JP2005337845A - Optical fiber for strain sensor - Google Patents

Optical fiber for strain sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2005337845A
JP2005337845A JP2004155849A JP2004155849A JP2005337845A JP 2005337845 A JP2005337845 A JP 2005337845A JP 2004155849 A JP2004155849 A JP 2004155849A JP 2004155849 A JP2004155849 A JP 2004155849A JP 2005337845 A JP2005337845 A JP 2005337845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
fiber
strain sensor
coating layer
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004155849A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigehiro Endo
重広 遠藤
Hiroshi Naruse
央 成瀬
Hitoshi Kumagai
仁志 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Hitachi Cable Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Hitachi Cable Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Hitachi Cable Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP2004155849A priority Critical patent/JP2005337845A/en
Publication of JP2005337845A publication Critical patent/JP2005337845A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber for a strain sensor capable of preventing increase of a transmission loss and enlarging a strain measuring dynamic range. <P>SOLUTION: In this optical fiber 1 for the strain sensor installed on a measuring object and used for measuring a strain of the measuring object, a coating layer 3 comprising polyimide is formed on the outer periphery of an optical fiber 2 having a plurality of vacancies in a clad provided on the periphery of a core. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、構造物に貼り付けたり、構造物や地中に埋め込んだりするなどして被測定対象物に設置され、構造物や地中等の被測定対象物の歪みを測定するために使用される歪みセンサ用光ファイバに関するものである。   The present invention is installed on a measurement target object by being attached to a structure or embedded in a structure or underground, and is used for measuring distortion of the measurement target object such as a structure or the ground. The present invention relates to an optical fiber for a strain sensor.

従来の歪みセンサ用光ファイバとしては、図4(a)に示すような歪みセンサ用光ファイバ41がある(例えば、特許文献1参照)。歪みセンサ用光ファイバ41は、光ファイバ42の外周に紫外線硬化樹脂43を被覆し、紫外線硬化樹脂43の外周に、光ファイバ42の断線を防止するための繊維強化プラスチック44を被覆したものである。繊維強化プラスチック44には、構造物や土との固着をより確実にするために、図4(b)に示すようなスパイラル状の突起45bや、図4(c)に示すような鍔状の突起45cや、図4(d)に示すようなメッシュ状の凹凸45dが設けられる。   As a conventional strain sensor optical fiber, there is a strain sensor optical fiber 41 as shown in FIG. 4A (see, for example, Patent Document 1). The strain sensor optical fiber 41 is obtained by coating the outer periphery of the optical fiber 42 with an ultraviolet curable resin 43 and coating the outer periphery of the ultraviolet curable resin 43 with a fiber reinforced plastic 44 for preventing disconnection of the optical fiber 42. . The fiber reinforced plastic 44 has a spiral protrusion 45b as shown in FIG. 4B or a hook-like shape as shown in FIG. Protrusions 45c and mesh-like irregularities 45d as shown in FIG. 4 (d) are provided.

また、従来の歪みセンサ用光ファイバとしては、図4(a)の繊維強化プラスチック44の外周にさらにポリエチレンを被覆し、そのポリエチレンに構造物や地中に埋め込んだ際のグリップ性(密着性)を向上させるための凹凸状のエンボス加工を施したものもある(例えば、特許文献2参照)。   Further, as a conventional optical fiber for a strain sensor, the outer periphery of the fiber reinforced plastic 44 shown in FIG. 4A is further coated with polyethylene, and grip properties (adhesion) when the polyethylene is embedded in a structure or the ground. Some have been subjected to uneven embossing to improve the thickness (for example, see Patent Document 2).

特開2000−227368号公報JP 2000-227368 A 特開2002−23030号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23030

しかしながら、従来の歪みセンサ用光ファイバ41は、光ファイバ42として、一般に光通信用のシングルモード光ファイバ(ITU−T.Rec.G.652.B準拠)を使用している。通常シングルモード光ファイバは、波長が1.55μmの光において、曲げ径φ20mmで曲げたときの曲げ損失が5dB/m以上と非常に大きい。   However, the conventional strain sensor optical fiber 41 generally uses a single mode optical fiber (compliant with ITU-T. Rec. G. 652.B) for optical communication as the optical fiber 42. Normally, a single mode optical fiber has a very large bending loss of 5 dB / m or more when bent with a bending diameter of 20 mm in light having a wavelength of 1.55 μm.

