JP2003035827A - 光ファイバユニット - Google Patents
光ファイバユニットInfo
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- JP2003035827A JP2003035827A JP2001223402A JP2001223402A JP2003035827A JP 2003035827 A JP2003035827 A JP 2003035827A JP 2001223402 A JP2001223402 A JP 2001223402A JP 2001223402 A JP2001223402 A JP 2001223402A JP 2003035827 A JP2003035827 A JP 2003035827A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバの温度制御による光学特性の安定
化に要する時間の短縮化を達成可能で、光ファイバを使
用する装置全体としてのコスト低減・小型化に貢献でき
る光ファイバユニットを提供すること。 【解決手段】 光ファイバ２の外側にパイプ状を呈した
断熱部材３を配設し、光ファイバ２と断熱部材３との間
に位置するともにニクロム線等の可とう性と適度な抵抗
を有した線材よりなる発熱部材４と、光ファイバ２の温
度を検出する温度検出素子５とを備え、全体としても円
形又は楕円形に巻回可能な可とう性を有した光ファイバ
ユニット１とした。
化に要する時間の短縮化を達成可能で、光ファイバを使
用する装置全体としてのコスト低減・小型化に貢献でき
る光ファイバユニットを提供すること。 【解決手段】 光ファイバ２の外側にパイプ状を呈した
断熱部材３を配設し、光ファイバ２と断熱部材３との間
に位置するともにニクロム線等の可とう性と適度な抵抗
を有した線材よりなる発熱部材４と、光ファイバ２の温
度を検出する温度検出素子５とを備え、全体としても円
形又は楕円形に巻回可能な可とう性を有した光ファイバ
ユニット１とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱時定数が小さ
く、実験・試験等の開始後の温度が安定化するまでの時
間を短縮化できる光ファイバユニットに関する。
く、実験・試験等の開始後の温度が安定化するまでの時
間を短縮化できる光ファイバユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバを使用した光セン
サ、光ファイバジャイロ、光源装置等が実用化されてい
るが、光ファイバは温度依存性が大きいため、透過する
光量、周波数、偏波モード、伝播ビーム形状等の光学特
性が変化する場合がある。そこで、例えば特開平１０−
１３２５７９号公報においては、希土類元素ドープ光フ
ァイバの温度を一定に維持するための温度調節装置を有
する光ファイバ光源装置が開示されている。これは、光
ファイバとヒータ線が巻かれたボビンを恒温箱に収容す
ることにより、光ファイバの温度を一定に制御すること
ができ、高精度が要求される測定装置（光ファイバジャ
イロ）に使用可能としたものである。
サ、光ファイバジャイロ、光源装置等が実用化されてい
るが、光ファイバは温度依存性が大きいため、透過する
光量、周波数、偏波モード、伝播ビーム形状等の光学特
性が変化する場合がある。そこで、例えば特開平１０−
１３２５７９号公報においては、希土類元素ドープ光フ
ァイバの温度を一定に維持するための温度調節装置を有
する光ファイバ光源装置が開示されている。これは、光
ファイバとヒータ線が巻かれたボビンを恒温箱に収容す
ることにより、光ファイバの温度を一定に制御すること
ができ、高精度が要求される測定装置（光ファイバジャ
イロ）に使用可能としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術のように光ファイバをボビンに巻いて温度制
御する方法では、通常１２５〜４００μｍ程度の直径で
ある光ファイバそのものの熱容量は僅かであるにもかか
わらずボビンの分の熱容量が増加されるので、光ファイ
バを温度制御して光量、周波数、波長等の平衡がとれる
までに長時間必要であった。つまり、ボビンを使用する
ことにより熱伝導性は向上するものの熱容量が大きくな
り熱時定数が増大するので、光ファイバの温度制御によ
る光学特性の安定化に要する時間の短縮化要求に反する
ものであった。
