JPH07117653B2 - 高感度ファブリーペロー エタロン - Google Patents
高感度ファブリーペロー エタロンInfo
- Publication number
- JPH07117653B2 JPH07117653B2 JP62048977A JP4897787A JPH07117653B2 JP H07117653 B2 JPH07117653 B2 JP H07117653B2 JP 62048977 A JP62048977 A JP 62048977A JP 4897787 A JP4897787 A JP 4897787A JP H07117653 B2 JPH07117653 B2 JP H07117653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- fabry
- perot etalon
- etalon
- coating
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 90
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 9
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229920002631 room-temperature vulcanizate silicone Polymers 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods
- G01J2009/0226—Fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はファイバ ファブリーペロー エタロン（Fabr
y−Perot etalon）に関する。特に詳細には光スペクト
ルの高分解度研究のためのデバイスとして有用なファイ
バ ファブリーペロー エタロンの、容易に形成される
装置と実施技術とに関する。
y−Perot etalon）に関する。特に詳細には光スペクト
ルの高分解度研究のためのデバイスとして有用なファイ
バ ファブリーペロー エタロンの、容易に形成される
装置と実施技術とに関する。
ファブリーペロー エタロン（FPE）というのは、２つ
の高度に反射性の表面間の光路長の変化を検出し関係づ
けることにより、温度、圧力または機械的振動を検出す
ることができる光デバイスであり、一般に光スペクトル
の高分解度研究に使用される。典型的なFPEは大型であ
るがファイバFPEは小型で柔軟性がある。
の高度に反射性の表面間の光路長の変化を検出し関係づ
けることにより、温度、圧力または機械的振動を検出す
ることができる光デバイスであり、一般に光スペクトル
の高分解度研究に使用される。典型的なFPEは大型であ
るがファイバFPEは小型で柔軟性がある。
多くのFPEにおいて、高度に反射性の内表面を有する２
個の鏡の間の空間、空洞でくり返し反射が発生する。精
密に作成したスペーサを用いて、固定板分離を維持しな
がら内表面の平行を得ることができる。鏡の高度の反射
性により、幅が鏡の間隔に比べて非常に狭い縞が生じ
る。フィネッスＦと呼ばれる品質指標はFPEの分解度を
測定したものである。フィネッスは最大強度の半分にお
ける縞の幅に対する縞分離の割合である。鏡の反射率を
最大にし、散乱、吸収及び位相誤差による損失を最小に
することによりフィネッスを高くすることができる。高
分解度スペクトル アナライザを作成するためには多重
干渉は空洞の長さのわずかな増加に等しい距離にわたっ
て走査しなければならない。典型的にはこの空洞長の変
化は波長の半分に等しく、約１μｍである。
個の鏡の間の空間、空洞でくり返し反射が発生する。精
密に作成したスペーサを用いて、固定板分離を維持しな
がら内表面の平行を得ることができる。鏡の高度の反射
性により、幅が鏡の間隔に比べて非常に狭い縞が生じ
る。フィネッスＦと呼ばれる品質指標はFPEの分解度を
測定したものである。フィネッスは最大強度の半分にお
ける縞の幅に対する縞分離の割合である。鏡の反射率を
最大にし、散乱、吸収及び位相誤差による損失を最小に
することによりフィネッスを高くすることができる。高
分解度スペクトル アナライザを作成するためには多重
干渉は空洞の長さのわずかな増加に等しい距離にわたっ
て走査しなければならない。典型的にはこの空洞長の変
化は波長の半分に等しく、約１μｍである。
ファイバFPEにおいては鏡または鏡被覆はファイバ導波
路のある定められた長さの両端に配置される。ファイバ
は種々のやり方で短かい距離だけ引伸ばされ、これによ
ってある範囲の波長にわたり走査されるべきFPEの共鳴
が生じる。そのような方法の一つが、J.ストーンの「フ
ィネッス300の光ファイバ ファブリーペロー干渉計」
エレクトロニクス レターズ第21巻第11号504−505ペー
ジ、1985年５月23日号（“Optical Fiber Fabry−Perot
Interferometer With Finesse of300"、J.Stone Elect
yonics Letters）に記述されているが、そこでは鉛ジル
コネート−鉛チタネート（PZT）圧電セラミック棒が用
いられている。ファイバはハードマン社（Hardman,In
c.）製室温処理エポウェルド（Epoweld）エポキシを用
いてその棒に付着されている。レーザ光がファイバ／鏡
構造を通過している時にPZT棒に対して傾斜（ramp）電
圧が与えられるので、棒が長さ方向に伸び従ってファイ
バが引延ばされる。他のファイバFPE作成法では圧電材
料でできた管状中空シリンダを用いる。ファイバ／鏡構
造はシリンダの外表面の周囲に包囲され、ある種のエポ
キシを用いてそれに付着される。シリンダの内表面と外
表面との間に電圧がかけられるとシリンダは半径方向に
ふくらみ、こうして付着されたファイバが引延ばされ
る。この型のファイバFPEの例としては1984年11月13日
発行の米国特許第4,482,248号を参照のこと。
路のある定められた長さの両端に配置される。ファイバ
は種々のやり方で短かい距離だけ引伸ばされ、これによ
ってある範囲の波長にわたり走査されるべきFPEの共鳴
が生じる。そのような方法の一つが、J.ストーンの「フ
ィネッス300の光ファイバ ファブリーペロー干渉計」
エレクトロニクス レターズ第21巻第11号504−505ペー
ジ、1985年５月23日号（“Optical Fiber Fabry−Perot
