JPH10319241A - 光干渉型光ファイバセンサ - Google Patents
光干渉型光ファイバセンサInfo
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- JPH10319241A JPH10319241A JP9148600A JP14860097A JPH10319241A JP H10319241 A JPH10319241 A JP H10319241A JP 9148600 A JP9148600 A JP 9148600A JP 14860097 A JP14860097 A JP 14860097A JP H10319241 A JPH10319241 A JP H10319241A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一本の光ファイバアームのみの使用で、高感
度で遠隔計測に適し、また高温度環境に於ける測定が可
能な光干渉型光ファイバセンサを提供する。 【解決手段】 レーザ光を出射する光源部（１）と、前
記光源部（１）よりの出射光およびセンサ部（４）より
の反射戻り光を分岐する２×２カプラ（２）と、前記出
射光および反射戻り光を導波する単一モード光ファイバ
（３）と、前記光ファイバ（３）への入射光に対して２
つの光路長を有する反射戻り光を発生させ，該光ファイ
バ（３）に戻すフェルール（４ａ）からなるセンサ部
（４）と、前記光ファイバ（３）中を戻る２つの光路長
を有する反射戻り光を受光し，光ファイバ中を往復した
光の干渉を検出する検出手段（受光器）（５）とを有
し、前記干渉状態の変化によって、前記センサ部（４）
に加わる物理量の変化を測定する。
度で遠隔計測に適し、また高温度環境に於ける測定が可
能な光干渉型光ファイバセンサを提供する。 【解決手段】 レーザ光を出射する光源部（１）と、前
記光源部（１）よりの出射光およびセンサ部（４）より
の反射戻り光を分岐する２×２カプラ（２）と、前記出
射光および反射戻り光を導波する単一モード光ファイバ
（３）と、前記光ファイバ（３）への入射光に対して２
つの光路長を有する反射戻り光を発生させ，該光ファイ
バ（３）に戻すフェルール（４ａ）からなるセンサ部
（４）と、前記光ファイバ（３）中を戻る２つの光路長
を有する反射戻り光を受光し，光ファイバ中を往復した
光の干渉を検出する検出手段（受光器）（５）とを有
し、前記干渉状態の変化によって、前記センサ部（４）
に加わる物理量の変化を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバセンサに関
し、更に詳しくは、温度，圧力，音波，電界，磁界等の
各種物理量に対するセンサとして用いられる光の干渉現
象を利用した光干渉型光ファイバセンサに関する。
し、更に詳しくは、温度，圧力，音波，電界，磁界等の
各種物理量に対するセンサとして用いられる光の干渉現
象を利用した光干渉型光ファイバセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを利用した光ファイバセンサ
は、各種計測原理を用いて構成されている。このうち、
計測原理に光の干渉現象を用いたものとしては、マッハ
・ツエンダー型、マイケルソン型、ファブリペロー型等
が知られている。
は、各種計測原理を用いて構成されている。このうち、
計測原理に光の干渉現象を用いたものとしては、マッハ
・ツエンダー型、マイケルソン型、ファブリペロー型等
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記光の干渉現象を用
いた光ファイバセンサのうち、マッハ・ツエ ンダー型お
よびマイケルソン型光干渉計を利用する光ファイバセン
サは、参照光ファイバと信号用ファイバの２つのファイ
バアームを必要とするのでセンサとしての構成が複雑に
なるという欠点がある。また、ファブリペロー型は参照
光用アームは不用なので一本のファイバアームでよい
が、光ファイバに入力する光の光源を置く場所と受光器
を置く観測点とが光ファイバアームの両極端に分散して
いるため遠隔計測に不向きであるという欠点があった。
また、通常の光ファイバは、コア，クラッドからなる裸
ファイバの外周にナイロン樹脂，紫外線硬化（ＵＶ）樹
脂等で被覆されたシースを有している。しかしながら、
