JPH046895B2 - - Google Patents

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JPH046895B2
JPH046895B2 JP59064216A JP6421684A JPH046895B2 JP H046895 B2 JPH046895 B2 JP H046895B2 JP 59064216 A JP59064216 A JP 59064216A JP 6421684 A JP6421684 A JP 6421684A JP H046895 B2 JPH046895 B2 JP H046895B2
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JP
Japan
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thin film
hydrogen
optical waveguide
substrate
light
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JP59064216A
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Japanese (ja)
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JPS60209149A (en
Inventor
Koichi Nishizawa
Tetsuya Yamazaki
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水素を感知する為の水素感知器に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydrogen sensor for sensing hydrogen.

石油プラント等では、石油製品の改質等の為に
水素が多用されており、安全で且つ信頼性の高い
水素感知器が要求されている。
In petroleum plants and the like, hydrogen is frequently used for reforming petroleum products, and a safe and highly reliable hydrogen sensor is required.

第1図は、この様な水素感知器の1つの従来例
を示している。この従来例では、誘電体基板1の
一方の表面にSnO2やZnO等の酸化物半導体2が
膜状に配されており、この半導体2に2個の電極
3,4が接続されている。また、基板1の反対側
の表面には、2個の電極5,6に接続されている
ヒータ7が配されている。
FIG. 1 shows one conventional example of such a hydrogen sensor. In this conventional example, an oxide semiconductor 2 such as SnO 2 or ZnO is arranged in the form of a film on one surface of a dielectric substrate 1, and two electrodes 3 and 4 are connected to this semiconductor 2. Further, on the opposite surface of the substrate 1, a heater 7 connected to two electrodes 5 and 6 is arranged.

水素ガスの様な還元性ガスは、酸化物半導体2
の様なn型半導体に吸着され易い。酸化物半導体
2に水素が吸着されると、この水素と半導体2と
の間で一般に電子の授受が行われ、半導体2の表
面からある深さの所までキヤリア濃度が増加す
る。
Reducing gases such as hydrogen gas are suitable for oxide semiconductors 2
It is easily adsorbed by n-type semiconductors such as. When hydrogen is adsorbed by the oxide semiconductor 2, electrons are generally exchanged between the hydrogen and the semiconductor 2, and the carrier concentration increases from the surface of the semiconductor 2 to a certain depth.

すると、半導体2の電気抵抗が減少して、電極
2,3を流れる電流が増加するので、この電流の
変化によつて水素ガスの濃度を知ることができ
る。なお、ヒータ7は、この様な反応を促進する
為のものである。
Then, the electrical resistance of the semiconductor 2 decreases and the current flowing through the electrodes 2 and 3 increases, so that the concentration of hydrogen gas can be determined from the change in this current. Note that the heater 7 is provided to promote such a reaction.

また、水素感知器の他の従来例として、金属−
半導体接触の整流作用やMOSFETのゲート作用
を利用したものがある。これは、金属と半導体と
の間の電子エネルギー準位差(シヨツトキ障壁)
が水素の吸着によつて変化することを利用したも
のである。
In addition, as another conventional example of a hydrogen sensor, metal-
Some utilize the rectifying effect of semiconductor contacts and the gate effect of MOSFETs. This is the electronic energy level difference (Schottki barrier) between metals and semiconductors.
This method takes advantage of the fact that hydrogen changes due to hydrogen adsorption.

ところが、以上の従来例の様に水素を電気的に
感知しようとすると、爆発の危険性がある為に感
知器からの配線等に対して耐圧防爆等の特別工事
をしなければならず、また電磁誘導によつて誤動
作する可能性もある。
However, when trying to detect hydrogen electrically as in the conventional example above, there is a risk of explosion, so special construction such as flameproofing must be done for the wiring from the sensor, and There is also the possibility of malfunction due to electromagnetic induction.

本発明は、これらの問題点に鑑み、安全で且つ
信頼性の高い水素感知器を提供することを目的と
している。
In view of these problems, the present invention aims to provide a safe and highly reliable hydrogen sensor.

以下、本発明の第1〜第3実施例を第2図〜第
9図を参照しながら説明する。
Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 9.

第2図は、本発明の第1実施例を示している。
この第1実施例では、LiNbO3から成る基板11
中にTiを選択的に熱拡散させることによつて、
単一モード光導波路12が形成されている。
FIG. 2 shows a first embodiment of the invention.
In this first embodiment, a substrate 11 made of LiNbO 3
By selectively thermally diffusing Ti into
A single mode optical waveguide 12 is formed.

