JPS62232525A - Acoustic sensor - Google Patents

Acoustic sensor

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JPS62232525A
JPS62232525A JP7477786A JP7477786A JPS62232525A JP S62232525 A JPS62232525 A JP S62232525A JP 7477786 A JP7477786 A JP 7477786A JP 7477786 A JP7477786 A JP 7477786A JP S62232525 A JPS62232525 A JP S62232525A
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light
rod lens
semiconductor laser
optical fiber
polarization
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JP7477786A
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Michio Matsumoto
松本 美治男
Hiroyuki Naono
博之 直野
Katsuji Hattori
服部 勝治
Katsunori Fujimura
藤村 勝典
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the alignment of an optical axis, by a method wherein the fed-back beam of a Fabry-Perot interferometer formed of a sound receiving vibration plate and a 1/4 wavelength plate is re-converted to linear polarized beam which is, in turn, passed through a rod lens, a polarizing front preserving optical fiber and a polarizing beam splitter successively. CONSTITUTION:When a sonic wave is applied to a sensor head 2, a sound receiving vibration coated end surface 24r of a 1/4 wavelength plate 24 and the partial reflecting coated end surface 9r of the vibration plate 9 changes and the laser beam (i) fed back from the sensor head 22 comes to laser beam of which the intensity is modulated so as to be proportional to the displacement of the vibration plate 9 and the diffracted laser beam 1 thereof is incident on a beam receiving element 10 to be detected. By this method, the simultaneous alignment of five optical axes between two parts in the optical coupling of the sensor head and an optical fiber can be separated into the simultaneous alignment of three axes between two parts and that of two optical axes between two parts and the alignment of the optical axis becomes possible respectively independently and not only the alignment of the optical axis can be performed in an extremely easy manner but also a high SN ratio can be achieved with low loss.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学現象を利用して音響信号を光の強度変化
に置換して検出する音響センサに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an acoustic sensor that uses optical phenomena to replace an acoustic signal with a change in the intensity of light.

従来の技術 近年、半導体レーザや光ファイバが実用期に入ったこと
により、光学現象を利用した種々の音響センサが開発さ
れつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor lasers and optical fibers have come into practical use, various acoustic sensors that utilize optical phenomena are being developed.

以下、図面を参照しながら、上述した従来の音響セ/す
の一例について説明する。
Hereinafter, an example of the above-mentioned conventional audio system will be described with reference to the drawings.

第2図は従来の音響センサの構成を示すブロック図を示
すものである。
FIG. 2 shows a block diagram showing the configuration of a conventional acoustic sensor.

第2図において、1は半導体レーザ、2ハ第1のロッド
レンズ、3は光アイソレータ、4は無偏光ビームスプリ
ッタ、5は第2のロッドレンズ、6はシングルモード光
ファイバである。7はセンサヘッド、8はセンサヘッド
7を構成する部分反射コート付の第3のロッドレンズ、
8rは第3のロッドレンズ8の部分反射コート端面であ
る。
In FIG. 2, 1 is a semiconductor laser, 2 is a first rod lens, 3 is an optical isolator, 4 is a non-polarizing beam splitter, 5 is a second rod lens, and 6 is a single mode optical fiber. 7 is a sensor head; 8 is a third rod lens with a partially reflective coating that constitutes the sensor head 7;
8r is the partially reflective coated end surface of the third rod lens 8.

9はセンサヘッド7を構成する受音振動板、9τは受音
振動板9の部分反射コート端面である。第3のロッドレ
ンズ80部分反射コート端面8rと受音振動板9の部分
反射コート端面9τとによっていわゆるファプリ・ベロ
ーの干渉系を形成している。10は受光素子である。
9 is a sound receiving diaphragm forming the sensor head 7, and 9τ is an end surface of the sound receiving diaphragm 9 with a partial reflection coating. The partially reflective coated end face 8r of the third rod lens 80 and the partially reflective coated end face 9τ of the sound receiving diaphragm 9 form a so-called Fabry-Bello interference system. 10 is a light receiving element.

