JPH06273242A - 光学検出器 - Google Patents
光学検出器Info
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- JPH06273242A JPH06273242A JP2408274A JP40827490A JPH06273242A JP H06273242 A JPH06273242 A JP H06273242A JP 2408274 A JP2408274 A JP 2408274A JP 40827490 A JP40827490 A JP 40827490A JP H06273242 A JPH06273242 A JP H06273242A
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- JP
- Japan
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- sensor
- optical detector
- vibration
- cavity
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0019—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a semiconductive element
- G01L9/002—Optical excitation or measuring
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 キャビティの巾を、センサーの製作中に所望
の値に正確に設定することの困難、及びセンサーの使用
中に温度等のパラメータにより感度が許容できないほど
低くなる程度まで大きく変化するという問題を緩和す
る。 【構成】振動の周波数が、検出器によって検出されるパ
ラメータにより変化する共鳴振動要素を有するセンサー
１０と、前記振動要素とともに、前記振動要素の振動に
より巾が変化するキャビティ２０を形成する手段と、光
線を前記キャビティ内に送りそれにより前記振動の周波
数において光線の変調を生じさせる手段と、変調された
光線を検出する検出手段とを備え、前記検出手段が、第
１及び第２の波長の光を検出するように配置され、第１
の波長に関する反射間の位相差が、第２の波長に関する
反射間の位相差と、0゜とも180゜ともかなり差異のある
量だけ異なるように選択される。
の値に正確に設定することの困難、及びセンサーの使用
中に温度等のパラメータにより感度が許容できないほど
低くなる程度まで大きく変化するという問題を緩和す
る。 【構成】振動の周波数が、検出器によって検出されるパ
ラメータにより変化する共鳴振動要素を有するセンサー
１０と、前記振動要素とともに、前記振動要素の振動に
より巾が変化するキャビティ２０を形成する手段と、光
線を前記キャビティ内に送りそれにより前記振動の周波
数において光線の変調を生じさせる手段と、変調された
光線を検出する検出手段とを備え、前記検出手段が、第
１及び第２の波長の光を検出するように配置され、第１
の波長に関する反射間の位相差が、第２の波長に関する
反射間の位相差と、0゜とも180゜ともかなり差異のある
量だけ異なるように選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学検出器に関する。
排除的ではなく、より詳細には、本発明は、光学検出器
であって、振動の周波数が、例えば圧力等の光学検出器
によって検出されるパラメータにより変化する共鳴振動
要素を有するソリッドステートセンサーを備えている型
の光学検出器に関する。
排除的ではなく、より詳細には、本発明は、光学検出器
であって、振動の周波数が、例えば圧力等の光学検出器
によって検出されるパラメータにより変化する共鳴振動
要素を有するソリッドステートセンサーを備えている型
の光学検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この一般的な型のセンサーは、我々の英
国特許出願第8919573号及び第8921939号、及び1989年5
月30日に出願された米国特許出願第358,771号｛バース
等(Barthet al)｝に記載されている。
国特許出願第8919573号及び第8921939号、及び1989年5
月30日に出願された米国特許出願第358,771号｛バース
等(Barthet al)｝に記載されている。
【０００３】この型のセンサーにあっては、振動要素の
振動の周波数が、前記振動に関して調整をして光ファイ
バーを経てセンサーに伝送される光線を変調することに
より、光学的に検出される又は検出できる。これは、典