したがって、この光ファイバ42の外側に繊維強化プラスチック44を被覆すると、繊維強化プラスチック44が硬化収縮する製造時において、光ファイバ42は側圧を受けて小曲がりするので、製造後の歪みセンサ用光ファイバ41の伝送損失が増加してしまうという問題がある。   Accordingly, when the fiber reinforced plastic 44 is coated on the outside of the optical fiber 42, the fiber reinforced plastic 44 is cured and shrunk, and thus the optical fiber 42 receives a side pressure and bends slightly. There is a problem that the transmission loss of 41 increases.

また、従来の歪みセンサ用光ファイバ41は、光ファイバ42の外周に紫外線硬化樹脂43を被覆している。紫外線硬化樹脂43は、光ファイバ42のガラス部分(クラッド層)との密着度が小さい(密着性が低い)ので、歪みセンサ用光ファイバ41に大きな歪みが加わったとき、紫外線硬化樹脂43が光ファイバ42から剥離する可能性がある。   Further, in the conventional strain sensor optical fiber 41, an ultraviolet curable resin 43 is coated on the outer periphery of the optical fiber 42. Since the ultraviolet curable resin 43 has a low degree of adhesion (low adhesion) with the glass portion (cladding layer) of the optical fiber 42, when the strain sensor optical fiber 41 is subjected to a large strain, the ultraviolet curable resin 43 is light. There is a possibility of peeling from the fiber 42.

この剥離が発生した場合、光ファイバ42の中心部に歪みが伝わらずに、歪みセンサ用光ファイバ41の歪み測定感度が劣化することになる。そのため、従来の歪みセンサ用光ファイバ41は、歪み測定ダイナミックレンジをあまり大きくとることができないという問題がある。   When this peeling occurs, strain is not transmitted to the central portion of the optical fiber 42, but the strain measurement sensitivity of the strain sensor optical fiber 41 is deteriorated. For this reason, the conventional strain sensor optical fiber 41 has a problem that the strain measurement dynamic range cannot be made too large.

そこで、本発明の目的は、伝送損失の増加を防ぎ、歪み測定ダイナミックレンジを拡大できる歪みセンサ用光ファイバを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical fiber for a strain sensor that can prevent an increase in transmission loss and expand a strain measurement dynamic range.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、被測定対象物に設置され、該被測定対象物の歪みを測定するために使用される歪みセンサ用光ファイバにおいて、コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバの外周に、ポリイミドからなる被覆層が形成されている歪みセンサ用光ファイバである。   The present invention was devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 is for a strain sensor that is installed in a measurement object and used to measure the distortion of the measurement object. An optical fiber for a strain sensor, in which a coating layer made of polyimide is formed on the outer periphery of an optical fiber having a plurality of holes in a clad provided around a core.

請求項2の発明は、被測定対象物に設置され、該被測定対象物の歪みを測定するために使用される歪みセンサ用光ファイバにおいて、コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバの外周に、ポリイミドからなる第一の被覆層が形成され、第一の被覆層の外周に繊維強化プラスチックからなる第二の被覆層が形成され、第二の被覆層の外周にポリエチレンからなる第三の被覆層が形成され、第三の被覆層の外周にエンボス加工が施されている歪みセンサ用光ファイバである。   The invention of claim 2 is an optical fiber for a strain sensor that is installed on an object to be measured and is used to measure the strain of the object to be measured, and a plurality of voids are provided in a cladding provided around the core. A first coating layer made of polyimide is formed on the outer periphery of the optical fiber having holes, and a second coating layer made of fiber-reinforced plastic is formed on the outer periphery of the first coating layer, and the outer periphery of the second coating layer A strain sensor optical fiber having a third coating layer made of polyethylene and an embossed outer periphery of the third coating layer.