a、b、c、eおよびfは半導体レーザ1からセンサヘ
ッド7に向けて進行する光ビーム、dは光ビームCの無
偏光ビームスプリッタ4において回折した光ビーム、q
は第3のロッドレンズ80部分反射コート端面8rと受
音振動板9の部分反射コート端面9rとの間で繰り返し
反射干渉する光ビーム、hは受音振動板9を透過した光
ビーム、iおよびjはセンサヘッド7から帰還した光ビ
ーム、kは光ビームjの無偏光ビームスプリッタ4にお
いて透過した光ビーム、lは光ビームjの無偏光ビーム
スプリッタ4において回折した光ビームである。
a, b, c, e, and f are light beams traveling from the semiconductor laser 1 toward the sensor head 7, d is a light beam diffracted by the non-polarizing beam splitter 4 of the light beam C, and q
is a light beam that repeatedly reflects and interferes between the partially reflective coated end surface 8r of the third rod lens 80 and the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9, h is the light beam transmitted through the sound receiving diaphragm 9, i and j is the light beam returned from the sensor head 7, k is the light beam of the light beam j transmitted through the non-polarizing beam splitter 4, and l is the light beam of the light beam j that is diffracted at the non-polarizing beam splitter 4.

以上のように構成された従来の音響センサについて、以
下その動作について説明する。
The operation of the conventional acoustic sensor configured as described above will be described below.

まず、半導体レーザ1から出射した光ビームaは第1の
ロッドレンズ2により平行光ビームbになる。次に、光
ビームbは光アイソレータ3を通過して光ビームCにな
る。さらに、光ビームCは無偏光ビームスプリッタ4に
よって回折光ビームdと透過光ビームeとに部分され、
その内、透過光ビームeは第2のロッドレンズ5によっ
て偏光され、シングルモード光ファイバ6の内部を伝搬
する光ビームfになる。次に、光ビームfは第3のロッ
ドレンズ8によって平行光にされ、第3のロッドレンズ
8の部分反射コート端面8rと受音振動板90部分反射
コート端面9rとで形成されたファプリ・ベローの干渉
系で繰シ返し反射干渉する光ビームqとなる。
First, a light beam a emitted from a semiconductor laser 1 is turned into a parallel light beam b by a first rod lens 2. Next, the light beam b passes through the optical isolator 3 and becomes the light beam C. Further, the light beam C is split into a diffracted light beam d and a transmitted light beam e by a non-polarizing beam splitter 4,
Among them, the transmitted light beam e is polarized by the second rod lens 5 and becomes a light beam f that propagates inside the single mode optical fiber 6. Next, the light beam f is made into parallel light by the third rod lens 8, and a Fabry bellows is formed by the partially reflective coated end surface 8r of the third rod lens 8 and the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 90. A light beam q is repeatedly reflected and interfered with in the interference system.

反射を繰り返す毎に、第3のロッドレンズ8の部分反射
コート端面8rと受音振動板9の部分反射コート端面9
rにおいて、その時のこれら両者の距離に比例した光が
透過する。その内、受音振動板9の部分反射コート端面
9rを透過した光は光ビームhとなり、また一方、第3
のロッドレンズ8の部分反射コート端面8rを透過した
光は第3のロッドレンズ8によって集光され、再びシン
グルモード光ファイバ6に帰還されて光ビームiになる
Each time the reflection is repeated, the partially reflective coated end face 8r of the third rod lens 8 and the partially reflective coated end face 9 of the sound receiving diaphragm 9
At r, light proportional to the distance between the two at that time is transmitted. Among them, the light transmitted through the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9 becomes a light beam h, and on the other hand, the third
The light transmitted through the partially reflective coated end surface 8r of the rod lens 8 is condensed by the third rod lens 8, and is returned to the single mode optical fiber 6 again to become a light beam i.

