JPH1123223A - 光ピックオフとしての不平衡型光ファイバ式マイケルソン干渉計 - Google Patents

光ピックオフとしての不平衡型光ファイバ式マイケルソン干渉計

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JPH1123223A
JPH1123223A JP10158833A JP15883398A JPH1123223A JP H1123223 A JPH1123223 A JP H1123223A JP 10158833 A JP10158833 A JP 10158833A JP 15883398 A JP15883398 A JP 15883398A JP H1123223 A JPH1123223 A JP H1123223A
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JP10158833A
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David B Hall
ビー．ホール ディヴィッド
Samuel N Fersht
エヌ．フェルスト サミュエル
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    • 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
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0076—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means
    • G01L9/0077—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means for measuring reflected light

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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバセンサシステムの製造コストの低
減が困難であった。 【解決手段】 光信号は、干渉計の第１及び第２の光枝
にそれぞれ案内される第１及び第２のビームに分割され
る。固定ミラーは、第１の光枝の端部で受けた第１のビ
ームを反射する。光ピックオフは、第２の光枝の端部か
ら受けた第２のビームを反射するように配置された可動
ミラーを含む。可動ミラーは、測定されるべきパラメー
タの値の変化に応じて移動可能になっている。光カップ
ラは、第１及び第２のビームが反射されてそれぞれの光
枝内へ戻った後それらを合成し、光検出器で検出される
干渉信号を発生させる。検出器は、干渉信号の値を表わ
す値を有する電子信号を発生する。電子信号は分析さ
れ、その値と、測定されるべき環境パラメータの値の変
化の相関が取られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力や速度等の環
境パラメータの変化を測定するのに使用される光干渉計
に関する。本発明は、音響センサまたは加速度計で使用
することができる干渉計の一部としての光ピックオフを
含む。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】マイケ
ルソンまたはマッハ・ゼンダー干渉計は、音響センサ等
のいくつかのアプリケーションにおける使用について知
られている。水中用音響センサに使用されるマッハ・ゼ
ンダー干渉計の記述は、アラブ−サデグハバディ（Arab
-Sadeghabadi）等の米国特許第５，４４８，０５８号に
含まれている。
【０００３】既知のタイプの光干渉計は、単光源から光
信号が注がれる一対の光ファイバを含む。それぞれ２本
のファイバ中を案内される光信号は、異なる長さの光路
を進み、２つの信号ビームが合成された時ビーム間に位
相差が生じる。合成されたビームは光検出器で検出する
ことができる。２つの信号ビームが合成された時に同じ
偏光状態にあれば、２つお信号は干渉し合って明るい線
と暗い線からなる縞パターンを形成し、光検出器で検出
される。
【０００４】ファイバのどちらかまたは両方が音圧変化
等の環境パラメータの変化にさらされると、光検出器に
入射する縞パターンが変化する。光検出器で検出される
ような縞パターンの変化を分析して、ファイバがさらさ
れる環境パラメータの変化を測定することができる。こ
のように、ファイバがさらされる音波の性質は、干渉計
が音響センサに使用される場合に測定することができ
る。
【０００５】水中音響センサ（ハイドロホン）システム
に使用されるマッハ・ゼンダーまたはマイケルソン干渉
計は、マンドレルに巻き付けられた数１０メートルの光
ファイバを使用する。ファイバは、音波から生じる圧力
変化に比例した測定位相遅延を発生する長さになってい
る。干渉計は、その２本の光枝間に、標準機能と位相発
