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J-GLOBAL ID：201802226523261431   整理番号：18A1493936

布地ベースの光通信向けのダイオードファイバー

Diode fibres for fabric-based optical communications

著者 (13件)： REIN Michael (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  FAVROD Valentine Dominique (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  FINK Yoel (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  HOU Chong (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  KHUDIYEV Tural (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  JOANNOPOULOS John (Massachusetts Inst. of Technol., MA, USA) ,  FAVROD Valentine Dominique (Swiss Inst. of Technol. (EPFL), Lausanne, CHE) ,  STOLYAROV Alexander (MIT Lincoln Lab., MA, USA) ,  COX Jason (Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), MA, USA) ,  CHUNG Chia-Chun (Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), MA, USA) ,  CHHAV Chhea (Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), MA, USA) ,  FINK Yoel (Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), MA, USA) ,  ELLIS Marty (Inman Mills, SC, USA)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 560  号： 7717  ページ： 214-218  発行年： 2018年08月09日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 半導体ダイオードは,現代の計算,通信,センシングの基本的な構成要素である。そのため,半導体ダイオードを織物グレードのファイバーに組み込むことで布地の性能と機能が向上し,例えば,布地ベースの通信や生理学的モニタリングにまで応用を拡大できるようになる。しかし,加工の難しさによって,加熱延伸したファイバー形態の高品質半導体ダイオードの実現はこれまで阻まれていた。今回我々は,電気的に接続されたダイオードファイバーのスケーラブルな加熱延伸過程を実証する。我々はまず,銅やタングステンの導電性ワイヤーを通す中空チャネルに沿って内部に個々のダイオードを組み込んだ巨視的なプリフォームを作製した。このプリフォームを加熱し延伸してファイバーを作ると,導電性ワイヤーがダイオードに接近していき,最終的にワイヤーとダイオードが電気的に接触して,1本のファイバー内に数百個のダイオードが並列接続される。これによって,今回,発光ダイオードと光検出p-i-nダイオードという2種類のファイバー内デバイスが実現された。また,20cm未満のデバイス間隔が達成されるとともに,ファイバーのクラッディング内に設計されたレンズによる光コリメーションと集光も実現された。ダイオードファイバーは,洗濯機で10サイクル洗っても性能が維持されたことから,この手法が衣料用途に適していると示された。さらに,今回の手法の有用性を実証するため,レシーバー・エミッターファイバーを組み込んだ2枚の布地の間に3MHzの双方向光通信リンクを確立した。最後に,このダイオードを用いて心拍数測定を行ったところ,全てが布でできた生理学的状態モニタリングシステムの実現可能性が示された。今回の手法は,ファイバーにかつてない高度な機能を実現する手段をもたらすとともに,織物に利用できる加熱延伸ファイバーにおけるデバイス密度と機能の増加を通してファイバー版「ムーアの法則」の展望を提示するものである。Copyright Nature Japan KK 2018

シソーラス用語： 銅 ,  受信機 ,  タングステン ,  導電性 ,  監視装置 ,  集光 ,  発光ダイオード ,  チャネル ,  *光通信 ,  金属線 ,  形態 ,  プリフォーム ,  レンズ ,  衣服 ,  *ダイオード

分類 (1件)： 発光素子  (NC03082G)

タイトルに関連する用語 (4件)： 布地 ,  光通信 ,  ダイオード ,  ファイバー