置、12,112,512,612,712…光源、14,114,214,514,614,714…光検出器、104b,504b1〜504bn,604b,704b…第1の光導波路の入力端、104a,304a,404a,504a1〜504an,604a,704a…第1の光導波路の出力端、106a,306a,406a,506a1〜506an,606a,706a…第2の光導波路の入力端、106b,206b,506b1〜506bn,606b,706b…第2の光導波路の出力端、120,520,620,720…光分波器、120a,520a,620a,720a,…光分波器の入力端、120b1〜120bn,520b1〜520bn,620b1〜620bn,720b1〜720bn…光分波器の出力端、122,622…光合波器、122a1〜122an,622a1〜622an…光合波器の入力端、122b,622b…光合波器の出力端、124,624…光遅延回路部、124a1〜124an,624a1〜624an…光遅延回路部の入力端、124b1〜124bn,624b1〜624bn…光遅延回路部の出力端、302s…溝の側面、454…カバー部材、620bp,720bp…光分波器の別の出力端、a,100a,300a,400a,500a,600a,700a…試料、A2…基板の厚さ方向、L1,L2,L101,L601,L701…光、λ1〜λn,λp…波長成分。
Claims (11)
- 試料が収容される溝と、前記溝に光学的に結合された一端と他端とを有する第1の光導波路と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記一端に光学的に結合された一端と他端とを有する第2の光導波路と、を有する基板を備える、分析デバイス。
- 前記溝の側面は、前記基板の厚さ方向と交差する、請求項1に記載の分析デバイス。
- 前記溝を覆うように前記基板上に設けられたカバー部材を更に備える、請求項1又は2に記載の分析デバイス。
- 互いに異なる複数の波長成分を含む光が入射される入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、
前記光分波器の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と複数の出力端とを有する光遅延回路部と、
前記光遅延回路部の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と出力端とを有する光合波器と、
前記光合波器の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路と、を有する基板と、
を備える、分析デバイス。 - 互いに異なる複数の波長成分を含む光が入射される入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、
複数の第1の光導波路と複数の第2の光導波路と試料が収容される溝とを有する基板と、
を備え、
各前記第1の光導波路は、前記光分波器の各前記出力端に光学的に結合された入力端と前記溝に光学的に結合された出力端とを有しており、
各前記第2の光導波路は、前記溝を介して各前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する、分析デバイス。 - 光が入射される入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路と、を有する基板と、
前記第2の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、
前記光分波器の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と複数の出力端とを有する光遅延回路部と、
前記光遅延回路部の前記複数の出力端にそれぞれ光学的に結合された複数の入力端と出力端とを有する光合波器と、
を備える、分析デバイス。 - 光が入射される入力端と出力端とを有する第1の光導波路と、前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合され試料が収容される溝と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と出力端とを有する第2の光導波路と、を有する基板と、
前記第2の光導波路の前記出力端に光学的に結合された入力端と複数の出力端とを有する光分波器と、
を備える、分析デバイス。 - 前記光分波器は別の出力端を有する、請求項6又は7に記載の分析デバイス。
- 試料が収容される溝と、前記溝に光学的に結合された一端と他端とを有する第1の光導波路と、前記溝を介して前記第1の光導波路の前記一端に光学的に結合された一端と他端とを有する第2の光導波路と、を有する基板と、
前記第1の光導波路の前記他端に光学的に結合された光源と、
前記第2の光導波路の前記他端に光学的に結合された光検出器と、
を備える、分析装置。 - 前記光源は発光ダイオードである、請求項9に記載の分析装置。
- 前記光源は半導体レーザである、請求項9に記載の分析装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011117789A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Kitasato Institute | オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置及び断層像の撮影方法 |
CN102401794A (zh) * | 2010-09-14 | 2012-04-04 | 精工爱普生株式会社 | 光器件单元及检测装置 |
KR101220284B1 (ko) | 2010-12-27 | 2013-01-09 | 전자부품연구원 | 분자진단기용 광모듈 패키지 |
JP2014535051A (ja) * | 2011-11-15 | 2014-12-25 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 組込式光学センサ |
JP2016011895A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 日本電信電話株式会社 | イメージングシステム及びその方法 |
WO2019009209A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
JP2019015708A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000028526A (ja) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 屈折率測定方法及び屈折率測定器 |
JP2004101861A (ja) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長タップ回路 |
JP2005003636A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Kashiko Kodate | 液体濃度測定方法 |
JP2005513476A (ja) * | 2001-12-12 | 2005-05-12 | プロイミュン リミテッド | 液状懸濁液または溶液中の分析物測定機器とその方法 |
-
2005
- 2005-04-15 JP JP2005118816A patent/JP2006300564A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000028526A (ja) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 屈折率測定方法及び屈折率測定器 |
JP2005513476A (ja) * | 2001-12-12 | 2005-05-12 | プロイミュン リミテッド | 液状懸濁液または溶液中の分析物測定機器とその方法 |
JP2004101861A (ja) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長タップ回路 |
JP2005003636A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Kashiko Kodate | 液体濃度測定方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011117789A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Kitasato Institute | オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置及び断層像の撮影方法 |
CN102401794A (zh) * | 2010-09-14 | 2012-04-04 | 精工爱普生株式会社 | 光器件单元及检测装置 |
CN102401794B (zh) * | 2010-09-14 | 2015-08-26 | 精工爱普生株式会社 | 光器件单元及检测装置 |
KR101220284B1 (ko) | 2010-12-27 | 2013-01-09 | 전자부품연구원 | 분자진단기용 광모듈 패키지 |
JP2014535051A (ja) * | 2011-11-15 | 2014-12-25 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 組込式光学センサ |
JP2016011895A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 日本電信電話株式会社 | イメージングシステム及びその方法 |
WO2019009209A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
JP2019015708A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
CN110892249A (zh) * | 2017-07-04 | 2020-03-17 | 国立大学法人九州大学 | 光测定装置、导光部件以及光测定方法 |
US11313798B2 (en) | 2017-07-04 | 2022-04-26 | Kyushu University, National University Corporation | Optical measuring device, light guide member, and optical measuring method |
CN110892249B (zh) * | 2017-07-04 | 2024-01-02 | 国立大学法人九州大学 | 光测定装置、导光部件以及光测定方法 |
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