型的には、一方の壁が静止している（即ち、振動しな
い）ファブリー・ペロー キャビティ(Fabry-Perot cavi
ty)のもう一方の壁を形成するように振動要素を配置す
ることにより行われる。斯くして、前記光ファイバーの
端と振動要素との間、又は振動要素とセンサーの他の比
較的静止した部分、例えば前記振動要素を支持する圧力
検出ダイヤフラムとの間にキャビティが形成される。こ
のキャビティは、光線の進路に配置され、光線の多様な
反射を生じさせ、この反射は加算されると振動要素の振
動の周波数の変調を示す。非常に小さな振幅(<10nm)の
振動が、この技術を用いて検出できることを示すことが
できる。
振動の周波数が、前記振動に関して調整をして光ファイ
バーを経てセンサーに伝送される光線を変調することに
より、光学的に検出される又は検出できる。これは、典
型的には、一方の壁が静止している（即ち、振動しな
い）ファブリー・ペロー キャビティ(Fabry-Perot cavi
ty)のもう一方の壁を形成するように振動要素を配置す
ることにより行われる。斯くして、前記光ファイバーの
端と振動要素との間、又は振動要素とセンサーの他の比
較的静止した部分、例えば前記振動要素を支持する圧力
検出ダイヤフラムとの間にキャビティが形成される。こ
のキャビティは、光線の進路に配置され、光線の多様な
反射を生じさせ、この反射は加算されると振動要素の振
動の周波数の変調を示す。非常に小さな振幅(<10nm)の
振動が、この技術を用いて検出できることを示すことが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この技術を用いて振動
要素の振動を検出するセンサーでは、キャビティ壁の反
射能がやや低いのが典型的である。そのため、最高感度
を達成するには、キャビティの基本巾即ち平均巾（即
ち、振動要素が静止している状態でのキャビティの巾）
が、キャビティにおける反射間の位相差が約90°になる
ように振動を検出するために使用する光の波長に関連し
て選択される。しかしながら、キャビティの巾は、セン
サーの製作中に所望の値に正確に設定することが困難で
あり、センサーの使用中に温度等のパラメータにより感
度が許容できないほど低くなる程度まで大きく変化する
ことがある。本発明の目的は、この問題を緩和すること
である。
要素の振動を検出するセンサーでは、キャビティ壁の反
射能がやや低いのが典型的である。そのため、最高感度
を達成するには、キャビティの基本巾即ち平均巾（即
ち、振動要素が静止している状態でのキャビティの巾）
が、キャビティにおける反射間の位相差が約90°になる
ように振動を検出するために使用する光の波長に関連し
て選択される。しかしながら、キャビティの巾は、セン
サーの製作中に所望の値に正確に設定することが困難で
あり、センサーの使用中に温度等のパラメータにより感
度が許容できないほど低くなる程度まで大きく変化する
ことがある。本発明の目的は、この問題を緩和すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光学検
出器であって、振動の周波数が、前記検出器によって検
出されるパラメータにより変化する共鳴振動要素を有す
るセンサーと、
出器であって、振動の周波数が、前記検出器によって検
出されるパラメータにより変化する共鳴振動要素を有す
るセンサーと、
【０００６】前記振動要素とともに、前記振動要素の振
動により巾が変化するキャビティを形成する手段と、
動により巾が変化するキャビティを形成する手段と、
【０００７】光線を、前記キャビティ内で反射させるた
めに、光線を前記キャビティ内に送り、それにより前記
振動の周波数において光線の変調を生じさせる手段と、
変調された光線を検出する検出手段とを、備えている光
学検出器において、
めに、光線を前記キャビティ内に送り、それにより前記
振動の周波数において光線の変調を生じさせる手段と、
変調された光線を検出する検出手段とを、備えている光
学検出器において、
【０００８】前記検出手段が、第１及び第２の波長の光
を検出するように配置され、前記第１及び第２の波長の
光が、第１の波長に関する反射間の位相差が、第２の波
長に関する反射間の位相差と、0゜とも180゜ともかなり
差異のある量だけ異なるように選択されることを特徴と
し、前記量が約90°であることが好ましい光学検出器が
提供される。
を検出するように配置され、前記第１及び第２の波長の
光が、第１の波長に関する反射間の位相差が、第２の波
長に関する反射間の位相差と、0゜とも180゜ともかなり
差異のある量だけ異なるように選択されることを特徴と
し、前記量が約90°であることが好ましい光学検出器が
提供される。