Interferometer With Finesse of300"、J.Stone Elect
yonics Letters）に記述されているが、そこでは鉛ジル
コネート−鉛チタネート（PZT）圧電セラミック棒が用
いられている。ファイバはハードマン社（Hardman,In
c.）製室温処理エポウェルド（Epoweld）エポキシを用
いてその棒に付着されている。レーザ光がファイバ／鏡
構造を通過している時にPZT棒に対して傾斜（ramp）電
圧が与えられるので、棒が長さ方向に伸び従ってファイ
バが引延ばされる。他のファイバFPE作成法では圧電材
料でできた管状中空シリンダを用いる。ファイバ／鏡構
造はシリンダの外表面の周囲に包囲され、ある種のエポ
キシを用いてそれに付着される。シリンダの内表面と外
表面との間に電圧がかけられるとシリンダは半径方向に
ふくらみ、こうして付着されたファイバが引延ばされ
る。この型のファイバFPEの例としては1984年11月13日
発行の米国特許第4,482,248号を参照のこと。
ファイバFPEを作成する他の方法では磁性材料を用い
る。例えばファイバは圧電材料または磁性材料に対し特
定の接点において付着される。これらの材料は電界また
は磁界がかけられた時にふくらみ、こうしてファイバが
引延ばされる。S.J.ペッチョウスキーらはそのような方
法を「検知型ファイバ光学ファブリーペロー干渉計」IE
EEジャーナル オブ クオンタム エレクトロニクス第
QE−17巻第11号2168−2170ページ、1981年11月（S.J.Pe
tuchowski et al.“A Sensitire Fiber Optic Fabry−P
erot Interferometer",IEE Journal of Quantum Ele
ctronics）に開示している。ファイバはあらかじめ磁性
材料で被覆し磁化した後、周囲にコイルを巻くことによ
り引延ばすこともできる。コイルに電流を流すと磁場が
形成され、これによって磁性材料とファイバが引延ばさ
れる。最後に、熱膨張特性を用いてファイバFPEを作成
することもできる。外部手段によりファイバを加熱する
ことによりファイバの引延しを得ることができる。
る。例えばファイバは圧電材料または磁性材料に対し特
定の接点において付着される。これらの材料は電界また
は磁界がかけられた時にふくらみ、こうしてファイバが
引延ばされる。S.J.ペッチョウスキーらはそのような方
法を「検知型ファイバ光学ファブリーペロー干渉計」IE
EEジャーナル オブ クオンタム エレクトロニクス第
QE−17巻第11号2168−2170ページ、1981年11月（S.J.Pe
tuchowski et al.“A Sensitire Fiber Optic Fabry−P
erot Interferometer",IEE Journal of Quantum Ele
ctronics）に開示している。ファイバはあらかじめ磁性
材料で被覆し磁化した後、周囲にコイルを巻くことによ
り引延ばすこともできる。コイルに電流を流すと磁場が
形成され、これによって磁性材料とファイバが引延ばさ
れる。最後に、熱膨張特性を用いてファイバFPEを作成
することもできる。外部手段によりファイバを加熱する
ことによりファイバの引延しを得ることができる。
前述のファイバFPE生成法はいくつかの欠点を伴なう。
典型的にはファイバFPEを急速に、例えば10KHzで走査す
るのが望ましい。温度をそのような速度で変化させるの
は不可能だから熱膨張法はもはや有効ではない。圧電材
料または磁性材料を用いる場合は、ファイバは引延ばす
ためにこれら可延材料に接着しなければならない。この
ためにはファイバ ガラスより固い非常に強固な接着剤
が必要となる。さらにほとんどの接着剤材料は可延材料
と引延ばしを分かち合う。これによりファイバの引延ば
しが少なくなり、そのため用いる材料をさらに伸長させ
る必要が生じる。例えばPZT圧電材料を約１μｍ伸長さ
せるためには高電圧（約100V）が必要である。ファイバ
FPEの場合、接着剤材料中の弾力のため、適正な伸長に
はさらに高い電圧が必要となることが多い。従来のファ
イバFPEの別の欠点は、ファイバが可延材料に接着され
る点において歪みが発生することである。この歪みはこ
の構造の対称性とぶつかり合い、ファイバは複屈折性に
なることがある。
典型的にはファイバFPEを急速に、例えば10KHzで走査す
るのが望ましい。温度をそのような速度で変化させるの
は不可能だから熱膨張法はもはや有効ではない。圧電材
料または磁性材料を用いる場合は、ファイバは引延ばす
ためにこれら可延材料に接着しなければならない。この
ためにはファイバ ガラスより固い非常に強固な接着剤
が必要となる。さらにほとんどの接着剤材料は可延材料
と引延ばしを分かち合う。これによりファイバの引延ば
しが少なくなり、そのため用いる材料をさらに伸長させ
る必要が生じる。例えばPZT圧電材料を約１μｍ伸長さ
せるためには高電圧（約100V）が必要である。ファイバ
FPEの場合、接着剤材料中の弾力のため、適正な伸長に
はさらに高い電圧が必要となることが多い。従来のファ
イバFPEの別の欠点は、ファイバが可延材料に接着され
る点において歪みが発生することである。この歪みはこ
の構造の対称性とぶつかり合い、ファイバは複屈折性に
なることがある。
従って、低価格で生成しやすく、実際面で製造しやすい
形状をしていて位置ずれによる損失を最小化し、かつ必
要な接着剤が比較的弱いファイバFPEが必要である。
形状をしていて位置ずれによる損失を最小化し、かつ必
要な接着剤が比較的弱いファイバFPEが必要である。
本発明により新規なファイバ ファブリーペロー エタ
ロンの製造方法が提供される。単一モード ファイバを
切断してある自由スペクトル範囲（Free Spectral Rang
e:FSR）に対して所望の長さにし、研摩したファイバ端
部からプラスティック被覆を除去する。次に、ファイバ
中心の一方の側の近傍の被覆をけずり取ることによって
ガラス ファイバの小領域を露出させる。破断用具を用
いて、被覆をけずり取った所でファイバを破断する。被
覆の残りの部分はこの破断された２片をいっしょにしか
つ自動的に位置合わせした状態に保つ。所望の反射率を
有する鏡がファイバ端部に配設される。固い接着剤を端
部に、弾力のある接着剤を中央部に使用してファイバ／
鏡構造を圧電基板に取付ける。電圧をかけると圧電基板
が伸長し、これによりファイバのギャップも伸長する。
この伸長によりスペクトルを得る走査機構が得られる。
ロンの製造方法が提供される。単一モード ファイバを