生キャリアを用いた信号処理を与えるための、１メート
ルのオーダーの光路長不整合を有する。例えば、Kerse
y, “Distributed and Multiplexed Fiber Optic Senso
rs",in Udd,Ed.,Fiber Optic Sensors: An Introductio
n for Engineersand Scientists, (New York, 1991),pp
347-363を参照されたい。
【０００６】上述のタイプの光ファイバ干渉計センサシ
ステムは、電磁干渉（ＥＭＩ）に対する免疫性、水中環
境よりむしろ牽引容器器内に全ての電子的及び電気的構
成要素と装置を設置する能力、ベクトル量を測定する容
易さなどの利点に起因する、圧電型ハイドロホンシステ
ムに勝る恩恵が発見された。しかしながら、従来技術の
光ファイバセンサシステムは製造に比較的費用がかか
り、圧電システムに勝る同じ利点を提供する余り費用の
かからない他のシステムが要求されていた。
【０００７】そこで、圧力や加速度等の環境変化に応答
して移動する試験質量を有する、バッチ処理されたシリ
コンチップセンサが、加速度計や速度センサとして使用
されていた。このようなシリコンセンサは非常に安価で
とても丈夫である。光ファイバ送り出し装置でアクセス
される試験質量を備えた前記シリコンセンサをハイドロ
ホンシステムに使用すれば、従来の光ファイバシステム
と比較した場合コストが低くなるだろう。しかしなが
ら、マッハ・ゼンダー及びマイケルソン干渉計検出シス
テム等における既存の光ファイバ構成と両立性のある前
記チップセンサを製作するには、実際には不具合がある
ことがわかった。
【０００８】したがって、ハイドロホン等のアプリケー
ションにおいて、普通のバッチ処理されたシリコンセン
サを使用することができる光ファイバ干渉計センサシス
テムを提供することが、最新技術において相当な進歩に
なるだろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧力、速度、
加速度、または他の環境特性つまりパラメータを測定す
る光干渉計において、安価なシリコンチップセンサを使
用する測定システムである。センサは、２本の等しくな
い長さの枝を有する干渉計の一方の枝の端部において可
動ミラーとして使用される可動試験質量を含む。シリコ
ンチップセンサの試験質量は、特定の環境パラメータの
変化に応じて移動し、干渉計の枝の光長を変える。
【００１０】本発明は、パルス化コヒーレント光信号を
提供する光信号源と、等しくない光路長を有する第１及
び第２の光ファイバ枝を備えた干渉計を含む。信号は第
１及び第２のビームに分割され、それぞれ、第１及び第
２の光ファイバ枝に案内される。第１の光ファイバ枝の
端部には固定端部ミラーが配置され、第１の光ファイバ
枝の端部で受けた第１のビームを反射させる。光ピック
オフが第２の光ファイバ枝の端部を越えて固定される。
光ピックオフは、第２の光ファイバ枝の端部に対して移
動可能な試験質量を有するセンサからなる。試験質量の
表面は反射性になっており、第２の光ファイバ枝の端部
から受けた第２のビームを反射するように配置される。
光カップラは、固定端部ミラーと試験質量から反射した
第１及び第２のビームを合成して、干渉信号を発生させ
る。カップラに光結合された光検出器は、合成ビームの
干渉信号を検出し、干渉信号値を表わす値を有する電子
信号を発生する。電子信号は分析され、その値と測定さ
れるべき環境パラメータ値の変化との相関がとられる。
【００１１】本発明の測定システムは、普通のバッチ処
理シリコンセンサを使用し、かつ既存の光ファイバ構成
と完全に両立性のある、ハイドロホン等のアプリケーシ
ョンにおける正確で比較的低コストの光ファイバ干渉計
センサシステムを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明はその好適な実施例
に関して説明される。本発明にしたがって構築された測
定システム１０は図１に示される。測定システム１０
は、等しくない長さを有する光ファイバ路の端部から反
射された光の干渉パターンの変化を測定する１つ以上の
干渉計からなる。
【００１３】詳細には、測定システム１０は光源１１を
含み、この光源１１は、好適には、赤外線または可視ス
ペクトラムにおけるコヒーレント光からなる光信号を発
生するレーザである。
【００１４】レーザ１１は直接パルス化することができ
るか、または、連続的に活性化され、その信号が光ゲー
トとして動作するリチウム ニオブ酸塩振幅変調器１２
もしくは同等メカニズムでパルス化される。次いで、パ
ルス化信号は位相変調器１３に光ファイバで伝送され、
位相変調器１３は選択されたキャリア周波数の位相発生
キャリアを生成する。
【００１５】パルス化され、位相変調された信号は、光
ファイバ伝送線１５を介して１つの干渉計または伝送線
１５に沿って連続する複数の干渉計へ第１の方向へ伝播
される。図示された実施例では、以下に説明される目的
のために、３つの干渉計３１，１０１，１２１が示され