次に、光ビームiは無偏光ビームスプリッタ4によって
回折光ビームlと透過光ビームにとに部分され、その内
、回折光ビームlは受光素子10に入射し検出される。
Next, the light beam i is split into a diffracted light beam l and a transmitted light beam by a non-polarizing beam splitter 4, of which the diffracted light beam l enters a light receiving element 10 and is detected.

ここで、光ビームには上述の光ビームdと同様、計測に
寄与しない無効光となる。
Here, the light beam is invalid light that does not contribute to measurement, similar to the above-mentioned light beam d.

いま、センサヘッド7に音波が加わると、受音振動板9
が変位し、第3のロッドレンズ8の部分反射コート端面
8rと受音振動板9の部分反射ツー1端面9rとの距離
が変わり、センサヘッド7からの帰還光ビームiは受音
振動板9の変位に比例した強度変調された光ビームとな
る。その一部の光ビームlが信号光と−して受光素子1
oに入射し検出される。
Now, when a sound wave is applied to the sensor head 7, the sound receiving diaphragm 9
is displaced, the distance between the partially reflective coated end surface 8r of the third rod lens 8 and the partially reflective two 1 end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9 changes, and the feedback light beam i from the sensor head 7 is directed to the sound receiving diaphragm 9. The result is a light beam whose intensity is modulated in proportion to the displacement of . A part of the light beam l is sent to the light receiving element 1 as a signal light.
o and is detected.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では第3のロッドレン
ズがシングルモード光ファイバとの光学的な結合、すな
わち、シングルモード光ファイバからの出射光を平行光
ビームに整形し、さらに再び信号光として取り出す光を
集光しシングルモード光ファイバ内に入射させる機能と
、その端面を部分反射コートすることによって光学的な
ファプリ・ベローの干渉系を形成する機能を兼ね備えて
いるため、シングルモード光ファイバと第3のロッドレ
ンズとの光軸調心がX、Y、Zの3軸の位置調整と、θ
、δの2軸のあおり角度調整、合計6軸の微調整を同時
に行わなければならず極めて困難であるという問題点を
有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the third rod lens does not perform optical coupling with the single-mode optical fiber, that is, it shapes the light emitted from the single-mode optical fiber into a parallel light beam. Furthermore, it has the function of condensing the light to be extracted as signal light again and inputting it into a single mode optical fiber, and the function of forming an optical Fabry-Bello interference system by applying a partial reflection coating to the end face. , the optical axis alignment of the single mode optical fiber and the third rod lens is achieved by adjusting the position of the three axes of X, Y, and Z, and by θ
, δ, and fine adjustment of a total of six axes must be performed at the same time, which is extremely difficult.

また、無偏光ビームスプリッタが半導体レーザの出射光
を半減し、さらにセンサヘッドからの信号光も半減する
だめ、効率的にも、信号対雑音比(以下、SN比という
。)の面でも問題点を有していた。
In addition, since the non-polarizing beam splitter reduces the output light of the semiconductor laser by half and also reduces the signal light from the sensor head by half, there are problems in terms of efficiency and signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as SN ratio). It had

本発明は上記問題点に鑑み、光ファイバとの光軸調心が
容易にでき、かつ低損失で高SN比を実現する音響セン
サを提供するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an acoustic sensor that can easily align the optical axis with an optical fiber and achieves a high signal-to-noise ratio with low loss.