請求項3の発明は、上記光ファイバは、コアの周囲に設けられたクラッド内に、コアの中心軸を対称軸として線対称、かつ等間隔となるように、3〜10μmの内径を有する空孔が4本以上で偶数本コアを取り囲むように形成されて構成され、波長が1.55μmの光において、曲げ径φ20mmでの曲げ損失が1dB/m以下のホーリーファイバである請求項1または2記載の歪みセンサ用光ファイバである。   According to a third aspect of the present invention, the optical fiber has an inner diameter of 3 to 10 μm in a clad provided around the core so as to be line symmetric with respect to the central axis of the core and at equal intervals. 3. A holey fiber having four or more holes and surrounding an even number of cores, and having a bending loss of 1 dB / m or less at a bending diameter of 20 mm in light having a wavelength of 1.55 μm. It is an optical fiber for distortion sensors given in the description.

本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。   According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

(1)伝送損失の増加を防止できる。   (1) An increase in transmission loss can be prevented.

(2)歪み測定ダイナミックレンジを拡大できる。   (2) The strain measurement dynamic range can be expanded.

以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好適実施の形態を示す歪みセンサ用光ファイバの構造図である。   FIG. 1 is a structural diagram of an optical fiber for a strain sensor showing a preferred embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施の形態に係る歪みセンサ用光ファイバ1は、コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバ2の外周に、ポリイミドからなる第一の被覆層3を形成し、第一の被覆層3の外周に、光ファイバ2の断線を防止するための繊維強化プラスチック(例えば、ガラスFRP)からなる第二の被覆層4を形成し、第二の被覆層4の外周にポリエチレンからなる第三の被覆層5を形成し、第三の被覆層5の外周に、構造物や地中に埋め込んだ際のグリップ性(密着性)を向上させるための凹凸状(図1では凹状)のエンボス加工を施し、横断面が略U字状の凹部6を形成したものである。   As shown in FIG. 1, the strain sensor optical fiber 1 according to the present embodiment is a first made of polyimide on the outer periphery of an optical fiber 2 having a plurality of holes in a clad provided around a core. A coating layer 3 is formed, and a second coating layer 4 made of fiber reinforced plastic (for example, glass FRP) for preventing disconnection of the optical fiber 2 is formed on the outer periphery of the first coating layer 3. In order to improve the grip property (adhesiveness) when the third coating layer 5 made of polyethylene is formed on the outer periphery of the coating layer 4 and embedded in the structure or the ground on the outer periphery of the third coating layer 5. The concave-convex shape (concave shape in FIG. 1) is embossed to form a concave portion 6 having a substantially U-shaped cross section.

ここで、「コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバ」について説明する。   Here, “an optical fiber having a plurality of holes in a clad provided around the core” will be described.

近年、従来のコアとクラッドからなる光ファイバでは実現し得ない特長をもった光ファイバとして、フォトニッククリスタル光ファイバ(PCF:Photonic Crystal Fiber)が注目を集めている。PCFとは、フォトニック結晶構造がクラッド内に設けてある光ファイバである。フォトニック結晶構造とは屈折率の周期構造のことである。具体的には、クラッド部に蜂の巣のようなハニカム構造の空間を設けることで、光の禁制帯であるフォトニックバンドギャップ(PBG:Photonic Band Gap)を発生させている。   In recent years, a photonic crystal fiber (PCF) has attracted attention as an optical fiber having features that cannot be realized with an optical fiber composed of a conventional core and cladding. PCF is an optical fiber in which a photonic crystal structure is provided in a clad. The photonic crystal structure is a periodic structure having a refractive index. Specifically, by providing a honeycomb-structured space such as a honeycomb in the cladding, a photonic band gap (PBG) that is a forbidden band of light is generated.

