JPH02501947A - 光センサ - Google Patents

光センサ

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JPH02501947A JP63500993A JP50099388A JPH02501947A JP H02501947 A JPH02501947 A JP H02501947A JP 63500993 A JP63500993 A JP 63500993A JP 50099388 A JP50099388 A JP 50099388A JP H02501947 A JPH02501947 A JP H02501947A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 光センサ 本発明は、パラメータ、とくに力、圧力等の作用に依存して光伝達特性を変える 少くとも1つの光ファイバ凰光導波器を含み、その変化を用いてパラメータを測 定する光センサに関するものである。
雑誌「測定技術(Technisthes Messen)J 1984年6月 号所載のアール・キスト(R,K15t)氏による論文[光学繊維センサ(Fa seroptische 5ensoren)Jには、フィールド測定における ファイバ型光導波器の各種の応用が開示されており、そのような光フアイバセン サの利点が詳しく説明されている。注目すべきことは異常に高い分解能と、トラ ンスデユーサがないことによる簡単な構成と、測定した信号の直接デジタル捕獲 および処理とである。これに関連して光ファイバセ/すが多重波(多重モード) ファイバに分割され、かつ単一波(単一モード)ファイバに分割される。多重モ ードファイバにおいては、被測定パラメータが光信号の輝度、周波数または伝播 時間に影響を及ぼし、単一モードファイバにおいては光信号の振幅と、位相と、 偏光との少くとも1つが測定のために評価される。
この従来の技術は研究室での試験に本質的に制限する。したがって、たとえば、 パラメータを測定すべき液体の中に光導波器を漬ける。ドイツ特許明細書第35 41733に、ファイバを金属で被覆し、それを溶接または電気的な埋込み(g aluanically embe−dding )することにより保持構造体 に固定することが開示されている。その明細書に詳しく述べられているように、 そのような付着技術の接着性と温度抵抗率は重要ではない。
本発明の目的は、外部の作用に対して比較的影響されず、かつ高い測定確度を持 つ光フアイバセンサを簡単に製作できるようにすることである。
本発明の光フアイバセンサは請求の範囲1項の特徴項に記載されている特徴を有 する。
ファイバ型光導波器を埋込むことにより、機械的および化学的な作用からその光 導波器から良く保護される。層の物質が力または圧力全光導波器へそれぞれ完全 に伝えるから、測定確度は比較的高い。
本発明の光センサの好適な実施が従属請求の範囲において特徴づけられる。
本発明の光センサの他の特徴および利点は、図面を参照して行う実施例について の以下の説明から明らかであろう。
第1図は本発明の光センサの原理を説明するための概略線図、第2図は本発明の 光センサの第1の実施例の平面図、第3図は第2図に示す光センサの概略断面立 面図、第4図は本発明のセンサの別の実施例の平面図、第5図は第4図のセンサ の立面図、第6図は本発明の光センサの別の種類の実施例の断面図、第7図は第 6図のセンサの重要な部分の平面図、第8図は第6図と比較して修正された本発 明の光センサの実施例の断面図、第9図は光学的に直列接続された光センサを用 いる力測定カーベント、第10図はとくに好適な光導波器の組合わせ、第11図 は異なる実施例におけるマツハニラニーシダー(Mach−Zehnder ) の組合わせ、第12&図乃至第12に図は弾性的に変形可能々各種ボデーに光導 波器が取付けられる力測定センサの種々の実施例、第13a図、第13b図は本 発明の光学的力測定センサの特定の実施例の2つの立面図である。
第1図に、いわゆるマツハニラニーシダー(Mach−Zehender )セ ンサとして機能する本発明の光センサの原理が例として示されている。
レーザダイオードのような単色光源からの光が偏光器2t−通じて結合器4aへ 加えられる。その結合器は光を測定光導波器3a と基準光導波器3b に分割 する。2つの光導波器3m、3bから出た光は別の結合器4bへ加えられ、光電 素子5で検出され、それの電気的出力信号がプロセッサ6で処理されて、表示器 7で表示される出力値にされる。
