JPH08189864A - Photo-coupler - Google Patents

Photo-coupler

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Publication number
JPH08189864A
JPH08189864A JP7016459A JP1645995A JPH08189864A JP H08189864 A JPH08189864 A JP H08189864A JP 7016459 A JP7016459 A JP 7016459A JP 1645995 A JP1645995 A JP 1645995A JP H08189864 A JPH08189864 A JP H08189864A
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JP
Japan
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optical fiber
lens system
incident
optical
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP7016459A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Ono
博康 小野
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Tokai Carbon Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Carbon Co Ltd filed Critical Tokai Carbon Co Ltd
Priority to JP7016459A priority Critical patent/JPH08189864A/en
Publication of JPH08189864A publication Critical patent/JPH08189864A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a photo-coupler which can make light transmission by coupling optical fibers inside an outside a vacuum vessel inn such a state that the transmission loss and its variation are reduced. CONSTITUTION: The photo-coupler 10 has a convergence lens system 3 to make light transmission from a light source in a vacuum vessel 6 through optical fiber to another optical fiber which is provided outside the vacuum vessel 6. The incident side optical fiber 9 is installed in a position which allows incidence of all beams of light incident on the photo-coupler 10 on the convergence lens system 3, whose magnification is set smaller than ×1 and has a larger core diameter than the optical fiber or the incidence side. At the point of image 5, the emission side optical fiber 11 is positioned as having a greater aperture number than the product of the aperture number of the incident side optical fiber and the inverse umber of the magnification of the lens system 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真空容器内外の光ファ
イバーを結合して光伝送する光結合器、とくに放射温度
計の光伝送に用いられ、伝送損失および伝送損失の変動
を低減化することのできる光結合器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in an optical coupler that couples optical fibers inside and outside a vacuum container for optical transmission, and is particularly used for optical transmission of a radiation thermometer to reduce transmission loss and fluctuation of transmission loss. The present invention relates to an optical coupler that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバー式放射温度計は、被測温物
体からの熱放射を光ファイバーを光伝送路として放射温
度計に導き、その光量を温度換算して温度測定する機構
を有するもので、柔軟性の光ファイバーを光伝送路とし
て使用することができるため温度測定の作業効率が極め
て高い利点がある。しかし、この放射温度計を用いて精
度よく測温操作を行うには、光ファイバーに入射した被
測温物体からの熱放射を放射温度計の光センサー部に損
失なく伝送することが必要である。したがって、可及的
に光ファイバーの結合接続による伝送損失の少ないこと
が好ましい。
2. Description of the Related Art An optical fiber type radiation thermometer has a mechanism for guiding heat radiation from a temperature-measured object to a radiation thermometer using an optical fiber as an optical transmission path and converting the amount of light into temperature to measure the temperature. Since a flexible optical fiber can be used as an optical transmission line, there is an advantage that the work efficiency of temperature measurement is extremely high. However, in order to accurately perform temperature measurement operation using this radiation thermometer, it is necessary to transmit the heat radiation from the object to be measured incident on the optical fiber to the optical sensor section of the radiation thermometer without loss. Therefore, it is preferable that the transmission loss due to the coupling connection of the optical fibers is as small as possible.

【0003】また、光ファイバーの結合接続により伝送
損失の割合が変動すると放射温度計の光センサー部の受
光量も変動し、見掛け上の温度測定値が変化するので、
正確な温度測定値を得るためには光ファイバーの結合接
続の都度、温度換算目盛りの校正が必要となり、作業能
率が大幅に低下する。したがって、光ファイバー式放射
温度計の光結合器としては、光ファイバーの結合接続に
よる伝送損失が少ないばかりでなく、伝送損失の変動の
少ないことも重要である。
Further, when the ratio of transmission loss fluctuates due to the coupling connection of optical fibers, the amount of light received by the optical sensor section of the radiation thermometer also fluctuates, and the apparent temperature measurement value changes.
In order to obtain an accurate temperature measurement value, it is necessary to calibrate the temperature conversion scale every time the optical fiber is connected and connected, which significantly reduces the work efficiency. Therefore, it is important for the optical coupler of the optical fiber type radiation thermometer that not only the transmission loss due to the coupling connection of the optical fibers is small but also the fluctuation of the transmission loss is small.

