JPH02108931A - 分布型光ファイバ温度センサー - Google Patents
分布型光ファイバ温度センサーInfo
- Publication number
- JPH02108931A JPH02108931A JP63260660A JP26066088A JPH02108931A JP H02108931 A JPH02108931 A JP H02108931A JP 63260660 A JP63260660 A JP 63260660A JP 26066088 A JP26066088 A JP 26066088A JP H02108931 A JPH02108931 A JP H02108931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detector
- fiber
- temperature sensor
- semiconductor laser
- 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
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 17
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は分布型光ファイバ温度センサーに係り、特に半
導体レーザ等の光源の発光スペクトルを調整し適切なス
ペクトル分布とした分布型光ファイバ温度センサーに関
するものである。
導体レーザ等の光源の発光スペクトルを調整し適切なス
ペクトル分布とした分布型光ファイバ温度センサーに関
するものである。
［従来の技術］
従来の分布型光ファイバ温度センサーのブロック図を第
２図に示す。半導体レーザ２より発振したパルスレーザ
光が被測定ファイバ４へ入射され、被測定ファイバ４か
らの戻り光が音響光学素子等の光方向性結合器３によっ
て偏向され、検出器５へ導かれる。フォトダイオード、
ＣＣＤ等よりなる検出器５によって光電変換された電気
信号は信号処理装置６によってディジタル化等の処理が
なされてコンピューター７へ伝送される。コンピュータ
ー７では更にデータの演算処理がなされて、グラフィッ
ク及び数値データとして出力される。パルス発振器１ば
、光７ｍである半導体レーザ２の発振及び信号処理装置
６の同期をとるトリが信号の発振を行なう。光源として
は、半導体レーザ２の他に各種固体レーザ、気体レーザ
等が用いられ、光方向性結合器３としては音響光学素子
、電気光学効果型素子、磁気光学効果型素子、光導波路
型の光方向性結合器等が用いられる。
２図に示す。半導体レーザ２より発振したパルスレーザ
光が被測定ファイバ４へ入射され、被測定ファイバ４か
らの戻り光が音響光学素子等の光方向性結合器３によっ
て偏向され、検出器５へ導かれる。フォトダイオード、
ＣＣＤ等よりなる検出器５によって光電変換された電気
信号は信号処理装置６によってディジタル化等の処理が
なされてコンピューター７へ伝送される。コンピュータ
ー７では更にデータの演算処理がなされて、グラフィッ
ク及び数値データとして出力される。パルス発振器１ば
、光７ｍである半導体レーザ２の発振及び信号処理装置
６の同期をとるトリが信号の発振を行なう。光源として
は、半導体レーザ２の他に各種固体レーザ、気体レーザ
等が用いられ、光方向性結合器３としては音響光学素子
、電気光学効果型素子、磁気光学効果型素子、光導波路
型の光方向性結合器等が用いられる。
［発明の解決しようとする課題］
従来の分布型光ファイバ温度センサーにおいて、被測定
ファイバ４と光ファイバカブラ等のコネクターとの接続
端で発生する近端フレネル反射光が検出器にとらえられ
て、検出不能な波長帯域が一時的に発生するという問題
点を有していた。従来、検出光として半導体レーザ等の
光源と波長の異なるラマン散乱光を用いるため、半導体
レーザと同波長成分のレーリー敗乱光等は検出器に入射
しないようカットされる必要があり、検出器前面に光学
フィルターを設けてそれを行なっていた。しかし、光源
である半導体レーザの発光のスペクトル分布が比較的幅
広いため、前記のような処置を行なっても、発光スペク
トルのすその部分における近端フレネル反射光の検出器
への影響を防ぐことは困難であった。
ファイバ４と光ファイバカブラ等のコネクターとの接続
端で発生する近端フレネル反射光が検出器にとらえられ
て、検出不能な波長帯域が一時的に発生するという問題
点を有していた。従来、検出光として半導体レーザ等の
光源と波長の異なるラマン散乱光を用いるため、半導体
レーザと同波長成分のレーリー敗乱光等は検出器に入射
しないようカットされる必要があり、検出器前面に光学
フィルターを設けてそれを行なっていた。しかし、光源
である半導体レーザの発光のスペクトル分布が比較的幅
広いため、前記のような処置を行なっても、発光スペク
トルのすその部分における近端フレネル反射光の検出器
への影響を防ぐことは困難であった。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解消すべくなされたものであ
り、被測定ファイバへパルスレーザ光を入射する光源と
、被測定ファイバからの戻り光を検出器へ、偏向せしめ
る光方向性結合器と、該検出器により充電変換された信
号を処理する信号処理装置とからなる分布型光ファイバ
温度センサーにおいて、該光源と光方向性結合器との光
軸上に、入射光の中心波長領域の光は透過させストーク
ス光及び反ストークス光は透過させない光学フィルター
を設けたことを特徴とする分布型光ファイバ温度センサ
ーを提供するものである。
り、被測定ファイバへパルスレーザ光を入射する光源と
、被測定ファイバからの戻り光を検出器へ、偏向せしめ