上記の原理は知られている。本発明にとって重要なことは、測定光導波器3a  f力を伝える物質10、好ましくは、力Ff:測定光導波器3aへほぼ完全に伝 える弾性物質、内に埋込むことである。更に、基準光導波器3bは力Fからの作 用を受けないように配置される。それを物質1oの空所12の内部を延長させる ことができ、あるいは、温度補償のために基準光導波器3b を弾性物質1oの 外側で、それに近く配置できる。
第1図に示されている測定原理は、マツハ=ツェーンダー干渉計によシ、測定光 導波03a 内で力Fによシひき起される基準光導波器3b 内の光に対する位 相推移を測定のために使用することである。弾性物質10の全ての側から圧力で 力Fの変化が測定光導波器3a に加えられると、屈折率nが対応する位相推移 になる。測定光導波器3aの光伝達特性の別の変化は力Fすなわち歪みによる長 さの変化である。
第2図に示されているマツハニラニーフグ−(D 2ビーム干渉計は単一波光導 波器の応用のためだけの例である。別の応用が、多重波光導波器を含めて、前記 文献に開示されている。
本発明にとって重要なことは、種類と、光導波器を有利に装置するやシ方である 。
第2図は本発明の光センサ20の実際的な実施例を示す。この実施例は二次元構 造、すなわち、高さすなわち厚さが長さと幅の寸法よシ十分に小さい、ものであ ることが好ましい。
センサ20は力伝達物質好ましくは弾性物質の層を有する。その層の中に1番上 の層23として曲りくねった種類の形で測定光導波器13aが埋込まれる。
第1図に示すように、基準光導波器13bは層21内の管22の中を同様に曲シ くねった形で延長する。
したがって、基準光導波器13bには力が加えられることなしに配置される。光 導波器ケーブル14.16が測定光導波器13&を第1図の結合器4m、4bへ それぞれ結合する。同様に、基準光導波器13bが光波第2図と第3図から推量 されるように、測定光導波器13&はかなシの長さを有する。曲シくねった種類 の形のために、その長さは1メートルの何分の1から数キロメートルの間の値を とることができる。
基準光導波器13bは、測定光導波器131Lと同じ長さとすることが好ましい が、必ずしもそうする必要はない。層21の表面に力Fが加えられると、その力 は測定光導波器131Lへ完全に伝えられ、その内部における単一波(単一モー ド)光伝播が、基準光導波器13b中の光に対してはりきシと移相される。その 位相差は極めて高い角度で検出でき、その結果として分解能が非常に高くなる。
第4図と第5図は、弾性物質で構成された層21が2枚の鋼板32と34の間に 配置されて、上側の鋼板32に作用する力Fが層31内に一様に分布されるよう にした、本発明の光センサ30の別の実施例を示す。
第2図および第3図に示されている実施例とは異シ、基準光導波器23bは測定 光導波器231とは別のよシ大きな空所の中に、かつそれの側方に配置される。
更に測定光導波器231Lは上側の交差する2つの巻線24.26となるように 曲シくねった種類のやり方で配置されて、測定光導波器23&の長さを更に長く できるようにする。2つの巻線の間の距離は、両者間のどのような光結合も避け られるように選択できる。
あるいは、巻線24.26の一方を出力端子へ別々に結合でき、力が加えられた 時に真の測定光導波、器から他の巻線へ光結合するような距離を有する。
その光結合器を用いて層31ヘカを加える場所を定めることができる。そのよう な構成では上側の鋼板32t−省くことができる。
第2図および第3図に示す例のように、結合器4m、4bへの対応する接続は光 案内ケーブル44゜46.48,49 によシ行われる。
測定光導波器と基準光導波器の長さが同じでないとすると、プロセッサ6におけ る電子的評価のためにそのことを考慮に入れなければならないことは明らかであ る。
測定光導波器と基準光導波器を弾性層の内部に埋込むことによシ弾性物質からコ ンベヤベルトの製作のために用いられるように、コンベヤベルト等の類似の極め て平らな測定装置を製作できる。
基準光導波器は、圧力を受けない室6または管により例示的に形成された通路2 6の内部のような弾性層内またはそれの近くに配置されるから、温度変化は効果 的に補償される。
いままでは、光導波器が埋込まれる力伝達物質は、気泡なしに形成することが好 ましい弾性物質であると仮定してきた。これは、真空中で弾性物質を硬化するこ とによシ、または後で詳しく説明するが、遠心成型によシ行うことができる。