光導波路12は、 n(z)=n0+Δn・exp(−z/d) なる式で表される屈折率n(z)を有している。
ここでn0は、基板11の屈折率であり、2.20であ
る。またΔnは、基板11の表面つまりTiの濃度
が最も高い部分の屈折率=2.30と基板11の屈折
率n0=2.20との差、つまり0.10である。そして、
Zは基板11の表面からの深さであり、dは基板
11との屈折率差がΔn/expとなる深さである
5μmである。
The optical waveguide 12 has a refractive index n(z) expressed by the following formula: n(z)=n 0 +Δn·exp(−z/d).
Here, n 0 is the refractive index of the substrate 11, which is 2.20. Further, Δn is the difference between the refractive index of the surface of the substrate 11, that is, the part where the Ti concentration is highest = 2.30, and the refractive index n 0 =2.20 of the substrate 11, that is, 0.10. and,
Z is the depth from the surface of the substrate 11, and d is the depth at which the refractive index difference with the substrate 11 is Δn/exp.
It is 5μm.

基板11の表面には、2.50の屈折率を有する
WO3の薄膜13が、1000Åの厚さに真空蒸着さ
れている。このWO3の薄膜13は、水素と反応
して吸光係数が変化する性質を有している。第3
図は、薄膜13の表面から基板11の深さ方向へ
の屈折率の変化を示している。
The surface of the substrate 11 has a refractive index of 2.50.
A thin film 13 of WO 3 is vacuum deposited to a thickness of 1000 Å. This WO 3 thin film 13 has a property that its absorption coefficient changes when it reacts with hydrogen. Third
The figure shows the change in refractive index from the surface of the thin film 13 to the depth direction of the substrate 11.

薄膜13の真空蒸着は、アルミナでコートされ
たW線ルツボ中を1×10-5Torr以下の真空状態
にすると共にこのルツボ中で基板11の温度を
100℃に保つて、純度99.999%の粉末WO3を使用
して行つた。真空蒸着されたWO3の薄膜13は、
非晶質であり、比較的短波長の領域の光を吸収す
る様な分光感度を有している。なお、真空蒸着後
に基板11を200℃でアニーリングすることによ
つて、WO3の薄膜13を安定化させた。
Vacuum deposition of the thin film 13 is performed by creating a vacuum state of 1×10 -5 Torr or less in an alumina-coated W-wire crucible and lowering the temperature of the substrate 11 in this crucible.
It was carried out using powdered WO 3 with a purity of 99.999% and kept at 100°C. The vacuum-deposited WO 3 thin film 13 is
It is amorphous and has a spectral sensitivity that absorbs light in a relatively short wavelength region. Note that the WO 3 thin film 13 was stabilized by annealing the substrate 11 at 200° C. after vacuum deposition.

薄膜13上には、Pdの薄膜14がスパツタリ
ングによつて500Åの厚さにに積層されている。
このPdの薄膜14は、水素を吸着して、この吸
着した水素を陽子と電子とに分離する触媒作用を
有している。
On the thin film 13, a Pd thin film 14 is laminated to a thickness of 500 Å by sputtering.
This Pd thin film 14 has a catalytic action that adsorbs hydrogen and separates the adsorbed hydrogen into protons and electrons.

以下の様な構成を有する水素感知器15の光導
波路12の夫々の端面には、入力用及び出力用の
光フアイバ16,17が接続されている。
Optical fibers 16 and 17 for input and output are connected to each end face of the optical waveguide 12 of the hydrogen sensor 15 having the following configuration.

次に、水素感知器15の作用について説明す
る。水素感知器15の周囲の水素が薄膜14に吸
着されると、この水素は薄膜14の触媒作用によ
つて陽子と電子とに分離される。分離された陽子
と電子とは更に薄膜13と下記の様に反応し、エ
レクトロクロミツク作用によつてWO3がタング
ステンブロンズとなつて着色し、薄膜13の吸光
係数が増大する。
Next, the operation of the hydrogen sensor 15 will be explained. When hydrogen around the hydrogen sensor 15 is adsorbed by the thin film 14, this hydrogen is separated into protons and electrons by the catalytic action of the thin film 14. The separated protons and electrons further react with the thin film 13 as described below, and due to electrochromic action, the WO 3 becomes tungsten bronze and is colored, increasing the absorption coefficient of the thin film 13.

