JP2002267607A

JP2002267607A - 光ファイバセンサ、センサ用光ファイバ及び光ファイバセンサシステム

Info

Publication number: JP2002267607A
Application number: JP2001114597A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Watanabe; 一弘渡辺; Atsushi Seki; 篤志関; Yuzuru Kubota; 譲久保田; Kyoko Hirama; 恭子平間
Original assignee: Tama TLO Co Ltd
Current assignee: Tama TLO Co Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、光伝送路としての機能、外部の環
境変化を検出するセンサとしての機能を兼ね備え、光の
伝送損失から各種の情報を検出する光ファイバセンサ、
並びに光ファイバセンサシステムを提供するものであ
る。【解決手段】本発明は、光伝送路として配設される光
ファイバからなる本線体と、該本線体の中途部に接続さ
れ本線体のコアと径の異なるコアを有し、或いは本線体
のコアと異なる屈折率を有する比較的短い光ファイバか
らなるセンサ素子とからなり、前記センサ素子の外周に
はセンサ物質を設けてなることを特徴とする光ファイバ
センサ、センサ用光ファイバ、並びに該光ファイバセン
サを使用した光ファイバセンサシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路としての
機能、外部の環境変化を検出するセンサとしての機能を
兼ね備え、光の伝送損失から各種の情報を検出する光フ
ァイバセンサ、並びに光ファイバセンサシステムに関す
るものであり、さらに詳しくは、光の伝送損失からの検
出情報の検出感度を改良した光ファイバセンサ、センサ
用光ファイバ並びに光ファイバセンサシステムに関する
ものである。特に、液体及び気体の種類や、液体の酸ア
ルカリ度等のケミカルセンサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの光伝送路情報の検出手段と
して、ＯＴＤＲ（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａ
ｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）法がある。この手
段は、光ファイバにレーザ光等の光パルスを入射させ、
光伝送路の途中から入射側に反射して戻ってくる後方散
乱光を時間分解して測定するもので、光伝送路の任意の
位置の情報を実時間で測定することができるものであ
る。この検出手段を利用するものとしては、測定機器で
あるＯＴＤＲ装置に光ファイバを接続して光伝送路とし
て配設するとともに線状センサとして機能させ、後方散
乱光のうち温度依存性の高いラマン散乱光を利用して、
光ファイバの配設ライン周囲の温度に係る情報を検出し
たり、後方散乱光のうち散乱強度の高いレーリ散乱光を
利用して、光ファイバの配設ライン周囲の歪みに係る情
報を検出する技術が知られている。

【０００３】しかしながら、ラマン散乱光については、
散乱強度が微弱で入射光の波長と散乱光の波長とが異な
ることから、測定機器であるＯＴＤＲ装置や付属機器が
複雑となり高価となる欠点があり、前述のレーリ散乱光
を利用する技術では、レーリ散乱光が温度、歪み等に対
する検出感度が低く、光ファイバの配設ライン周囲の温
度、歪み等に係る情報を検出する手段として実用化が困
難であるという問題点がある。

【０００４】一方、化学物質等の分析には分光分析法が
ある。分光分析法は、ある物質（化合物）のある波長に
おけるモル吸収光係数が既知ならば、その波長における
吸光度を測定することでその物質を定量できる分析方法
である。また、液体の吸光度を測定する機器に分光光度
計がある。これは、白色光源から回折格子またはプリズ
ムを用いて単色光を取り出し、これを試料への入射光と
して用いる方法であり、入射光を試料に当て、その透過
光を光電管に当て、入射光強度と透過光強度との間に成
り立つＬａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則を利用して濃度
の定量を行うものである。これらの定量分析法は基本的
には被測定試料をサンプリングすることが必要であり、
被測定試料が遠隔にある場合は測定ができず、また、被
測定対象を実時間で常時監視することはできない。特
に、原子炉内等、事実上サンプリング不能な箇所での測
定は不可能であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
被測定試料をサンプリングすることなく、しかも実時間
で常時監視可能な光ファイバセンサ、センサ用光ファイ
バ並びに光ファイバセンサシステムを提供することを目
的とするものである。