十分に高い硬さを有する物質が、層に加えられた力または圧力を完全に、または 少くとも一様に伝えるのであれば、弾性物質の代シにそのような硬い物質を使用 できる。そのような物質はガラスとすることができる。ガラスで製作することが 好ましい光導波器を、光導波器よシ融点が低い融けたガラスフリットの中に埋込 むことができる。
第6図乃至第8図は、たとえば国際特許出願WO36103584に説明されて いるような力測定セルに使用する、本発明の光センサの別の実施例金示す。
ポット状ハウジング52の内部にピストン54が導かれて狭い環状間隙55を形 成する。ピストン54の下面とハウジング52の底との間のスペース56に弾性 物質が充され、その弾性物質の中に測定光導波器58が埋込まれて、光案内ケー ブル66.67によシ結合器4&、4b (第1図)へ接続される。
基準光導波器62が測定光導波器58とは独立に、たとえば、ハウジング52の 底側に形成されている開口部60内に配置される。その開口部はカバー板64に よりふさぐことができる。基準光導波器62が光案内ケーブル68.69を介し て結合器41.’4bへ再び接続される。
測定光導波器58と、好ましくは基準光導波器62は、1メートルの何分の1か ら数百メートルの間のかなうの長さとすることができる。光導波器は曲シくねっ た種類のやシ方で1つまたはいくつかの層の中に再び配置できる。別の態様は、 内端部が曲げられたらせん状のパイファイラー状とすることができる。
第8図は第6図に示す実施例と対比して変更された光センサγ0の実施例を示す ものであって、基準光導波器が省かれている。このことが可能であるのは、温度 補償が不要で、多重波(モード)光導波器におけるような、パルス法によシ測定 が行われる場合である。
第7図は、光案内ケーブル66.67.68.69が装置からどのよりにして引 出されるかを示す丸めに、第6図と第8図に示す実施例の平面図を示す。
種々の実施例に用いられる弾性物質はシリコンゴムとすることが好ましい。使用 できる別の物質が前記国際特許公報W0 86103584に掲げられている。
本発明のセンサを製作するために、その公報には使用できる方法が記載されてい る。その方法では、弾性物質の硬化が真空中で行われ、または遠心成型によシ行 われる。そうすると気泡のない弾性物質が製作されて、力または圧力を測定光導 波器へ完全に伝えることができる。
第9図は、第6図乃至第8図の光センサを含み、隔てて配置された力測定セルの 直列接続を示す。光導波器は光案内ケーブル80.82によシそれぞれ直列接続 される。始めと終シが結合器4a、4b (第1図)へ再び接続される。このよ うにして、延長させられた力測定カーペットを製作できる。
第10図は光導波器の構造を示す。この構造では、少くとも3個、この実施例で は4個、の光導波器90が一緒に平行に融着される。中心に形成されたスペース 内に基準光導波器92を設けることができる。
そのような光導波器の組合わせを、測定光導波器の代シに、曲シくねった種類の 、またはらせん状の、あるいは同様のやシ方で埋込むことができる。次に、測定 光導波器90が直列接続され、測定光導波器90と基準光導波器92の間に正確 な長さ関係が存在する。
外側の測定光導波器90へ圧力が加えられると、測定光導波器90内に縦方向と 横方向の張力が生じて、それらの光源導波器の屈折率を変化させる。基準光導波 器92はそれらの圧力変化によシ影響を受けることはない。
第1図を参照して単一波光導波器について説明したが、他の任意の種類の光導波 器を側方孔ファイバ、線を巻いたファイバ、圧力を加えられない基準ファイバを 用いるねじれファイバとして使用できる。光測定原理はマツハ=ンエーングーの 2ビーム干渉計に限定されるものではなく、本発明を他の任意の測定方法に関連 して使用できる。
上記の光センサ用の測定光導波器と基準光導波器の間の較正のための歪み計装置 に関連して通常におけるように、希望の位置に光導波器部を設け、その光導波器 部をゼロ設定のために一方または他方の光導波器へ直列接続される。その光導波 器部は切断によシ長さを調節できることが好ましい。
本発明にとっては、コンベヤベルト等を製作するために知られている方法による ように、光導波器をウェブ状に簡単なやシ方で弾性物質中に埋込むことができる 。光導波器装置をシート型基体に取付け、その後で弾性物質中に埋込むことがで きる。曲りくねった種類の構成を織物技術、すなわち、横糸と縦糸による加工で 行うこともできる。