WO3+xH++xe-→HxWO3 この結果、単一モード光導波路12中を伝播す
る光の内で薄膜13に吸収されるエバネツセント
波の割合が増加し、伝播光量が減少する。従つ
て、薄膜13,14に覆われている光導波路12
の長さを適当な値に設定すれば、伝播光量が十分
に減少して、水素を高感度で感知することができ
る。
WO 3 +xH + +xe - →HxWO 3 As a result, the proportion of evanescent waves absorbed by the thin film 13 in the light propagating in the single mode optical waveguide 12 increases, and the amount of propagating light decreases. Therefore, the optical waveguide 12 covered with the thin films 13 and 14
By setting the length to an appropriate value, the amount of propagated light is sufficiently reduced, making it possible to sense hydrogen with high sensitivity.

第4図は、水素感知器15を適用して実際に水
素を感知する為の装置を示している。水素感知器
15は感知すべき水素ガス雰囲気中に配置されて
おり、入力用の光フアイバ16にはHe−Neレー
ザ18から6328Åの波長を有する単一モードレー
ザ光が入力され、出力用の光フアイバ17には
PINフオトダイオード19が接続されている。
FIG. 4 shows an apparatus for actually sensing hydrogen using the hydrogen sensor 15. The hydrogen sensor 15 is placed in a hydrogen gas atmosphere to be detected, and the input optical fiber 16 receives a single mode laser beam having a wavelength of 6328 Å from the He-Ne laser 18, and outputs the output light. In fiber 17
A PIN photodiode 19 is connected.

第5図は、水素ガス濃度と伝播光量との関係の
一例を示しており、この様に既知の水素ガス濃度
で予めグラフを作成しておけば、伝播光量から水
素ガス濃度を知ることができる。このグラフの10
〜1000ppmの範囲では、±5%の精度で水素ガス
濃度を知ることができた。
Figure 5 shows an example of the relationship between the hydrogen gas concentration and the amount of propagated light.If you create a graph in advance with a known hydrogen gas concentration like this, you can know the hydrogen gas concentration from the amount of propagated light. . 10 of this graph
In the range of ~1000 ppm, it was possible to determine the hydrogen gas concentration with an accuracy of ±5%.

以上の第1実施例では、波長6328Åの可視光を
導波光として用いたが、波長0.8〜1.5μmと比較的
長波長の赤外域の光を用いても同様の効果を得る
ことができる。但し、この場合には比較的長波長
の領域の光を吸収する様な分光感度を有する様
に、薄膜13を形成するWO3は、非晶質よりも
多結晶の方が良い。多結晶WO3の薄膜13を形
成する為には、真空蒸着時に基板11の温度を
250〜300℃に保ち、その後360℃でアニーリング
を行う。
In the first embodiment described above, visible light with a wavelength of 6328 Å was used as the guided light, but similar effects can be obtained by using light in the infrared region with a relatively long wavelength of 0.8 to 1.5 μm. However, in this case, it is better for the WO 3 forming the thin film 13 to be polycrystalline than amorphous so that it has a spectral sensitivity that absorbs light in a relatively long wavelength region. In order to form the thin film 13 of polycrystalline WO 3 , the temperature of the substrate 11 must be adjusted during vacuum deposition.
Keep at 250-300°C, then annealing at 360°C.

また、薄膜13の材料として、エレクトロクロ
ミツク作用を示すWO3以外の無機材料、例えば
MoO3、V2O5、Tio2、Ir(OH)o、Rh2O3・xH2
等を用いてもよく、薄膜14の材料として、Pd
以外にPt等を用いてもよい。
In addition, as the material of the thin film 13, an inorganic material other than WO 3 exhibiting an electrochromic effect, such as
MoO 3 , V 2 O 5 , Tio 2 , Ir(OH) o , Rh 2 O 3 xH 2 O
As the material of the thin film 14, Pd
In addition to Pt, Pt or the like may also be used.

またこの第1実施例の単一モード光導波路12
は二次元形であるが、埋め込み形やリツジ形等の
三次元形の光導波路を用いても同様の効果を得る
ことができる。
Moreover, the single mode optical waveguide 12 of this first embodiment
Although this is a two-dimensional optical waveguide, similar effects can be obtained by using a three-dimensional optical waveguide such as a buried type or a ridge type.