【０００６】本発明者等は、先に「ヘテロ・コア構造の
光ファイバセンサー」を発明し出願した（再公表特許Ｗ
Ｏ９７／４８９９４号）。この発明は、公報に記載され
ている通り、「光伝送路として配設される光ファイバで
ある本線体と、本線体の中途部に接続され本線体のコア
と径の異なるコアを有した比較的長さの短い光ファイバ
であるセンサ素子とからなるセンサ用光ファイバ」及び
それを用いた「センサシステム」であり、この先の発明
は、歪、疲労，破断等の検出を主眼においたセンサであ
る。先の発明の後も本発明者等は、このような光ファイ
バを応用したセンサにつき研究し、特に、ケミカルセン
サとしての応用を検討し、液体や気体の定性・定量分析
や酸性度・アルカリ度を測定できる性能を有する光ファ
イバ方式のセンサ並びにセンサシステムを開発し、この
センサ及びセンサシステムに好適なセンサ用光ファイバ
の開発に成功した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一のジャンル
の光ファイバセンサは、光伝送路として配設される光フ
ァイバからなる本線体と、本線体の中途部に接続され本
線体のコアと径の異なるコアを有し、或いは屈折率の異
なる比較的長さの短い光ファイバからなるセンサ素子と
からなり、前記センサ素子の外周にはセンサ物質を設け
てなることを特徴とするものである。

【０００８】本発明の光ファイバセンサにおいて、セン
サ素子並びにセンサ物質は本線体の中途部に１個のみ接
続されていてもよく、本線体の中途部に規則的に、また
は不規則的な間隔を介して多数個接続されていてもよ
い。

【０００９】本発明におけるヘテロ・コア構造の光ファ
イバセンサは、大きなコア径の本線体伝送光ファイバか
らヘテロ・コア部に光が入ると、コアを伝送してきた光
のかなりの部分がクラッド部へ広がり、中心コアの周り
のクラッド部ではクラッディングモードとしてファイバ
の外界面で光の反射が行われるようになる。クラッド外
境界面は通常空気に接しているが、このヘテロ・コア部
が液体またはある種の気体と接すると、それらの付着物
の屈折率、吸収率によってクラッド外境界面における光
の反射に影響を及ぼし、反射率が変化し、僅かに漏れ光
となって透過するため、損失として計測できるようにな
る。外部に付着物質があり、それにより吸収があると、
その吸収スペクトルはヘテロ・コア部後段の伝送光中の
光強度に反映され光スペクトルアナライザで観測され
る。本発明では、このような被測定対象をサンプリング
することなく、被測定個所に光ファイバセンサ部を接触
させるだけで測定は可能となる。

【００１０】本発明においては、上述したように、クラ
ッドモードの光か外界に漏れるようにすることが必要で
ある。例えば、被測定対象が液体の場合には、その液体
の屈折率をクラッドのそれとほぼ同程度か若干大きくし
て、外部に光が漏れるようにする。このとき、液体の屈
折率の制御は、グリセリンやスクロースを液体に添加す
ることで可能となる。この場合、本発明に言うセンサ物
質とは、グリセリンやスクロールのことである。さら
に、ヘテロ・コア部の周囲に高屈折率の膜等の固体状物
を設置する場合もある。当然ながら、外境界面での光の
漏れをなるべく大きくするためである。

【００１１】一般に、クラッドの屈折率は１．４〜１．
５であるので、高屈折率物質の屈折率もこの数値前後と
する。高屈折率物質は、ゲル状物質、合成樹脂、有機化
合物のコーティング膜等で上記の屈折率近傍のものとす
る。また、この高屈折率物質に指示薬等を固定化して含
有させておく場合もある。本発明に言うセンサ物質と
は、このような高屈折率物質を言う。

【００１２】また、本発明の第二ジャンルは、センサ素
子の外部環境の情報を鋭敏に検知しうるために、多くの
光をクラッド外へ導き、クラッド外の物質との直接的な
インタラクションを可能にする光ファイバを提供するこ
とにあり、この発明は、光伝送路として配設される光フ
ァイバである本線体と、本線体の中途部に接続され本線
体のコアと異なるコアを有した比較的長さの短い光ファ
イバであるセンサ素子とならなるヘテロ・コア構造のセ
ンサ用光ファイバにおいて、センサ素子のコア断面積が
本線体のコア断面積の１００分の１以下であることを特
徴とするケミカルセンサ用光ファイバである。

【００１３】本発明において、その第一ジャンルの発明
は請求項１に記載したごとく、センサ素子の外周にセン
サ物質を設けてなる光ファイバセンサである。そして第
二ジャンルの発明は、ヘテロ・コア構造の光ファイバセ
ンサにおいて、コア径と長さを特殊なものとすれば上記
センサ物質を設けなくとも、ケミカルセンサとしての機
能を発揮する事を見出し、これを元に発明した主として
化学物質の検知に有効なセンサ用光ファイバである。