ている。ここでは、第１の干渉計３１のみを説明する。
【００１６】干渉計３１は、光ファイバダウンリンク３
６及び第１の光カップラ３７で伝送線１５に光結合さ
れ、等しくない長さの光ファイバ枝のペア３３，３５を
含む。レーザ１１から第１の方向へ伝送線１５を介して
伝播する光信号は、第２の光カップラ３８で２つの質問
ビームに分割される。第２の光カップラ３８は、従来の
３ｄＢ光カップラとすることができ、第１のビームを第
１の枝３３に案内し、第２のビームを第２の枝３５に案
内する。
【００１７】第２の光枝３５の光路長は、第１の枝３３
の光路長より実質的に長くなっている。例えば、第１の
枝３３の光路長は可能な限り短くされ、好適には、約１
０センチメートルにすぎない長さにされる。第２の枝３
５の光路長は、約１メートルくらいの長さに短くするこ
とができる。
【００１８】以下に詳細に説明されるように、第１及び
第２のビームは、それぞれ第１及び第２の光ファイバ枝
３３，３５の端部で反射され、光枝を介して第２の光カ
ップラ３８へ戻る。光カップラ３８は反射された光信号
を再合成し、伝送線１５に沿って光検出器３９へ第２の
方向に伝播する。２本の枝間の相対的光路長の変化は、
伝送線１５に戻った時の反射信号の干渉パターンの変化
を引き起こす。以下に説明され、当業者により認識され
るように、その干渉パターンとその変化との分析によ
り、干渉計３１がさらされる環境パラメータ（例えば、
圧力や運動）の変化の測定が可能になる。
【００１９】第１の光ファイバ枝３３（短い方の枝）
は、その遠方のつまり第２の端部に固定された規定高反
射性端部ミラー４１を備えている。この固定端部ミラー
４１は、第１の枝３３を介して伝播された第１のビーム
を反射し、第１の枝中を光源１１（及び検出器３９）の
方へ第２の方向に戻す。第２の光ファイバ枝３５の遠方
のつまり第２の端部にある光ピックオフ５１（以下に詳
細に説明するタイプのもの）は、可動試験質量を伴うシ
リコンセンサチップを含む。試験質量は、第２の枝３５
を介して伝播された第２のビームを反射して第２の枝中
を光源１１（及び検出器３９）の方へ第２の方向に戻す
可動端部ミラーを提供する。
【００２０】次に図２を参照すると、光ピックオフ５１
は、ピックオフ支持ブロック５４に搭載されたシリコン
チップセンサ５３を含む。本発明に適するシリコンチッ
プセンサは広く知られており、容易に入手可能である。
これらは比較的安価で、大量生産が可能である。シリコ
ンチップセンサは、速度、加速度または圧力の変化等の
環境の変化を検出するために可動試験質量を使用する。
模範的なシリコンチップセンサ５３は、図２に示される
ように、試験質量の少なくとも２つの対向するエッジに
沿ってフレキシブルな接続部分５８で周囲取付部分５７
に取り付けられた可動試験質量５５からなる一体シリコ
ン素子を含む。
【００２１】取付部分５７は、試験質量５５を収容する
内部ハウジング空洞６０をそれらの間に限定する第１の
ハウジング部分５９ａと第２のハウジング部分５９ｂ間
にしっかりと固定される。ハウジング部分５９ａ，５９
ｂは、低熱膨張率を有するセラミック材料、好適にはＰ
ｙｒｅｘ（登録商標）ガラス（ニューヨーク，コーニン
グのコーニング ガラスより市販されている）、または
同等の材料のプレートから構成されるのが好適である。
試験質量５５は、以下に説明されるように、その移動が
環境パラメータの変化を検出するのに使用されるので、
空洞６０内で動くことができなければならない。第２の
ハウジング部分５９ｂは、以下に説明されるように、試
験質量５５の中心とほぼ整列された開口部６２を含み、
そこを通って、第２の光ビームが試験質量５５に案内さ
れる。
【００２２】第２の光ファイバ枝３５の遠方の端部部分
はフェルール６３に入れることができる。フェルールは
セラミック管とすることができる。フェルール６３中の
軸方向の通路は、第２の光ファイバ枝３５の遠方の端部
部分を保持し、本質的に光ファイバ３５の直径と同じ直
径になっている。その中に第２の光ファイバ枝３５の遠
方の端部部分が入っているフェルール６３の遠方の端部
は、シリコンセンサ５３の第２のハウジング部分５９ｂ
の開口部６２に挿入される。試験質量５５は、開口部６
２内のフェルール６３の端面と実質的に平らになってい
る第２の光ファイバ枝３５の端面６５から間隔を置いて
対向する高反射性表面６４を備えている。好適には、こ
の反射面６４は、１００％に近い反射率を与えるために
金等の薄い金属被覆によって提供される。したがって、
ファイバ３５からの光ビームは、ファイバの端面６５を
出た時のみ空気中を進み、試験質量の表面６４で反射さ
れ、ファイバに戻る。この光は、ビームをゆがめること
がある他の物質中を進まない。
【００２３】ファイバ３５の端面６５と試験質量５５の
反射面６４間のギャップは、光がファイバの端部を出
て、次いで反射されてファイバ内に戻る時に広がるビー
ムから最小の光損失になるように、十分に小さくすべき
である。好適には、ギャップ幅は、ファイバ中を伝播す
る光の非常に短い波長とほとんど等しい。例えば、重要