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため本発明の音響センサは、半導
体レーザと、上記半導体レーザの光出射端に配置されそ
の出射光を平行光に整形する第1のロッドレンズと、上
記第1のロッドレンズの光出射端にその出射光と偏光面
を一致させて配置された偏光ビームスプリッタと、上記
偏光ビームスプリyりの上記半導体レーザからの光出射
端に配置された第2のロッドレンズと、上記第2のロッ
ドレンズの上記半導体レーザからの光出射端にその出射
光と偏光面を一致させて配置され光学的に結合された偏
波面保存光ファイバと、上記偏波面保存光ファイバの上
記半導体レーザからの光出射端に配置されその出射光を
平行光に整形する第3のロッドレンズと、上記第3のロ
ッドレンズの上記半導体レーザからの光出射端に配置さ
れてその出射光を円偏光に変換しかつ部分反射コートさ
れた光出射端を有する4分の1波長板と、部分反射コー
トされた面を有しその部分反射コート面を上記4分の1
波長板に対向して配置された受音振動板とを具備し、上
記受音振動板と上記4分の1波長板とで形成されたファ
ブリ・ベローの干渉系からの帰還光を上記4分の1波長
板により直線偏光に再変換し、さらに上記第3のロッド
レンズ、上記偏波面保存光ファイバ、上記偏光ビームス
プリッタを順次介してその強度変化を検出するよう構成
されている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the acoustic sensor of the present invention includes a semiconductor laser and a first rod lens arranged at the light emitting end of the semiconductor laser and shaping the emitted light into parallel light. a polarizing beam splitter disposed at the light emitting end of the first rod lens so that the plane of polarization matches the emitted light; and a polarizing beam splitter disposed at the light emitting end of the semiconductor laser of the polarizing beam splitter. a second rod lens; a polarization-maintaining optical fiber that is disposed and optically coupled to a light output end of the second rod lens from the semiconductor laser with a plane of polarization matching that of the output light; a third rod lens disposed at the light emitting end of the semiconductor laser of the wavefront preserving optical fiber and shaping the emitted light into parallel light; and a third rod lens disposed at the light emitting end of the semiconductor laser of the third rod lens. a quarter wavelength plate that converts the emitted light into circularly polarized light and has a light output end that is partially reflective coated;
a sound-receiving diaphragm disposed opposite to the wavelength plate, the feedback light from the Fabry-Bello interference system formed by the sound-receiving diaphragm and the quarter-wave plate is divided into four parts. It is configured to reconvert the light into linearly polarized light using the one-wavelength plate, and detect changes in its intensity through the third rod lens, the polarization-maintaining optical fiber, and the polarization beam splitter in this order.

作  用 本発明は上記した構成によって、センサヘッドと光ファ
イバとの光学的な結合における2部品間の5軸の同時光
軸調心が、2部品間の3軸の同時光軸調心と2部品間の
2軸の同時光軸調心とに分離でき、それぞれ独立に光軸
調心が可能となり、極めて容易に光軸調心ができるばか
りでなく、さらに低損失で高SN比に光軸調心ができる
ことになる。
Effect of the Invention With the above-described configuration, the present invention can achieve simultaneous optical axis alignment of five axes between two parts in optical coupling between a sensor head and an optical fiber, and simultaneous optical axis alignment of three axes between two parts. It can be separated into two simultaneous optical axis alignments between parts, allowing each optical axis to be aligned independently, which not only makes optical axis alignment extremely easy, but also enables optical axis alignment with low loss and high S/N ratio. You will be able to adjust your mind.