【００１４】上記の第二ジャンルの発明、即ち、ヘテロ
・コア構造の光ファイバセンサにおいて、センサ素子の
コア断面積が本線体のコア断面積の１００分の１以下と
し、長さを特殊なものとすれば上記センサ物質を設けな
くとも、ケミカルセンサとしての機能を発揮する事を見
出したもので、本発明者等が先に発明した「ヘテロ・コ
ア型光ファイバセンサ」（再公表特許９７／０４８９９
４）はいわゆる歪みセンサの範囲に主眼がおかれてお
り、ケミカルセンサとしては充分に機能しないきらいが
あった。

【００１５】本発明者らは、先の発明から引き続き研究
開発を行い、ケミカルセンサとしてのヘテロ・コア型光
ファイバセンサを実現した。本発明はヘテロ・コア構造
におけるコア径部分の断面積比率を１００：１：１００
以上、すなわち、ヘテロ・コア部のコア断面積が本線体
のコア断面積の１００分の１以下にすることにより、著
しく多くの光をクラッドへ導くことができる。なお、下
限としては１００００分の１であり、ヘテロ・コア構造
の外周にセンサ物質を設けないセンサ用光ファイバでは
ヘテロ・コア部のコアがない場合は実用的でない。最適
例の一例は、５０μ−３μ−５０μのコア構造とする事
である。この場合断面積比は、２５００：９：２５００
である。先の公報では、９−３−９μ，９−５−９μが
例示されており、８１：９乃至２５：８の断面積比であ
り、１０分の１より大きい断面積比になっていることは
明らかである。

【００１６】本発明の第二のジャンルであるケミカルセ
ンサ用光ファイバとしては，ヘテロ・コア構造における
コア径を上記のように設定することが不可欠であるが、
これは多くの光をクラッド外へ導き外部物質との相互作
用を著しく大きくして検出感度を飛躍的に向上すること
ができるからである。ヘテロ・コア部の長さについて
も、一般的には数ミリから数十ミリであるが、同様の理
由から長い方がよく２０ミリ以上，より好ましくは３０
ミリ以上である。

【００１７】本発明の第三のジャンルの光ファイバセン
サシステムは、光伝送路として配設される光ファイバか
らなる本線体と、該本線体の中途部に接続され本線体の
コアと径の異なるコアを有し、或いは屈折率の異なる比
較的長さの短い光ファイバからなるセンサ素子と、該セ
ンサ素子外周に設けたセンサ物質とからなる光ファイバ
センサと、該光ファイバセンサの後方散乱光を利用して
光ファイバセンサのセンサ物質周囲の情報を検出する測
定機器とからなり、前記光ファイバセンサの配設ライン
はセンサ素子並びにセンサ物質の個数、接続間隔を必要
により異ならせた複数本の光ファイバセンサからなり、
光ファイバセンサと測定機器との間には、光ファイバセ
ンサ選択切換え光スイッチが接続されていることを特徴
とするものである。

【００１８】前記光ファイバセンサシステムにおける本
線体を構成する光ファイバのコア径を５０μｍ、センサ
素子を構成する光ファイバのコア径を３μｍとすること
により、検出感度をより向上させることができる。

【００１９】本発明光ファイバセンサシステムにおける
センサ素子並びにセンサ物質は、本線体の中途部に規則
的または不規則的な間隔を介して多数個接続するように
構成してもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバセ
ンサおよび光ファイバセンサシステムの実施形態を図面
に基いて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係る
光ファイバセンサの一実施形態を示すものであり、１は
光伝送路として配設される本線体で、該本線体１は図２
に拡大図示するようにコア２と該コア２より屈折率の低
いクラッド３とからなる光ファイバで構成されている。
４は本線体１の中途部に接続された光ファイバからなる
センサ素子で、該センサ素子４は本線体１のコア２とコ
ア径の異なるコア５を有する比較的短い光ファイバから
なり、前記センサ素子４の外周にはセンサ物質７が設け
られている。なお、図中６は前記センサ素子４を構成す
る光ファイバのクラッドである。

【００２１】前記本線体１を構成する光ファイバは、多
くの光量を被測定部に伝送しうる光ファイバであれば良
く、マルチ・モードファイバ、シングルモードファイバ
何れを採用してもよい。例えば本線体としてコア径が５
０μｍのマルチ・モード光ファイバを使用する。前記セ
ンサ素子４はコア径が極めて小さい光ファイバ、例えば
コア径３μｍの光ファイバで、該光ファイバの長さは数
ｍｍ〜数ｃｍである。このセンサ素子４と本線体１の光
ファイバとは融着接続法で容易に接続することができ
る。