【0004】光ファイバーと光ファイバーとの結合方式
として直接的に光ファイバー相互を結合する直接結合方
式があり、精密フェルール型やモールドコーン型等の方
式が実用化されている。この場合、光ファイバー相互を
直接的に結合することができない場合には、光ファイバ
ー相互間に光透過率の高いガラス状物質を介在させて光
伝送するレンズ結合方式が採られる。
As a method of connecting optical fibers to each other, there is a direct connecting method of directly connecting optical fibers to each other, and methods such as precision ferrule type and mold cone type have been put into practical use. In this case, when the optical fibers cannot be directly coupled to each other, a lens coupling method is adopted in which a glassy substance having a high light transmittance is interposed between the optical fibers to perform optical transmission.

【0005】レンズ結合方式として、例えば、特開昭5
4−110851号公報には光源を第1の光伝送路に結
合する光伝送路の結合方式において、前記光源と前記第
1の光伝送路との間に設けられた前記第1の光伝送路よ
りも大きな開口数及び小さな直径を有する第2の光伝送
路と、前記第2の光伝送路の出力光を前記第1の光伝送
路に導くレンズ材とを備え、前記光源の出力光を前記第
2の光伝送路及び前記レンズ材を介して前記第1の光伝
送路に導く光伝送路の結合方式が提案されており、この
方式では球レンズにより出力光を近似的に平行光線にし
て光結合している。また、特開昭55−113007号
公報には、半導体レーザと光ファイバーとの間に前記半
導体レーザからの出射光を集束させるレンズ状収束媒体
を配置した光ファイバーの結合構造において、前記レン
ズ状収束媒体と光ファイバーとの間を屈折率を連続させ
て一体構造に結合した光ファイバーの結合構造が提案さ
れており、レンズ状収束媒体と光ファイバーの接続部に
おける屈折率の連続性を保持してレンズ端面での反射を
防止している。
As a lens coupling system, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-4-110851 discloses an optical transmission line coupling method in which a light source is coupled to a first optical transmission line, wherein the first optical transmission line is provided between the light source and the first optical transmission line. A second optical transmission line having a larger numerical aperture and a smaller diameter, and a lens material for guiding the output light of the second optical transmission line to the first optical transmission line. A coupling method of an optical transmission line that leads to the first optical transmission line through the second optical transmission line and the lens material has been proposed. In this system, a spherical lens is used to approximately collimate the output light. Are optically coupled. Further, JP-A-55-113007 discloses an optical fiber coupling structure in which a lens-shaped converging medium for converging light emitted from the semiconductor laser is arranged between the semiconductor laser and the optical fiber. An optical fiber coupling structure has been proposed in which the refractive index between the optical fiber and the optical fiber is continuous, and the optical fiber coupling structure has been proposed. Is being prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の結合方式では光ファイバー相互の相対的な位置ずれ、
すなわち光軸のずれが生じた場合には出射光の一部が受
光側の光ファイバーに入射されず、伝送損失が増加する
欠点がある。
However, in these coupling systems, the relative displacement between the optical fibers,
That is, when the optical axis is deviated, there is a drawback that a part of the emitted light is not incident on the optical fiber on the light receiving side and the transmission loss increases.