第11図乃至第13図は第1図の干渉計の変更例を示す。ここでは、変更として 測定光導波器3a が、一端が支え8に留められている弾性的に変形可能なボデ ー10へ取付けられる。
本発明の構成によシ、測定光導波器3畠がボデー10の上側に設けられ、基準光 導波器3bカ下側に設けられる。これは、基準光導波器3b がボデー10に加 えられる力Fによる作用を受けない公知の装置とは異なる。
この力Fが加えられると、ボデー10は、張力を加えられている測定光導波器3 a と、圧縮されている基準光導波器3b を曲げる。この結果として、2つの 光導波器3aと3b を通って伝わる先部分の間に位相のずれが生ずる。この位 相のずれはユニット5゜6において検出される。この位相のずれを基にして対応 する力が計算され、表示器7によシ示される。
先に述べたように、基準光導波器3b t−力Fの作用を受けるように配置でき る、すなわち、ボデー10とは別に配置できる。あるいは、第11図による解決 は光導波器3aと3bの張力と圧縮をそれぞれ別々に評価すること、および通常 の抵抗値測定法に類似して差を形成することの機会を提供する。また、温度補償 の必要がないか、プロセッサ6において温度補償を電子的に行うのであれば、基 準光導波器3bを省くことができる。この場合には、時間測定法を用いて光の伝 達が行われる。その時間測定法では測定光導波器3a を通る光パルスの伝播時 間が検出される。
第11図は測定光導波器3a と基準光導波器3bの直線光導波器部分だけを示 す。しかし、本発明に従って、1メートルの何分の1から数キロメートルの範囲 において、かなシの長さの光導波器を使用できる。
ボデー10は通常の歪み計装置用の金属ばねとすることができ、またはガラス、 セラミック、クリープを生じない合成物質または重合コンクリートで構成できる 。本発明にとって重要なことは光導波器3m、3bをボデー10に取付けること である。これは、光導波器3a、3bよシも融点が低いガラスマスすなわちガラ スフリット内に光導波器を埋込むことによシ行われる。
本発明の光センサを製作するために、光導波器3m、3bは、対応して緊密な融 けたガラスマスまたはガラスフリット内に曲シくねった種類のやシ方で歪み方向 または張力方向にそれぞれ埋込まれ、直線荷重はパイファイラーらせんのやシ方 で加えられる。
ガラスマスはボデー10へ取付けられている。光導波器はウェブとして設けるこ とができ、またはガラス構造体へ取付けることができる。あるいは、光導波器1 0をボデー10の表面に取付けて、ガラスによシそこでアマルガム化できる。ま たは、光導波器をシート状基体に取付けることができる。そのシート状基体は融 解工程中に蒸発する物質で構成することが好ましい。
製作は、光導波器をボデー10の上にガラス構造体として配置し、そこで融けた ガラスマス内に埋込む、という1生産工程で行うことができる。もちろん、ガラ スマスの融点は光導波器の融点よシ低い。
あるいは、製作を層ごとに行うことができる。すなわち、第1のガラス層をボデ ー10に付着し、そのガラス層の上に光導波器を設け、それらの光導波器の上に 第2のガラスマス層で被覆する。
特別の利点は、ボデー10をクリップが生じない材料で製造し、光導波器をボデ ー10、たとえばガラス構造体用の型の内部に配置し、それから成型作業中にそ れらの光導波器を埋込み、その結果として一体になった装置を得る製作方法であ る。ボデー10を製造するクリープを生゛じない材料としてはガラスが好ましい 。上記では優れているガラス′f:埋込まれたマスとして示した。しかし、荷重 を加えられた時に「クリープ」しない限υ別の材料を使用できる。
その−例が二成分成型樹脂である。
第11図を参照して本発明の光学的力測定センサの主な原理を説明した後で、技 術的な実現のための解決策について次に説明する。
主として、本発明の光学的力測定センサは公知の歪み計重量測定セルと同様に構 成できる。これに関連して、たとえば、デー・マイスナー(D 、 Meiss ner)およびアール・スエス(R,5uess )両氏による論文r (Be itrag zur Pr’ufung von Dehnungsmeβst  −reifen −W’agez*11en aut Eignung zu m Einsatz tn eichtf’ahigigen@1ektrom echanischen Waugen ) j が掲載されているドイツ技術 協会報告書(VDI −Bericht )No、 312.1978を参照さ れたい。
