JP2010516124A5

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Publication number: JP2010516124A5
Application number: JP2009545015A
Authority: JP
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2028-01-09

Claims

音響センサであって、
少なくとも１つのフォトニック結晶構造と、
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に光学的に結合された端部を有する光ファイバと、
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造および前記光ファイバに機械的に結合された構造部分とを含み、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造、前記光ファイバおよび前記構造部分は、前記音響センサの周波数応答が音響周波数の範囲において全体的に平坦となるように、ある体積を有する領域と実質的に境をなす、音響センサ。
前記体積は約（０．１ｍｍ）³より大きい、請求項１に記載の音響センサ。
前記周波数応答は、約１０ｋＨｚと約４０ｋＨｚの間の音響周波数の範囲において約１０ｄＢまで全体的に平坦である、請求項１に記載の音響センサ。
前記周波数応答は、約１ｋＨｚと約７０ｋＨｚの間の音響周波数の範囲において約１０ｄＢまで全体的に平坦である、請求項１に記載の音響センサ。
前記構造部分は、少なくとも１つの孔を含み、前記孔を通して前記体積の外側の媒体が前記体積の中に入ることができる、請求項１に記載の音響センサ。
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造は、実質的に平面の構成を有する少なくとも１つのフォトニック結晶スラブを含む、請求項１に記載の音響センサ。
前記少なくとも１つのフォトニック結晶スラブは、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に入射する圧力波に対し、前記光ファイバの端部に対して動くことによって応答するように構成される、請求項６に記載の音響センサ。
前記少なくとも１つのフォトニック結晶スラブの直径は、前記音響センサの感度を向上させるように選択される、請求項６に記載の音響センサ。
前記少なくとも１つのフォトニック結晶スラブは、第１の材料と、前記スラブ内の領域のアレイとを含み、各領域は、第１の材料の屈折率とは異なる屈折率を有する第２の材料を含む、請求項６に記載の音響センサ。
前記領域のアレイは、前記スラブの厚みの少なくとも一部を通して延在するとともに前記第２の材料を含む複数の孔を含み、前記複数の孔は、前記スラブ内において実質的に周期的な分布を有する、請求項９に記載の音響センサ。
前記第１の材料は固体誘電体材料を含み、前記第２の材料は空気を含む、請求項１０に記載の音響センサ。
前記第１の材料は固体誘電体材料を含み、前記第２の材料は水を含む、請求項１０に記載の音響センサ。
前記孔は実質的に前記スラブ全体に分布する、請求項１０に記載の音響センサ。
前記孔は前記スラブの中央部分内に分布する、請求項１０に記載の音響センサ。
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造は、１対のフォトニック結晶スラブを含み、前記対は、前記音響センサ内に固定装着された第１のフォトニック結晶スラブと、前記音響センサ内に可動装着された第２のフォトニック結晶スラブとを含み、前記第２のフォトニック結晶スラブは、前記第１のフォトニック結晶スラブに対して実質的に平行であるとともに前記第１のフォトニック結晶スラブに光学的に結合され、前記第２のフォトニック結晶スラブは、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に入射する圧力波に応答して前記第１のフォトニック結晶スラブに対して動く、請求項１に記載の音響センサ。
少なくとも１つのフォトニック結晶スラブと前記光ファイバとの間に反射層をさらに含み、前記反射層は前記光ファイバから放出される光を少なくとも部分的に透過させる、請求項１に記載の音響センサ。
前記反射層は、前記光ファイバの端部に金属コーティングを含む、請求項１６に記載の音響センサ。
前記反射層は、前記光ファイバの端部に誘電体コーティングを含む、請求項１６に記載の音響センサ。
音響センサの製造方法であって、
少なくとも１つのフォトニック結晶構造を与えるステップと、
光ファイバの端部を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に光学的に結合するステップと、
構造部分を与えるとともに、前記構造部分を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造および前記光ファイバに機械的に結合するステップとを含み、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造、前記光ファイバおよび前記構造部分は、前記音響センサの周波数応答が音響周波数の範囲内で全体的に平坦となるように、ある体積を有する領域と実質的に境をなす、音響センサの製造方法。
音響センサであって、
少なくとも１つのフォトニック結晶構造と、
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に光学的に結合された端部を有する光ファイバと、
前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造および前記光ファイバに機械的に結合された構造部分とを含み、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造、前記光ファイバおよび前記構造部分は、前記音響センサの感度が、２０ｋＨｚ未満の音響周波数の範囲において約１００μＰａ／Ｈｚ^1/2より良好となるように、ある体積を有する領域と実質的に境をなす、音響センサ。
前記感度は、約１００ｋＨｚ未満の音響周波数の範囲において約６５μＰａ／Ｈｚ^1/2より良好である、請求項２０に記載の音響センサ。
前記感度は、約１５ｋＨｚと約５０ｋＨｚの間の音響周波数の範囲において約３０μＰａ／Ｈｚ^1/2より良好である、請求項２０に記載の音響センサ。
前記感度は、約２５ｋＨｚと約１００ｋＨｚの間の音響周波数について約１０μＰａ／Ｈｚ^1/2より良好である、請求項２０に記載の音響センサ。
音響センサの製造方法であって、
少なくとも１つのフォトニック結晶構造を与えるステップと、
光ファイバの端部を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に光学的に結合するステップと、
構造部分を与えるとともに、前記構造部分を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造および前記光ファイバに機械的に結合するステップとを含み、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造、前記光ファイバおよび前記構造部分は、前記音響センサの感度が２０ｋＨｚ未満の音響周波数の範囲において約１００μＰａ／Ｈｚ^1/2より良好となるように、ある体積を有する領域と実質的に境をなす、音響センサの製造方法。
音響センサの製造方法であって、
少なくとも１つのフォトニック結晶構造を与えるステップと、
光ファイバの端部を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造に光学的に結合するステップと、
構造部分を与えるとともに、前記構造部分を前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造および前記光ファイバに機械的に結合するステップとを含み、前記少なくとも１つのフォトニック結晶構造と前記光ファイバの端部との間の距離は、前記音響センサの温度安定性を向上させるように選択される、音響センサの製造方法。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ と（３ｍｍ） ³ の間の範囲にある、請求項１に記載の音響センサ。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ より大きい、請求項１９に記載の方法。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ と（３ｍｍ） ³ の間の範囲にある、請求項１９に記載の方法。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ より大きい、請求項２０に記載の音響センサ。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ と（３ｍｍ） ³ の間の範囲にある、請求項２０に記載の音響センサ。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ より大きい、請求項２４に記載の方法。
前記体積は（０．１ｍｍ） ³ と（３ｍｍ） ³ の間の範囲にある、請求項２４に記載の方法。
前記距離は約１５ミクロン未満である、請求項２５に記載の方法。