た従来技術のように光ファイバをボビンに巻いて温度制
御する方法では、通常１２５〜４００μｍ程度の直径で
ある光ファイバそのものの熱容量は僅かであるにもかか
わらずボビンの分の熱容量が増加されるので、光ファイ
バを温度制御して光量、周波数、波長等の平衡がとれる
までに長時間必要であった。つまり、ボビンを使用する
ことにより熱伝導性は向上するものの熱容量が大きくな
り熱時定数が増大するので、光ファイバの温度制御によ
る光学特性の安定化に要する時間の短縮化要求に反する
ものであった。
【０００４】また、このようなボビンを使用することで
熱容量が大きくなると、環境変化温度に対する応答性を
満足させるには温度制御の電力も大きくする必要があ
り、コスト上昇と制御装置の大型化に繋がる恐れがあっ
た。
熱容量が大きくなると、環境変化温度に対する応答性を
満足させるには温度制御の電力も大きくする必要があ
り、コスト上昇と制御装置の大型化に繋がる恐れがあっ
た。
【０００５】それゆえ、本発明は、以上の事情を背景に
なされたものであり、光ファイバの温度制御による光学
特性の安定化に要する時間の短縮化を達成可能で、光フ
ァイバを使用する装置全体としてのコスト低減・小型化
に貢献できる光ファイバユニットを提供することを技術
的課題とするものである。
なされたものであり、光ファイバの温度制御による光学
特性の安定化に要する時間の短縮化を達成可能で、光フ
ァイバを使用する装置全体としてのコスト低減・小型化
に貢献できる光ファイバユニットを提供することを技術
的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、光ファイバの外側にパイプ状を呈した断
熱部材を配設し、前記光ファイバと前記断熱部材との間
に発熱部材を備えたことを特徴とする光ファイバユニッ
トとした。
め、本発明は、光ファイバの外側にパイプ状を呈した断
熱部材を配設し、前記光ファイバと前記断熱部材との間
に発熱部材を備えたことを特徴とする光ファイバユニッ
トとした。
【０００７】本発明に係る光ファイバユニットによれ
ば、パイプ状を呈した断熱部材の内側に光ファイバと近
接した発熱部材を備えてあるので、光ファイバを効果的
に加熱することができる。従って、光ファイバが所望の
温度で平衡に達するまでの時間、すなわち熱時定数を著
しく減少させることができる。つまり、光ファイバの温
度制御による光学特性の安定化に要する時間を短縮化す
ることができ、所要電力も小さくなることより光ファイ
バを使用する装置全体としてのコスト低減・小型化に貢
献できる光ファイバユニットを提供することが可能とな
る。
ば、パイプ状を呈した断熱部材の内側に光ファイバと近
接した発熱部材を備えてあるので、光ファイバを効果的
に加熱することができる。従って、光ファイバが所望の
温度で平衡に達するまでの時間、すなわち熱時定数を著
しく減少させることができる。つまり、光ファイバの温
度制御による光学特性の安定化に要する時間を短縮化す
ることができ、所要電力も小さくなることより光ファイ
バを使用する装置全体としてのコスト低減・小型化に貢
献できる光ファイバユニットを提供することが可能とな
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバユ
ニットの実施の形態を、図面を用いて説明する。
ニットの実施の形態を、図面を用いて説明する。
【０００９】図１は、本発明に係る光ファイバユニット
の一実施形態を模式的に示した軸方向主要断面図であ
る。図１において、光ファイバユニット１は、光ファイ
バ２と、その外側に配設された断熱部材３、光ファイバ
２と断熱部材３の間に備えられた発熱部材４及び温度検
出素子５から構成されている。
の一実施形態を模式的に示した軸方向主要断面図であ
る。図１において、光ファイバユニット１は、光ファイ
バ２と、その外側に配設された断熱部材３、光ファイバ
２と断熱部材３の間に備えられた発熱部材４及び温度検
出素子５から構成されている。
【００１０】光ファイバ２は、可とう性を有した従来の
光ファイバ心線であり、シングルモードファイバ、マル
チモードファイバ、偏波面保持ファイバ等の種類を選ば
ず使用できる。また、設定温度によっては、樹脂ファイ
バでも対応可能である。光ファイバ２の図１における左
端が入射結合端、右端が出射結合端となっている。
光ファイバ心線であり、シングルモードファイバ、マル
チモードファイバ、偏波面保持ファイバ等の種類を選ば
ず使用できる。また、設定温度によっては、樹脂ファイ