な波長に対して、ギャップ幅は、好適には約２．５ミク
ロンと約２０ミクロンの間にされ、その結果、光が空気
中を進む“往復”距離は、約５乃至約４０ミクロンの範
囲内になる。第２のファイバ枝３５の端面６５は、非反
射性被覆（図示しない）で被覆され、試験質量５５とフ
ァイバ端面６５間の望ましくないエタロン反射を最小に
すると共に、反射信号が全てファイバに入るのを確実に
する。また、この非反射性被覆は、第２の光ファイバ枝
３５に戻る再反射を実質的になくすために必要とされ
る。端面６５への非反射性被覆は、約１％以下、好適に
は約０．１％もない反射率を持つべきである。このよう
な低い度合いの反射率を有する光被覆の製作は技術上周
知であり、例えば、米国特許第５，５２９，６７１号に
示され、この開示は参照によりここに含まれる。
【００２４】センサ５３は、第２のハウジング部分５９
ｂの開口部６２が支持ブロック５４の軸方向の穴７４と
一致するように、支持ブロック５４に取り付けられる。
軸方向の穴７４はフェルール６３を収容する。フェルー
ル６３の外部にある第２のファイバ枝の残りの長さは、
技術上周知のように、典型的なファイバ外被（図示しな
い）内に含ませられ得る。。ピックオフ支持ブロック５
４は環状にすることができるが、その特定形状と寸法は
重要なアプリケーションに適応させるためのデザイン選
択の問題である。
【００２５】このように、第２の光ファイバ枝３５中を
通過する第２の光ビームは、ファイバの端面６５から出
て、ファイバ端面６５と可動試験質量５５の反射面６４
間の空気ギャップを通過する。反射面６４は、光ビーム
を反射して光ファイバ枝３５内に戻す。
【００２６】シリコンセンサを使用した光ピックオフ
は、速度や加速度を測定したり圧力変化を測定したりす
るのに使用することができる。当業者に知られているよ
うに、加速度は、センサ５３の試験質量５５が空洞６０
内で、したがってハウジング部分５９ａ，５９ｂに対し
て移動した時に検出される。ハウジング部分５９ａ，５
９ｂは第２の光枝３５に対して固定されているので、空
洞６０内の試験質量５５の移動は、第２の光枝３５に対
する移動にもなる。前記移動は、試験質量５５の反射面
６４と第２の光枝３５の端面６５間の光ギャップの幅を
変化させる。第１のハウジング部分５９ａの内側表面は
試験質量５５からわずかな距離の間隔が置かれ、試験質
量５５が空洞６０内で単一軸で移動するのを可能にして
いる。全体構造は、かたよらない弾力のあるハウジング
（図示しない）に内蔵することができる。
【００２７】図３を参照すると、他のピックオフ支持ブ
ロック８２を備えた修正されたピックオフ５１′が示さ
れている。これは、ピックオフ５１′のために実質的に
平坦な構造が必要とされるかまたは望ましいアプリケー
ションのためのものである。ピックオフ支持ブロック８
２は、第２の光枝３５の遠方の端部を収容し、第２の光
枝３５の端部とシリコンセンサ５３の試験質量５５間で
第２の光ビームのための光路を提供する。ピックオフ支
持ブロック８２は、好適には、セラミック材料または実
質的に同等の熱安定性（すなわち、低熱膨張率）の材料
からなる円盤状部品から形成されるが、その形状及び寸
法は、主として、アプリケーションに依存するデザイン
選択の問題である。
【００２８】第２の光枝３５の遠方の端部部分はフェル
ール８３に収容され、フェルール８３は、支持ブロック
８２と同様に、適切なセラミック等の無視できる熱膨張
率を有する材料から形成すべきである。フェルール８３
は、支持ブロック８２の第１の横穴８５に軸方向に回転
可能になるのに十分なクリアランスで挿入され、その結
果、以下に説明されるように、光ビームの方向を最適動
作のために調整できる。フェルール８３の軸方向の穴
は、フェルール８３の端部と平らな状態で終端するか、
または、好適には図３に示されるように、フェルール８
３の端部からわずかに突出する第２の光ファイバ枝３５
の遠方の端部部分を保持する。第２の光ファイバ枝３５
は、第２の光ファイバ枝３５内に戻る再反射をなくすた
めに実質的に約８度の角度が好適につけられた端面８６
を備えている。
【００２９】円筒状の屈折率が徐々に変化したレンズ
（ＧＲＩＮレンズ）８７が第２のファイバ枝３５の端面
８６と整列され、第２のファイバ枝３５から出た光ビー
ムを試験質量５５の反射面６４上にフォーカスする。第
２の光ファイバ枝３５の端面８６とＧＲＩＮレンズ８７
の表面仕上げ光表面間のギャップは、好適にはほぼ０．
２ｍｍである。ＧＲＩＮレンズ８７は、第１の横穴８５
と同軸になっている支持ブロック８２の第２の横穴８９
に収容される。
【００３０】センサ５３は、第２のセンサハウジング部
分５９ｂの光開口部６２が支持ブロック８２中に軸方向
に形成され空気が満たされた光通路９１と整列されるよ
うに、支持ブロック８２の表面に取り付けられる。フェ
ルール８３、ＧＲＩＮレンズ８７及び以下に説明される
構成要素を合わせるために、光通路９１は必ずしもブロ
ック８２に中心を置かない。
【００３１】ミラー棒９３は管状取付具９５の偏心穴９
４に取り付けられ、次いで、取付具９５は、支持ブロッ