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における音響セ/すの構成を
示すブロック図を示すものである。第1図において、1
は半導体レーザ、2は半導体レーザ1の光出射端に配置
されその出射光を平行光に整形する第1のロッドレンズ
、20は第1のロッドレンズ2の光出射端にその出射光
と偏光面を一致させて配置された偏光ビームスプリッタ
、5は偏光ビームスプリッタ20の半導体レーザ1がら
の光出射端に配置された第2のロッドレンズ、21は第
2のロッドレンズ5の半導体レーザ1からの光出射端に
その出射光と偏光面を一致させて配置され光学的に結合
された偏波面保存光ファイバ、22はセンサヘッド、2
3は偏波面保存光ファイバ21の半導体レーザ1からの
光出射端に配置されその出射光を平行光に整形する第3
のロッドレンズ、24は第3のロッドレンズ23の半導
体レーザ1からの光出射端に配置されてその出射光を円
偏光に変換しかつ部分反射コートされた光出射端を有す
る4分の1波長板、24rはその部分反射コート端面、
9は部分反射コートされた面を有しその部分反射コート
面を上記4分の1波長板に対向して配置された受音振動
板、9rはその部分反射コート端面である。4分の1波
長板24の部分反射コート端面24rと受音振動板9の
部分反射コート端面9rとによってファブリ・ペローの
干渉系を形成している。1oは受光素子である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an audio system in one embodiment of the present invention. In Figure 1, 1
2 is a semiconductor laser, 2 is a first rod lens arranged at the light emitting end of the semiconductor laser 1 and shapes the emitted light into parallel light, and 20 is a lens arranged at the light emitting end of the first rod lens 2 with the emitted light and the polarization plane. 5 is a second rod lens placed at the light emitting end of the semiconductor laser 1 of the polarization beam splitter 20; a polarization-maintaining optical fiber arranged at the light output end so that the plane of polarization matches the output light and optically coupled; 22, a sensor head; 2;
3 is arranged at the light output end of the semiconductor laser 1 of the polarization maintaining optical fiber 21 and shapes the output light into parallel light.
The rod lens 24 is arranged at the light output end of the semiconductor laser 1 of the third rod lens 23, converts the output light into circularly polarized light, and has a quarter-wavelength light output end coated with a partial reflection coating. plate, 24r is its partially reflective coated end surface;
Reference numeral 9 denotes a sound receiving diaphragm having a surface coated with a partial reflection coating, and the sound receiving diaphragm is disposed with the partially reflection coated surface facing the quarter wavelength plate, and 9r denotes an end surface of the partial reflection coating. The partially reflective coated end face 24r of the quarter-wave plate 24 and the partially reflective coated end face 9r of the sound receiving diaphragm 9 form a Fabry-Perot interference system. 1o is a light receiving element.

a、b、eおよびfは半導体レーザ1からセンサヘッド
22に向けて進行する光ビーム、qは4分の1波長板2
4の部分反射コート端面24rと受音振動板9の部分反
射コート端面9rとの間で繰り反し反射干渉する光ビー
ム、hは受音振動板9を透過した光ビーム、i、j、1
はセンサヘッド7から帰還した光ビームである。なお、
第2図に示す従来例と同じ部分は同一番号を付している
a, b, e, and f are light beams traveling from the semiconductor laser 1 toward the sensor head 22; q is the quarter-wave plate 2;
A light beam that repeatedly reflects and interferes between the partially reflective coated end surface 24r of No. 4 and the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9, h is a light beam transmitted through the sound receiving diaphragm 9, i, j, 1
is the light beam returned from the sensor head 7. In addition,
The same parts as in the conventional example shown in FIG. 2 are given the same numbers.

以上のように構成された音響センサについて、以下その
動作について説明する。
The operation of the acoustic sensor configured as described above will be described below.

まず、半導体レーザ1から出射した光ビームaは第1の
ロッドレンズ2によシ平行光ビームbになる。次に、光
ビームbは、直線偏光を保持しながら、そのほとんど全
部が偏光ビームスプリッタ20を透過し第2のロッドレ
ンズ5によって集光され偏波面保存光ファイバ21の内
部を伝搬する光ビームfになる。次に、光ビームfは第
3のロッドレンズ23によって平行光にされ、4分の1
波長板24に入射し、ここで直線偏光が円偏光に変換さ
れ、4分の1波長板24の部分反射コート端面24rと
受音振動板9の部分反射コート端面9rとで形成された
ファブリ・ペローの干渉系で繰り返し反射干渉する光ビ
ームqとなる。
First, a light beam a emitted from a semiconductor laser 1 is turned into a parallel light beam b by a first rod lens 2. Next, while maintaining linear polarization, the light beam b is almost entirely transmitted through the polarizing beam splitter 20, is focused by the second rod lens 5, and is propagated inside the polarization-maintaining optical fiber 21. become. Next, the light beam f is made into parallel light by the third rod lens 23, and is divided into four parts.
The linearly polarized light is incident on the wavelength plate 24, where it is converted into circularly polarized light, and the Fabry light is formed by the partially reflective coated end face 24r of the quarter wavelength plate 24 and the partially reflective coated end face 9r of the sound receiving diaphragm 9. A light beam q is repeatedly reflected and interfered with in the Perot interference system.