る光方向性結合器と、該検出器により充電変換された信
号を処理する信号処理装置とからなる分布型光ファイバ
温度センサーにおいて、該光源と光方向性結合器との光
軸上に、入射光の中心波長領域の光は透過させストーク
ス光及び反ストークス光は透過させない光学フィルター
を設けたことを特徴とする分布型光ファイバ温度センサ
ーを提供するものである。
［作用］
本発明において、半導体レーザと光方向性結合器との光
軸上に設けられた光学フィルターは、半導体レーザの発
光スペクトルを中心波長領域に狭帯化し、中心波長と波
長の異なるラマン散乱光と同波長成分の検出器への廻り
込みを防ぐよう働く。
軸上に設けられた光学フィルターは、半導体レーザの発
光スペクトルを中心波長領域に狭帯化し、中心波長と波
長の異なるラマン散乱光と同波長成分の検出器への廻り
込みを防ぐよう働く。
［実施例］
本発明の実施例を第１図に示す。半導体レーザ２の前面
にフィルター８を設ける。フィルター８を通過した後の
光は光方向性結合器３を通って被測定ファイバ４に入射
される。被測定ファイバ４からは入射光強度に応じラマ
ン散乱光が戻ってくる。その後、ラマン散乱光は光方向
性結合器３により分岐され、検出器５へと導かれる。検
出された光は、信号処理装置６によりディジタル化等の
処理がなされコンピューター７に画面表示される。
にフィルター８を設ける。フィルター８を通過した後の
光は光方向性結合器３を通って被測定ファイバ４に入射
される。被測定ファイバ４からは入射光強度に応じラマ
ン散乱光が戻ってくる。その後、ラマン散乱光は光方向
性結合器３により分岐され、検出器５へと導かれる。検
出された光は、信号処理装置６によりディジタル化等の
処理がなされコンピューター７に画面表示される。
フィルター特性を第３図に記す。フィルター特性は半導
体レーザの発光スペクトルが、（ｂ）の破線で示すよう
に幅広い場合、すその部分まで検出器で検出されてしま
う。特に半導体レーザの光量は数Ｗある為、そのサイド
バンド領域（すそ）でも数（μＷ）の出力があり、この
光が被測定ファイバ４の入射端において近端フレネル反
射し、検出器５へ廻り込んで検出器５でサチレーション
を起こす。この場合、（ａ）に示す被測定ファイバ４か
らの戻り光に含まれる反ストークス光１１とストークス
光１３が、前記近端フレネル反射光より強度が一時的に
小さくなってしまい検出不能となる。
体レーザの発光スペクトルが、（ｂ）の破線で示すよう
に幅広い場合、すその部分まで検出器で検出されてしま
う。特に半導体レーザの光量は数Ｗある為、そのサイド
バンド領域（すそ）でも数（μＷ）の出力があり、この
光が被測定ファイバ４の入射端において近端フレネル反
射し、検出器５へ廻り込んで検出器５でサチレーション
を起こす。この場合、（ａ）に示す被測定ファイバ４か
らの戻り光に含まれる反ストークス光１１とストークス
光１３が、前記近端フレネル反射光より強度が一時的に
小さくなってしまい検出不能となる。
よって、（ｂ）に示した実線タイプのフィルターが必要
である。特性としては中心波長１２域透過率９０〜１０
０％、サイドバンド（反ストークス光波長１１、ストー
クス光波長１３）域透過率１×１０−６％程度である。
である。特性としては中心波長１２域透過率９０〜１０
０％、サイドバンド（反ストークス光波長１１、ストー
クス光波長１３）域透過率１×１０−６％程度である。
本発明において、光方向性結合器３としては、光ファイ
バカプラー、ハーフミラ−やビームスプリッタ−を組み
合わせた装置、音響光学素子などが使用できる。光源と
しては半導体レーザ２の他に各種固体レーザ、気体レー
ザが使用できる。さらに、フィルター８はストークス光
及び反ストークス光成分を吸収あるいは反射するもので
あればよく、それらの光の透過率がｌＸｌ０−”％以下
のものであれば使用できる。
バカプラー、ハーフミラ−やビームスプリッタ−を組み
合わせた装置、音響光学素子などが使用できる。光源と
しては半導体レーザ２の他に各種固体レーザ、気体レー
ザが使用できる。さらに、フィルター８はストークス光
及び反ストークス光成分を吸収あるいは反射するもので
あればよく、それらの光の透過率がｌＸｌ０−”％以下
のものであれば使用できる。
［発明の効果］
本発明は、従来の分布型光ファイバ温度センサーで検出
不能な被測定ファイバの長さが、パルスレーザ光の入射
端より数１００ｍあったものが、数１０ｍまでに縮小で
きるという優れた効果を有する。
不能な被測定ファイバの長さが、パルスレーザ光の入射
端より数１００ｍあったものが、数１０ｍまでに縮小で
きるという優れた効果を有する。
第１図と第３図は本発明の実施例を示し、第１図は分布
型光ファイバ温度センサーのブロック図であり、第３図
（ａ）は被測定ファイバからの戻り光の概略的スペクト
ル分布のグラフであり、（ｂ）は実線部分はフィルター
特性を示すスペクトル、破線部分は半導体レーザの発光
スペクトルのグラフであり、第２図は従来の分布型光フ
ァイバ温度センサーのブロック図である。 ２：半導体レーザ ３：光方向性結合器 ４：被測定ファイバ ８：フィルター 第 面 （ｂ）
型光ファイバ温度センサーのブロック図であり、第３図
（ａ）は被測定ファイバからの戻り光の概略的スペクト
ル分布のグラフであり、（ｂ）は実線部分はフィルター
特性を示すスペクトル、破線部分は半導体レーザの発光
スペクトルのグラフであり、第２図は従来の分布型光フ
ァイバ温度センサーのブロック図である。 ２：半導体レーザ ３：光方向性結合器 ４：被測定ファイバ ８：フィルター 第 面 （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定ファイバへパルスレーザ光を入射す る光源と、被測定ファイバからの戻り光を検出器へ偏向