第12&図乃至第12に図はこの報告において述べられている実施例を示す。す なわち、第121図は、例として円筒形のボルト力測定器120を示す。1つの 光導波器3aが周囲に巻かれ、光導波器3bがボデーに取付けられている。光導 波器3a は多重に巻くことが好ましい。また、第121図には、光導波器3b は、例として、圧縮方向に曲シくねった形で取付けられている様子が示されてい る。
第12b図は中空軸の態様の力測定器122を示す。
この場合には、光導波器3a がそれの周囲に巻かれ、2個の光導波器3bがボ デーの両側で圧縮方向に設けられている。それらの光導波器は互いに直列に接続 することが好ましい。
第12e図は、たとえば横断面が正方形でちるねじれ環124を示す。そのねじ れ環はたとえば一方の隅に立っている。そのねじれ環の上級部領域に光導波器3 a が配置され、ねじれ環の下側縁部の領域に光導波器3b が配置される。
第12d図と第12e図は力測定器126 、128をそれぞれ再び示す。この 場合には光導波器3aと3bは、力を加える方向に垂直に延長する円筒形開口部 の中に、それぞれ歪み方向または張力方向に設けられる。
第12f図は、一端が固定されている片持ち型ボデー130を示す。このボデー 130は円筒形の開口部を有し、第2d図に示す実施例と同様に、その開口部の 中に光導波器対31,3bが配置される。
第12g図は片持ちばbmの力分割測定器132を示す。この力測定器の広くさ れている開口部の中に光導波器3a、3t)が力を加える方向に対して45度の 角度で曲りくねって配置され、互いに90度の角度を成す。
第12h図は平行ばシ対の種類の片持ちばシ型装置を示す。片持ちばシ134に 2つの円筒形状開口部が互いに水平方向に接近した関係で設けられる。光導波器 31,3bが片持ちばシの上側と下側の最も弱い位置に向き合って対となってそ れぞれ配置される。
別の片持ち型歪み計装置136では、測定光導波器3a だけが片持ちばシの上 (または下)側に歪み方向または張力方向にそれぞれ取付けられ、基準光導波器 3b は力の作用を受けない片持ちばシのうしろ側に設けられる。測定光導波器 3a は曲シくねったようにして取付けることが好ましい。
最後に、第12に図は光導波器31L、3bを有する片持ちぼり型歪み計装置1 38を示す。それらの光導波器3m、3bはそれぞれ上側と下側に曲シ〈ねった やシ方で形成することが好ましい。
全ての実施例では、光導波器を本発明の方法に従って取付け、および埋込むこと ができる。光導波器の光伝達特性の変化を測定するために、最初に述べたように 種々の知られている方法を使用できる。
第3a図および第3b図は本発明の光学的力測定センサの2つの異なる実施例を 示す。第3a 図の実施例では、ボルト力測定器140が水平方向に切断され、 光導波器3mが埋込まれる中間層が設けられる。
この実施例では導波器を曲シくねって配置する代シに、中間が曲げられた1)の 単一光導波器よ構成るパイファイラーらせん構造を選択することが好ましい。更 に、通常は互いに重なシ合って曲シくねって配置される独立した2つの光導波器 を有する2つの層を使用できる。光導波器はガラス中に再び埋込まれ、または、 しかし、この場合には弾性物質中においてできるだけ気泡がないようにし、ボル トに加えられた力を光導波器3&へ完全に伝える。その層はボデー10′t−同 時に形成する。第3b 図は同様に機能する実施例を示す。この実施例では、光 導波器3aは円板、すなわちスペーサ142と144の間に設けられる。そのよ うな構成では希望の圧力に対するねじの締付けを決定できる。
第3a 図および第3b 図の実施例に対して、第i。
図に示す組合わせ光導波器を同様に使用できる。
歪み計装置で、通常のように、上述の光学的センナにおける測定光導波器と基準 光導波器の間の較正のために、光導波器部を希望の位置に設けることができる。
その位置は、たとえば、零設定のために一方または他方の光導波器へ直列接続さ れる部分を切断することによシ調節できることが好ましい。
最後に、光導波器装置を光波ケーブルまたは光導波器の連続によシ、簡単なやシ 方で直列に接続できる。したがって、たとえば、隔てて配置されたいくつかのセ ンサを光学的に直列接続できる。
もちろん、この光学的力測定センサで圧力を測定できる。この目的のために、ボ デー10を、たとえば、ダイヤフラムとして構成し、そのダイヤスラムの表面に 光導波器を本発明のやシ方で取付ける。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成 年 月 日 1−7.18