【００２２】前記センサ物質７はセンサ素子４の外周
囲、或いは外周とその近傍に設けられ、センサ素子４の
クラッド６よりも屈折率の高い高屈折率被覆物で、例え
ば測定環境により変化する指示薬を含む固体層、液体
層、気体層、或いはゲル層等で構成されている。このセ
ンサ物質７として、例えばリトマス指示薬を含有した濾
紙、繊維、或いは溶液をセンサ物質として採用すれば、
環境雰囲気が酸性、或いはアルカリ性に変化することに
より色が変わり、それにより屈折率が変化し、また、そ
の濃度によっても屈折率が変化するので、屈折率の変化
を経時的に実時間で測定することにより環境雰囲気の変
化を監視することが可能となる。

【００２３】図１において１０は測定機器で、本実施形
態ではＯＴＤＲ装置を採用している。測定機器１０であ
るＯＴＤＲ装置は、波形表示が可能な表示部、光パルス
の発振を制御可能な操作部等を備え、該測定機器１０に
は光ファイバからなる本線体１と長さが比較的短いセン
サ素子４と該センサ素子４の外周囲に設けたセンサ物質
から構成された光ファイバセンサが接続されている。本
線体１、センサ素子４、センサ物質７からなる光ファイ
バセンサは、被測定個所Ｓの位置にセンサ物質７部分が
配設されるように配線されている。

【００２４】なお、本線体１、センサ素子４の伝送モー
ド（単一モード型、多モード型）は、同一、非同一の組
合わせを選択することが可能であり、センサ素子４につ
いては、図３に示すように、本線体１のコア２と屈折率
の異なる光伝送可能な材質で形成したセンサ素子８で構
成し、コア、クラッドの内外積層構造を備えないもので
構成することもできる。

【００２５】本線体１、センサ素子４は、軸線に直交す
る界面で同軸に接続されている。この接続には、界面を
同軸に配置した後に汎用化されている放電による融着手
段が採用できる。従って、安価、容易な製造が可能であ
る。なお、センサ素子４及びセンサ物質７は、本線体１
に１個又は複数個を規則的に或いは不規則に軸方向へ配
置する。この配置は被測定箇所Ｓに応じて任意に組み込
み配置することができる。

【００２６】この図１に示す実施形態によると、配設さ
れた本線体１が光伝送路となって、ＯＴＤＲ装置１０か
ら光パルスが伝送される。伝送された光パルスは、本線
体１の中途部にある各センサ素子４との界面で一部がク
ラッド６にリーク（図３に示したセンサ素子８では、ほ
とんど全部がセンサ素子８全体にリーク）し、センサ物
質７により更に光ファイバの外界へとリークする。本線
体１、センサ素子４の伝送モードが異なる場合には、モ
ード変換に伴う伝送損失も生じ、ＯＴＤＲ装置１０の表
示部には、リーク、モード変換による伝送損失がレーリ
散乱光の変化として表示されることもある。

【００２７】この結果、被測定個所Ｓのセンサ物質７に
変化が生ずると、前述のリークによる伝送損失が変化
し、レーリ散乱光の変化としてＯＴＤＲ装置１０の表示
部に表示される。即ち、被測定個所Ｓに変化が生ずる
と、その位置、濃度変化等の情報を確実に検出すること
ができる。

【００２８】図３に示した光ファイバセンサは、光ファ
イバからなる本線体１と、該本線体１の中途部に該本線
体１のコア２と異なる屈折率を有する比較的短い光ファ
イバとからなるセンサ素子８と、前記センサ素子８の外
周にセンサ物質７が設けられている。この図３に示すセ
ンサは、本線体１を伝送の光のほとんど全部がセンサ素
子８との界面でリークされるため、本線体１の被測定個
所Ｓ周囲の情報変化によるレーリ散乱光の変化が極端に
大きくなる。従って、検出情報の検出感度がより高めら
れるものの、センサ素子８における光の伝送損失が高く
なることから、本線体１にセンサ素子８を１個のみ接続
するのが有効な構造となる。また、図４は前記した第二
ジャンルの実施例を示す構成図である。