ク８２の第３の横穴９７に軸方向回転のために取り付け
られる。ミラー棒９３の内側端部は、ＧＲＩＮレンズ８
７から出た光ビームを受けるように光通路９１内に突出
し、かつ４５度の角度にカットされた反射面９９で終端
している。第２の光ファイバ枝３５の端部８６から出た
第２の光ビームは、ＧＲＩＮレンズ８７中を伝播し、次
いで、ミラー棒９３の端部の反射面９９で９０度の角度
で反射され、次いで、光通路９１中を伝播する。管状取
付具９５は第３の横穴９７内で回転可能になっており、
それにより、反射面９９上の光ビームの衝突点を、最適
な動作となるように、すなわち、損失及び望ましくない
反射ができるだけ少なくなるように調節することができ
る。偏心穴９４内で軸方向に回転可能になるように管状
取付具９５にミラー棒９３を取り付けることによって、
さらなる度合いの安定性を得ることができる。
【００３２】第２のセンサハウジング部分５９ｂの光開
口部６２は、光路がハウジング材料中を通過しないよう
に整列される。開口部６２はピックオフ支持ブロック８
２の光路９１とそろえるので、第２の光ビームは、ＧＲ
ＩＮレンズ８７を出ると、空気中のみ伝播する。したが
って、第２の光ファイバ枝３５中を伝播する第２の光ビ
ームは、ファイバの端部８６から出て、ファイバ端部８
６とＧＲＩＮレンズ８７間の空気ギャップを通過し、Ｇ
ＲＩＮレンズ８７に入る。ＧＲＩＮレンズ８７は、ファ
イバ端部８６からの光ビームを試験質量５５の反射面６
４上に投影する。反射面９９はビームを９０度反射し、
光ビームをセンサ５３の第２のハウジング部分５９ｂの
開口部６２を通過させ、試験質量５５の反射面６４上に
衝突させる。反射面６４は、光ビームを反射面９９の方
へ戻るように反射する。次いで、反射されたビームはＧ
ＲＩＮレンズ８７を通って、第２の光ファイバ枝３５に
再度入る。ファイバ３５から試験質量５５への光ビーム
の効率的結合とその戻りは、装置の最大効率を得るため
に重要である。ファイバ端部８６または他の場所での戻
り反射は最小にすべきである。
【００３３】反射面９９は、反射面６４からの反射光が
反射面６４に衝突するビームと同様に同一光路に正確に
沿って伝播するように調整すべきである。したがって、
反射面９９は、試験質量５５がどうせ使用中曲がるなら
ば、可能な限り試験質量の中心に近くビームを注ぐべき
である。
【００３４】環境圧力の変化が測定されることになるア
プリケーション（ハイドロホンシステム等）のためのセ
ンサの構造は、図２及び３に示されるものと異なってい
る。当業者により理解されるだろうように、このような
アプリケーションでは、図面に示される試験質量構造５
５，５８は省略されるだろう。このような他のセンサ５
３′の構造は図４に示される。この変形では、センサ５
３′は、環境圧力の変化に応じて曲がるフレキシブルな
中心領域を有する、試験質量として働くシリコンダイヤ
フラム１００を含む。ダイヤフラム１００は固いベース
板１０４に取り付けられた周囲リム１０２で取り囲ま
れ、ダイヤフラム１００とベース板１０４間に内部光空
洞６０′が形成される。ベース板１０４は、第２の光ビ
ームを通過させるための光開口部６２′を備えている。
第２の光ビームは、ダイヤフラム１００の内側表面（空
洞６０′に面している）に直接つけられた反射面６４′
に衝突する。圧力変化は、ダイヤフラム１００の中心領
域を移動させ、内部空洞６０′の幅で限定される光ギャ
ップの路長が変化する。
【００３５】再び図１を参照すると、ピックオフ５１
（上述の実施例のどちらかでも良い）から反射された第
２の光ビームは、第２の光ファイバ枝３５中を第２の方
向へ戻るが、固定ミラー４１から反射された第１の光ビ
ームは、第１の光ファイバ枝３３中を第２の方向へ戻
る。第１及び第２の光ビームは第２の光カップラで再合
成され、環境パラメータの値の変化に応じたピックオフ
５１の可動ミラーの移動で変化する干渉信号を形成す
る。干渉信号は、ダウンリンク３６を介して伝播され、
第１の光カップラ３７で伝送線１５に結合される。干渉
信号は、伝送線１５を介して伝播され、光カップラ７３
で伝送線に結合された光ファイバリンク７５により光検
出器３９に伝送される。
【００３６】ピックオフ５１から反射された第２の光ビ
ームは、端部ミラー４１から反射された第１の光ビーム
と異なる長さを進むので、ピックオフ５１から反射され
た光は、端部ミラー４１から反射された光と干渉して、
環境パラメータの変化に応じて試験質量５５が移動する
につれて変化する干渉パターンを生成する。干渉パター
ン変化は、光検出器３９で検出された干渉信号の値の変
化にそれら自身を表わす。光検出器３９は、干渉信号値
の変化を示す値を有する電気出力信号を発生する。この
電気出力信号は（適切な及び従来の信号調整及びデジタ
ル化の後）マイクロコンピュータ７７に入力される。マ
イクロコンピュータ７７は技術上周知の手段で電気信号
を処理し、干渉信号の値の変化を環境パラメータの値の
変化との相関を取り、それにより、パラメータの値の変
化を表わす測定量を発生する。
【００３７】加速度計としての本発明の使用時、光ピッ