例えば、KnightらはScience282,1476,(1998)において、PBGを導波原理とするPCFを報告しており、また、CreganらはScience,285,1537,(1999)において、PBG構造を導波原理とする中空コアのPCFの報告を行っている。   For example, Knight et al., In Science 282, 1476, (1998) report PCF using PBG as a guiding principle, and Cregan et al., In Science, 285, 1537, (1999), describes a PBG structure as a guiding principle. The hollow core PCF is reported.

また最近、完全なPBG構造を有している光ファイバではないが、コアとクラッドのガラス組成の違いにより、比屈折率差を持たせた従来の光ファイバのコア近傍のクラッド内に複数の空孔を形成し、クラッドの実効的な屈折率を下げて、コア/クラッド間の比屈折率差を拡大することで、従来得られなかった特長を有するホーリーファイバが報告されている。   Recently, although not an optical fiber having a perfect PBG structure, due to the difference in the glass composition of the core and the cladding, a plurality of voids are present in the cladding in the vicinity of the core of the conventional optical fiber having a relative refractive index difference. A holey fiber having a feature that has not been obtained in the past has been reported by forming holes, lowering the effective refractive index of the clad, and expanding the relative refractive index difference between the core and the clad.

このホーリーファイバの特長は、空孔の屈折率が約1であり、実効的な比屈折率差がコアとクラッドからなる通常のシングルモード光ファイバよりはるかに大きいことから、コアへの光の閉じ込め効果が高い点である。このため、ホーリーファイバは、ホーリーファイバを曲げた時に発生する曲げ損失が極めて小さいという特長を有する。   The feature of this holey fiber is that the refractive index of the hole is about 1, and the effective relative refractive index difference is much larger than that of a normal single mode optical fiber consisting of a core and a clad. This is a highly effective point. For this reason, the holey fiber has a feature that bending loss generated when the holey fiber is bent is extremely small.

例えば、姚らは(姚兵等「ホーリーファイバの実用化に関する一検討」、信学技報、社団法人電子情報通信学会、2003年1月16日、第102巻、第581号、p.47−50)において、通常のシングルモード光ファイバの構造を有する光ファイバのコア近傍のクラッド内に4〜6本の空孔を形成したホーリーファイバにより、コア/クラッド間の実効的な比屈折率差を拡大することで、曲げ損失が通常のシングルモード光ファイバに比べて1/100になるホーリーファイバを実現したことを報告している。   For example, Tatsumi et al. (Merber et al. “A Study on Practical Use of Holy Fiber”, IEICE Technical Report, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, January 16, 2003, Vol. -50), an effective relative refractive index difference between the core and the clad is obtained by the holey fiber in which 4 to 6 holes are formed in the clad near the core of the optical fiber having the structure of a normal single mode optical fiber. It has been reported that a holey fiber whose bending loss is 1/100 that of a normal single mode optical fiber has been realized.

図2は、本実施の形態で使用するホーリーファイバを示す横断面図である。図2に示すように、図1の光ファイバ2として使用するホーリーファイバ20は、純粋石英にゲルマニウムが添加されたコア21の周囲に設けられた純粋石英からなるクラッド22内に、コア21の中心軸を対称軸として線対称、かつ等間隔となるように、コア21を取り囲んで軸方向に延びる内径dが3〜10μm、好ましくは5〜8μm、さらに好ましくは6〜7μmの空孔23が4本以上、好ましくは4〜8本で偶数本(図2では6本)形成されて構成される。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a holey fiber used in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the holey fiber 20 used as the optical fiber 2 in FIG. 1 includes a center of the core 21 in a clad 22 made of pure quartz provided around a core 21 in which germanium is added to pure quartz. Four holes 23 having an inner diameter d that surrounds the core 21 and extends in the axial direction so as to be line-symmetrical and equidistant with respect to the axis of symmetry are 3 to 10 μm, preferably 5 to 8 μm, more preferably 6 to 7 μm. More than this, preferably 4 to 8, and even numbers (six in FIG. 2) are formed.

また、ホーリーファイバ20は、波長が1.55μmの光において、曲げ径φ20mmでの曲げ損失が1dB/m以下、好ましくは0.1dB/m以下、さらに好ましくは0.05dB/m以下としたものである。   The holey fiber 20 has a bending loss of 1 dB / m or less, preferably 0.1 dB / m or less, more preferably 0.05 dB / m or less at a bending diameter of 20 mm in light having a wavelength of 1.55 μm. It is.