【０００９】前記光線を送る手段は、光ファイバーを備
えていることが好都合であり、この場合前記キャビティ
は、前記ファイバーの端と前記振動要素との間に形成さ
れることが好ましい。
えていることが好都合であり、この場合前記キャビティ
は、前記ファイバーの端と前記振動要素との間に形成さ
れることが好ましい。
【００１０】本発明の好ましい実施態様にあっては、光
学検出器は、広帯域光信号を前記光ファイバーに送るた
めの、例えば発光ダイオードのような、広帯域光ソース
と、前記キャビティから前記ファイバーに沿って反射し
て戻る光を受け、該光から前記第１及び第２の波長を選
択する波長分割マルチプレクサーとを、含んでいる。こ
の場合、前記検出手段は、波長分割マルチプレクサーか
らの第１及び第２の波長の光をそれぞれ受ける第１及び
第２の光電装置と、前記光電装置により生成されたそれ
ぞれのアウトプット信号を微分するための第１及び第２
の微分回路と、前記第１及び第２の微分回路により生成
されたそれぞれのアウトプット信号に前記第２及び第１
の光電装置により生成されたそれぞれのアウトプット信
号を乗算する第１及び第２の乗算回路と、前記乗算回路
のアウトプット信号を加算する加算回路と、前記加算回
路のアウトプット信号を積分して前記センサーの振動要
素の振動の周波数において変調された検出器アウトプッ
ト信号を生成する積分回路とを備えていることが好まし
い。以下、本発明を、単なる例示として、添付図面を参
照しながら説明する。
学検出器は、広帯域光信号を前記光ファイバーに送るた
めの、例えば発光ダイオードのような、広帯域光ソース
と、前記キャビティから前記ファイバーに沿って反射し
て戻る光を受け、該光から前記第１及び第２の波長を選
択する波長分割マルチプレクサーとを、含んでいる。こ
の場合、前記検出手段は、波長分割マルチプレクサーか
らの第１及び第２の波長の光をそれぞれ受ける第１及び
第２の光電装置と、前記光電装置により生成されたそれ
ぞれのアウトプット信号を微分するための第１及び第２
の微分回路と、前記第１及び第２の微分回路により生成
されたそれぞれのアウトプット信号に前記第２及び第１
の光電装置により生成されたそれぞれのアウトプット信
号を乗算する第１及び第２の乗算回路と、前記乗算回路
のアウトプット信号を加算する加算回路と、前記加算回
路のアウトプット信号を積分して前記センサーの振動要
素の振動の周波数において変調された検出器アウトプッ
ト信号を生成する積分回路とを備えていることが好まし
い。以下、本発明を、単なる例示として、添付図面を参
照しながら説明する。
【００１１】
【実施例】図１及び図３のセンサーが、全体を１０で示
され、前記センサーは、前記英国及び米国特許出願に記
載のセンサーと同様の一般的な型のものである。そのた
め、センサー１０は、共鳴振動可能な要素を有するシリ
コン基板１２を備えており、前記要素は、微細機械加工
(micromachining)によりシリコン基板に形成された狭く
細長いビーム１４の形態である。ビーム１４は、ダイヤ
フラム１６に支持され、ビームの張力がダイヤフラムに
かかる圧力で変化するようになっており、更にこのビー
ムは、前記特許出願に記載のように、光ファイバー１８
を経てセンサー１０の適切な領域に当てられるパルス光
信号により光学的に励起されて共鳴振動する。よって、
ビーム１４の振動の周波数は、ダイヤフラム１６にかか
る圧力の関数である。
され、前記センサーは、前記英国及び米国特許出願に記
載のセンサーと同様の一般的な型のものである。そのた
め、センサー１０は、共鳴振動可能な要素を有するシリ
コン基板１２を備えており、前記要素は、微細機械加工
(micromachining)によりシリコン基板に形成された狭く
細長いビーム１４の形態である。ビーム１４は、ダイヤ
フラム１６に支持され、ビームの張力がダイヤフラムに
かかる圧力で変化するようになっており、更にこのビー
ムは、前記特許出願に記載のように、光ファイバー１８
を経てセンサー１０の適切な領域に当てられるパルス光
信号により光学的に励起されて共鳴振動する。よって、
ビーム１４の振動の周波数は、ダイヤフラム１６にかか
る圧力の関数である。
【００１２】ビーム１４の振動の周波数は、光ファイバ
ー１８の端２２と、該端にすぐ近接したセンサー１０の
振動領域２４（この領域は、図１及び図３に簡明にする
ためビーム１４の部分として示されている）との間に形
成された空隙、即ちギャップ２０をファブリー・ペロー
キャビティとして用い光学的に検出される。キャビテ
ィ２０の巾がｄ、センサー１０の前記領域２４の反射能
が非常に低い(例えば、４％台)と仮定すると、ファイバ
ー１８に沿って反射し返される光の強さIは、
ー１８の端２２と、該端にすぐ近接したセンサー１０の