これらのシース樹脂の耐熱温度は２００℃以下であるた
め、高温度環境に於ける測定が出来ないという問題点が
あった。
いた光ファイバセンサのうち、マッハ・ツエ ンダー型お
よびマイケルソン型光干渉計を利用する光ファイバセン
サは、参照光ファイバと信号用ファイバの２つのファイ
バアームを必要とするのでセンサとしての構成が複雑に
なるという欠点がある。また、ファブリペロー型は参照
光用アームは不用なので一本のファイバアームでよい
が、光ファイバに入力する光の光源を置く場所と受光器
を置く観測点とが光ファイバアームの両極端に分散して
いるため遠隔計測に不向きであるという欠点があった。
また、通常の光ファイバは、コア，クラッドからなる裸
ファイバの外周にナイロン樹脂，紫外線硬化（ＵＶ）樹
脂等で被覆されたシースを有している。しかしながら、
これらのシース樹脂の耐熱温度は２００℃以下であるた
め、高温度環境に於ける測定が出来ないという問題点が
あった。
【０００４】本発明は上記従来の干渉計を利用した光フ
ァイバセンサが有する各種問題点を解決するためになさ
れたもので、一本の光ファイバアームのみの使用で、高
感度で遠隔計測に適し、また高温度環境に於ける測定が
可能な光干渉型光ファイバセンサを提供することを目的
とする。
ァイバセンサが有する各種問題点を解決するためになさ
れたもので、一本の光ファイバアームのみの使用で、高
感度で遠隔計測に適し、また高温度環境に於ける測定が
可能な光干渉型光ファイバセンサを提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第一の観点による本発明
は、光を出射する光源部（１）と、前記光源部（１）よ
りの出射光およびセンサ部（４）よりの反射戻り光を分
岐するカプラ（２）と、前記出射光および反射戻り光を
導波する光ファイバ（３）と、前記光ファイバ（３）へ
の入射光に対して２つの光路長を有する反射戻り光を発
生させ，該光ファイバ（３）に戻すセンサ部（４）と、
前記光ファイバ（３）中を戻る２つの光路長を有する反
射戻り光を受光し，光ファイバ中を往復した光の干渉を
検出する検出手段（５）とを有し、前記干渉状態の変化
によって、前記センサ部（４）に加わる物理量の変化を
測定することを特徴とする光干渉型光ファイバセンサに
ある。
は、光を出射する光源部（１）と、前記光源部（１）よ
りの出射光およびセンサ部（４）よりの反射戻り光を分
岐するカプラ（２）と、前記出射光および反射戻り光を
導波する光ファイバ（３）と、前記光ファイバ（３）へ
の入射光に対して２つの光路長を有する反射戻り光を発
生させ，該光ファイバ（３）に戻すセンサ部（４）と、
前記光ファイバ（３）中を戻る２つの光路長を有する反
射戻り光を受光し，光ファイバ中を往復した光の干渉を
検出する検出手段（５）とを有し、前記干渉状態の変化
によって、前記センサ部（４）に加わる物理量の変化を
測定することを特徴とする光干渉型光ファイバセンサに
ある。
【０００６】第二の観点による本発明は、前記センサ部
（４）は、光ファイバ（３）の一端部のシースが除去さ
れて裸ファイバ（３ｃ）のみとされ，該裸ファイバ（３
ｃ）の端面が鏡面カットされ鏡面端面（３ｔ）となり，
フェルール（４ａ）の穴（ｈ）の一方側に一定長が挿入
されて接着剤（６）により接着固定され、また、前記裸
ファイバ（３ｃ）端部の鏡面端面（３ｔ）より一定の距
離（ｎ）をおいて，穴（ｈ）の他方側より，一方の端面
を金属めっき（７ｍ）して金属めっき端面（７ｔ）を設
けた光ファイバ材（７）が挿入され，接着剤（６）によ
り接着固定されてなる構造を有し、前記光ファイバ
（３）中を導波されてセンサ部（４）に入射された光に
対し、裸ファイバ（３ｃ）端部の鏡面端面（３ｔ）に於
いては，フレネル反射による一次反射戻り光を生じさ
せ、また、端面金属めっき光ファイバ材（７）の金属め
っき端面（７ｔ）に於いては，金属めっき（７ｍ）によ
り，全反射戻り光となる二次反射戻り光を生じさせる光
干渉型光ファイバセンサにある。
（４）は、光ファイバ（３）の一端部のシースが除去さ
れて裸ファイバ（３ｃ）のみとされ，該裸ファイバ（３
ｃ）の端面が鏡面カットされ鏡面端面（３ｔ）となり，
フェルール（４ａ）の穴（ｈ）の一方側に一定長が挿入
されて接着剤（６）により接着固定され、また、前記裸
ファイバ（３ｃ）端部の鏡面端面（３ｔ）より一定の距
