JP2017134089A5

JP2017134089A5 - センシング・システム

Info

Publication number: JP2017134089A5
Application number: JP2017096290A
Authority: JP
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-02-01

Claims

感受性光ファイバ（９８）であって、
第１（１２０）および第２（１１８）の末端を持ち、
コア（１０６）を持ち、
化学ルミネッセンス、りん光、螢光を発する、光を散乱または吸収する物質を含んだ環境中に配置可能なように構成され、
化学指示薬が存在せず、前記環境と直接に接触して、前記環境によって前記感受性光ファイバが光学的に影響を受ける、前記ファイバの感受性領域として機能する少なくとも１つの領域（９２）を持つ、前記感受性光ファイバと；
前記感受性光ファイバへの側面照射を提供するように構成され、且つ前記感受性領域の前記環境における測定対象媒体と相互作用するプロービング光であって前記環境と相互作用する前記測定対象媒体の実質的な支援を受けて変化したプロービング光となるプロービング光を生成するように構成された少なくとも１つのプロービング光源（１００）であって、
光学的信号（１０４）として前記コア中へ実質的に結合される、前記プロービング光源とを備えるセンシング・システムにおいて、
前記光信号の受信のため、前記光信号の強度を所定の波長範囲にわたって測定するため、および前記強度を電気信号に関連付けるために、前記感受性光ファイバの前記第１の末端（１２０）と光学的に結合された検出器（１０８）と、
測定されている前記測定対象の量に前記電気信号を関連付ける、前記検出器（１０８）とデータ通信する信号プロセッサ（１１０）とをさらに備えるセンシング・システム。
測定対象媒体からの光を検出するセンシング・システムであって、
感受性光ファイバ（９８）を備え、
前記感受性光ファイバ（９８）は、
第１（１２０）及び第２（１１８）の末端と、
前記第１の末端および前記第２の末端の間に位置し、当該感受性光ファイバの外側における環境と物理的に接触する、クラッド（１１６）の無い少なくとも１つの露出したコア領域を有するコア（１０６）とを有し、
前記測定対象媒体は、変化したプロービング光を生成し、
前記変化したプロービング光は、前記感受性光ファイバの前記露出したコア領域に側面照射され、少なくとも１つの光学的信号（１０４）として前記コア中へ実質的に結合され、
単一の前記露出したコア領域に対し、波長の異なる複数のプロービング光が照射され、前記プロービング光は、前記測定対象媒体との間の相互作用によって前記変化したプロービング光を生成するセンシング・システム。
前記少なくとも１つの変化したプロービング光は、化学ルミネッセンス光である、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つの変化したプロービング光は、前記測定対象媒体とプロービング光源によって生成されたプロービング光との間の相互作用によって生成される、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つの露出したコア領域は、該露出したコアを前記少なくとも１つの測定対象媒体から分ける少なくとも１つの周辺媒体と物理的に直接接触している、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記露出したコア領域は、前記少なくとも１つの測定対象媒体と物理的に接触している、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記第１の末端（１２０）を出たときの前記光学的信号の受信のため、前記光学的信号の強度を所定の波長範囲にわたって測定するため、および前記強度を電気信号に関連付けるために、前記感受性光ファイバの前記第１の末端（１２０）と光学的に結合された第１検出器（１０８）をさらに備える、請求項２に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つの測定対象媒体それぞれは、異なるスペクトル分布の複数の光によって照射され、少なくとも１つの測定対象媒体を決定するために使用される、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記感受性光ファイバの末端の方へ導かれる前記結合された光学的信号の量を増加させるために、前記感受性光ファイバの末端の一方に向かって広がるテーパードコア（１０７）をさらに備える、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記感受性光ファイバのコアは、ファイバの両方の末端に導く結合された光学的信号の量を増加させるために、該ファイバの両方の末端に向かって広がるテーパーである、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記感受性光ファイバの前記第２の末端（１１８）と光通信する第２検出器（１０８）をさらに備える、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記プロービング光は、第２光ファイバによって伝達される、請求項１又は２に記載のセンシング・システム。
前記変化したプロービング光は、光吸収、光散乱、りん光、螢光のうちの１つである、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも２つのプロービング光源は、少なくとも１つの測定対象媒体を同時に照射する、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つのプロービング光源は、前記少なくとも１つの測定対象媒体を１つずつ照射する、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つの光源は、前記少なくとも１つの測定対象媒体から任意の距離に配置くことができる、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記測定対象媒体は、前記感受性光ファイバの前記コアと前記光源との間、および、前記感受性光ファイバの前記コアの背面側に配置される、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記感受性光ファイバは、前記測定対象媒体の屈折率を決定するために使用される、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記プロービング光のそれぞれは、異なる測定対象を検出するために、異なる測定対象媒体と相互作用する、請求項４に記載のセンシング・システム。
前記検出器は、分光計である、請求項７に記載のセンシング・システム。
前記検出器（１０８）とデータ通信する信号プロセッサ（１１０）をさらに含み、
前記電気信号は、測定される測定対象の量に関連付けられる、請求項７に記載のセンシング・システム。
前記感受性光ファイバは、異なる屈折率の２つの媒体間の境界の位置を決定するために使用される、請求項１８に記載のセンシング・システム。
前記少なくとも１つの変化したプロービング光は、非重複のスペクトル分布を有する少なくとも２つの変化したプロービング光であり、
前記少なくとも２つの変化したプロービング光は、前記少なくとも１つの露出したコア領域に同時に照射され、
前記少なくとも２つの変化したプロービング光は、少なくとも２つの光学的信号として前記感受性光ファイバのコアに結合され、
前記少なくとも２つの光学的信号は、前記感受性光ファイバの末端の一方において、前記分光計によって、同時に測定され、
前記測定は、複数の測定対象を同時に決定するために使用される、請求項２０に記載のセンシング・システム。
前記信号プロセッサとデータ通信するディスプレイ、ならびに前記プロービング光を発するプロービング光源、前記信号プロセッサおよびディスプレイに電力を提供するように構成された電源（１１４）をさらに備える、請求項２１に記載のセンシング・システム。
前記信号プロセッサとデータ通信するディスプレイ、ならびに前記プロービング光を発するプロービング光源、前記検出器、前記信号プロセッサおよびディスプレイに電力を提供するように構成された電源（１１４）をさらに備える、請求項２１に記載のセンシング・システム。
前記測定対象媒体の前記測定は、色、濁度、被分析物の濃度および屈折率のうちの１つを含む、請求項２１に記載のセンシング・システム。
前記被分析物は、前記測定対象媒体と化学的に相互作用し、前記測定対象媒体の色の変化を生成する、請求項２６に記載のセンシング・システム。