【0007】光ファイバー式放射温度計で真空容器内に
ある被測温物体の温度測定を行う場合には、真空容器を
シールするために光ファイバー相互を直接的に結合する
ことができない。このような場合にはレンズ結合方式が
有効であるが、光ファイバー相互の結合による伝送損失
の変動を生じると温度測定値の変動を招くため、例えば
光結合器に出射側光ファイバーを着脱する毎に温度換算
の校正が必要となり、正確な測温ならびに測温操作の能
率化を図るためには伝送損失の変動を低減することが重
要な要素となる。
When the temperature of an object to be measured in a vacuum container is measured by an optical fiber type radiation thermometer, the optical fibers cannot be directly connected to each other in order to seal the vacuum container. In such a case, the lens coupling method is effective.However, if the transmission loss fluctuates due to the mutual coupling of optical fibers, the temperature measurement value fluctuates. Calibration for conversion is required, and reducing the fluctuation of transmission loss is an important factor for accurate temperature measurement and efficient temperature measurement operation.

【0008】本発明者は、真空容器内外の光ファイバー
を結合する場合に、光結合器に入射する光ファイバーお
よび出射する光ファイバーのコア径、開口数、および収
束レンズ系に対する配置位置ならびに収束レンズ系の倍
率などを適切に設定すると入射側光ファイバーと出射側
光ファイバーの光軸のずれがある程度あっても伝送損失
の低減化ならびに伝送損失の変動を抑制することができ
ることを見出した。
The present inventor, when the optical fibers inside and outside the vacuum vessel are coupled, has the core diameters of the optical fibers entering and exiting the optical coupler, the numerical apertures, the arrangement positions with respect to the converging lens system, and the magnification of the converging lens system. It has been found that the transmission loss can be reduced and the fluctuation of the transmission loss can be suppressed even if the optical axes of the incident side optical fiber and the outgoing side optical fiber are deviated to some extent by appropriately setting the above.

【0009】本発明は上記知見に基づいて開発されたも
ので、その目的は、真空容器内外の光ファイバーを結合
して光伝送する際に伝送損失を低減し、かつ光結合器に
着脱する頻度の多い出射側光ファイバーの着脱に起因す
る伝送損失の変動を抑制することのできる光結合器を提
供することにある。
The present invention was developed on the basis of the above findings, and its purpose is to reduce the transmission loss when optical fibers are coupled to the inside and outside of a vacuum vessel for optical transmission, and to reduce the frequency of attachment / detachment to / from an optical coupler. An object of the present invention is to provide an optical coupler capable of suppressing fluctuations in transmission loss due to attachment / detachment of many outgoing side optical fibers.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による光結合器は、真空容器内の光源から光
ファイバーで真空容器外の光ファイバーに光伝送する収
束レンズ系を有する光結合器において、光結合器に入射
する光を収束レンズ系に全て入射できる位置に入射側光
ファイバーを配置し、収束レンズ系の倍率を1より小さ
く設定するとともに入射側光ファイバーより大きなコア
径を有し、かつ入射側光ファイバーの開口数と収束レン
ズ系の倍率の逆数との積より大きな開口数を有する出射
側光ファイバーを像点に配置してなることを構成上の特
徴とする。
To achieve the above object, an optical coupler according to the present invention is an optical coupler having a converging lens system for transmitting light from a light source in a vacuum container to an optical fiber outside the vacuum container by an optical fiber. In, the incident side optical fiber is arranged at a position where all the light incident on the optical coupler can be incident on the converging lens system, the magnification of the converging lens system is set smaller than 1, and the core diameter is larger than that of the incident side optical fiber. A structural feature is that an exit side optical fiber having a numerical aperture larger than the product of the numerical aperture of the entrance side optical fiber and the reciprocal of the magnification of the converging lens system is arranged at the image point.