離（ｎ）をおいて，穴（ｈ）の他方側より，一方の端面
を金属めっき（７ｍ）して金属めっき端面（７ｔ）を設
けた光ファイバ材（７）が挿入され，接着剤（６）によ
り接着固定されてなる構造を有し、前記光ファイバ
（３）中を導波されてセンサ部（４）に入射された光に
対し、裸ファイバ（３ｃ）端部の鏡面端面（３ｔ）に於
いては，フレネル反射による一次反射戻り光を生じさ
せ、また、端面金属めっき光ファイバ材（７）の金属め
っき端面（７ｔ）に於いては，金属めっき（７ｍ）によ
り，全反射戻り光となる二次反射戻り光を生じさせる光
干渉型光ファイバセンサにある。
【０００７】前記一定の距離ｎは例えば１〜２ｍｍでよ
く、干渉縞測定精度によって決定される。また、金属め
っき（７ｍ）の材質は特に問わないが、金，クロム，ニ
ッケル等が好ましく用いられる。金属めっきの方法とし
ては、電気めっき，無電解めっき，スパッタリング等が
適用できる。まためっきの厚さは５００Å近辺あれば十
分である。また、フェルール（４ａ）の材質は特に限定
されないが、例えばガラス，セラミック，ジルコニア等
を用いることができる。
く、干渉縞測定精度によって決定される。また、金属め
っき（７ｍ）の材質は特に問わないが、金，クロム，ニ
ッケル等が好ましく用いられる。金属めっきの方法とし
ては、電気めっき，無電解めっき，スパッタリング等が
適用できる。まためっきの厚さは５００Å近辺あれば十
分である。また、フェルール（４ａ）の材質は特に限定
されないが、例えばガラス，セラミック，ジルコニア等
を用いることができる。
【０００８】第三の観点による本発明は、前記出射光が
レーザ光であり、また前記光ファイバ（３）が単一モー
ド光ファイバ（ＳＭファイバ）である光干渉型光ファイ
バセンサにある。なお、出射光としては、反射戻り光が
得られるものならば何でも用いることができる。また光
ファイバもＳＭファイバに特に限定されるものではな
い。
レーザ光であり、また前記光ファイバ（３）が単一モー
ド光ファイバ（ＳＭファイバ）である光干渉型光ファイ
バセンサにある。なお、出射光としては、反射戻り光が
得られるものならば何でも用いることができる。また光
ファイバもＳＭファイバに特に限定されるものではな
い。
【０００９】第四の観点による本発明は、前記フェルー
ル（４ａ）が耐熱性フェルールであり、またセンサ部
（４）であるフェルール（４ａ）近傍の任意の長さの光
ファイバは、前記光ファイバ（３）のシースが除去さ
れ，裸ファイバ（３ｃ）の外周に金属コート（３ｅ）が
施こされた金属コート光ファイバ部（３’）であり、ま
た前記接着剤（６）が耐熱性接着剤である光干渉型光フ
ァイバセンサにある。
ル（４ａ）が耐熱性フェルールであり、またセンサ部
（４）であるフェルール（４ａ）近傍の任意の長さの光
ファイバは、前記光ファイバ（３）のシースが除去さ
れ，裸ファイバ（３ｃ）の外周に金属コート（３ｅ）が
施こされた金属コート光ファイバ部（３’）であり、ま
た前記接着剤（６）が耐熱性接着剤である光干渉型光フ
ァイバセンサにある。
【００１０】前記耐熱性フェルールとしては、セラミッ
ク，ジルコニア等の材質が好ましく用いられる。また、
前記金属コート（３ｅ）は、材質は特に限定されない
が、例えばニッケル，銅等が用いられる。また、金属コ
ートの方法としては、電気めっき，無電解めっき，スパ
ッタリング等が適用できる。また、金属コートの厚さは
数〜数十μｍあれば十分である。また、耐熱性接着剤と
しては、セラミック接着剤，ポリイミド接着剤等が適用
できる。なお、高温度雰囲気に曝される部分のシースは
全て除去し金属コート（３ｅ）を施すことが好ましい。
ク，ジルコニア等の材質が好ましく用いられる。また、
前記金属コート（３ｅ）は、材質は特に限定されない
が、例えばニッケル，銅等が用いられる。また、金属コ
ートの方法としては、電気めっき，無電解めっき，スパ
ッタリング等が適用できる。また、金属コートの厚さは
数〜数十μｍあれば十分である。また、耐熱性接着剤と
しては、セラミック接着剤，ポリイミド接着剤等が適用
できる。なお、高温度雰囲気に曝される部分のシースは
全て除去し金属コート（３ｅ）を施すことが好ましい。
【００１１】第五の観点による本発明は、前記センサ部
（４）に加わる物理量が、温度，圧力，音波，電界また
は磁界である光干渉型光ファイバセンサにある。
（４）に加わる物理量が、温度，圧力，音波，電界また