切断してある自由スペクトル範囲（Free Spectral Rang
e:FSR）に対して所望の長さにし、研摩したファイバ端
部からプラスティック被覆を除去する。次に、ファイバ
中心の一方の側の近傍の被覆をけずり取ることによって
ガラス ファイバの小領域を露出させる。破断用具を用
いて、被覆をけずり取った所でファイバを破断する。被
覆の残りの部分はこの破断された２片をいっしょにしか
つ自動的に位置合わせした状態に保つ。所望の反射率を
有する鏡がファイバ端部に配設される。固い接着剤を端
部に、弾力のある接着剤を中央部に使用してファイバ／
鏡構造を圧電基板に取付ける。電圧をかけると圧電基板
が伸長し、これによりファイバのギャップも伸長する。
この伸長によりスペクトルを得る走査機構が得られる。
第２図は長さＬの単一モード ファイバ１の拡大図であ
る。この長さＬはある与えられた自由スペクトル範囲の
FSRによりあらかじめ定められたものである。ファイバ
１の端部３及び４はファイバ軸に垂直に破断され、次に
平らにしまた研摩してわずかに凸状を呈するようにされ
る。光ファイバ１は被覆２により覆われている。この被
覆２は典型的にはプラスチック材料でできており、一般
にガラスファイバを周囲物から守るように働く。被覆２
はファイバ１の端部３及び４からは除去されているの
で、ファイバ１の部分を露出させることになる。
る。この長さＬはある与えられた自由スペクトル範囲の
FSRによりあらかじめ定められたものである。ファイバ
１の端部３及び４はファイバ軸に垂直に破断され、次に
平らにしまた研摩してわずかに凸状を呈するようにされ
る。光ファイバ１は被覆２により覆われている。この被
覆２は典型的にはプラスチック材料でできており、一般
にガラスファイバを周囲物から守るように働く。被覆２
はファイバ１の端部３及び４からは除去されているの
で、ファイバ１の部分を露出させることになる。
本発明に従ってファイバFPEを製造する際の次の工程は
ファイバ１の中心に近い、一方の側の被覆２の小片をけ
ずり取り、これによって空洞９を形成してガラス ファ
イバ１の小部分を露出させることである。次に、第１図
に示すように、ファイバ１は空洞９で破断され、こうし
てギャップ10が形成される。被覆２の残部は破断したフ
ァイバ１をいっしょにしてかつ自動的に位置ぞろえして
保持する。
ファイバ１の中心に近い、一方の側の被覆２の小片をけ
ずり取り、これによって空洞９を形成してガラス ファ
イバ１の小部分を露出させることである。次に、第１図
に示すように、ファイバ１は空洞９で破断され、こうし
てギャップ10が形成される。被覆２の残部は破断したフ
ァイバ１をいっしょにしてかつ自動的に位置ぞろえして
保持する。
所望の反射率をもつ離散鏡3A及び4Aがそれぞれ端部３及
び４に取付けられる。鏡3A及び4Aは反射、損失等の内部
特性及び幾何的状態例えば鏡がどのように反射するかを
検討して選ぶ。鏡3A及び4Aはそれぞれファイバ１の端部
３及び４に押し付けるようにして配置され、次に所望の
位置合わせができるまでファイバ軸に関して傾けられ
る。その後鏡3A及び4Aはエポキシ11で固定される。離散
鏡の代りにファイバ端部に多層誘電体被覆を設けるなど
別のやり方で反射率を得ることもできる。
び４に取付けられる。鏡3A及び4Aは反射、損失等の内部
特性及び幾何的状態例えば鏡がどのように反射するかを
検討して選ぶ。鏡3A及び4Aはそれぞれファイバ１の端部
３及び４に押し付けるようにして配置され、次に所望の
位置合わせができるまでファイバ軸に関して傾けられ
る。その後鏡3A及び4Aはエポキシ11で固定される。離散
鏡の代りにファイバ端部に多層誘電体被覆を設けるなど
別のやり方で反射率を得ることもできる。
次にファイバ／鏡構造が点６で固い接着剤を用いかつ点
７で弾力性のある接着剤を用いて圧電セラミック棒５に
取付けられる。固い接着剤は、電圧８が与えられて棒５
が伸長した時にそれに伴なってファイバ ギャップ10が
伸長するようにファイバ１を圧電棒５に固定する。この
固い接着剤は硬化工程の間に無視できる程度の歪みしか
発生しないよう少量で室温で硬化するようなエポキシ型
でなくてはならない。ハードマン社（Hardman,Inc.）製
エポウェルド（Epoweld）エポキシ（3672番Ａ、8173番
Ｂ）はそのような接着剤の例である。
７で弾力性のある接着剤を用いて圧電セラミック棒５に
取付けられる。固い接着剤は、電圧８が与えられて棒５
が伸長した時にそれに伴なってファイバ ギャップ10が
伸長するようにファイバ１を圧電棒５に固定する。この
固い接着剤は硬化工程の間に無視できる程度の歪みしか
発生しないよう少量で室温で硬化するようなエポキシ型
でなくてはならない。ハードマン社（Hardman,Inc.）製
エポウェルド（Epoweld）エポキシ（3672番Ａ、8173番
Ｂ）はそのような接着剤の例である。
起こり得る干渉を減ずるため弾力性のある接着剤は透明
でなくてはならずまたいかなる界面をも排除するためガ
ラス ファイバをぬらさなくてはならない。鮮明で粘度
が低いまたはチキソトロピックの室温バルカナイジング
（room−temperature−vulcanizing:RTV）シリコンゴム
はこの要件を満たすであろう。さらに、光が伝播する領
域が覆われるように少量の粘性シリコンオイルをギャッ
プ10に付加しても良い。後に生じるいかなる反射も無視
できるようにこの液体がギャップ10の反射率と整合して
いればいっそう良い。点７で柔かい接着剤を用いるとい
くつかの利点がる。点７の接着剤は２つのファイバ片の
位置ぞろえを保持する。さらに点７で被覆２が引延ばさ
れるとファイバ１の歪みは最小となり、この結果損失は
無視できる程度となりかつ複屈折を避けられる。回折に
よるいかなる損失も無視できるように、引延ばされた時
ファイバ ギャップ10は極めて小さい間隔だけ開く。
（D.マーキュース「単一モードファイバ スプライスの
損失分析」BSTJ第56巻第５号1977年５−７月号703−718
ページ（D.Marcuse,“Loss Analysis of Single Mode F
iber Splices"）を参照のこと。） 第３図に示すように傾斜電圧８が圧電棒５の頂面と底面
にかけられる。棒５にかけられたこの傾斜電圧８は横方
向であり極方向とは反対であって、棒５を長さ方向に伸
長させ、こうしてファイバ１を引延ばしファイバ ギャ
ップ10を広げる。このファイバ ギャップ10の伸長によ
り光が光源20からファイバFPEを通って光検出器21に伝
わる時に走査手段が共鳴波長のスペクトルを得ることが
できる。