【0011】一般に収束レンズ系に光を入射して結像す
る場合、図1に示すように入射側光ファイバーの先端部
である物点1からの入射光線2は収束レンズ系3を通過
し、出射光線4は像点5に結像する。この入射光線2の
放射角度(θ)は入射側光ファイバーの開口数(NA)と
の間に、〔NA =n・sinθ〕式の関係がある。な
お、前式において、nは空気の屈折率(≒1)である。
したがって、入射側光ファイバーからの光線を全て収束
レンズ系3に入射するためには物点1と収束レンズ系3
までの距離をrdとすると、収束レンズ系3の外径Rと
の間には(1) 式の関係が成立する。 R≧2・rd・NA /(1−NA21/2 …(1) したがって、下記(2) 式の関係を満足する位置に入射側
光ファイバーの先端部(物点1)を配置すれば光線を全
て収束レンズ系3に入射させることができる。 rd≦R・(1−NA21/2 /2・NA …(2)
In general, when light is incident on a converging lens system to form an image, as shown in FIG. 1, an incident light beam 2 from an object point 1, which is the tip of an incident side optical fiber, passes through a converging lens system 3 and is emitted. The light ray 4 forms an image at the image point 5. The radiation angle (θ) of the incident light ray 2 has a relationship of [NA = n · sin θ] with the numerical aperture (NA) of the incident side optical fiber. In the above equation, n is the refractive index of air (≈1).
Therefore, in order to make all the light rays from the incident side optical fiber enter the converging lens system 3, the object point 1 and the converging lens system 3
When the distance to is rd, the relationship of the equation (1) is established with the outer diameter R of the converging lens system 3. R ≧ 2 · rd · NA / (1-NA 2 ) 1/2 (1) Therefore, if the tip of the incident side optical fiber (object point 1) is placed at a position that satisfies the relationship of the following equation (2). All the light rays can be made incident on the converging lens system 3. rd ≦ R · (1-NA 2 ) 1/2/2 · NA (2)

【0012】また、物点1からの入射光線2は収束レン
ズ系3の焦点距離および物点1と収束レンズ系3との距
離rdにより定まる像点5に像を結ぶが、この像点5の
位置に出射側光ファイバーの端面を配置し、収束レンズ
系3の倍率(β)を1より小さな値に設定すれば出射光
の像は入射光の像より小さく結像されることになる。し
たがって、出射側光ファイバーのコア径(Co)を入射側
光ファイバーのコア径(Ci)より大きく設定すれば光結
合器に出射側光ファイバーを着脱する際に多少の光軸に
ずれが生じても、出射側光ファイバーは全光量を受光す
ることが可能である。
An incident ray 2 from the object point 1 forms an image at an image point 5 which is determined by the focal length of the converging lens system 3 and the distance rd between the object point 1 and the converging lens system 3. By arranging the end face of the exit side optical fiber at the position and setting the magnification (β) of the converging lens system 3 to a value smaller than 1, the image of the outgoing light is formed smaller than the image of the incoming light. Therefore, if the core diameter (Co) of the output side optical fiber is set larger than the core diameter (Ci) of the input side optical fiber, even if the optical axis is slightly displaced when the output side optical fiber is attached to or detached from the optical coupler, the output side The side optical fiber can receive the total amount of light.

【0013】この場合、収束レンズ系3から出射側光フ
ァイバーに送光する出射光線4の角度(θ´)は入射光
線2の放射角度(θ)より大きな角度となるので、出射
側光ファイバーの開口数NAoは入射側光ファイバーの開
口数NAiと収束レンズ系の倍率βの逆数との積より大き
く設定する必要があり、出射側光ファイバーの開口数N
Aoと入射側光ファイバーの開口数NAiとの間には(3) 式
の関係が満たされねばならない。 NAo≧NAi/β…(3)
In this case, since the angle (θ ') of the outgoing ray 4 sent from the converging lens system 3 to the outgoing optical fiber is larger than the emission angle (θ) of the incoming ray 2, the numerical aperture of the outgoing optical fiber. NAo needs to be set larger than the product of the numerical aperture NAi of the incident side optical fiber and the reciprocal of the magnification β of the converging lens system.
The relationship of equation (3) must be satisfied between Ao and the numerical aperture NAi of the incident side optical fiber. NAo ≧ NAi / β (3)

【0014】このように入射側光ファイバー、出射側光
ファイバーおよび収束レンズ系を配置して光結合器を構
成することにより出射側光ファイバーを光結合器に着脱
する際に生じる光伝送損失および光伝送損失の変動を抑
制することが可能となる。
By thus arranging the incident side optical fiber, the emitting side optical fiber and the converging lens system to form an optical coupler, the optical transmission loss and the optical transmission loss generated when the emitting side optical fiber is attached to and detached from the optical coupler are eliminated. Fluctuations can be suppressed.