振動領域２４（この領域は、図１及び図３に簡明にする
ためビーム１４の部分として示されている）との間に形
成された空隙、即ちギャップ２０をファブリー・ペロー
キャビティとして用い光学的に検出される。キャビテ
ィ２０の巾がｄ、センサー１０の前記領域２４の反射能
が非常に低い(例えば、４％台)と仮定すると、ファイバ
ー１８に沿って反射し返される光の強さIは、
【００１３】I=1+cosφ (1) で近似され、ここでφは φ=2πnd/λ (2)
【００１４】で与えられる反射間の位相のシフトであ
る。図２は、光の波長であるλに関してのIの変化を示
しており、前記変化に対する最高感度が、φ=90°にな
るようなｄ及びλの値により、即ち曲線の勾配が最大で
（しかもほぼ直線で）ある場合に達成されることがわか
る。しかしながら、先に説明したように、ｄは使用に際
し、例えば温度変化により著しく変化することがあり、
ｄにおけるこれらの変化が、感度を許容できない低い値
(即ち、φがほぼ０°又は１８０°の場合)に低減させる
ことがある。この問題は、図３の検出器により克服され
る。
る。図２は、光の波長であるλに関してのIの変化を示
しており、前記変化に対する最高感度が、φ=90°にな
るようなｄ及びλの値により、即ち曲線の勾配が最大で
（しかもほぼ直線で）ある場合に達成されることがわか
る。しかしながら、先に説明したように、ｄは使用に際
し、例えば温度変化により著しく変化することがあり、
ｄにおけるこれらの変化が、感度を許容できない低い値
(即ち、φがほぼ０°又は１８０°の場合)に低減させる
ことがある。この問題は、図３の検出器により克服され
る。
【００１５】図３の検出器においては、典型的には５０
nmの波長分布の半値全幅(FWHM)型の発光ダイオード(LE
D)３０からの広帯域光が、光学継手３２の一方の口３１
を経てセンサー１０から遠く離れたファイバー１８の端
に送られ、ファイバー１８に沿って反射して戻る光は、
波長分割マルチプレクサー(WDM)３６のインプットに連
結された光学継手のもう一方の口３４を経て光学継手か
ら出て行く。波長分割マルチプレクサー３６は、グレー
デッド・インデックス ロッドレンズ(graded-index rod
lens)及びガラスウェッジ格子組立体(glass wedge gra
ting assenbly)を用いてそのインプットに入射する広帯
域光を分散させており、さらに波長分割マルチプレクサ
ーは、光を
nmの波長分布の半値全幅(FWHM)型の発光ダイオード(LE
D)３０からの広帯域光が、光学継手３２の一方の口３１
を経てセンサー１０から遠く離れたファイバー１８の端
に送られ、ファイバー１８に沿って反射して戻る光は、
波長分割マルチプレクサー(WDM)３６のインプットに連
結された光学継手のもう一方の口３４を経て光学継手か
ら出て行く。波長分割マルチプレクサー３６は、グレー
デッド・インデックス ロッドレンズ(graded-index rod
lens)及びガラスウェッジ格子組立体(glass wedge gra
ting assenbly)を用いてそのインプットに入射する広帯
域光を分散させており、さらに波長分割マルチプレクサ
ーは、光を
【００１６】φλ=φλ+Δλ+90°
となるように選択された波長λ及びλ
+Δλで伝送する二つのアウトプット３８、４０を有し
ている。
となるように選択された波長λ及びλ
+Δλで伝送する二つのアウトプット３８、４０を有し
ている。
【００１７】波長分割マルチプレクサー３６のアウトプ
ット３８、４０は、それぞれ光ファイバー４２、４４を
介して、それぞれフォトダイオード４６、４８に接続さ
れており、それらフォトダイオードのアウトプットは、
それぞれの直流成分(DC components)除去の後、cosφλ
及びcos(φλ+Δλ)に対応して変化する。しかしなが
ら、（90°の位相差により）cos(φλ+Δλ)=sinφλで
あるため、フォトダイオード４６、４８のアウトプット
は、実際上それぞれcosφλ及びsinφλに対応して変化
する。
ット３８、４０は、それぞれ光ファイバー４２、４４を
介して、それぞれフォトダイオード４６、４８に接続さ
れており、それらフォトダイオードのアウトプットは、
それぞれの直流成分(DC components)除去の後、cosφλ
及びcos(φλ+Δλ)に対応して変化する。しかしなが
ら、（90°の位相差により）cos(φλ+Δλ)=sinφλで
あるため、フォトダイオード４６、４８のアウトプット
は、実際上それぞれcosφλ及びsinφλに対応して変化
する。
【００１８】よって、フォトダイオード４６、４８のア
ウトプット信号は、図４に示すように、それらアウトプ
ット信号をそれぞれ微分回路５０、５２に送ることによ
り処理することができ、微分回路のそれぞれのアウトプ