空孔23の内径dを3〜10μmとしたのは、空孔23の内径dが3μm未満だとホーリーファイバ20の曲げ損失があまり小さくならないからであり、空孔23の内径dが10μmを超えると、ホーリーファイバ20の曲げ損失をさらに小さくする効果が得られないからである。   The reason why the inner diameter d of the hole 23 is 3 to 10 μm is that if the inner diameter d of the hole 23 is less than 3 μm, the bending loss of the holey fiber 20 does not become so small, and the inner diameter d of the hole 23 exceeds 10 μm. This is because the effect of further reducing the bending loss of the holey fiber 20 cannot be obtained.

空孔23の本数を4本以上で偶数本としたのは、空孔23が2本だとホーリーファイバ20の曲げ損失があまり小さくならないからであり、空孔23が奇数本だとホーリーファイバ20に応力が加わったときに、局所的に応力集中する部分が発生する場合があるからである。   The reason why the number of the holes 23 is four or more and the even number is that if the number of the holes 23 is two, the bending loss of the holey fiber 20 is not so small, and if the number of the holes 23 is an odd number, the holey fiber 20 is not. This is because when stress is applied to the film, a portion where stress is concentrated locally may occur.

波長が1.55μmの光において、曲げ径φ20mmでの曲げ損失を1dB/m以下としたのは、一般にホーリーファイバ20に伝送させる光の波長が1.55μmであり、曲げ径φ20mmでの曲げ損失が1dB/mを超えると、製造後の歪みセンサ用光ファイバ1の伝送損失が増加するからである。   In light having a wavelength of 1.55 μm, the bending loss at a bending diameter of φ20 mm is set to 1 dB / m or less. Generally, the wavelength of light transmitted to the holey fiber 20 is 1.55 μm, and the bending loss at a bending diameter of φ20 mm. This is because the transmission loss of the optical fiber 1 for strain sensor after manufacture increases when the value exceeds 1 dB / m.

図3は、ホーリーファイバの曲げ特性の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of bending characteristics of a holey fiber.

図3では、4本の空孔を有するホーリーファイバにおいて、波長が1.55μmの光を伝送したときの曲げ特性を、各空孔の空孔径d(μm)を横軸にとり、縦軸を曲げ径φ20mmのときの曲げ損失(dB/m)にとって示した。   In FIG. 3, in a holey fiber having four holes, the bending characteristics when light having a wavelength of 1.55 μm is transmitted are plotted with the hole diameter d (μm) of each hole on the horizontal axis and the vertical axis bent. It was shown for the bending loss (dB / m) when the diameter was 20 mm.

図3に示すように、空孔が存在しないホーリーファイバ、すなわちシングルモード光ファイバは、曲げ損失が5dB/mを超えており非常に大きい。空孔を有するホーリーファイバは、空孔径dが大きくなるにつれて曲げ損失が低下することがわかる。特に、空孔径dが3μmの空孔を有するホーリーファイバは曲げ損失が1dB/mであり、空孔径dが7μmの空孔を有するホーリーファイバは曲げ損失が0.3dB/mであり、空孔径dが10μmの空孔を有するホーリーファイバは曲げ損失が0.04dB/mである。   As shown in FIG. 3, a holey fiber having no holes, that is, a single mode optical fiber, has a very large bending loss exceeding 5 dB / m. It can be seen that hole loss of holey fibers having holes decreases as the hole diameter d increases. In particular, a holey fiber having holes with a hole diameter d of 3 μm has a bending loss of 1 dB / m, and a holey fiber having holes with a hole diameter d of 7 μm has a bending loss of 0.3 dB / m. A holey fiber having holes with d of 10 μm has a bending loss of 0.04 dB / m.

次に、歪みセンサ用光ファイバ1の使用方法を説明する。   Next, a method for using the strain sensor optical fiber 1 will be described.