【0015】[0015]

【作用】本発明の光結合器によれば、収束レンズ系を介
して光ファイバー相互を結合する光結合器において、収
束レンズ系に入射する入射側光ファイバーおよび収束レ
ンズ系から出射する出射側光ファイバーのコア径、開口
数の関係を特定し、かつ入射側光ファイバーおよび出射
側光ファイバーの収束レンズ系に対する配置位置ならび
に収束レンズ系の倍率などを設定することによって、入
射側光ファイバーから収束レンズ系に入射された全光量
を出射側光ファイバーに効率よく伝送することができ
る。したがって、光伝送損失や光伝送損失の変動を効果
的に低減化することが可能となる。
According to the optical coupler of the present invention, in the optical coupler for coupling the optical fibers with each other through the converging lens system, the cores of the incident side optical fiber entering the converging lens system and the emitting side optical fiber emitting from the converging lens system. By specifying the relationship between the diameter and the numerical aperture, and setting the positions of the incident-side optical fiber and the outgoing-side optical fiber with respect to the converging lens system and the magnification of the converging lens system, the total incident light from the incident-side optical fiber to the converging lens system can be determined. The amount of light can be efficiently transmitted to the output side optical fiber. Therefore, it becomes possible to effectively reduce the optical transmission loss and the fluctuation of the optical transmission loss.

【0016】したがって、真空容器内外の光ファイバー
を結合接続する光結合器、例えば光ファイバー式放射温
度計の光結合器として適用すれば、着脱頻度の多い出射
側光ファイバーの結合接続に伴う伝送光量の減少あるい
は伝送光量の変動を効果的に低減することができる。そ
の結果、温度測定時すなわち出射側光ファイバーを光結
合器に結合接続する際に受光量と温度との換算表の校正
を行うことなく正確な測温が可能となり、効率よく温度
測定することができる。
Therefore, if it is applied as an optical coupler for connecting and connecting optical fibers inside and outside the vacuum container, for example, as an optical coupler for an optical fiber type radiation thermometer, the amount of transmitted light is reduced due to the coupling connection of the emission side optical fiber which is frequently attached or detached. It is possible to effectively reduce fluctuations in the amount of transmitted light. As a result, during temperature measurement, that is, when the outgoing side optical fiber is connected to the optical coupler, accurate temperature measurement can be performed without calibrating the conversion table of the received light amount and temperature, and the temperature can be efficiently measured. .

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図を参照にして詳
細に説明する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0018】図2は、放射温度計の光結合器として使用
した装置の全体説明図である。図2において、真空容器
6内の被測温物体7はヒータ8により加熱され、被測温
物体7からの熱放射量はプローブで検知して入射側光フ
ァイバー9により光結合器10に入射される。入射光は
光結合器10の真空容器外にある結合接続部を介して出
射側光ファイバー11に送光され、放射温度計12の光
センサー部に伝送されて検出光量から温度換算して測温
がおこなわれる。
FIG. 2 is an overall explanatory view of an apparatus used as an optical coupler of a radiation thermometer. In FIG. 2, the temperature-measured object 7 in the vacuum container 6 is heated by the heater 8, and the amount of heat radiation from the temperature-measured object 7 is detected by the probe and is incident on the optical coupler 10 by the incident side optical fiber 9. . The incident light is transmitted to the emission side optical fiber 11 through the coupling connection portion outside the vacuum container of the optical coupler 10 and transmitted to the optical sensor portion of the radiation thermometer 12 to convert the detected light amount into temperature and measure the temperature. It is carried out.