は磁界である光干渉型光ファイバセンサにある。
【００１２】
【作用】第一の観点による本発明の光干渉型光ファイバ
センサは、センサ部（４）により、前記光ファイバ
（３）中を戻る２つの光路長を有する反射戻り光を受光
し，該光ファイバ（３）中を往復した光との干渉を検出
する検出手段（５）を有しているので、前記干渉の状態
の変化によって、前記センサ部（４）に加わる物理量の
変化を測定することができる。
センサは、センサ部（４）により、前記光ファイバ
（３）中を戻る２つの光路長を有する反射戻り光を受光
し，該光ファイバ（３）中を往復した光との干渉を検出
する検出手段（５）を有しているので、前記干渉の状態
の変化によって、前記センサ部（４）に加わる物理量の
変化を測定することができる。
【００１３】第二の観点による本発明の光干渉型光ファ
イバセンサは、前記光ファイバ（３）中を導波されセン
サ部（４）に入射された光に対し、裸ファイバ（３ｃ）
端部の鏡面端面（３ｔ）に於いては，フレネル反射によ
る一次反射戻り光を生じさせ、また、端面金属めっき光
ファイバ材（７）の金属めっき端面（７ｔ）に於いて
は，金属めっき（７ｍ）により，全反射戻り光となる二
次反射戻り光を生じさせ、光ファイバが設置される場所
の物理量の変化に伴い前記一次，二次反射戻り光が変化
し、センサ部（４）により物理量変化の測定が可能とな
る。
イバセンサは、前記光ファイバ（３）中を導波されセン
サ部（４）に入射された光に対し、裸ファイバ（３ｃ）
端部の鏡面端面（３ｔ）に於いては，フレネル反射によ
る一次反射戻り光を生じさせ、また、端面金属めっき光
ファイバ材（７）の金属めっき端面（７ｔ）に於いて
は，金属めっき（７ｍ）により，全反射戻り光となる二
次反射戻り光を生じさせ、光ファイバが設置される場所
の物理量の変化に伴い前記一次，二次反射戻り光が変化
し、センサ部（４）により物理量変化の測定が可能とな
る。
【００１４】第三の観点による本発明の光干渉型光ファ
イバセンサは、前記入射光がレーザ光であり、また前記
光ファイバ（３）が単一モード光ファイバであるので精
度が良好となる。
イバセンサは、前記入射光がレーザ光であり、また前記
光ファイバ（３）が単一モード光ファイバであるので精
度が良好となる。
【００１５】第四の観点による本発明の光干渉型光ファ
イバセンサは、前記フェルール（４ａ）が耐熱性フェル
ールであり、また前記光ファイバ（３）はセンサ部
（４）であるフェルール（４ａ）から任意の長さのシー
スが除去された裸ファイバ（３ｃ）に金属コート（３
ｅ）が施されており、また前記接着剤（６）が耐熱性接
着剤であるのでセンサの耐熱性が向上し、高温度環境に
於ける各種物理量の測定が可能となる。
イバセンサは、前記フェルール（４ａ）が耐熱性フェル
ールであり、また前記光ファイバ（３）はセンサ部
（４）であるフェルール（４ａ）から任意の長さのシー
スが除去された裸ファイバ（３ｃ）に金属コート（３
ｅ）が施されており、また前記接着剤（６）が耐熱性接
着剤であるのでセンサの耐熱性が向上し、高温度環境に
於ける各種物理量の測定が可能となる。
【００１６】第五の観点による本発明の光干渉型光ファ
イバセンサは、温度，圧力，音波，電界または磁界のセ
ンサとして好ましく用いることが出来る。
イバセンサは、温度，圧力，音波，電界または磁界のセ
ンサとして好ましく用いることが出来る。
【００１７】
【実施例】本発明の光干渉型光ファイバセンサについ
て、図を用いて詳細に説明する。なお本発明は本実施例
に限定されるものではない。図１は本発明の光干渉型光
ファイバセンサを説明するための略図である。（ａ）は
基本的な構成を示す構成図、（ｂ）は（ａ）図のセンサ
部近傍を拡大した縦断面図、（ｃ）は光ファイバ３のａ
−ａ部の断面図（全体を示す）、また（ｄ）は金属コー
ト部光ファイバ３’のｂ−ｂ部の断面図（全体を示す）
である。なお、１は光源部（レーザ光源部）、２は光カ
プラ、３は光ファイバ（単一モード光ファイバ）、３’
は金属コート光ファイバ部、３ａはコア、３ｂはクラッ
ド、３ｃは光ファイバ素線、３ｄはシース、３ｅは金属
コート、３ｔは鏡面カット端面、４はセンサ部、４ａは
フェルール（耐熱性フェルール）、５は検出手段（受光
器）、６は接着剤（耐熱性接着剤）、７は端面金属めっ
き光ファイバ材、７ｍは金属めっき、７ｔは金属めっき
端面、ｃは光コネクタ、ｈは穴、ｋは空隙、またｎは距