クオフ５１が取り付けられた本体の移動は、ハウジング
５９ａ，５９ｂに内蔵された試験質量をセンサ空洞６０
内に移動せしめる。試験質量５５のこの移動は、第２の
枝３５中を伝播する光の光路の長さを変化させる。した
がって、光路の長さが変化すると、反射された干渉信号
の干渉パターンが変化し、光検出器３９で検出される。
反射された光の干渉パターンの前記変化から、試験質量
５５の移動を測定することができる。
【００３８】また、本発明は、好適には図４に示される
センサ５３′を使用して、ハイドロホンのように圧力セ
ンサとして使用することができる。（ピックオフ５１上
を通過する音波等の）圧力の変化は、フレキシブルな第
１のハウジング部分５９ａ′（この変形では、上述のよ
うに試験質量として役立つ）を曲げ、第２の枝３５中を
伝播する光の光路の長さを変化させる。このように、光
路の長さが変化すると、反射された干渉信号の干渉パタ
ーンが変化し、光検出器３９で検出される。反射光の干
渉パターンの前記変化から、環境圧力を測定することが
できる。前記測定された圧力変化から、これらの変化を
引き起こす音波に関する情報を得ることができる。
【００３９】従来技術と違って、本発明における光ファ
イバ構成要素はセンサ機能を実行しない。検出は、ピッ
クオフ５１のシリコンセンサ５３によってすべて行われ
る。１ヘルツの数１０分の１以上の周波数を有する環境
変化を検出するために、ファイバの伸びに起因する光フ
ァイバ枝３３，３５における位相遅延は無視できる。
【００４０】上述のシステムに必要な位相発生キャリア
は、２本のファイバ枝３３，３５間の十分な光路長不整
合を必要とする。受動的光ファイバセンサ構造に関する
現在の開発技術は、第１及び第２のファイバ枝３３，３
５間の光路長不整合は約１０ｃｍ乃至約１メートルとす
べきであると指示している。また、このような光路長不
整合は、内部周波数変調と時分割多重または外部位相変
調と周波数分割多重を使用した最新技術の安定な細線幅
レーザ源及び光ファイバ構成と両立性がある。
【００４１】光ピックオフ５１は、最小約１乃至５ヘル
ツのいずれか以上の周波数で固定シリコンセンサハウジ
ング５９ａ，５９ｂに対する試験質量５５の変位を測定
する。ファイバ枝３３，３５内の光路長は時間と温度に
よりゆっくりとドリフトすることがあるが、このような
変化は周波数が非常に低いエラーを引き起こし、このエ
ラーは、必要な度合いの精度で測定を行う目的のために
無視することができる。例えば、１分間における摂氏１
度の温度変化は、２本のファイバ枝３３，３５の差がほ
ぼ１メートルの場合、上述の最小よりはるか下の０．１
Ｈｚに相当する縞移動を発生し得る。
【００４２】加速度計として使用するために、所定の光
ピックオフ５１の試験質量５５は１方向のみの応答を有
する。各々がそれ自身のシリコンセンサチップを含む３
つの干渉計センサは、３軸ｘ，ｙ，ｚにおける移動を測
定するのに使用することができる。このような３組のセ
ンサは１つのブロックに取り付けることができる。
【００４３】図１は、３方向の速度や加速度を測定する
のに使用される３つのセンサを含むシステムを示してい
る。加速度計として使用される第２及び第３の干渉計１
０１，１２１は各々、干渉計３１と実質的に同じもので
あるが、これらは、図２または図３の実施例のどちらか
にすることができる。特定システムにおける全ての干渉
計にとって、同じ実施例のものにする必要はなく、また
何か特定数の干渉計に制限されたシステムでもない。
【００４４】図１において、第２の干渉計１０１は等し
くない長さのファイバ枝１０３，１０５を含む。一方の
ファイバ枝１０３は他方のファイバ枝１０５より実質的
に短くなっているが、２つの枝は光カップラ１０６で光
結合されている。短い方の枝１０３は固定端部ミラー１
０７で終端している。長い方の枝１０５は光ピックオフ
１０９で終端している。光ピックオフ１０９は、好適に
は、光ピックオフ５１または上述の光ピックオフ５１′
のどちらかと実質的に同じものである。第２の干渉計
は、光ファイバダウンリンク１１１と光カップラ１１３
で伝送線１５に結合される。同様に、第３の干渉計１２
１は、光カップラ１２６で結合された等しくない長さの
ファイバ枝１２３，１２５を含む。第１のファイバ枝１
２３は第２のファイバ枝１２５より実質的に短くなって
いる。短い方の枝１２３は固定端部ミラー１２７で終端
している。長い方の枝１２５は光ピックオフ１２９で終
端している。第３の干渉計は、光ファイバダウンリンク
１３１と光カップラ１３３で伝送線１５に光結合され
る。同一構造の追加の干渉計を、主伝送線１５に光結合
することによってシステムに加えることができる。
【００４５】ハイドロホンアレイにおける使用のため
に、（図４に示されるように、センサ５３′を使用す
る）多数の干渉計を、容器に隠れて引かれるようにアレ
イ状態に配置することができる。十分なレーザ源パワー
があれば、何１０ものこれらの装置を１つのレーザで駆
動することができる。光ファイバの選択された部分のエ
ルビウム ドーピングからゲインが分配されれば、数１