でなくてはならずまたいかなる界面をも排除するためガ
ラス ファイバをぬらさなくてはならない。鮮明で粘度
が低いまたはチキソトロピックの室温バルカナイジング
（room−temperature−vulcanizing:RTV）シリコンゴム
はこの要件を満たすであろう。さらに、光が伝播する領
域が覆われるように少量の粘性シリコンオイルをギャッ
プ10に付加しても良い。後に生じるいかなる反射も無視
できるようにこの液体がギャップ10の反射率と整合して
いればいっそう良い。点７で柔かい接着剤を用いるとい
くつかの利点がる。点７の接着剤は２つのファイバ片の
位置ぞろえを保持する。さらに点７で被覆２が引延ばさ
れるとファイバ１の歪みは最小となり、この結果損失は
無視できる程度となりかつ複屈折を避けられる。回折に
よるいかなる損失も無視できるように、引延ばされた時
ファイバ ギャップ10は極めて小さい間隔だけ開く。
（D.マーキュース「単一モードファイバ スプライスの
損失分析」BSTJ第56巻第５号1977年５−７月号703−718
ページ（D.Marcuse,“Loss Analysis of Single Mode F
iber Splices"）を参照のこと。） 第３図に示すように傾斜電圧８が圧電棒５の頂面と底面
にかけられる。棒５にかけられたこの傾斜電圧８は横方
向であり極方向とは反対であって、棒５を長さ方向に伸
長させ、こうしてファイバ１を引延ばしファイバ ギャ
ップ10を広げる。このファイバ ギャップ10の伸長によ
り光が光源20からファイバFPEを通って光検出器21に伝
わる時に走査手段が共鳴波長のスペクトルを得ることが
できる。
前述のように自由スペクトル範囲FSRはファイバの長さ
Ｌに関係する。
Ｌに関係する。
FSR＝C/2NL ただし、周波数単位でＣは光速、Ｎはファイバインデッ
クスそしてＬはファイバ長である。
クスそしてＬはファイバ長である。
ファイバ１が伸長するとギャップ10はΔＬだけ長くな
る。１つのFSRを介して走査するためにはこのギャップ
間隔ΔＬはλ/2nに等しくなくてはならない。λは波
長、ｎはギャップ長を変える媒体の屈折率である。走査
されるギャップ間隔が１μｍより小さくなるようにλは
典型的には1.5μｍである。本発明によれば、この間隔
は圧電棒５に与えられる普通の電圧（100Vの範囲）によ
り容易に得られる。その理由は引延ばされるのは被覆２
だからである。
る。１つのFSRを介して走査するためにはこのギャップ
間隔ΔＬはλ/2nに等しくなくてはならない。λは波
長、ｎはギャップ長を変える媒体の屈折率である。走査
されるギャップ間隔が１μｍより小さくなるようにλは
典型的には1.5μｍである。本発明によれば、この間隔
は圧電棒５に与えられる普通の電圧（100Vの範囲）によ
り容易に得られる。その理由は引延ばされるのは被覆２
だからである。
ギャップ10なしでファイバFPEを構成することは可能で
ある。そうした場合の欠点は接着剤の弾力が圧電基板の
伸長のいく分かを吸収してしまうためにはるかに高い電
圧を圧電基板にかけなければならないということであ
る。
ある。そうした場合の欠点は接着剤の弾力が圧電基板の
伸長のいく分かを吸収してしまうためにはるかに高い電
圧を圧電基板にかけなければならないということであ
る。
ファイバ ギャップ10を伸長させるために本発明の別の
実施例を用いることができる。例えば第４図に示すよう
に、ガラス ファイバ１及び／またはファイバ被覆２は
金属材料例えばニッケルでできた別の被覆12で覆うこと
ができる。次に、金属で被覆したファイバ構造の周囲に
コイル15を巻き、極性をもたせる。コイル15に電流Ｉを
流すとファイバ構造が伸長し、これによりファイバ ギ
ャップ10が伸長する。ファイバ ギャップ10を伸長させ
るための他の方法はファイバの周囲にアモルファス磁性
材料でできた薄膜を巻き、これらの薄膜をファイバに接
着させるやり方である。こうしてできた構造の周囲にコ
イルを巻き、このコイルに電流の流すとギャップを伸長
させることができる。ファイバ ギャップの伸長は熱的
手段または機械的手段によっても得ることができる。
実施例を用いることができる。例えば第４図に示すよう
に、ガラス ファイバ１及び／またはファイバ被覆２は
金属材料例えばニッケルでできた別の被覆12で覆うこと
ができる。次に、金属で被覆したファイバ構造の周囲に
コイル15を巻き、極性をもたせる。コイル15に電流Ｉを
流すとファイバ構造が伸長し、これによりファイバ ギ
ャップ10が伸長する。ファイバ ギャップ10を伸長させ
るための他の方法はファイバの周囲にアモルファス磁性
材料でできた薄膜を巻き、これらの薄膜をファイバに接
着させるやり方である。こうしてできた構造の周囲にコ
イルを巻き、このコイルに電流の流すとギャップを伸長
させることができる。ファイバ ギャップの伸長は熱的
手段または機械的手段によっても得ることができる。
ファブリーペロー エタロン（FPE）のフィネッスは得
られる分解度の尺度である。鏡の反射率を最大にし、位
相誤差と位置ぞろえ不備による散乱損失及び吸収損失を
最小にすればフィネッスを高くすることができる。本発
明は高フィネッスと高効率をもたらすものである。
られる分解度の尺度である。鏡の反射率を最大にし、位
相誤差と位置ぞろえ不備による散乱損失及び吸収損失を
最小にすればフィネッスを高くすることができる。本発
明は高フィネッスと高効率をもたらすものである。
先行技術による方法のいくつかは熱ドリフトを補償する
ために高価な熱安定素子を必要とする。本発明はプラス
ティック被覆と熱膨張係数の低いガラスとを伸長させる
ものであるからファイバ FPEは高価な熱安定素子は不
要である。本発明は実用的で製造しやすく単純明快で比
較的低価格な技術をもたらすものである。
ために高価な熱安定素子を必要とする。本発明はプラス
ティック被覆と熱膨張係数の低いガラスとを伸長させる
ものであるからファイバ FPEは高価な熱安定素子は不
要である。本発明は実用的で製造しやすく単純明快で比
較的低価格な技術をもたらすものである。
本発明は好適な実施例を参照して記述されている。本発
明の原因と範囲内にある限り全ての自明な変形と変更が
本発明に含まれることを理解されたい。
明の原因と範囲内にある限り全ての自明な変形と変更が
本発明に含まれることを理解されたい。
第１図は本発明によるファイバ ファブリーペロー エ
タロンの概略図、 第２図は本発明を実施するのに用いられる被覆した単一