【００２９】図１は、被測定個所Ｓに対して、本線体
１、センサ素子４、センサ物質７を４ライン配設した例
を示してある。各ラインは、スプリッタ等の接続器１２
を介して分岐されている。この図１に示した実施形態に
よると、被測定個所Ｓの情報変化を多面的に検出するこ
とが可能になる。なお、この実施形態では、４ラインを
個別に検出動作させることもできるし、比較、演算手段
を備えて４ラインを同時に検出動作させて総合表示させ
ることもできる。また、各光ファイバセンサからそれぞ
れ異なる検出情報が同時に伝送され、接続部１２で選択
切換えされた検出情報がＯＴＤＲ装置１０で測定できる
ため、多種類の情報を同時的に検出感度を高めて検出す
ることができる。また、これ等の検出情報は、コントロ
ーラで解析されてモニタに波形表示よりも高度の表現手
段（グラフ、動画等）で表示される。なお、コントロー
ラは、複数の検出情報を総合して解析することも可能で
ある。

【００３０】本発明光ファイバセンサ及び光ファイバセ
ンサシステムはセンサ物質７部分を被測定物Ｓに接触さ
せれば被測定物が液体或いは気体であってもその濃度、
種類、屈折率等を容易にかつ正確に測定することができ
る。また、本発明は遠隔計測が可能であり、光ファイバ
センサシステムをネットワーク化することにより多元的
計測も可能となる。

【００３１】

【実施例１】図１に示す光ファイバセンサシステムを作
成した。本線体１はコア径５０μｍのマルチモード光フ
ァイバ、センサ素子４はコア径３μｍのシングルモード
光ファイバを採用し、両者を融着接続し、センサ素子４
の外周に種々の液体からなるセンサ物質をセットして光
ファイバセンサを構成した。この光ファイバセンサの一
端から白色光を導入し他端で出力光を測定した。

【００３２】センサ物質としてグリセリン（屈折率ｎ＝
１．４７）、アセトン（ｎ＝１．３６）、真空ポンプオ
イル（ｎ＝１．４０）の液体を採用し、光ファイバセン
サの一端から白色光を入射し、その波長特性を光スペク
トラムアナライザにより測定した。その結果を図５に示
す。なお、測定にあたり、センサ素子部分を曲率半径３
０ｍｍに曲げ、多くの光がクラッドにリークするように
し、センサ物質との相互作用を生じやすくした。図５か
ら、センサ物質７を設けることにより、測定波長全域に
わたってスペクトル変化が認められる。これは、各液体
（センサ物質）固有の屈折率、吸収等の特性がセンサ素
子部における伝送モードに影響を与え、スペクトルに変
化をもたらしたものであり、センサ物質の吸収スペクト
ルを測定することが可能であることを示している。

【００３３】そこで、次に、センサ物質にグリセリンを
採用し、このグリセリンにＣｈｒｏｍｏｘａｎｅＣｙ
ａｎｉｎｅ（ＣＣＲ）色素を溶解し、この溶液に硝酸を
添加してグリセリン水溶液に対する差スペクトルを測定
し酸濃度の変化に伴うスペクトル変化を測定した。その
結果を図６に示す。５２０ｎｍ付近の吸収が増加してお
り、この付近のスペクトル変化を測定することにより酸
濃度を測定することができる。

【００３４】本発明は上述したようにセンサ物質７の位
置する場所の環境変化をセンサ物質７の屈折率の変化と
して測定し、検出するものであり、以下の用途等種々の
応用範囲に使用することができる。（１）高速道路、高架橋、トンネル、ダム、飛行場、港
湾設備、工場等の環境汚染物質の濃度等の経時的変化の
測定。（２）オイルパイプライン、オイル貯蔵タンク、ガスラ
イン、ガスタンク、水道ライン、電力ケーブル、通信ケ
ーブル（地上、海底）等のライフラインの漏れ、破断等
の監視、測定。（３）原子力施設、化学プラント等の環境保全の監視、
事故の未然防止。（４）人間の社会生活活動に付随する各種の排出物の処
理、例えばゴミ処理，下水処理、再資源化処理等におけ
る化学変化や異常検知等の測定。（５）酸性雨等地球レベルでの広域環境データの収集。
本発明光ファイバセンサ、並びに光ファイバセンサシス
テムによる測定例を以下に示す。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被測定
試料をサンプリングすることなく、しかも実時間で常時
監視可能な光ファイバセンサを提供できる。また、本発
明光ファイバセンサ及び光ファイバセンサシステムはセ
ンサ物質７部分を被測定物Ｓに接触させれば被測定物が
液体或いは気体であってもその濃度、種類、屈折率等を
容易にかつ正確に測定することができる。また、本発明
は遠隔計測が可能であり、光ファイバセンサシステムを
ネットワーク化することにより多元的計測も可能とな
る、等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。