ット信号sinφdφ/dt及びcosφdφ/dtは、それぞれ乗算
器(multiplier)５４、５６に送られて、それぞれフォト
ダイオード４８、４６のアウトプット信号を交差乗算さ
れ(cross multiplied)、それぞれアウトプット信号sin2
φdφ/dt及びcos2φdφ/dtを成す。乗算器５４、５６の
それぞれのアウトプット信号は、加算回路(summing cir
cuit)５８で加算され、斯くしてアウトプット信号dφ/d
tを生成し、このアウトプット信号は、積分回路(integr
ation circuit)６０で積分された後、φに比例した総合
アウトプット信号(overall output signal)を生じさせ
る。このほぼ固定された位相差のアウトプット信号は、
勿論センサー１０の振動領域２４の共鳴周波数において
変調される。
ウトプット信号は、図４に示すように、それらアウトプ
ット信号をそれぞれ微分回路５０、５２に送ることによ
り処理することができ、微分回路のそれぞれのアウトプ
ット信号sinφdφ/dt及びcosφdφ/dtは、それぞれ乗算
器(multiplier)５４、５６に送られて、それぞれフォト
ダイオード４８、４６のアウトプット信号を交差乗算さ
れ(cross multiplied)、それぞれアウトプット信号sin2
φdφ/dt及びcos2φdφ/dtを成す。乗算器５４、５６の
それぞれのアウトプット信号は、加算回路(summing cir
cuit)５８で加算され、斯くしてアウトプット信号dφ/d
tを生成し、このアウトプット信号は、積分回路(integr
ation circuit)６０で積分された後、φに比例した総合
アウトプット信号(overall output signal)を生じさせ
る。このほぼ固定された位相差のアウトプット信号は、
勿論センサー１０の振動領域２４の共鳴周波数において
変調される。
【００１９】本発明の光学検出器は、多くの利点を有し
ている。特に、複素電流(complex current)及び温度安
定回路部品(temperature stabilisation circuitry)を
有するレーザーダイオードを使用する必要がない。その
代わりに使用されている単一発光ダイオード(single LE
D)は、比較的廉価であり、この発光ダイオードのコヒー
レンス長(coherence length)が小さく、レーザー及びマ
ルチモードファイバーの使用につきもののモーダルノイ
ズの問題が回避でき、典型的なレーザーの場合の85℃と
比較して、120℃までという、より高温における作動が
可能である。上述の本発明の実施態様に幾つかの変更を
加えることができる。特に、図４の回路部品を、フォト
ダイオード４６、４８によって生成されたそれぞれのア
ウトプットを受信して２乗するため接続された第１及び
第２の２乗回路(squaring circuits)と、該２乗回路の
それぞれのアウトプットを受信して加算するため接続さ
れた加算回路と、電圧制御発振器(VCO)のアウトプット
を加算回路からのアウトプット信号に位相同期する(pha
se lock)ように配置されたフェーズロックループ回路と
を備えている回路に置き換えることができる。この場
合、電圧制御発振器のアウトプットは、センサー１０の
振動領域２４の振動の周波数の２倍において変調され、
２で周波数分割した後、発光ダイオード３０を駆動する
のに用いることができる。そのほか、電子信号処理をデ
ジタル式で行うことができる。最終的には、発光ダイオ
ード３０は、波長分割マルチプレクサー３６により選択
されたそれぞれの波長で作動する二つのレーザーダイオ
ードで置き換えることができる。
ている。特に、複素電流(complex current)及び温度安
定回路部品(temperature stabilisation circuitry)を
有するレーザーダイオードを使用する必要がない。その
代わりに使用されている単一発光ダイオード(single LE
D)は、比較的廉価であり、この発光ダイオードのコヒー
レンス長(coherence length)が小さく、レーザー及びマ
ルチモードファイバーの使用につきもののモーダルノイ
ズの問題が回避でき、典型的なレーザーの場合の85℃と
比較して、120℃までという、より高温における作動が
可能である。上述の本発明の実施態様に幾つかの変更を
加えることができる。特に、図４の回路部品を、フォト
ダイオード４６、４８によって生成されたそれぞれのア
ウトプットを受信して２乗するため接続された第１及び
第２の２乗回路(squaring circuits)と、該２乗回路の
それぞれのアウトプットを受信して加算するため接続さ
れた加算回路と、電圧制御発振器(VCO)のアウトプット