００ものこれらの装置を１つのポンプと１つの信号レー
ザで駆動することができる。
【００４６】いくつかの好適な実施例がここで説明され
たが、このような実施例は模範的なものに過ぎない。多
くの変形や修正はそれら自体当業者にほのめかすことが
できる。例えば、指示ブロック５４（図２）及び８２
（図３）の形状及び寸法は、異なるアプリケーションに
適応するように変えることができる。また、図３の実施
例におけるミラー棒９３のための上述の整列調整メカニ
ズムは、更なる方向で調整できるように修正しても良い
し、または全体を省略してもよい。それら自体ほのめか
すことができるこれら及び他の変形や修正は、付随の請
求の範囲で定義されるように、本発明の精神と範囲内に
あるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構築され、数個の干渉計を組み
込んだ測定装置を示す。
【図２】本発明に従って構築された光ピックオフにおけ
る、速度センサとして使用することができるタイプのシ
リコンセンサチップと、センサチップを保持する支持ブ
ロックの一実施例と、光ファイバの端部部分との断面図
である。
【図３】本発明に従って構築された光ピックオフにおけ
る、図２のシリコンセンサチップと、センサを保持する
支持ブロックの第２の実施例と、光ファイバの端部部分
との断面図である。
【図４】本発明において使用することができるシリコン
センサチップの他の構造の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サミュエル エヌ．フェルスト アメリカ合衆国，91604 カリフォルニア, ステュディオ シティ，ブエナ パーク ドライヴ 3759

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルス化コヒーレント光信号源と、前記
    光源に光結合されてパルス化光信号を受ける干渉計とか
    らなり、環境パラメータの値の変化を検出するシステム
    であって、前記干渉計は、 前記光信号を第１及び第２のビームに分割する第１の手
    段と、 それぞれ第１及び第２のビームのための第１及び第２の
    光枝を形成する第２の手段であって、前記光枝の一方を
    介する光路長が前記他方の光枝を介する光路長より長く
    なっている第２の手段と、 前記第１の光枝を終端させ、前記第１のビームを反射し
    て前記第１の光枝内に戻す固定ミラーと、 前記第２の光枝を終端させ、前記第２のビームを反射し
    て前記第２の光枝内に戻す可動ミラーであって、前記パ
    ラメータの値の変化に応じて移動可能な可動ミラーと、 前記第１及び第２のビームがそれぞれ前記固定及び可動
    ミラーで反射して各光枝に沿って戻った後、前記第１及
    び第２のビームを再合成して干渉信号を形成する光結合
    手段と、 前記干渉信号に応答し、干渉信号の値を表わす電気信号
    を発生する光検出器手段と、 前記電気信号に応答し、前記干渉信号の値の変化と前記
    パラメータの値の変化との相関を取る第３の手段とから
    なるシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のシステムにおいて、干渉
    計は、さらに、 パラメータの値の変化に応じて移動可能な試験質量を有
    するセンサと、 可動ミラーを形成する前記試験質量の反射面とを含むシ
    ステム。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のシステムにおいて、第２
    の光枝の光路長は第１の光枝の光路長より実質的に大き
    いシステム。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のシステムにおいて、第１
    の光枝の光路長は約１０センチメートルに過ぎず、第２
    の光枝の光路長は少なくともほぼ１メートルであるシス
    テム。
  5. 【請求項５】 請求項２記載のシステムにおいて、セン
    サは、試験質量が移動のために支持される空洞を限定す
    る第１及び第２のハウジング部分を含み、前記第２のハ
    ウジング部分は、反射面からの反射の間第２のビームを
    通過させる光開口部を有するシステム。
  6. 【請求項６】 請求項２記載のシステムにおいて、セン
    サは、それらの間で内部空洞を限定する第１及び第２の
    ハウジング部分を含み、試験質量は前記第１のハウジン
    グ部分の圧力応答部分として形成され、前記圧力応答部
    分は、前記内部空洞に面して可動ミラーを形成する反射
    面を有し、前記第２のハウジング部分は、前記反射面か
    らの反射の間第２のビームを通過させる光開口部を有す
    るシステム。
  7. 【請求項７】 干渉計検出システム等のための光ピック
    オフであって、 端部を有する光路を含む支持構造と、 規定物理的パラメータの変化に応じて移動する可動ミラ