離である。
て、図を用いて詳細に説明する。なお本発明は本実施例
に限定されるものではない。図１は本発明の光干渉型光
ファイバセンサを説明するための略図である。（ａ）は
基本的な構成を示す構成図、（ｂ）は（ａ）図のセンサ
部近傍を拡大した縦断面図、（ｃ）は光ファイバ３のａ
−ａ部の断面図（全体を示す）、また（ｄ）は金属コー
ト部光ファイバ３’のｂ−ｂ部の断面図（全体を示す）
である。なお、１は光源部（レーザ光源部）、２は光カ
プラ、３は光ファイバ（単一モード光ファイバ）、３’
は金属コート光ファイバ部、３ａはコア、３ｂはクラッ
ド、３ｃは光ファイバ素線、３ｄはシース、３ｅは金属
コート、３ｔは鏡面カット端面、４はセンサ部、４ａは
フェルール（耐熱性フェルール）、５は検出手段（受光
器）、６は接着剤（耐熱性接着剤）、７は端面金属めっ
き光ファイバ材、７ｍは金属めっき、７ｔは金属めっき
端面、ｃは光コネクタ、ｈは穴、ｋは空隙、またｎは距
離である。
【００１８】実施例１ 本発明の光干渉型光ファイバセンサの一実施例を示す。
光を出射する光源部（１）としては、レーザー光を出射
するレーザー光源部とした。前記光源部（１）よりの出
射光およびセンサ部（４）よりの反射戻り光を分岐する
光カプラ（２）としては、２×２光カプラを用いた。前
記出射光および反射戻り光を導波する光ファイバ（３）
としては、コア（３ａ）径１０μｍ，クラッド（３ｂ）
径１２５μｍからなる裸ファイバ（３ｃ）にナイロンシ
ース（３ｄ）を施し外径９００μｍとした単一モード光
ファイバ（ＳＭファイバ）を用いた。
光を出射する光源部（１）としては、レーザー光を出射
するレーザー光源部とした。前記光源部（１）よりの出
射光およびセンサ部（４）よりの反射戻り光を分岐する
光カプラ（２）としては、２×２光カプラを用いた。前
記出射光および反射戻り光を導波する光ファイバ（３）
としては、コア（３ａ）径１０μｍ，クラッド（３ｂ）
径１２５μｍからなる裸ファイバ（３ｃ）にナイロンシ
ース（３ｄ）を施し外径９００μｍとした単一モード光
ファイバ（ＳＭファイバ）を用いた。
【００１９】前記光ファイバ（３）への入射光に対して
２つの光路長を有する反射戻り光を発生させ，該光ファ
イバ（３）に戻すセンサ部（４）は、本体となるフェル
ール（４ａ）として、穴（ｈ）径が１２６μｍで，１
０．５ｍｍ長×２．５ｍｍφのガラスフェルールを用い
た。前記ＳＭファイバ（３）は、その一方の端部の一定
長のシース（３ｄ）を除去してコア（３ａ），クラッド
（３ｂ）からなる裸ファイバ（３ｃ）を露出させ，先端
部の５ｍｍ長を残して無電解めっきにより金属コート
（３ｅ）としてのニッケルを１０μｍ厚さに施し、金属
コート光ファイバ部（３’）とした。次いで裸ファイバ
（３ｃ）端面を鏡面加工端面（３ｔ）に仕上げてから，
該加工端面（３ｔ）より，一方側の穴（ｈ）に所定長挿
入し、耐熱性接着剤（６）のセラミック接着剤を用いフ
ェルール（４ａ）に固定した。
２つの光路長を有する反射戻り光を発生させ，該光ファ
イバ（３）に戻すセンサ部（４）は、本体となるフェル
ール（４ａ）として、穴（ｈ）径が１２６μｍで，１
０．５ｍｍ長×２．５ｍｍφのガラスフェルールを用い
た。前記ＳＭファイバ（３）は、その一方の端部の一定
長のシース（３ｄ）を除去してコア（３ａ），クラッド
（３ｂ）からなる裸ファイバ（３ｃ）を露出させ，先端
部の５ｍｍ長を残して無電解めっきにより金属コート
（３ｅ）としてのニッケルを１０μｍ厚さに施し、金属
コート光ファイバ部（３’）とした。次いで裸ファイバ
（３ｃ）端面を鏡面加工端面（３ｔ）に仕上げてから，
該加工端面（３ｔ）より，一方側の穴（ｈ）に所定長挿
入し、耐熱性接着剤（６）のセラミック接着剤を用いフ
ェルール（４ａ）に固定した。
【００２０】また、前記ＳＭファイバと同一構造で，シ
ースのない一定長の裸ファイバを用意し、その一方の端
面を鏡面カットした後、この端面にスパッタリングによ
り５００Å厚さに金属めっき（７ｍ）としての金めっき
を施して金属めっき端面（７ｔ）を設け，端面金属めっ
き光ファイバ材（７）とし、フェルール（４ａ）の穴
（ｈ）の他方側から，鏡面加工端面（３ｔ）との距離が
２ｍｍとなり，空隙ｋができるように挿入し、フェルー
ル（４ａ）の端面でカットし、セラミック接着剤（６）
を用いフェルール（４ａ）に固定した。
ースのない一定長の裸ファイバを用意し、その一方の端