を加算回路からのアウトプット信号に位相同期する(pha
se lock)ように配置されたフェーズロックループ回路と
を備えている回路に置き換えることができる。この場
合、電圧制御発振器のアウトプットは、センサー１０の
振動領域２４の振動の周波数の２倍において変調され、
２で周波数分割した後、発光ダイオード３０を駆動する
のに用いることができる。そのほか、電子信号処理をデ
ジタル式で行うことができる。最終的には、発光ダイオ
ード３０は、波長分割マルチプレクサー３６により選択
されたそれぞれの波長で作動する二つのレーザーダイオ
ードで置き換えることができる。
【図１】本発明による光学検出器の部分を構成する微細
機械加工されたシリコン圧力センサーの部分を非常に模
式的に示す図である。
機械加工されたシリコン圧力センサーの部分を非常に模
式的に示す図である。
【図２】図１のセンサーについての波長による反射光信
号の強度の変化を示す図である。
号の強度の変化を示す図である。
【図３】本発明による光学検出器における、センサーへ
の及びセンサーからの光信号進路を示す図である。
の及びセンサーからの光信号進路を示す図である。
【図４】図３の光学検出器に用いる電子信号処理回路を
示す図である。
示す図である。
１０…センサー １２…シリコン基板 １４…ビーム １６…ダイヤフラム １８…光ファイバー ２０…キャビティ ３０…発光ダイオード ３６…波長分割マルチプレクサー ４６、４８…フォトダイオード ５０、５２…微分回路 ５４、５６…乗算器 ５８…加算回路 ６０…積分回路
Claims (7)
- 【請求項１】 光学検出器であって、 振動の周波数が、前記検出器によって検出されるパラメ
ータにより変化する共鳴振動要素を有するセンサーと、 前記振動要素とともに、前記振動要素の振動により巾が
変化するキャビティを形成する手段と、 光線を、前記キャビティ内で反射させるために、光線を
前記キャビティ内に送り、それにより前記振動の周波数
において光線の変調を生じさせる手段と、 変調された光線を検出する検出手段とを、備えている光
学検出器において、 前記検出手段が、第１及び第２の波長の光を検出するよ
うに配置され、前記第１及び第２の波長の光が、第１の
波長に関する反射間の位相差が、第２の波長に関する反
射間の位相差と、0゜とも180゜ともかなり差異のある量
だけ異なるように選択されることを特徴とする光学検出
器。 - 【請求項２】 前記量が約90°であることを特徴とする
請求項１記載の光学検出器。 - 【請求項３】 前記光線を送る手段が、光ファイバーを
備えており、前記キャビティが、前記ファイバーの端と
前記振動要素との間に形成されることを特徴とする請求
項１又は２の何れかに記載の光学検出器。 - 【請求項４】 広帯域光信号を前記光ファイバーに送る
広帯域光ソースと、前記キャビティから前記ファイバー
に沿って反射して戻る光を受け、該光から前記第１及び
第２の波長を選択する波長分割マルチプレクサーとを、
更に備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れ
かに記載の光学検出器。 - 【請求項５】 前記広帯域ソースが、発光ダイオードを
備えていることを特徴とする請求項４記載の光学検出
器。 - 【請求項６】 前記検出手段が、波長分割マルチプレク
サーからの第１及び第２の波長の光をそれぞれ受ける第
１及び第２の光電装置と、前記光電装置により生成され
たそれぞれのアウトプット信号を微分するための第１及
び第２の微分回路と、前記第１及び第２の微分回路によ
り生成されたそれぞれのアウトプット信号に前記第２及
び第１の光電装置により生成されたそれぞれのアウトプ
ット信号を乗算する第１及び第２の乗算回路と、前記乗
算回路のアウトプット信号を加算する加算回路と、前記
加算回路のアウトプット信号を積分して前記センサーの
振動要素の振動の周波数において変調された検出器アウ
トプット信号を生成する積分回路とを備えていることを
特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の光学検出
器。 - 【請求項７】 前記検出手段が、前記波長分割マルチプ
レクサーからの第１及び第２の波長の光をそれぞれ受け
る第１及び第２の光電装置と、前記光電装置により生成
されたそれぞれのアウトプット信号を２乗する第１及び
第２の２乗回路と、前記２乗回路からのアウトプット信
号を加算して前記センサーの振動要素の振動の周波数に
おいて変調された検出器アウトプット信号を生成する加
算回路とを備えていることを特徴とする請求項４又は５
の何れかに記載の光学検出器。
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