歪みセンサ用光ファイバ1は、ビルディング、橋梁、トンネル等のコンクリート構造物に貼り付けたり、その構造物や地中に埋め込んだりして設置され、これら構造物や地中等の被測定対象物の歪みを測定するために使用される。   The strain sensor optical fiber 1 is installed on a concrete structure such as a building, a bridge, or a tunnel, or is embedded in the structure or the ground. The strain or the object to be measured such as the ground is distorted. Used to measure.

具体的には、設置された歪みセンサ用光ファイバ1の一端あるいは両端に光を入射し、その反射光、散乱光(例えば、後方散乱光)、光損失を測定することにより、歪みセンサ用光ファイバ1が設置された範囲の長さ方向に亘って、構造物や地中の歪みだけでなく、温度分布などの種々の物理量を測定できる。   Specifically, light is incident on one or both ends of the installed strain sensor optical fiber 1, and the reflected light, scattered light (for example, backscattered light), and light loss are measured, whereby the strain sensor light. Various physical quantities, such as temperature distribution, can be measured over the length of the range in which the fiber 1 is installed, as well as structural and underground strains.

本実施の形態の作用を説明する。   The operation of the present embodiment will be described.

歪みセンサ用光ファイバ1は、光通信用の光ファイバとして一般に使用される通常のシングルモード光ファイバに比べて、曲げ損失が極めて小さく、曲げに強いホーリーファイバ20を図1の光ファイバ2として使用している。ホーリーファイバ20の外側に繊維強化プラスチックからなる第二の被覆層4を形成すると、第二の被覆層4が硬化収縮する製造時において、ホーリーファイバ20は側圧を受けて小曲がりするが、ホーリーファイバ20は曲げに強いので、製造後の歪みセンサ用光ファイバ1を伝送する光の伝送損失の増加を防止できる。   The strain sensor optical fiber 1 uses a holey fiber 20 as the optical fiber 2 shown in FIG. 1 that has a very small bending loss and is resistant to bending compared to a normal single mode optical fiber that is generally used as an optical fiber for optical communication. doing. When the second coating layer 4 made of fiber reinforced plastic is formed outside the holey fiber 20, the holey fiber 20 is subjected to a lateral pressure and is bent slightly during manufacture in which the second coating layer 4 is cured and shrunk. Since 20 is resistant to bending, an increase in transmission loss of light transmitted through the strain sensor optical fiber 1 after manufacture can be prevented.

また、歪みセンサ用光ファイバ1は、ホーリーファイバ20の外周にポリイミドからなる第一の被覆層3を形成している。ポリイミドは、光通信用の光ファイバで一般に使用される紫外線硬化型樹脂に比べて、ホーリーファイバ20のクラッド(ガラス部分)22との密着度が大きい(密着性が高い)ので、歪みセンサ用光ファイバ1に外力によって大きな歪みが加わっても、第一の被覆層3がホーリーファイバ20から剥離することはなく、ずれを生じることもない。   In the strain sensor optical fiber 1, a first coating layer 3 made of polyimide is formed on the outer periphery of the holey fiber 20. Polyimide has a higher degree of adhesion (high adhesion) to the clad (glass portion) 22 of the holey fiber 20 than an ultraviolet curable resin generally used in optical fibers for optical communication. Even if a large strain is applied to the fiber 1 by an external force, the first coating layer 3 is not peeled off from the holey fiber 20 and is not displaced.

したがって、ホーリーファイバ20の中心部であるコア21に歪みが常に確実に伝わり、歪みセンサ用光ファイバ1の歪み測定感度が劣化することはない。すなわち、歪みセンサ用光ファイバ1は、図4(a)で説明した従来の歪みセンサ用光ファイバ41などに比べて、歪み測定ダイナミックレンジを拡大できることとなる。   Therefore, the distortion is always reliably transmitted to the core 21 which is the central portion of the holey fiber 20, and the strain measurement sensitivity of the strain sensor optical fiber 1 is not deteriorated. That is, the strain sensor optical fiber 1 can expand the strain measurement dynamic range as compared to the conventional strain sensor optical fiber 41 described with reference to FIG.