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.物理的パラメータ、とくに力または圧力、の作用に応答して光伝達特性を変 化するファイバ型光導波器を含み、その変化が物理的パラメータの測定に用いら れる光センサにおいて、光導波器(3a;13a;23;58;90)が物質中 に埋込まれることを特徴とする光センサ。
  2. 2.請求項1記載の光センサにおいて、光導波器(3a;13a;23;58; 90)は圧力または力を伝える物質の層(10;21;31)の中に埋込まれる ことを特徴とする光センサ。
  3. 3.請求項1記載の光センサにおいて、光導波器(3a;13a)は、力を加え られた時にクリープを生じない物質中に埋込むことにより、弾性的に変形できる 物体へ取付けられることを特徴とする光センサ。
  4. 4.請求項2記載の光センサにおいて、物質は弾性物質であることを特徴とする 光センサ。
  5. 5.請求項1,2または3記載の光センサにおいて、光導波器はかなりの長さ、 好ましくは1メートルの何分の1から数キロメートルの間であって、物質(10 ,21)の領域中に分布されることを特徴とする光センサ。
  6. 6.請求項1〜6のいずれかに記載の光センサにおいて、基準光導波器(3b; 13b;23b;62)は、光導波器(3a;13a;23;58)に近い物理 的パラメータによる作用なしに配置されることを特徴とする光センサ。
  7. 7.請求項5または6記載の光センサにおいて、光導波器および、応用できるな らぱ、基準光導波器が1つの屑またはいくつかの層の内部て曲りくねつた種類す なわちらせん形の種類のやり方でそれぞれ配置されることを特徴とする光センサ 。
  8. 8.請求項6記載の光センサにおいて、基準光導波器(3b;13b)は層(1 0;21)内の管状通路(12;22)の内部を光導波器(3a;13a)とは 異なる高さの位置において圧力を受けずに延長することを特徴とする光センサ。
  9. 9.請求項6または7記載の光センサにおいて、基準光導波器(23b)は層( 21)内に設けられている圧力を受けないスペース(36)内を延長することを 特徴とする光センサ。
  10. 10.請求項2または3記載の光センサにおいて、光導波器(3a)と基準光導 波器(3b)は干渉計内に含まれることを特徴とする光センサ。
  11. 11.請求項1または2記載の光センサにおいて、層(21)の少くとも上側が 頑丈な力導入板により被覆され、好ましくは贋(21)へ固着されることを特徴 とする光センサ。
  12. 12.請求事項2または4記載の光センサにおいて、ポツト状のハウジング(5 2)の内部に設けられている弾性物質中に光導波器(58)は埋込まれることを 特徴とする光センサ。
  13. 13.請求項12記載の光センサにおいて、ポット状のハウジング(52)の内 部のスペース(56)はピスト7(54)によ被覆され、そのピストンはポット 状のハウジング(52)の円筒形状内壁とともに狭い間隙を形成し、その間隙に は弾性物質が充されることを特徴とする光センサ。
  14. 14.請求項11または12記載の光センサにおいて、ポット状のハウジング( 52)の壁、好ましくは底壁には、光導波器(62)を納めるくぼみ(60)が 設けられることを特徴とする光センサ。
  15. 15.請求項13または14記載の光センサにおいて、いくつかのそのよう左セ ンサが力測定セルとして隔てられて配置され、それらの光測定セルの光導波器( 58)と基準光導波器(62)の少くとも一方はそれぞれ直列に接続されること を特徴とする光センサ。
  16. 16.互いに平行に延長している少くとも3本の光導波器ファイバ(90)が一 緒に融け合わされ、基準光導波器ファイバ(92)が光導波器ファイバ(90) の間の内部を保護されて延長することを特徴とするとくに前記請求項のいずれか に記載の光センサに使用する光導波器の組合わせ。
  17. 17.請求項1または3記載の光学的力測定センサにおいて、物質はガラス状で あることを特徴とする力測定センサ。
  18. 18.請求項17記載の力測定センサにおいて、ポデー(10)は金属、セラミ ツクまたはガラス、シリコンで形成され、光導波器(3a)および応用できるな らぱ、基準光導波器(3b)が、ボデー(10)に固着されたクリープを生じな い物質の層内に埋込まれることを特徴とする力測定センサ。