また、光フアイバ16,17を使用せずに、プ
リズム結合器やレンズ等で光導波路12中へ光を
直接に入力したり、非晶質Siの様な光検出器を光
導波路12の出力端へ直接に取り付けてもよい。
It is also possible to input light directly into the optical waveguide 12 using a prism coupler, lens, etc. without using the optical fibers 16 and 17, or to add a photodetector such as amorphous Si to the output end of the optical waveguide 12. It can also be attached directly to the

以上の様な第1実施例によれば、光学的な作用
のみで水素を感知することができるので、爆発の
危険性や電磁誘導による誤動作がなく、安全で且
つ信頼性の高い水素感知器15を得ることができ
る。
According to the first embodiment as described above, since hydrogen can be detected only by optical action, there is no risk of explosion or malfunction due to electromagnetic induction, and the hydrogen sensor 15 is safe and highly reliable. can be obtained.

しかも光フアイバによるローカルエリアネツト
ワークが導入されつつあり、光信号を電気信号へ
変換することなく光だけで感知することができる
技術は、上記の光フアイバによるローカルエリア
ネツトワークとの整合性も極めて良い。
Moreover, local area networks using optical fibers are being introduced, and the technology that allows sensing using only light without converting optical signals to electrical signals is extremely compatible with the above-mentioned local area networks using optical fibers. good.

第6図は、本発明の第2実施例を示している。
この第2実施例では、1.55の屈折率を有するガラ
スの基板21中に、1.567の屈折率を有する厚さ
2μmの単一モード光導波路22が形成されてい
る。
FIG. 6 shows a second embodiment of the invention.
In this second embodiment, a glass substrate 21 with a refractive index of 1.55 has a thickness of 1.567.
A 2 μm single mode optical waveguide 22 is formed.

光導波路22は、電子分極率の大きなイオン、
例えばTlイオンと、ガラス中に含まれている電
子分極率の小さなイオン、例えばKイオンとを、
Tlイオンを含む溶融塩中でイオン交換すること
によつて形成したものである。
The optical waveguide 22 contains ions with large electronic polarizability,
For example, Tl ions and ions with small electronic polarizability contained in the glass, such as K ions,
It is formed by ion exchange in a molten salt containing Tl ions.

基板21上には、1.55の屈折率を有するC7059
と称されるガラスの薄膜23が、スパツタリング
によつて1μmの厚さに積層されている。
On the substrate 21 is C7059 with a refractive index of 1.55.
A thin glass film 23 called . . . is laminated to a thickness of 1 μm by sputtering.

薄膜23上には、WO3の薄膜24が2μmの厚
さに積層されている。この薄膜24は、第1実施
例に於ける薄膜13と同様に、基板21の温度を
100℃に保つて真空蒸着を行い、その後200℃でア
ニーリングを行つたものである。第7図は、薄膜
24の表面から基板21の深さ方向への屈折率の
変化を示している。
A thin film 24 of WO 3 is laminated on the thin film 23 to a thickness of 2 μm. This thin film 24, like the thin film 13 in the first embodiment, controls the temperature of the substrate 21.
Vacuum deposition was performed at 100°C, followed by annealing at 200°C. FIG. 7 shows the change in refractive index from the surface of the thin film 24 to the depth direction of the substrate 21.

また、薄膜24上には、Pdの薄膜25がスパ
ツタリングによつて500Åの厚さに積層されてい
る。
Further, on the thin film 24, a Pd thin film 25 is laminated to a thickness of 500 Å by sputtering.

この様な第2実施例の水素感知器26では、光
導波路22と薄膜24とが薄膜23によつてエバ
ネツセント波結合されている。この為に、光導波
路22中を伝播する光のエバネツセント波が、薄
膜23を介して薄膜24に吸収される。
In the hydrogen sensor 26 of the second embodiment, the optical waveguide 22 and the thin film 24 are evanescently coupled by the thin film 23. Therefore, the evanescent wave of light propagating through the optical waveguide 22 is absorbed by the thin film 24 via the thin film 23.

薄膜25の触媒作用によつて水素が陽子と電子
とに分離され、この分離された陽子と電子とが薄
膜24と反応すると、6328Åの波長に対する薄膜
24の吸光係数が変化する。
Hydrogen is separated into protons and electrons by the catalytic action of the thin film 25, and when the separated protons and electrons react with the thin film 24, the extinction coefficient of the thin film 24 for a wavelength of 6328 Å changes.