モード ファイバの拡大図、 第３図は作動的における本発明の一実施例を示す図、 第４図は本発明の他の実施例を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 光ファイバ……１ 第２端部……３、４ 保護被覆……２ 伸長手段……５、８ 圧電セラミック棒……５
タロンの概略図、 第２図は本発明を実施するのに用いられる被覆した単一
モード ファイバの拡大図、 第３図は作動的における本発明の一実施例を示す図、 第４図は本発明の他の実施例を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 光ファイバ……１ 第２端部……３、４ 保護被覆……２ 伸長手段……５、８ 圧電セラミック棒……５
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−176610（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−115208（ＪＰ，Ｕ) ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲ Ｓ 23ｒｄ Ｍａｙ 1985Ｖｏｌ．21，Ｎ ｏ．11，ＰＰ．504〜505 ＴＨＥ ＢＥＬＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＥ ＣＨＮＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 1975 Ｖｏｌ．54，Ｎｏ．６，ＰＰ．971〜984
Claims (2)
- 【請求項１】高感度ファブリーペロー エタロンであっ
て、該エタロンは少なくとも２個の単一モード光ファイ
バ片部を含み、該片部の各々は第１及び第２の端部を有
しており、さらに、該エタロンは、 各ファイバ片部の第１端部が整列されかつファイバ片部
の第１端部に関する位置に物理的に保持されるよう２個
のファイバ片部のすべてを実質的に囲む保護被覆と、 各ファイバ片部の第２端部に隣接し、該２個のファイバ
片部を含むファブリーペロー エタロンを生成するため
の部分的に反射する手段と、 該ファブリーペロー エタロンの長さを変化させるよう
該保護被覆を伸長させる手段とを含み、 該伸長手段は、 （ａ）該ファイバ片部と残りの保護被覆とに設けられた
アモルファス金属の磁性材料からなる別の被覆かまた
は、 （ｂ）該ファイバ片部を囲むアモルファス金属の磁性材
料からなる薄膜と、 該磁性材料を含む該ファイバの周りに巻かれたコイル
と、 該ファブリーペロー エタロンの長手方向の伸長を与え
るよう該コイルに電流を与える手段とを含むことを特徴
とする高感度ファブリーペロー エタロン。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のエタロンにお
いて、 該部分的反射手段は、 （ａ）各ファイバ片部の第２端部に対し整列された鏡か
または、 （ｂ）該ファイバ片部の第２端部に設けられた多層誘電
体被覆からなることを特徴とする高感度ファブリーペロ
ー エタロン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US836497 | 1986-03-05 | ||
| US06/836,497 US4830451A (en) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | Technique and apparatus for fabricating a fiber Fabry-Perot etalon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229236A JPS62229236A (ja) | 1987-10-08 |
| JPH07117653B2 true JPH07117653B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=25272087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62048977A Expired - Fee Related JPH07117653B2 (ja) | 1986-03-05 | 1987-03-05 | 高感度ファブリーペロー エタロン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4830451A (ja) |
| EP (1) | EP0235801B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07117653B2 (ja) |
| CA (1) | CA1278715C (ja) |
| DE (1) | DE3780983T2 (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994791A (en) * | 1987-10-13 | 1991-02-19 | Texas A & M University System | Progressively monitorable fire alarm system |
| GB8821862D0 (en) * | 1988-09-03 | 1988-10-19 | Sira Ltd | Guided optical wave chemical sensor systems |
| US4973120A (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-27 | At&T Bell Laboratories | Optical isolator with resonant cavity having gyrotropic material |
| DE3929453C1 (en) * | 1989-09-05 | 1991-03-21 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | Fibre-Fabry-Perot interferometer - has slot in substrate enabling opposite regions to be moved w.r.t. V=shaped groove for optical fibres |
| US4996692A (en) * | 1989-09-15 | 1991-02-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser communication system with wide band magnetrostrictive modulation |
