JP2014052368A - 埋め込み検出システムを有する複合構造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合構造物10は、複合材料及び複合材料内に配置された光ファイバー16を含む。光ファイバー16は、光ファイバー16の非線形光学特性を高める複数の量子ドット18を含む。量子ドット18はコア内、金属被覆内、及び/又は光ファイバー16の表面上に配置することができる。光ファイバー16は、信号の伝播を支援し、複合材料内の欠陥を検出して反応するように構成されている。量子ドット18は、複合材料内の欠陥に応じて、二次効果などの非線形効果を引き起こす。量子ドット18によってもたらされる非線形効果を含む信号の検出及び解析に基づいて、複合材料内の欠陥が検出されうる。
【選択図】図1
Description
本願は、2011年8月23日に出願された同時係属中の米国特許出願第13/215,969号の一部継続出願であり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
A. 内部に埋め込まれた光ファイバーを有する複合構造物を監視する方法であって、該光ファイバーは複数の量子ドットを含み、該方法は、
前記光ファイバーに対してその長さ方向に伝播する信号を供給することと、
前記光ファイバーから抜け出る信号を検出することと
を含む、方法。
B. 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記コアは複数の量子ドットを含む、Aに記載の方法。
C. 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記金属被覆は複数の量子ドットを含む、Aに記載の方法。
D. 前記複数の量子ドットは前記光ファイバーの表面上に配置されている、Aに記載の方法。
E. 前記複合材料の異常に応じて前記複数の量子ドットによって非線形効果を引き起こすことをさらに含む、Aに記載の方法。
F. 非線形効果を引き起こすことは、前記複合材料の前記異常に応じて二次効果を引き起こすことを含む、Eに記載の方法。
AA. 複合構造物の製造時に複合構造物を監視する方法であって、該方法は、
硬化していない状態にある前記複合構造物内に光ファイバーを埋め込むことであって、該光ファイバーは複数の量子ドットを含むことと、
前記複合構造物が硬化状態になるまで、前記光ファイバーに対してその長さ方向に伝播する信号を供給することと、
前記複合構造物が前記硬化状態になるまで、前記光ファイバーから抜け出る信号を検出することと
を含む、方法。
BB. 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記コアは複数の量子ドットを含む、AAに記載の方法。
CC. 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記金属被覆は複数の量子ドットを含む、AAに記載の方法。
DD. 前記複数の量子ドットは前記光ファイバーの表面上に配置されている、AAに記載の方法。
EE. 前記複合材料の異常に応じて前記複数の量子ドットによって非線形効果を引き起こすことをさらに含む、AAに記載の方法。
FF. 非線形効果を引き起こすことが、前記複合材料の前記異常に応じて二次効果を引き起こすことを含む、EEに記載の方法。
12 構造要素
14 樹脂
16 光ファイバー
16a コア
16b 金属被覆
16c 外表面
18 量子ドット
20 信号源
22 波長選択デバイス
24 偏光デバイス
26 強度フィルタ
30 検出器
32 反射器
34 ビームスプリッタ
36 ブラッグ格子
Claims (15)
- 複合構造物を監視するシステムであって、該システムは
前記複合構造物内の光ファイバーであって、複数の量子ドットを含む光ファイバーと、
前記光ファイバーに対してその長さ方向に伝播する信号を供給するように前記光ファイバーに結合された信号源と、
前記光ファイバーから抜け出る信号を検出するように前記光ファイバーに結合された検出器と
を含む、システム。 - 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、該コアは前記複数の量子ドットを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、該金属被覆は前記複数の量子ドットを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記複数の量子ドットは前記光ファイバーの表面上に配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記複数の量子ドットは前記複合材料の異常に応じて二次効果を引き起こす、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記光ファイバーは、ブラッグ格子あるいは一又は複数の部分反射鏡を有するファブリペローエタロンのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記信号源が前記光ファイバーの第1端に隣接するように配置された状態で、前記光ファイバーが対向する第1端と第2端との間に延伸し、前記システムは、前記信号を前記光ファイバーを通って第2端から第1端に向かって反射するように前記光ファイバーの第2端に配置された反射鏡をさらに含み、前記検出器は、前記光ファイバーを通る前記信号の反射後に前記光ファイバーの第1端によって放出される信号に応答する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のシステム。
- 複合構造物を監視する方法であって、該方法は、
前記複合構造物内に光ファイバーを埋め込むことであって、該光ファイバーが複数の量子ドットを含むことと
前記光ファイバーに対してその長さ方向に伝播する信号を供給することと、
前記光ファイバーから抜け出る信号を検出することと
を含む、方法。 - 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記コアは前記複数の量子ドットを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、該金属被覆は前記複数の量子ドットを含む、請求項8または9に記載の方法。
- 前記複数の量子ドットは前記光ファイバーの表面上に配置されている、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複合材料の異常に応じて前記複数の量子ドットによって非線形効果を引き起こすことをさらに含む、請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 非線形効果を引き起こすことは、前記複合材料の前記異常に応じて二次効果を引き起こすことを含む、請求項12に記載の方法。
- 内部に埋め込まれた光ファイバーを有する複合構造物を監視する方法であって、該光ファイバーは複数の量子ドットを含み、該方法は、
前記光ファイバーに対してその長さ方向に伝播する信号を供給することと、
前記光ファイバーから抜け出る信号を検出することと
を含む、方法。 - 前記光ファイバーはコア及び該コアを取り囲む金属被覆を含み、前記コアは前記複数の量子ドットを含む、請求項14に記載の方法。
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