この結果、光導波路22中を伝播する光の量が
減少するので、第1実施例の水素感知器15と同
様に、出力光量を測定することによつて、水素ガ
ス濃度を知ることができる。
As a result, the amount of light propagating through the optical waveguide 22 is reduced, so that the hydrogen gas concentration can be determined by measuring the amount of output light, similarly to the hydrogen sensor 15 of the first embodiment.

第8図は、本発明の第3実施例を示している。
この第3実施例では、2.36〜2.38の屈折率を有す
るZnSの基板31上に、2.43の屈折率を有する厚
さ5μmの薄膜32が付着されている。この薄膜3
2は、2.76の屈折率を有するZnTeと2.3の屈折率
を有するZnSeとの1対2.5混晶を、CVD法で成長
させたものである。
FIG. 8 shows a third embodiment of the invention.
In this third embodiment, a thin film 32 having a refractive index of 2.43 and a thickness of 5 μm is deposited on a substrate 31 of ZnS having a refractive index of 2.36 to 2.38. This thin film 3
In No. 2, a 1:2.5 mixed crystal of ZnTe having a refractive index of 2.76 and ZnSe having a refractive index of 2.3 was grown by the CVD method.

薄膜32上には、ZnTeとZnSeとの1対2混晶
を3μmの厚さに積層させることによつて、1.2μm
の波長に対して2.45の屈折率を有する単一モード
光導波路33が形成されている。
On the thin film 32, a 1:2 mixed crystal of ZnTe and ZnSe is laminated to a thickness of 1.2 μm.
A single mode optical waveguide 33 is formed having a refractive index of 2.45 for a wavelength of .

光導波路33上には、1.2μmの波長に対して
2.43の屈折率を有するWO3の薄膜34が、5μmの
厚さに積層されている。この薄膜34は、基板3
1の温度を300℃に保つて真空蒸着を行い、その
後360℃でアニーリングを行つたものである。こ
の結果、WO3の薄膜34は、多結晶化しており、
1.2〜1.5μmの比較的長波長の領域の光を吸収する
様な分光感度を有している。第9図は、薄膜34
の表面から基板31の深さ方向への屈折率の変化
を示している。
On the optical waveguide 33, for a wavelength of 1.2 μm,
A thin film 34 of WO 3 with a refractive index of 2.43 is deposited to a thickness of 5 μm. This thin film 34 is attached to the substrate 3
Vacuum deposition was performed while maintaining the temperature of No. 1 at 300°C, followed by annealing at 360°C. As a result, the WO 3 thin film 34 is polycrystalline,
It has a spectral sensitivity that absorbs light in a relatively long wavelength region of 1.2 to 1.5 μm. FIG. 9 shows the thin film 34
It shows the change in refractive index from the surface of the substrate 31 in the depth direction of the substrate 31.

また、薄膜34上には、Pdの薄膜35がスパ
ツタリングによつて500Åの厚さに積層されてい
る。
Further, on the thin film 34, a Pd thin film 35 is laminated to a thickness of 500 Å by sputtering.

この第3実施例の水素感知器36では、基板3
1と光導波路33との中間の屈折率を有する薄膜
32を、基板31と光導波路33との間に設けて
いるので、光導波路12中を伝播する光の内で薄
膜34に吸収されるエバネツセント波の割合が多
い。
In the hydrogen sensor 36 of this third embodiment, the substrate 3
Since the thin film 32 having a refractive index intermediate between that of the optical waveguide 1 and the optical waveguide 33 is provided between the substrate 31 and the optical waveguide 33, evanescent light that is absorbed by the thin film 34 among the light propagating through the optical waveguide 12 is provided between the substrate 31 and the optical waveguide 33. The proportion of waves is high.

この為に、薄膜34の吸光係数の変化によつ
て、光導波路12中を伝播する光の量が大きく変
化し、水素を高感度で感知することができる。
Therefore, the amount of light propagating through the optical waveguide 12 changes greatly depending on the change in the extinction coefficient of the thin film 34, making it possible to sense hydrogen with high sensitivity.