| US5050954A (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-24 | At&T Bell Laboratories | Multiport optical devices |
| US5062684A (en) * | 1990-01-17 | 1991-11-05 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber filter |
| US5208886A (en) * | 1990-01-17 | 1993-05-04 | At&T Bell Laboratories | Methods of making an optical fiber filter |
| US5073004A (en) * | 1990-05-18 | 1991-12-17 | At&T Bell Laboratories | Tunable optical filter |
| JP2697353B2 (ja) * | 1991-05-08 | 1998-01-14 | 日本電気株式会社 | ファブリ・ペロー型可変波長フィルター及びその製造方法 |
| US5168156A (en) * | 1991-06-28 | 1992-12-01 | The Standard Oil Company | Reflective evanescent fiber-optic chemical sensor |
| FI91564C (fi) * | 1991-10-31 | 1994-07-11 | Valtion Teknillinen | Anturi |
| US5212745A (en) * | 1991-12-02 | 1993-05-18 | Micron Optics, Inc. | Fixed and temperature tuned fiber fabry-perot filters |
| US5212746A (en) * | 1991-12-02 | 1993-05-18 | Micron Optics, Inc. | Single wafered ferrule fiber fabry-perot filters |
| US5463489A (en) * | 1992-06-25 | 1995-10-31 | At&T Corp. | Soliton transmission system having sliding-frequency guiding filters with particular filter strengths and sliding rates |
| DE4223625A1 (de) * | 1992-07-17 | 1994-01-20 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Faseroptischer Sensor nach dem Fabry-Perot-Prinzip |
| US5375181A (en) * | 1992-08-12 | 1994-12-20 | Micron Optics, Inc. | Temperature compensated fiber fabry-perot filters |
| US5384877A (en) * | 1993-06-21 | 1995-01-24 | At&T Corp. | Passive temperature-insensitive fabry-perot etalons |
| US5404413A (en) * | 1993-12-14 | 1995-04-04 | At&T Corp. | Optical circulator for dispersion compensation |
| US5528367A (en) * | 1994-09-09 | 1996-06-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | In-line fiber etalon strain sensor |
| US5687263A (en) * | 1995-10-02 | 1997-11-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical RF bandpass filter and method for manufacturing same |
| US5710649A (en) * | 1995-12-04 | 1998-01-20 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus and methods for nulling non-random timing jitter in the transmission of digital optical signals |
| PT893715E (pt) * | 1997-07-21 | 2004-06-30 | Euratom | Processo para produzir uma cavidade ressonante de fibra optica em particular para um sensor interferometrico e cavidade ressonante de fibra optica produzida deste modo |
| US6334014B1 (en) * | 1998-11-02 | 2001-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical fiber apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on fiber's end portion, optical detecting apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on its light receiving surface, and optical transmission system using the same |
| US6445838B1 (en) | 2000-09-29 | 2002-09-03 | Corning Incorporated | Tunable optical component |