せしめる光方向性結合器と、該検出器により光電変換さ
れた信号を処理する信号処理装置とからなる分布型光フ
ァイバ温度センサーにおいて、該光源と光方向性結合器
との光軸上に、入射光の中心波長領域の光は透過させス
トークス光及び反ストークス光は透過させない光学フィ
ルターを設けたことを特徴とする分布型光ファイバ温度
センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260660A JPH02108931A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 分布型光ファイバ温度センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260660A JPH02108931A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 分布型光ファイバ温度センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108931A true JPH02108931A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17351004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260660A Pending JPH02108931A (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 分布型光ファイバ温度センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02108931A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588612A1 (en) * | 1992-09-16 | 1994-03-23 | Ando Electric Co., Ltd. | Discriminator for separating back scattered raman light |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP63260660A patent/JPH02108931A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588612A1 (en) * | 1992-09-16 | 1994-03-23 | Ando Electric Co., Ltd. | Discriminator for separating back scattered raman light |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5318362A (en) | Non-contact techniques for measuring temperature of radiation-heated objects | |
| JPH04276531A (ja) | 光ファイバ式温度分布測定装置 | |
| US5572322A (en) | Apparatus for measuring particle properties | |
| Wait et al. | A theoretical comparison of spontaneous Raman and Brillouin based fibre optic distributed temperature sensors | |
| US5569911A (en) | Fiber optic system for remote fluorescent sensing using excitation and return fibers | |
| JP3094917B2 (ja) | 光ファイバ歪み測定装置 | |
| JPH02108931A (ja) | 分布型光ファイバ温度センサー | |
| JP2540670B2 (ja) | 光ファイバを用いた多種ガス検出装置 | |
| JP3124184B2 (ja) | 光ファイバの温度分布測定方法 | |
| JP2623782B2 (ja) | 光ファイバの温度分布測定方法 | |
| JPH05172657A (ja) | 分布型光ファイバー温度センサー | |
| JPS6461622A (en) | Temperature measuring instrument | |
| JP2905269B2 (ja) | 光ファイバを用いた温度測定方法 | |
| JP2722524B2 (ja) | 光パルス試験器 | |
| JPH10142076A (ja) | 光ファイバ形温度分布測定装置 | |
| JPH02306131A (ja) | 光ファイバ温度分布測定方法 | |
| JP2002509612A (ja) | 波長測定システム | |
| JP2885980B2 (ja) | 温度分布検出装置 | |
| JPH06273273A (ja) | ラマン散乱光を表示する光パルス試験器 | |
| JPH07243965A (ja) | 光散乱媒体の吸光情報検出方法 | |
| KR0171312B1 (ko) | 광서큘레이터를 이용한 분포형 광온도센서의 광학계 | |
| JPS60237339A (ja) | 光回路評価装置 | |
| JPH01233382A (ja) | レーザ測距装置 | |
| JPS5872027A (ja) | 光フアイバ損失波長特性測定装置 | |
| JPH02114137A (ja) | 分布型光ファイバ温度センサーおよび温度測定方法 |