反射を繰り返す毎に、4分の1波長板24の部分反射コ
ート端面24rと受音振動板9の部分反射コート端面9
rにおいて、その時のこれら両者の距離に比例した光が
透過する。その内、受音振動板9の部分反射コート端面
9rを透過した光は光ビームhとなる。また、一方、4
分の1波長板24の部分反射コート端面24rを透過し
た光は4分の1波長板24によって再び円偏光から入射
光と直交する直線偏光に変換された後、第3のロッドレ
ンズ23によって集光され再び偏波面保存光ファイバ2
1に帰還されて光ビームlになる。
Every time the reflection is repeated, the partially reflective coated end face 24r of the quarter wavelength plate 24 and the partially reflective coated end face 9 of the sound receiving diaphragm 9
At r, light proportional to the distance between the two at that time is transmitted. Among them, the light transmitted through the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9 becomes a light beam h. Also, on the other hand, 4
The light transmitted through the partially reflective coated end surface 24r of the quarter-wave plate 24 is again converted from circularly polarized light to linearly polarized light perpendicular to the incident light by the quarter-wave plate 24, and then focused by the third rod lens 23. The light is then transferred back to the polarization-maintaining optical fiber 2
1 and becomes a light beam l.

次に、光ビームiは偏光ビームスプリッタ2oによって
回折され、回折光ビームlは受光素子1゜に入射し検出
される。
Next, the light beam i is diffracted by the polarizing beam splitter 2o, and the diffracted light beam l enters the light receiving element 1° and is detected.

いま、センサヘッド22に音波が加わると、受音振動板
9が変位し、4分の1波長板24の部分反射コート端面
24rと受音振動板9の部分反射コート端面9rとの距
離が変わり、センサヘッド22からの帰還光ビームiは
受音振動板9の変位に比例した強度変調された光ビーム
となる。その回折光ビームlが信号光として受光素子1
0に入射し検出される。
Now, when a sound wave is applied to the sensor head 22, the sound receiving diaphragm 9 is displaced, and the distance between the partially reflective coated end surface 24r of the quarter wavelength plate 24 and the partially reflective coated end surface 9r of the sound receiving diaphragm 9 changes. , the feedback light beam i from the sensor head 22 becomes a light beam whose intensity is modulated in proportion to the displacement of the sound receiving diaphragm 9. The diffracted light beam l is sent to the light receiving element 1 as a signal light.
0 and is detected.

以上のように本実施例によれば、センサヘッドに部分反
射コート付4分の1波長板を新たに加え、第3の1ブト
レンズの機能を光ファイバとの結合の単一機能とし、光
学的なファブリ・ペローの干渉系を部分反射コート付4
分の1波長板と受音振動板とで構成し、さらに偏光ビー
ムスプリッタと偏波面保存光ファイバを用いて光の分岐
および伝送をすることにより、センサヘッドと光ファイ
バとの光軸調心が容易にでき、かつ低損失で高SN比を
有する音響センサを提供するもので、その実用的効果は
犬なるものである。
As described above, according to this embodiment, a quarter-wave plate with a partial reflection coating is newly added to the sensor head, and the function of the third 1-butre lens is made into a single function of coupling with an optical fiber. A Fabry-Perrault interference system with a partially reflective coating 4
By using a half-wave plate and a sound receiving diaphragm, and splitting and transmitting light using a polarizing beam splitter and a polarization-maintaining optical fiber, the optical axis alignment between the sensor head and the optical fiber is achieved. The present invention provides an acoustic sensor that is easy to manufacture, has low loss, and has a high signal-to-noise ratio, and its practical effects are outstanding.