面を鏡面カットした後、この端面にスパッタリングによ
り５００Å厚さに金属めっき（７ｍ）としての金めっき
を施して金属めっき端面（７ｔ）を設け，端面金属めっ
き光ファイバ材（７）とし、フェルール（４ａ）の穴
（ｈ）の他方側から，鏡面加工端面（３ｔ）との距離が
２ｍｍとなり，空隙ｋができるように挿入し、フェルー
ル（４ａ）の端面でカットし、セラミック接着剤（６）
を用いフェルール（４ａ）に固定した。
【００２１】また、前記光ファイバ（３）中を戻る２つ
の光路長を有する反射戻り光を受光し，該光ファイバ
（３）中を往復した光の干渉を検出する検出手段（５）
としては干渉検出受光器を用いた。なお、前記光ファイ
バ（３）と光カプラ（２）とは光コネクタ（ｃ）を経由
して接続した。
の光路長を有する反射戻り光を受光し，該光ファイバ
（３）中を往復した光の干渉を検出する検出手段（５）
としては干渉検出受光器を用いた。なお、前記光ファイ
バ（３）と光カプラ（２）とは光コネクタ（ｃ）を経由
して接続した。
【００２２】前記実施例１の光干渉型光ファイバセンサ
の動作について説明する。レーザー光源部（１）からの
レーザー出射光は２×２光カプラ（２）を通って光ファ
イバ（３）へ入射される。前記光ファイバ（３）へ入射
したレーザ光の一部は光ファイバ（３）の鏡面加工端面
（３ｔ）で反射して光ファイバ内を戻り、２×２光カプ
ラ（２）によって一次反射光として受光器（５）へ導か
れる。一方、光ファイバ（３）の鏡面加工端面（３ｔ）
を通過した光は、前記金属めっき端面（７ｔ）において
反射されるが、フェルール（４ａ）に加えられる各種の
物理的刺激（温度，圧力等）に応じて光路長や偏波面が
変化した二次反射光となる。この二次反射光は光ファイ
バ（３）に再び入射し、２×２光カプラ（２）によって
受光器（５）に導かれ、上記一次反射光と重ね合わされ
る。前記干渉検出受光器（５）からは、一次反射光と二
次反射光との干渉の結果として、フェルール（４ａ）に
加えられた物理量が電気信号として検出される。
の動作について説明する。レーザー光源部（１）からの
レーザー出射光は２×２光カプラ（２）を通って光ファ
イバ（３）へ入射される。前記光ファイバ（３）へ入射
したレーザ光の一部は光ファイバ（３）の鏡面加工端面
（３ｔ）で反射して光ファイバ内を戻り、２×２光カプ
ラ（２）によって一次反射光として受光器（５）へ導か
れる。一方、光ファイバ（３）の鏡面加工端面（３ｔ）
を通過した光は、前記金属めっき端面（７ｔ）において
反射されるが、フェルール（４ａ）に加えられる各種の
物理的刺激（温度，圧力等）に応じて光路長や偏波面が
変化した二次反射光となる。この二次反射光は光ファイ
バ（３）に再び入射し、２×２光カプラ（２）によって
受光器（５）に導かれ、上記一次反射光と重ね合わされ
る。前記干渉検出受光器（５）からは、一次反射光と二
次反射光との干渉の結果として、フェルール（４ａ）に
加えられた物理量が電気信号として検出される。
【００２３】なお、フェルール（４ａ）として、セラミ
ック等の耐熱性フェルールを用いた場合は、センサ部
（４）近傍の金属コート光ファイバ（３’）および耐熱
性接着剤（６）により、センサ部（４）であるフェルー
ル（４ａ）および金属コート光ファイバ（３’）が高温
度環境中（条件によっては千数百℃まで）に置かれた場
合でも、上記物理量の測定が可能である。
ック等の耐熱性フェルールを用いた場合は、センサ部
（４）近傍の金属コート光ファイバ（３’）および耐熱
性接着剤（６）により、センサ部（４）であるフェルー
ル（４ａ）および金属コート光ファイバ（３’）が高温
度環境中（条件によっては千数百℃まで）に置かれた場
合でも、上記物理量の測定が可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明の光干渉型光ファイバセンサは、従来の光ファイバ
干渉計を利用する光ファイバセンサと比較して構成が簡
単で、加工も容易で、一次反射光と二次反射光とが同一
の光ファイバ中に導かれる為に測定対象以外の周囲の環
境変化に強く、また、光の干渉現象を利用している為に
極めて高感度の、しかも遠隔計測に適した光干渉型の光
ファイバセンサが可能となる。従って、産業に寄与する
効果は極めて大である。
発明の光干渉型光ファイバセンサは、従来の光ファイバ
干渉計を利用する光ファイバセンサと比較して構成が簡