| US7146064B2 (en) * | 2001-12-21 | 2006-12-05 | Gsi Group Corporation | System and method for producing optical circuits |
| US20030118268A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Christopher Wimperis | System and method for producing optical circuits |
| WO2004036700A2 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Micron Optics, Inc. | Waferless fiber fabry-perot filters |
| US6886365B2 (en) * | 2002-11-04 | 2005-05-03 | Harris Corporation | Fiber optic Fabry-Perot interferometer and associated methods |
| EP1583989A4 (en) * | 2002-12-20 | 2006-07-05 | Micron Optics Inc | TEMPERATURE COMPENSATED FERRULES HOLDER FOR A FABRY-PEROT FIBER FILTER |
| US7394547B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-07-01 | Fortebio, Inc. | Fiber-optic assay apparatus based on phase-shift interferometry |
| US7319525B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-01-15 | Fortebio, Inc. | Fiber-optic assay apparatus based on phase-shift interferometry |
| TWI225923B (en) * | 2003-11-21 | 2005-01-01 | Tatung Co Ltd | Fiber vibration sensor |
| US7445887B2 (en) * | 2005-01-07 | 2008-11-04 | Fortebio, Inc. | Enzyme activity measurements using bio-layer interferometry |
| US20060233484A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-19 | Richard Van Neste | Adhesive-assembled fiber-optic interferometer |
| US20100261288A1 (en) | 2005-06-13 | 2010-10-14 | Fortebio, Inc. | Tip tray assembly for optical sensors |
| DE102006002605B4 (de) | 2006-01-13 | 2018-09-13 | Hans Joachim Eichler | Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter |
| US20100093106A1 (en) * | 2006-09-14 | 2010-04-15 | Fortebio, Inc. | Amine-Reactive Biosensor |
| CN112945370B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-09-13 | 中北大学 | 全固态法布里-珀罗腔内嵌薄膜式的振动传感器及系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3910677A (en) * | 1974-05-13 | 1975-10-07 | Bell Telephone Labor Inc | Hyperbolic type optical fiber lens coupler for coupling the fiber to an optical line source |
| US4012699A (en) * | 1975-03-28 | 1977-03-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Amplifying characteristics of a cavity-enclosed nonlinear medium |
| US4572669A (en) * | 1979-01-22 | 1986-02-25 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for a Fabry-Perot multiple beam fringe sensor |
| US4329058A (en) * | 1979-01-22 | 1982-05-11 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for a Fabry-Perot multiple beam fringe sensor |
| US4307937A (en) * | 1979-06-04 | 1981-12-29 | Northern Telecom Limited | Optical modulators |
| FR2474694B1 (ja) * | 1980-01-29 | 1983-09-02 | Thomson Csf | |
| US4515429A (en) * | 1980-05-27 | 1985-05-07 | At&T Bell Laboratories | Nonlinear and bistable optical waveguide devices |
| US4480394A (en) * | 1983-03-29 | 1984-11-06 | Salas Edelmiro A | Dryer for safety razor |