  19. 19.請求項3または17記載の力測定センサにおいて、ボデー(10)は成型 可能なクリープを生じない物質で形成され、光導波器(3a;13a)および可 能であれば基準光導波器(3b;13b;23b)がポデー(10)内に埋込ま れることを特徴とする力測定センサ。
  20. 20.請求項17または19記載の力測定センサにおいて、ポデー(10)に作 用する力の影響なしに基準光導波器(3b;23b)が設けられることを特徴と する力測定センサ。
  21. 21.請求項2または3記載の力測定センサにおいて、光導波器は1メートルの 何分の1から数キロメートルの間のかなりの長さを有することを特徴とする力測 定センサ。
  22. 22.先行する請求項のいずれかに記載の力測定センサにおいて、ポデー(10 ;24;40)は歪み計に通常の形態を有することを特徴とする力測定センサ。
  23. 23.請求項22記載の力測定センサにおいて、ポデー(20)は円筒形状に形 成されて、長手軸の方向に力が加えられ、光4波器(3a)は円筒形状周壁の囲 りに1つの層または複数の層で巻かれることを特徴とする力測定センサ。
  24. 24.請求項22または23記載の力測定センサにおいて、ボデー(24)は横 断面が正方形のねじれ環を有し、そのねじれ環の隅に光導波器(3a)が設けら れ、その光導波器はそのボデーの縁部に沿つて、好ましくはいくつかに巻かれて 延長し、応答てきるならぱ、基準光導波器(3b)が向き合う縁部に類似の態様 で配置されることを特徴とする力測定センサ。
  25. 25.先行する請求項のいずれかに記載の力測定センサにおいて、ポデー(40 )は力を加える方向に垂直な平面内で分離され、かつそのボデーには中間層が設 けられ、その中間層には光導波器(3a)が埋込まれることを特徴とする力測定 センサ。
  26. 26.請求項25記載の力測定センサにおいて、中間層はそれに作用する力を光 導波器(3a)へ完全に伝える物質で形成されることを特徴とする力測定センサ 。
  27. 27.弾性的に変形可能なポデーに付着され、力が加えられても歪またい物質の 層内に光導波器を埋込むことを特徴とする少くとも1つの光導波器を弾性的に変 形可能なポデーに取付けることにより光学的力測定センサを製作する方法。
  28. 28.請求項27記載の方法において、光導波器はかなりの長さを有し、その光 導波器を、曲りくねつたやり方で、またはパイフアイラーらせん状のやり方で1 つまたは複数の層に埋込むことを特徴とする方法。
  29. 29.請求項27または28記載の方法において、光導波器をウエブ型のやり方 で予め製作し、または光導波器をガラス格子構造の上に用意されている層内に埋 込むことを特徴とする方法。
  30. 30.請求項28または29記載の方法において、光導波器はポデーに取付けら れ且つ物質層で被覆することを特徴とする方法。
  31. 31.請求項28または29記載の力測定センサにかいて、物質として光導波器 の融点より低い融点を有するガラス質量を用いることを特徴とする方法。
  32. 32.成型すべきポデー用の型の中に光導波器を配置し、次に、光導波器がその ポデー内部に埋込まれるようにボテーを成型することを特徴とする光導波器を弾 性的に変形可能左なデーに取付けることにより光学的カ測定センサを製作する方 法。
  33. 33.請求項32記載の方法において、ポデーをクリープを生じかい物質で成型 することを特徴とする方法。
  34. 34.請求項33記載の方法において、物質は光導波器の融点、合成物質の融点 またはポリマーコンクリートの融点より低い融点を有するガラスであることを特 徴とする方法。
  35. 35.かなりの長さを有する光導波器を圧力層または力伝達物質の層に埋込むこ とを特徴とするかなりの長さを有する光導波器を有する光センサを製作する方法 。
  36. 36.請求項35記載の方法において、物質は気泡を生じない弾性物質であつて 、埋込まれた光導波器とともに硬化させられることを特徴とする方法。
  37. 37.請求項35記載の方法において、物質は光導波器の融点より低い融点を有 するガラスフリツトであり、光導波器を融けたガラスフリット内に埋込むことを 特徴とする方法。
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