発明の効果 以上のように本発明は、半導体レーザと、上記半導体レ
ーザの光出射端に配置されその出射光を平行光に整形す
る第1のロッドレンズと、上記第1のロッドレンズの光
出射端にその出射光と偏光面を一致させて配置された偏
光ビームスプリッタと、上記偏光ビームスプリッタの上
記半導体レーザからの光出射端に配置された第2のロッ
ドレンズと、上記第2のロッドレンズの上記半導体レー
ザからの光出射端にその出射光と偏光面を一致させて配
置され光学的に結合された偏波面保存光ファイバと、上
記偏波面保存光ファイバの上記半導体レーザからの光出
射端に配置されその出射光を平行光に整形する第3のロ
ッドレンズと、上記第3のロッドレンズの上記半導体レ
ーザからの光出射端に配置されてその出射光を円偏光に
変換しかつ部分反射コートされた光出射端を有する4分
の1波長板と、部分反射コートされた面を有しその部分
反射コート面を上記4分の1波長板に対向して配置され
た受音振動板とを設け、上記受音振動板と上記4分の1
波長板とで形成されたファブリ・ペローの干渉系からの
帰還光を上記4分の1波長板により直線偏光に再変換し
、さらに上記第3のロッドレンズ、上記偏波面保存光フ
ァイバ、上記偏光ビームスプリッタを順次介してその強
度変化を検出することによシ、センサヘッドと光ファイ
バとの光学的な結合における2部品間の5軸の同時光軸
調心が、2部品間の3軸の同時光軸調心と2部品間の2
軸の同時光軸調心とに分離でき、それぞれ独立に光軸調
心が可能となり、極めて容易に光軸調心ができるばかり
でなく、さらに低損失で高SN比にできることになり、
その実用的効果は大なるものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides a semiconductor laser, a first rod lens disposed at the light emitting end of the semiconductor laser and shaping the emitted light into parallel light, and a light emitting device of the first rod lens. a polarizing beam splitter disposed at an end with a plane of polarization matching that of the emitted light; a second rod lens disposed at an end of the polarizing beam splitter from which the light emitted from the semiconductor laser is emitted; and the second rod lens. a polarization-maintaining optical fiber arranged and optically coupled to the light output end of the semiconductor laser so that the plane of polarization matches that of the output light; and a light output end of the polarization-maintaining optical fiber from the semiconductor laser. and a third rod lens arranged at the light emitting end of the semiconductor laser to convert the emitted light into circularly polarized light and partially reflect the emitted light. a quarter wavelength plate having a coated light emitting end; and a sound receiving diaphragm having a partially reflective coated surface and disposed with the partially reflective coated surface facing the quarter wavelength plate. , the above-mentioned sound-receiving diaphragm and the above-mentioned quarter
The feedback light from the Fabry-Perot interference system formed by the wavelength plate is reconverted into linearly polarized light by the quarter wavelength plate, and then the third rod lens, the polarization maintaining optical fiber, and the polarized light are By sequentially detecting the intensity changes through the beam splitter, it is possible to simultaneously align the five axes between the two parts in the optical coupling between the sensor head and the optical fiber, and to align the three axes between the two parts. Simultaneous optical axis alignment and alignment between two parts
It is possible to separate the simultaneous optical axis alignment of the axis and independently align the optical axis, which not only makes it extremely easy to align the optical axis, but also enables low loss and high S/N ratio.
Its practical effects are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例における音響センサの構成を
示すブロック図、第2図は従来の音響センサの構成を示
すブロック図である。 1・・・・・・半導体レーザ、2・・・・・・第1のロ
ッドレンズ、5・・・・・・第2のロッドレンズ、9・
・・・・・受音振動板、9r・・・・・・部分反射コー
ト端面、1o・・・・・・受光素子、20・・・・・・
偏光ビームスプリッタ、21・・・・・・偏波面保存光
ファイバ、22・−・・・・センサヘッド、23・・・
・・・第3のロッドレンズ、24・・・・・・4分の1
波長板、24τ・・・・・・部分反射コート端面。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
一一横イ杭−T″ ’−27noッドしンス゛ 5−−−す24 N 9−−一受會T展り械 9ト°−一部6ト反約′コーL創勢jシ/Q−+絶() 2′°−−シー丸σ−瓜ス7°ワ、り 第 2 図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an acoustic sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional acoustic sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor laser, 2... First rod lens, 5... Second rod lens, 9...
...Sound receiving diaphragm, 9r...partial reflection coat end face, 1o...light receiving element, 20...
Polarizing beam splitter, 21...Polarization maintaining optical fiber, 22...Sensor head, 23...
...Third rod lens, 24...1/4
Wave plate, 24τ... Partially reflective coated end face. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person1-
11 horizontal pile - T''' - 27 nod spring 5 - - - 24 N 9 - - 1 receiving party T exhibition machine 9 to - part of 6 tots anti-approximate 'co-L creation jshi / Q- + Absolute () 2'°-- Sea circle σ- Melon 7° Wa, Ri Fig. 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体レーザと、上記半導体レーザの光出射端に配置さ
れ、その出射光を平行光に整形する第1のロッドレンズ
と、上記第1のロッドレンズの光出射端に、その出射光
と偏光面を一致させて配置された偏光ビームスプリッタ
と、上記偏光ビームスプリッタの上記半導体レーザから
の光出射端に配置された第2のロッドレンズと、上記第
2のロッドレンズの上記半導体レーザからの光出射端に
その出射光と偏光面を一致させて配置され光学的に結合
された偏波面保存光ファイバと、上記偏波面保存光ファ
イバの上記半導体レーザからの光出射端に配置され、そ
の出射光を平行光に整形する第3のロッドレンズと、上
記第3のロッドレンズの上記半導体レーザからの光出射
端に配置されてその出射光を円偏光に変換し、かつ部分
反射コートされた光出射端を有する4分の1波長板と、
部分反射コートされた面を有し、その部分反射コート面
を上記4分の1波長板に対向して配置された受音振動板
とを具備し、上記受音振動板と上記4分の1波長板とで
形成されたファブリ・ペローの干渉系からの帰還光を上
記4分の1波長板により直線偏光に再変換し、さらに上
記第3のロッドレンズ、上記偏波面保存光ファイバ、上
記偏光ビームスプリッタを順次介してその強度変化を検
出するよう構成してなる音響センサ。
a semiconductor laser; a first rod lens disposed at a light output end of the semiconductor laser to shape the output light into parallel light; a polarizing beam splitter arranged to coincide with each other, a second rod lens arranged at a light emitting end of the semiconductor laser of the polarizing beam splitter, and a light emitting end of the second rod lens from the semiconductor laser. a polarization-maintaining optical fiber that is arranged and optically coupled with the polarization plane of the emitted light, and a polarization-maintaining optical fiber that is arranged at the light emitting end of the semiconductor laser of the polarization-maintaining optical fiber and parallelizes the emitted light. a third rod lens that shapes the light; and a light output end of the third rod lens that is disposed at the light output end of the semiconductor laser, converts the output light into circularly polarized light, and has a partially reflective coated light output end. a quarter-wave plate having;
a sound-receiving diaphragm having a partially reflective-coated surface, the partially-reflecting-coated surface facing the quarter-wave plate; The feedback light from the Fabry-Perot interference system formed by the wavelength plate is reconverted into linearly polarized light by the quarter wavelength plate, and then the third rod lens, the polarization maintaining optical fiber, and the polarized light are An acoustic sensor configured to detect changes in intensity sequentially through beam splitters.
JP7477786A 1986-04-01 1986-04-01 Acoustic sensor Expired - Lifetime JPH0680412B2 (en)

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JPH0680412B2 JPH0680412B2 (en) 1994-10-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130160557A1 (en) * 2011-12-26 2013-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Acoustic wave acquiring apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130160557A1 (en) * 2011-12-26 2013-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Acoustic wave acquiring apparatus

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