【図２】図１に示す光ファイバセンサの構造を示す断面
図である。

【図３】本発明光ファイバセンサの他の実施形態を示す
断面図である。

【図４】ヘテロ・コア構造の光ファイバセンサを示す断
面図である。

【図５】センサ物質の種類による測定結果を示すグラフ
である。

【図６】環境雰囲気の変化に対応する測定結果を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１光ファイバセンサの本線体２本線体のコア３本線体のクラッド４光ファイバセンサのセンサ素子５センサ素子のコア６センサ素子のクラッド７センサ物質８センサ素子１０測定機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平間恭子東京都八王子市丹木町１−236 創価大学工学部内Ｆターム(参考） 2G054 AA01 AA02 CE01 EA06 FA16 FB03 GE06 2H038 AA09 BA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光伝送路として配設される光ファイバから
なる本線体と、該本線体の中途部に接続され本線体のコ
アと径の異なるコアを有する比較的短い光ファイバから
なるセンサ素子とからなり、前記センサ素子の外周には
センサ物質を設けてなることを特徴とする光ファイバセ
ンサ。
【請求項２】光伝送路として配設される光ファイバから
なる本線体と、該本線体の中途部に接続され本線体のコ
アと異なる屈折率を有する比較的短い光ファイバからな
るセンサ素子とからなり、前記センサ素子の外周にはセ
ンサ物質を設けてなることを特徴とする光ファイバセン
サ。
【請求項３】センサ素子は本線体の中途部に１個のみ接
続されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の光ファイバセンサ。
【請求項４】センサ素子は本線体の中途部に規則的また
は不規則的な間隔を介して多数個接続されていることを
特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバセン
サ。
【請求項５】本線体を構成する光ファイバのコア径が５
０μｍ、センサ素子を構成する光ファイバのコア径が３
μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の光ファイバセンサ。
【請求項６】光伝送路として配設される光ファイバであ
る本線体と、本線体の中途部に接続され本線体のコアと
異なるコアを有した比較的長さの短い光ファイバである
センサ素子とならなるヘテル・コア構造のセンサ用光フ
ァイバにおいて、センサ素子のコア断面積が本線体のコ
ア断面積の１００分の１以下であることを特徴とするケ
ミカルセンサ用光ファイバ。
【請求項７】本線体を構成する光ファイバのコア径が５
０μｍ、センサ素子を構成する光ファイバのコア径が３
μｍであることを特徴とする請求項６に記載のケミカル
センサ用光ファイバ。
【請求項８】請求項１もしくは請求項２もしくは請求項
６のいずれかに記載の光ファイバセンサと、該光ファイ
バセンサの後方散乱光を利用して光ファイバセンサに設
けたセンサ物質周囲の情報を検出する測定機器とを備え
てなる光ファイバセンサシステムであって、前記光ファ
イバセンサの配設ラインはセンサ素子並びにセンサ物質
の個数、接続間隔を必要により異ならせた複数本の光フ
ァイバセンサからなり、光ファイバセンサと測定機器と
の間には、光ファイバセンサ選択切換え光スイッチが接
続されていることを特徴とする光ファイバセンサシステ
ム。
【請求項９】本線体を構成する光ファイバのコア径が５
０μｍ、センサ素子を構成する光ファイバのコア径が３
μｍであることを特徴とする請求項８に記載の光ファイ
バセンサシステム。
【請求項１０】光伝送路として配設される光ファイバか
らなる本線体と、該本線体の中途部に接続され本線体の
コアと屈折率の異なるコアを有する光伝送可能な材質で
比較的長さが短く形成された光ファイバと、該センサ素
子外周に設けたセンサ物質とからなる光ファイバセンサ
と、該光ファイバセンサの後方散乱光を利用して光ファ
イバセンサに設けたセンサ物質周囲の情報を検出する測
定機器とを備えてなるセンサシステムであり、前記光フ
ァイバセンサの配設ラインはセンサ素子並びにセンサ物
質の個数、接続間隔を必要により異ならせて複数本が配
設され、光ファイバセンサと測定機器との間には、光フ
ァイバセンサ選択切換え光スイッチが接続されているこ
とを特徴とする光ファイバセンサシステム。
【請求項１１】センサ素子は本線体の中途部に規則的ま
たは不規則的な間隔を介して多数個接続されていること
を特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の光ファ
イバセンサシステム。