【0019】図3は本発明の光結合器10を拡大して例
示した断面概略図である。入射側光ファイバー9から収
束レンズ系3に入射した光は、半球レンズ13および球
レンズ14を通って出射側光ファイバー11に伝送され
る。収束レンズ系3により光線は屈折して出射側光ファ
イバーの端面である像点5に結像するが、図4に結像光
線の流れを模式的に例示した。図4において、入射側光
ファイバー9の先端部である物点1から半球レンズ13
に入射した光は半球レンズ13および球レンズ14で屈
折して、光線15により出射側光ファイバーの端面であ
る像点5に像を形成する。図4から物点1が1´に距離
Dずれた場合、像点5は距離d(D>d)ずれた5´に
結像され、光軸のずれは物点5上に縮小されて像形成さ
れることが判る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged example of the optical coupler 10 of the present invention. The light incident on the converging lens system 3 from the incident side optical fiber 9 is transmitted to the emitting side optical fiber 11 through the hemispherical lens 13 and the spherical lens 14. The light beam is refracted by the converging lens system 3 and forms an image at the image point 5 which is the end face of the output side optical fiber. The flow of the image forming light beam is schematically illustrated in FIG. In FIG. 4, from the object point 1 which is the tip of the incident side optical fiber 9 to the hemispherical lens 13
The light incident on is refracted by the hemispherical lens 13 and the spherical lens 14, and the light ray 15 forms an image at the image point 5 which is the end face of the output side optical fiber. When the object point 1 is displaced from the object point 1 by the distance D from FIG. 4, the image point 5 is imaged on the object point 5 ′ which is displaced by the distance d (D> d), and the deviation of the optical axis is reduced on the object point 5 to form an image. It can be seen that it is formed.

【0020】この光結合器10を用いて真空容器6内に
ある被測温物体7からの熱放射をコア径 (Ci)200μ
m 、開口数(NAi)0.25の入射側光ファイバー9で
受光し、真空容器外部においてコア径 (Co)400μm
、開口数(NAo)0.38の出射側光ファイバー11
に光伝送した。なお、収束レンズ系3としては外径3mm
の半球レンズ(F=2.9)および球レンズ(F=2.2)を用い、
倍率(β)を0.75とした。また、入射側光ファイバ
ー9の先端面である物点1は半球レンズ13から1.9
mmの位置に、出射側光ファイバー11の端面は球レンズ
14から0.5mmの像点5にそれぞれ配置した。このよ
うにして結像させた結果、物点1上のコア径200μm
の入射側光ファイバーの先端面は像点5上にコア径15
0μm の像を形成し、この像点5上での光線の角度(θ
´)はsinθ´=0.32であった。
Using this optical coupler 10, the heat radiation from the temperature-measured object 7 in the vacuum chamber 6 is made to have a core diameter (Ci) of 200 μm.
The incident side optical fiber 9 with m and numerical aperture (NAi) of 0.25 receives light, and the core diameter (Co) is 400 μm outside the vacuum container.
, Exit side optical fiber 11 with numerical aperture (NAo) of 0.38
Light transmitted to. The outer diameter of the converging lens system 3 is 3 mm.
Using the hemispherical lens (F = 2.9) and spherical lens (F = 2.2) of
The magnification (β) was 0.75. Further, the object point 1 which is the front end surface of the incident side optical fiber 9 is 1.9 from the hemispherical lens 13.
At the position of mm, the end face of the output side optical fiber 11 is arranged at the image point 5 of 0.5 mm from the spherical lens 14. As a result of imaging in this way, the core diameter on the object point 1 is 200 μm
The tip of the optical fiber on the incident side of
An image of 0 μm is formed, and the angle of the ray on this image point 5 (θ
′) Was sin θ ′ = 0.32.