| DE3311808C2 (de) * | 1983-03-31 | 1985-09-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München | Halbleiterlaseranordnung mit einem Fabry-Perot-Interferometer |
| US4558923A (en) * | 1983-12-22 | 1985-12-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Picosecond bistable optical switch using two-photon transitions |
-
1986
- 1986-03-05 US US06/836,497 patent/US4830451A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-03 EP EP87103009A patent/EP0235801B1/en not_active Expired
- 1987-03-03 DE DE8787103009T patent/DE3780983T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-04 CA CA000531136A patent/CA1278715C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-05 JP JP62048977A patent/JPH07117653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＬＥＴＴＥＲＳ２３ｒｄＭａｙ１９８５Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１１，ＰＰ．５０４〜５０５ |
| ＴＨＥＢＥＬＬＳＹＳＴＥＭＴＥＣＨＮＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬ１９７５Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．６，ＰＰ．９７１〜９８４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0235801B1 (en) | 1992-08-12 |
| DE3780983T2 (de) | 1993-03-11 |
| EP0235801A3 (en) | 1988-11-30 |
| DE3780983D1 (de) | 1992-09-17 |
| CA1278715C (en) | 1991-01-08 |
| JPS62229236A (ja) | 1987-10-08 |
| US4830451A (en) | 1989-05-16 |
| EP0235801A2 (en) | 1987-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07117653B2 (ja) | 高感度ファブリーペロー エタロン | |
| JP2824336B2 (ja) | 光ファイバフィルタ及びその製造方法 | |
| US5073004A (en) | Tunable optical filter | |
| US5469520A (en) | Compression-tuned fiber grating | |
| US6327036B1 (en) | Fabry Perot/fiber Bragg grating multi-wavelength reference | |
| US6535321B2 (en) | Thin film ferroelectric light modulators | |
| US5212746A (en) | Single wafered ferrule fiber fabry-perot filters | |
| Birks et al. | Low power acousto-optic device based on a tapered single-mode fiber | |
| Slavík et al. | High-performance all-fiber Fabry-Perot filters with superimposed chirped Bragg gratings | |
| US9244266B2 (en) | Tunable optical filter and method of manufacture thereof | |
| JPH02262024A (ja) | 同調可能なオプチカル・フイルタ | |
| JPH036450B2 (ja) | ||
| JP4504561B2 (ja) | 可変光ファイバ・ブラッグ・長周期グレーティング | |
| US4568408A (en) | Fiber optic energy sensor and optical demodulation system and methods of making same | |
| CN102280809B (zh) | 外腔式电光可调激光器 | |
| JPS60501427A (ja) | 最小環境感度を有する偏光不感性，エバネセント波，融合カプラ− | |
| EP0934501A1 (en) | A multi-wavelength reference | |
| JP3549629B2 (ja) | 光フィルタ | |
| JPH0572035A (ja) | 光フアイバ型フアブリペロー共振器 | |
| WO2014019398A1 (zh) | 一种单模连续可调谐光学滤波器 | |
| JP4262892B2 (ja) | 電歪ファイバ変調器 | |
| RU2720264C1 (ru) | Перестраиваемый волоконный отражательный интерферометр | |
| WO2014019399A1 (zh) | 一种固定频率间隔和单模输出的可调谐光学滤波器 | |
| JPH062176U (ja) | 音響信号検知装置 | |
| Costantini et al. | Acousto-optic amplitude modulator based on a long-period fiber grating mach-zehnder interferometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |