微小光共振器の流路とのパッケージング及び超高感度センシング

ウィスパリングギャラリーモード微小光共振器はQ値が非常に高いので，共振器の周りの環境のわずかな変化鋭敏にとらえることができる．複素誘電率がわずかに変化した場合でも，光は長い時間相互作用ができるので，吸収(Q値)あるいは屈折率変化(共振波長)を捉えることができる．この性質を利用して，分子レベルでの超高感度な光センサがデモンストレーションされている．

しかし，これまでの先行研究は厳密な実験室環境下で実施されてきている．センサとして用いるためには，実験室から素子を持ち出す必要があり，そのためには光ファイバーや流路とパッケージングする技術の開発が必要となる．しかし，ウィスパリングギャラリーモード微小光共振器へは，直径を細くテーパさせてナノファイバを用いて，近接場光を介して光を入出力する必要があり，精密な位置決めが必要不可欠であった．我々は，体積変化の少ない硬化剤を用いるなどの工夫を重ね，ナノテーパファイバと微小光共振器をパッケージングした．またそれを流路とも集積した．これはオプトフルイディクスとも呼ばれる，光回路と流路を集積することで新規機能をもたらす研究分野の一例である．