上記実施の形態では、光ファイバ2として、クラッド22よりコア21の屈折率が高いホーリーファイバ20を使用した例で説明したが、ホーリーファイバ20の代わりに、コアとクラッドの屈折率が互いに等しいホーリーファイバを用いてもよい。また、光ファイバ2としてPCFを用いてもよい。これらの場合にも、上述と同様の作用効果が得られる。   In the embodiment described above, the optical fiber 2 is described using the holey fiber 20 having the refractive index of the core 21 higher than that of the clad 22. However, instead of the holey fiber 20, a holey having the same refractive index of the core and the clad is used. A fiber may be used. Further, PCF may be used as the optical fiber 2. In these cases, the same effects as described above can be obtained.

本発明の好適実施の形態を示す構造図である。1 is a structural diagram showing a preferred embodiment of the present invention. ホーリーファイバの横断面図である。It is a cross-sectional view of a holey fiber. ホーリーファイバの曲げ特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bending characteristic of a holey fiber. 図4(a)は従来の歪みセンサ用光ファイバの構造図、図4(b)〜(d)はその被覆層の一例を示す側面図である。FIG. 4A is a structural view of a conventional strain sensor optical fiber, and FIGS. 4B to 4D are side views showing an example of a coating layer thereof.

符号の説明Explanation of symbols

1 歪みセンサ用光ファイバ
2 複数の空孔を有する光ファイバ
3 第一の被覆層(被覆層)
4 第二の被覆層
5 第三の被覆層
6 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber for strain sensors 2 Optical fiber having a plurality of holes 3 First coating layer (coating layer)
4 Second coating layer 5 Third coating layer 6 Recess

Claims (3)

被測定対象物に設置され、該被測定対象物の歪みを測定するために使用される歪みセンサ用光ファイバにおいて、コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバの外周に、ポリイミドからなる被覆層が形成されていることを特徴とする歪みセンサ用光ファイバ。   An optical fiber for a strain sensor, which is installed on an object to be measured and used for measuring strain of the object to be measured, and an outer periphery of the optical fiber having a plurality of holes in a clad provided around the core Further, a strain sensor optical fiber, wherein a coating layer made of polyimide is formed. 被測定対象物に設置され、該被測定対象物の歪みを測定するために使用される歪みセンサ用光ファイバにおいて、コアの周囲に設けられたクラッド内に複数の空孔を有する光ファイバの外周に、ポリイミドからなる第一の被覆層が形成され、第一の被覆層の外周に繊維強化プラスチックからなる第二の被覆層が形成され、第二の被覆層の外周にポリエチレンからなる第三の被覆層が形成され、第三の被覆層の外周にエンボス加工が施されていることを特徴とする歪みセンサ用光ファイバ。   An optical fiber for a strain sensor, which is installed on an object to be measured and used for measuring strain of the object to be measured, and an outer periphery of the optical fiber having a plurality of holes in a clad provided around the core In addition, a first coating layer made of polyimide is formed, a second coating layer made of fiber reinforced plastic is formed on the outer periphery of the first coating layer, and a third coating made of polyethylene is formed on the outer periphery of the second coating layer. An optical fiber for a strain sensor, wherein a coating layer is formed, and an outer periphery of a third coating layer is embossed. 上記光ファイバは、コアの周囲に設けられたクラッド内に、コアの中心軸を対称軸として線対称、かつ等間隔となるように、3〜10μmの内径を有する空孔が4本以上で偶数本コアを取り囲むように形成されて構成され、波長が1.55μmの光において、曲げ径φ20mmでの曲げ損失が1dB/m以下のホーリーファイバである請求項1または2記載の歪みセンサ用光ファイバ。
The above optical fiber has an even number of four or more holes having an inner diameter of 3 to 10 μm so that the core provided in the clad provided around the core is line-symmetrical and equidistant with respect to the central axis of the core. 3. An optical fiber for a strain sensor according to claim 1, wherein the optical fiber is a holey fiber having a bending loss of 1 dB / m or less at a bending diameter of 20 mm in light having a wavelength of 1.55 μm and surrounding the core. .
JP2004155849A 2004-05-26 2004-05-26 Optical fiber for strain sensor Pending JP2005337845A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004155849A JP2005337845A (en) 2004-05-26 2004-05-26 Optical fiber for strain sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004155849A JP2005337845A (en) 2004-05-26 2004-05-26 Optical fiber for strain sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005337845A true JP2005337845A (en) 2005-12-08