【0021】したがって、出射側光ファイバー11のコ
ア径 (Co)はCo >150μm であり、また開口数(N
Ao)はNAo>0.32となり、光結合器10に出射側光
ファイバー11を結合接続する際に多少のずれ、この場
合には光軸が120μm 程度ずれたとしても入射側光フ
ァイバー9から伝送される全光量を受光することができ
る。
Therefore, the core diameter (Co) of the output side optical fiber 11 is Co> 150 μm, and the numerical aperture (N)
Ao) becomes NAo> 0.32, and when the output side optical fiber 11 is coupled and connected to the optical coupler 10, there is some deviation. In this case, even if the optical axis is shifted by about 120 μm, it is transmitted from the input side optical fiber 9. The entire amount of light can be received.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の光結合器によれ
ば収束レンズ系に入射する光ファイバーおよび出射する
光ファイバーのコア径ならびに開口数の値を特定値範囲
に設定するとともに入射側光ファイバー、出射側光ファ
イバーの配置位置、さらに収束レンズ系の倍率などを特
定することによって、光結合器に出射側光ファイバーを
結合接続する際の光軸ずれに基づく光伝送損失および光
伝送損失の変動を効果的に低減することができる。この
ため、例えば光ファイバー式放射温度計により真空容器
内の物体温度を正確かつ能率的に測定することが可能と
なる。
As described above, according to the optical coupler of the present invention, the values of the core diameter and the numerical aperture of the optical fiber entering and exiting the converging lens system are set to a specific value range, and the optical fiber on the incident side and the outgoing side are output. By specifying the position of the optical fiber on the side and the magnification of the converging lens system, etc., the optical transmission loss and fluctuation of the optical transmission loss due to the optical axis shift when coupling the optical fiber on the output side to the optical coupler can be effectively performed. It can be reduced. Therefore, it becomes possible to measure the object temperature in the vacuum container accurately and efficiently, for example, by an optical fiber type radiation thermometer.

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

【図1】本発明の収束レンズ系で結像する場合の説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram when an image is formed by a convergent lens system of the present invention.

【図2】本発明の実施例に用いた装置の全体説明図であ
る。
FIG. 2 is an overall explanatory diagram of an apparatus used in an example of the present invention.

【図3】実施例の光結合器を拡大して例示した断面概略
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged example of the optical coupler of the embodiment.

【図4】実施例の収束レンズ系における結像光線の流れ
を例示した模式図である。
FIG. 4 is a schematic view illustrating the flow of image-forming light rays in the converging lens system of the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1′物点 2 入射光線 3 収束レンズ系 4 出射光線 5、5′像点 6 真空容器 7 被測温物体 8 ヒータ 9 入射側光ファーバー 10 光結合器 11 出射側光ファイバー 12 放射温度計 13 半球レンズ 14 球レンズ 15 光線 1, 1'Object point 2 Incident ray 3 Converging lens system 4 Exit ray 5, 5'Image point 6 Vacuum container 7 Temperature-measuring object 8 Heater 9 Incident side optical fiber 10 Optical coupler 11 Exit side optical fiber 12 Radiation thermometer 13 Hemispherical lens 14 spherical lens 15 rays

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器内の光源から光ファイバーで真
空容器外の光ファイバーに光伝送する収束レンズ系を有
する光結合器において、光結合器に入射する光を収束レ
ンズ系に全て入射できる位置に入射側光ファイバーを配
置し、収束レンズ系の倍率を1より小さく設定するとと
もに入射側光ファイバーより大きなコア径を有し、かつ
入射側光ファイバーの開口数と収束レンズ系の倍率の逆
数との積より大きな開口数を有する出射側光ファイバー
を像点に配置してなることを特徴とする光結合器。
1. In an optical coupler having a converging lens system for transmitting light from a light source inside the vacuum container to an optical fiber outside the vacuum container by an optical fiber, the light incident on the optical coupler is incident on a position where all the light can enter the converging lens system. Side optical fiber is arranged, the magnification of the converging lens system is set to be smaller than 1, the core diameter is larger than that of the incident side optical fiber, and the aperture is larger than the product of the numerical aperture of the incident side optical fiber and the reciprocal of the magnification of the converging lens system. An optical coupler characterized in that a plurality of output side optical fibers are arranged at an image point.
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