バでも対応可能である。光ファイバ２の図１における左
端が入射結合端、右端が出射結合端となっている。
【００１１】断熱部材３は、可とう性を有した従来の独
立発泡樹脂よりなるが、熱抵抗の大きい材質であれば種
類を選ばず使用できる。断熱部材３はパイプ状を呈して
おり、光ファイバ２の外側に僅かな空間を介して配設さ
れている。断熱部材３の両端には左端蓋３ａと右端蓋３
ｂが密着されており、断熱部材３の内部は外気から断熱
されている。尚、図１では、説明の便のため模式的に記
載してあるが、本実施形態においては、光ファイバ２の
直径は約５００μｍ、断熱部材３の外径は約１ｍｍで長
さは２〜３ｍであり、光ファイバ２と断熱部材３との間
の空間の体積も微小となっている。
立発泡樹脂よりなるが、熱抵抗の大きい材質であれば種
類を選ばず使用できる。断熱部材３はパイプ状を呈して
おり、光ファイバ２の外側に僅かな空間を介して配設さ
れている。断熱部材３の両端には左端蓋３ａと右端蓋３
ｂが密着されており、断熱部材３の内部は外気から断熱
されている。尚、図１では、説明の便のため模式的に記
載してあるが、本実施形態においては、光ファイバ２の
直径は約５００μｍ、断熱部材３の外径は約１ｍｍで長
さは２〜３ｍであり、光ファイバ２と断熱部材３との間
の空間の体積も微小となっている。
【００１２】発熱部材４は、ニクロム線等の可とう性と
適度な抵抗を有した線材よりなり、光ファイバ２と断熱
部材３との間に、光ファイバに沿って配設されている。
発熱部材４の両端には、通電用電極部を介してリード線
にはんだ付けや溶接等で電気的に接続され、さらにリー
ド線は外部の温度制御装置６に接続されている。
適度な抵抗を有した線材よりなり、光ファイバ２と断熱
部材３との間に、光ファイバに沿って配設されている。
発熱部材４の両端には、通電用電極部を介してリード線
にはんだ付けや溶接等で電気的に接続され、さらにリー
ド線は外部の温度制御装置６に接続されている。
【００１３】温度検出素子５は、断熱部材３の内側に光
ファイバ２に近接して配置され、光ファイバ２の温度を
検出している。図１において、温度検出素子５は、断熱
部材３の左端蓋３ａ近傍に位置しているが、断熱部材３
の長手方向の位置は任意でもよく、リード線を介して温
度制御装置６に接続されている。本実施形態において
は、温度検出素子５としてサーミスタ（２５℃で１０ｋ
Ωの抵抗値）を使用し、検出温度を４５〜７０℃程度に
なるよう温度制御装置６を設定してある。温度制御装置
６は、定電流ＰＩＤ制御回路が内蔵されており、温度検
出素子５で検出した温度のフィードバック信号によっ
て、光ファイバ２の温度が一定になるよう、発熱部材４
への出力を制御している。
ファイバ２に近接して配置され、光ファイバ２の温度を
検出している。図１において、温度検出素子５は、断熱
部材３の左端蓋３ａ近傍に位置しているが、断熱部材３
の長手方向の位置は任意でもよく、リード線を介して温
度制御装置６に接続されている。本実施形態において
は、温度検出素子５としてサーミスタ（２５℃で１０ｋ
Ωの抵抗値）を使用し、検出温度を４５〜７０℃程度に
なるよう温度制御装置６を設定してある。温度制御装置
６は、定電流ＰＩＤ制御回路が内蔵されており、温度検
出素子５で検出した温度のフィードバック信号によっ
て、光ファイバ２の温度が一定になるよう、発熱部材４
への出力を制御している。
【００１４】上記のように構成された本発明の実施形態
に係る光ファイバユニットの作用を説明する。光ファイ
バ２の温度制御が開始されると、発熱部材４に電流が流
れ加熱される。発熱部材４は、断熱部材３の内側に光フ
ァイバ２に沿って配設されているため、発熱部材４の温
度が上昇するとともに断熱部材４の内側の空間及び光フ
ァイバ２の温度も上昇する。温度制御装置６に入力され
る温度検出素子５で検出した温度のフィードバック信号
が設定温度になると、温度制御装置６により発熱部材４
への出力が制御され、光ファイバ２は設定温度で平衡と
なる。
に係る光ファイバユニットの作用を説明する。光ファイ
バ２の温度制御が開始されると、発熱部材４に電流が流
れ加熱される。発熱部材４は、断熱部材３の内側に光フ
ァイバ２に沿って配設されているため、発熱部材４の温
度が上昇するとともに断熱部材４の内側の空間及び光フ
ァイバ２の温度も上昇する。温度制御装置６に入力され
る温度検出素子５で検出した温度のフィードバック信号
が設定温度になると、温度制御装置６により発熱部材４
への出力が制御され、光ファイバ２は設定温度で平衡と
なる。
【００１５】具体的には、環境温度（外気温）が２５℃
のとき、設定温度を５０℃とした場合において、５０±
０．２℃以内の温度平衡を得るのに、本実施形態では約
１〜２分の熱時定数となった。それに対して、同じ条件
における従来技術の熱時定数は約１〜２時間であった。
すなわち、本実施形態では、光ファイバ２を使用した装
置による実験・試験等の開始後、光ファイバ２の温度が
安定化するまでの時間をほとんど待つ必要がなくなるの
で、実験時間等を短縮化することができる。また、温度
制御装置６の省電力化、小型化が可能となる。
のとき、設定温度を５０℃とした場合において、５０±
０．２℃以内の温度平衡を得るのに、本実施形態では約
１〜２分の熱時定数となった。それに対して、同じ条件
における従来技術の熱時定数は約１〜２時間であった。
すなわち、本実施形態では、光ファイバ２を使用した装
置による実験・試験等の開始後、光ファイバ２の温度が
安定化するまでの時間をほとんど待つ必要がなくなるの
で、実験時間等を短縮化することができる。また、温度
制御装置６の省電力化、小型化が可能となる。
【００１６】以上のように、本発明に係る光ファイバユ
ニットにおいては、パイプ状を呈した断熱部材３の内側
に光ファイバ２と近接した発熱部材４を備えてあるの
で、光ファイバ２を効果的に加熱することができる。従
って、光ファイバ２が所望の温度で平衡に達するまでの
時間、すなわち熱時定数を著しく減少させることができ
る。つまり、光ファイバ２の温度制御による光学特性の
安定化に要する時間を短縮化することができ、所要電力
も小さくなることより光ファイバ２を使用する装置全体
としてのコスト低減・小型化に貢献することができる。
その結果、光ファイバ増幅器等の、高性能及び小型化が
要求される装置においても使用することが可能となる。
ニットにおいては、パイプ状を呈した断熱部材３の内側
に光ファイバ２と近接した発熱部材４を備えてあるの
で、光ファイバ２を効果的に加熱することができる。従
って、光ファイバ２が所望の温度で平衡に達するまでの
時間、すなわち熱時定数を著しく減少させることができ
る。つまり、光ファイバ２の温度制御による光学特性の
安定化に要する時間を短縮化することができ、所要電力
も小さくなることより光ファイバ２を使用する装置全体
としてのコスト低減・小型化に貢献することができる。
その結果、光ファイバ増幅器等の、高性能及び小型化が
要求される装置においても使用することが可能となる。
【００１７】また、上記した本実施形態においては、可
とう性を有した断熱部材３及び発熱部材４を使用したの
で、光ファイバユニット１全体としても円形又は楕円形
に巻回可能な可とう性を有しており、図２に示すよう
に、断熱収容箱８の内部に光ファイバユニット１を巻回
して収納することができる。よって、光ファイバ２の更
に高い保温性の確保と、光ファイバ２を使用した装置全
体の小型化が可能となる。
とう性を有した断熱部材３及び発熱部材４を使用したの
で、光ファイバユニット１全体としても円形又は楕円形
に巻回可能な可とう性を有しており、図２に示すよう
に、断熱収容箱８の内部に光ファイバユニット１を巻回
して収納することができる。よって、光ファイバ２の更
に高い保温性の確保と、光ファイバ２を使用した装置全
体の小型化が可能となる。
【００１８】更に、断熱部材３は、外部から光ファイバ
２へ加わる応力を緩和する機能も有しているため、マイ
クロベントの発生による光学特性の損失を低減すること
ができる。
２へ加わる応力を緩和する機能も有しているため、マイ
クロベントの発生による光学特性の損失を低減すること
ができる。
【００１９】尚、上記した実施形態では、ニクロム線等
の可とう性と適度な抵抗を有した線材よりなり、光ファ
イバに沿って配設されている発熱部材の例を示したが、
本発明の実施にあたっては、線材を螺旋状に形成して光
ファイバの外側に配設したり、円筒状の形状を呈したも
のやゲル状導電発熱部材であったり、発熱塗料を光ファ
イバに付着させたものであっても、上記した実施形態と
同様の効果を得ることができる。
の可とう性と適度な抵抗を有した線材よりなり、光ファ
イバに沿って配設されている発熱部材の例を示したが、
本発明の実施にあたっては、線材を螺旋状に形成して光
ファイバの外側に配設したり、円筒状の形状を呈したも
のやゲル状導電発熱部材であったり、発熱塗料を光ファ
イバに付着させたものであっても、上記した実施形態と
同様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバの温度制御による光学特性の安定化に要する
時間の短縮化を達成可能で、光ファイバを使用する装置
全体としてのコスト低減・小型化に貢献できる光ファイ
バユニットを提供することが可能となる。
光ファイバの温度制御による光学特性の安定化に要する
時間の短縮化を達成可能で、光ファイバを使用する装置
全体としてのコスト低減・小型化に貢献できる光ファイ
バユニットを提供することが可能となる。
【図１】本発明に係る光ファイバユニットの一実施形態
を模式的に示した軸方向主要断面図である。
を模式的に示した軸方向主要断面図である。
【図２】本発明に係る光ファイバユニットを収納した断
熱収納箱の断面図である。
熱収納箱の断面図である。
１ 光ファイバユニット
２ 光ファイバ
３ 断熱部材
４ 発熱部材
５ 温度検出素子
Claims (5)
- 【請求項１】 光ファイバの外側にパイプ状を呈した断
熱部材を配設し、前記光ファイバと前記断熱部材との間
に発熱部材を備えたことを特徴とする光ファイバユニッ
ト。 - 【請求項２】 前記断熱部材は可とう性を有していると
ともに、全体としても円形又は楕円形に巻回可能な可と
う性を有していることを特徴とする請求項１に記載の光
ファイバユニット。 - 【請求項３】 前記断熱部材は、樹脂又は発泡樹脂から
なることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバユニ
ット。 - 【請求項４】 前記断熱部材の内側に、前記光ファイバ
の温度を検出する温度検出素子を配置したことを特徴と
する請求項１〜３に記載の光ファイバユニット。 - 【請求項５】 前記発熱部材は、前記光ファイバに沿っ
て配設されたニクロム線であることを特徴とする請求項
１〜４に記載の光ファイバユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223402A JP2003035827A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 光ファイバユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223402A JP2003035827A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 光ファイバユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003035827A true JP2003035827A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19056748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001223402A Pending JP2003035827A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 光ファイバユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003035827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014114526A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Toray Ind Inc | 防振ゴムライナー用の伸縮性織編物 |
-
2001
- 2001-07-24 JP JP2001223402A patent/JP2003035827A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014114526A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Toray Ind Inc | 防振ゴムライナー用の伸縮性織編物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080619 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090414 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090818 |