Family

ID=35491590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004155849A Pending JP2005337845A (en) 2004-05-26 2004-05-26 Optical fiber for strain sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005337845A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225785A (en) * 2006-02-22 2007-09-06 Hitachi Cable Ltd Tape shaped optical fiber cable
JP2008096813A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Hitachi Cable Ltd Optical fiber ribbon for installation in structure
JP2010038829A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Strain measuring method of conduit repaired with lining material
WO2010151453A3 (en) * 2009-06-25 2011-04-07 Tsi Technologies Llc Improved strain sensor
JP2011257310A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Hitachi Cable Ltd Fiber sensor
JP2015194522A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 株式会社オーシーシー Optical fiber cable and optical signal change detection sensor system
CN112904491A (en) * 2021-01-21 2021-06-04 北京航空航天大学 Optical fiber F-P probe with adjustable membrane-based interface stress and manufacturing method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225785A (en) * 2006-02-22 2007-09-06 Hitachi Cable Ltd Tape shaped optical fiber cable
JP4626535B2 (en) * 2006-02-22 2011-02-09 日立電線株式会社 Tape optical fiber cable
JP2008096813A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Hitachi Cable Ltd Optical fiber ribbon for installation in structure
JP2010038829A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Strain measuring method of conduit repaired with lining material
WO2010151453A3 (en) * 2009-06-25 2011-04-07 Tsi Technologies Llc Improved strain sensor
US8286497B2 (en) 2009-06-25 2012-10-16 Tsi Technologies Llc Strain sensor
JP2011257310A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Hitachi Cable Ltd Fiber sensor
JP2015194522A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 株式会社オーシーシー Optical fiber cable and optical signal change detection sensor system
CN112904491A (en) * 2021-01-21 2021-06-04 北京航空航天大学 Optical fiber F-P probe with adjustable membrane-based interface stress and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4612019B2 (en) Fiber structure with improved resistance to bending
JP5819682B2 (en) Multicore fiber for communication
JP4175259B2 (en) Microstructured optical fiber and optical fiber ribbon using it, optical connector, optical fiber array, optical connection member
CN101587204B (en) Single mode optical fiber
WO2011114795A1 (en) Multi-core optical fibre and production method for same
JP6486533B2 (en) Optical fiber
JP2007108642A (en) Optical fiber and optical transmission medium
JP5311417B2 (en) Optical fiber manufacturing method, optical fiber preform and manufacturing method thereof
JP5468711B2 (en) Multi-core fiber
JP5471776B2 (en) Multi-core optical fiber
JP2007010896A (en) Polarization-maintaining optical fiber and optical fiber gyro
WO2001079902A1 (en) Optical fiber
JP2011033899A (en) Holey fibers
KR20160113601A (en) Small bending radius single-mode optical fiber with compatibility
AU2001234153B2 (en) Optical fiber
JP2005337845A (en) Optical fiber for strain sensor
US20110091176A1 (en) Holey fibers
JP2019112293A (en) Optical fiber for applications requiring high system optical signal-to-noise ratio performance and low degradation caused by nonlinear impairments
US8488929B2 (en) Tactical cable
JP2001154069A (en) Fine-diameter heat-resistant optical fiber
JP2003337267A (en) Optical fiber cable
US11860405B2 (en) Hole assisted optical fiber
EP2530502A1 (en) Optical fiber
JP2006317692A (en) Optical fiber
JP3814220B2 (en) Photonic crystal optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20061004

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080731

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080812

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20090106

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090512

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02