なお、以上の第1〜第3実施例の何れに於いて
も、WO3の薄膜13,24,34の上にPdの薄
膜14,25,35を積層させたが、WO3の薄
膜13,24,34を水素と直接に反応させる様
にすれば、Pdの薄膜14,25,35は必ずし
も必要ではない。
In any of the first to third embodiments described above, the Pd thin films 14, 25, and 35 were laminated on the WO 3 thin films 13, 24, and 34, but the WO 3 thin films 13, The Pd thin films 14, 25, 35 are not necessarily required if the Pd films 24, 34 are allowed to react directly with hydrogen.

上述の如く、本発明は、単一モード光導波路を
覆つている薄膜を水素と反応させ、この反応によ
つて薄膜の吸光係数を変化させ、単一モード光導
波路中を伝播する光の量の変化によつて、水素を
光学的に感知する様にしているので、爆発の危険
性や電磁誘導による誤動作がなく、安全で且つ信
頼性の高い水素感知器を提供することができる。
また、光の伝播経路が基板中の光導波路であり、
伝播光量を変化させる薄膜と光の伝播経路とが一
体化されているので、小型で且つ取扱いの容易な
水素感知器を提供することができる。
As described above, the present invention involves reacting a thin film covering a single mode optical waveguide with hydrogen, changing the absorption coefficient of the thin film through this reaction, and reducing the amount of light propagating in the single mode optical waveguide. Since hydrogen is detected optically by the change, there is no risk of explosion or malfunction due to electromagnetic induction, and a safe and highly reliable hydrogen sensor can be provided.
In addition, the light propagation path is an optical waveguide in the substrate,
Since the thin film that changes the amount of propagated light and the light propagation path are integrated, it is possible to provide a hydrogen sensor that is small and easy to handle.

また、光導波路が単一モード光導波路であり、
光導波路を覆つている薄膜の吸光係数の変化に対
する伝播光量の変化は、単一モード光導波路の方
が多モード光導波路よりも大きい。このため、感
度の高い水素感知器を提供することができる。
In addition, the optical waveguide is a single mode optical waveguide,
The change in the amount of propagated light with respect to the change in the extinction coefficient of the thin film covering the optical waveguide is larger in a single mode optical waveguide than in a multimode optical waveguide. Therefore, a highly sensitive hydrogen sensor can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一従来例を示す概略的な斜視
図である。 第2図は本発明の第1実施例を示す概略的な側
面図、第3図は第1実施例の屈折率を示すグラ
フ、第4図は第1実施例を適用した装置を示す概
略図、第5図は水素ガス濃度と伝播光量との関係
の一例を示すグラフ、第6図は第2実施例を示す
概略的な側面図、第7図は第2実施例の屈折率を
示すグラフ、第8図は第3実施例を示す概略的な
側面図、第9図は第3実施例の屈折率を示すグラ
フである。 なお図面に用いられた符号において、11,2
1,31……基板、12,22,33……単一モ
ード光導波路、13,24,34……薄膜、1
4,25,35……薄膜、15,26,36……
水素感知器である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a conventional example of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view showing the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a graph showing the refractive index of the first embodiment, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an apparatus to which the first embodiment is applied. , FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the hydrogen gas concentration and the amount of propagated light, FIG. 6 is a schematic side view showing the second embodiment, and FIG. 7 is a graph showing the refractive index of the second embodiment. , FIG. 8 is a schematic side view showing the third embodiment, and FIG. 9 is a graph showing the refractive index of the third embodiment. In addition, in the symbols used in the drawings, 11, 2
1, 31... Substrate, 12, 22, 33... Single mode optical waveguide, 13, 24, 34... Thin film, 1
4, 25, 35... thin film, 15, 26, 36...
It is a hydrogen sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 透光性の基板と、この基板中に形成されてい
る単一モード光導波路と、この単一モード光導波
路を覆う様に前記基板上に配されており且つ水素
と反応することによつて吸光係数が変化する薄膜
とを夫々具備し、前記単一モード光導波路中を伝
播する光の量の変化によつて前記水素を感知する
様にした水素感知器。
1. A light-transmitting substrate, a single mode optical waveguide formed in this substrate, and a light-transmitting substrate disposed on the substrate so as to cover this single-mode optical waveguide, and by reacting with hydrogen. 1. A hydrogen sensor comprising thin films each having a varying extinction coefficient, and sensing the hydrogen based on a change in the amount of light propagating in the single mode optical waveguide.
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