単で、加工も容易で、一次反射光と二次反射光とが同一
の光ファイバ中に導かれる為に測定対象以外の周囲の環
境変化に強く、また、光の干渉現象を利用している為に
極めて高感度の、しかも遠隔計測に適した光干渉型の光
ファイバセンサが可能となる。従って、産業に寄与する
効果は極めて大である。
【図１】 本発明の光干渉型光ファイバセンサを説明す
るための略図である。（ａ）は基本的な構成を示す構成
図である。（ｂ）は（ａ）図のセンサ部近傍（円内）を
拡大した縦断面図である。（ｃ）は（ｂ）図のａ−ａ部
の断面図である。（全体を示す）（ｄ）は（ｂ）図のｂ
−ｂ部の断面図である。（全体を示す）
るための略図である。（ａ）は基本的な構成を示す構成
図である。（ｂ）は（ａ）図のセンサ部近傍（円内）を
拡大した縦断面図である。（ｃ）は（ｂ）図のａ−ａ部
の断面図である。（全体を示す）（ｄ）は（ｂ）図のｂ
−ｂ部の断面図である。（全体を示す）
１ 光源部（レーザ光源部） ２ 光カプラ ３ 光ファイバ（単一モード光ファイバ） ３’ 金属コート光ファイバ部 ３ａ コア ３ｂ クラッド ３ｃ 裸ファイバ ３ｄ シース ３ｅ 金属コート ３ｔ 鏡面カット端面 ４ センサ部 ４ａ フェルール（耐熱性フェルール） ５ 検出手段（受光器） ６ 接着剤（耐熱性接着剤） ７ 端面金属めっき光ファイバ材 ７ｍ 金属めっき ７ｔ 金属めっき端面 ｃ 光コネクタ ｈ 穴 ｋ 空隙 ｎ 距離
Claims (5)
- 【請求項１】 光を出射する光源部（１）と、前記光源
部（１）よりの出射光およびセンサ部（４）よりの反射
戻り光を分岐するカプラ（２）と、前記出射光および反
射戻り光を導波する光ファイバ（３）と、前記光ファイ
バ（３）への入射光に対して２つの光路長を有する反射
戻り光を発生させ，該光ファイバ（３）に戻すセンサ部
（４）と、前記光ファイバ（３）中を戻る２つの光路長
を有する反射戻り光を受光し，光ファイバ中を往復した
光の干渉を検出する検出手段（５）とを有し、前記干渉
状態の変化によって、前記センサ部（４）に加わる物理
量の変化を測定することを特徴とする光干渉型光ファイ
バセンサ。 - 【請求項２】 前記センサ部（４）は、光ファイバ
（３）の一端部のシースが除去されて裸ファイバ（３
ｃ）のみとされ，該裸ファイバ（３ｃ）の端面が鏡面カ
ットされ鏡面端面（３ｔ）となり，フェルール（４ａ）
の穴（ｈ）の一方側に一定長が挿入されて接着剤（６）
により接着固定され、また、前記裸ファイバ（３ｃ）端
部の鏡面端面（３ｔ）より一定の距離（ｎ）をおいて，
穴（ｈ）の他方側より，一方の端面を金属めっき（７
ｍ）して金属めっき端面（７ｔ）を設けた光ファイバ材
（７）が挿入され，接着剤（６）により接着固定されて
なる構造を有し、 前記光ファイバ（３）中を導波されてセンサ部（４）に
入射された光に対し、裸ファイバ（３ｃ）端部の鏡面端
面（３ｔ）に於いては，フレネル反射による一次反射戻
り光を生じさせ、また、端面金属めっき光ファイバ材
（７）の金属めっき端面（７ｔ）に於いては，金属めっ
き（７ｍ）により，全反射戻り光となる二次反射戻り光
を生じさせることを特徴とする請求項１記載の光干渉型
光ファイバセンサ。 - 【請求項３】 前記出射光がレーザ光であり、また前記
光ファイバ（３）が単一モード光ファイバであることを
特徴とする請求項１または２記載の光干渉型光ファイバ
センサ。 - 【請求項４】 前記フェルール（４ａ）が耐熱性フェル
ールであり、またセンサ部（４）であるフェルール（４
ａ）近傍の任意の長さの光ファイバは、前記光ファイバ
（３）のシースが除去され，裸ファイバ（３ｃ）の外周
に金属コート（３ｅ）が施こされた金属コート光ファイ
バ部（３’）であり、また前記接着剤（６）が耐熱性接
着剤であることを特徴とする請求項１、２または３記載
の光干渉型光ファイバセンサ。 - 【請求項５】 前記センサ部（４）に加わる物理量が、
温度，圧力，音波，電界または磁界であることを特徴と
する請求項１、２、３または４記載の光干渉型光ファイ
バセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148600A JPH10319241A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 光干渉型光ファイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148600A JPH10319241A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 光干渉型光ファイバセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319241A true JPH10319241A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15456398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9148600A Pending JPH10319241A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 光干渉型光ファイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10319241A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544502A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP2008096443A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Robert Bosch Gmbh | 光ファイバープローブ、及び光ファイバープローブを製造するための方法 |
| JP2008197126A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Futaba Corp | 導光体付ピンおよび導光体付ピンを有する温度センサならびに射出成形用金型 |
| JP2012103311A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Fujikura Ltd | ガラスフェルール付き光ファイバ |
| WO2022064975A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 国立大学法人 岡山大学 | 物理量の測定装置及び温度測定装置 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP9148600A patent/JPH10319241A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544502A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP2011059132A (ja) * | 1999-05-10 | 2011-03-24 | Sensarray Corp | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP4814429B2 (ja) * | 1999-05-10 | 2011-11-16 | センサーレイ コーポレイション | 集積回路製造ツール基板上で温度を検出する装置 |
| JP2008096443A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Robert Bosch Gmbh | 光ファイバープローブ、及び光ファイバープローブを製造するための方法 |
| JP2008197126A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Futaba Corp | 導光体付ピンおよび導光体付ピンを有する温度センサならびに射出成形用金型 |
| JP2012103311A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Fujikura Ltd | ガラスフェルール付き光ファイバ |
| WO2022064975A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 国立大学法人 岡山大学 | 物理量の測定装置及び温度測定装置 |
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