    ーとからなり、それによって、前記可動ミラーは、前記
    光路の端部から出た光ビームが前記可動ミラーに衝突
    し、前記可動ミラーから反射されて前記光路の端部内へ
    戻るように、前記光路の端部に対して配置されると共
    に、前記光路の長さが前記可動ミラーの移動によって変
    化する光ピックオフ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の光ピックオフにおいて、
    可動ミラーは、反射面を有する試験質量からなる光ピッ
    クオフ。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の光ピックオフにおいて、
    さらに、内部空洞を有するハウジングを含み、試験質量
    は前記空洞内で移動可能に支持され、前記ハウジング
    は、前記反射面と前記光路の端部間で光ビームの通過を
    許すように前記光路と整列された光開口部を備えている
    光ピックオフ。
  10. 【請求項１０】 請求項８記載の光ピックオフにおい
    て、試験質量は、周囲リムを有する圧力応答ダイヤフラ
    ムであり、前記ピックオフは、さらに、前記周囲リムが
    取り付けられるベース板を含み、前記ダイヤフラムと前
    記ベース板間に内部空洞が形成され、前記ダイヤフラム
    は、前記反射面が前記内部空洞に面するように配置さ
    れ、前記ベース板は、前記反射面と前記光路の端部間で
    光ビームの通過を許すように前記光路と整列された光開
    口部を備えている光ピックオフ。
  11. 【請求項１１】 請求項９記載の光ピックオフにおい
    て、光路は光ファイバで限定され、前記光路の端部は前
    記光ファイバの端面であり、支持構造は、 支持ブロックと、 前記支持ブロック内に前記光ファイバを保持するファイ
    バ保持部材とからなり、それにより、前記光ファイバの
    端面は光開口部内に配置される光ピックオフ。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の光ピックオフにおい
    て、支持ブロックは開口部と整列された穴を備え、ファ
    イバ保持部材は前記穴内に配置されたフェルールを含
    み、前記フェルールは前記光ファイバを収容する軸方向
    通路を備え、それにより、前記光ファイバの端面は前記
    光開口部内に配置される光ピックオフ。
  13. 【請求項１３】 請求項１０記載の光ピックオフにおい
    て、光路は光ファイバで限定され、前記光路の端部は前
    記光ファイバの端面であり、支持構造は、 支持ブロックと、 前記支持ブロック内に前記光ファイバを保持するファイ
    バ保持部材とからなり、それにより、前記光ファイバの
    端面は光開口部内に配置される光ピックオフ。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の光ピックオフにおい
    て、支持ブロックは開口部と整列された穴を備え、ファ
    イバ保持部材は前記穴内に配置されたフェルールを含
    み、前記フェルールは前記光ファイバを収容する軸方向
    通路を備え、それにより、前記光ファイバの端面は前記
    光開口部内に配置される光ピックオフ。
  15. 【請求項１５】 請求項９記載の光ピックオフにおい
    て、支持構造は、光開口部と整列された軸方向光通路を
    有する支持ブロックを含み、光路は前記光路に対して実
    質的に横方向になっており、前記支持構造は、さらに、
    前記光路の端部から前記光通路へ入る光ビームを、前記
    光開口部を介して反射面上へ導くビーム案内手段を含む
    光ピックオフ。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の光ピックオフにおい
    て、光路の端部は、光通路へ入る光ビームを前記通路の
    軸に対して実質的に横方向へ案内するように配置され、
    ビーム案内手段は、前記光通路内で前記光ビームを受け
    るように支持ブロック内に配置されかつ前記ビームを光
    開口部を介して反射面上へ反射するように方向づけられ
    た角度付きミラーを含む光ピックオフ。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の光ピックオフにおい
    て、さらに、光路の端部と光通路間でブロック内に配置
    され、光ビームを反射面上へ投影する投影レンズ手段を
    含む光ピックオフ。
  18. 【請求項１８】 請求項１６記載の光ピックオフにおい
    て、角度付きミラーは、反射面上の光ビームの衝突点を
    変えるように回転可能になっている光ピックオフ。
  19. 【請求項１９】 請求項１８記載の光ピックオフにおい
    て、角度付きミラーは、支持ブロック内での回転のため
    に取り付けられると共に、光通路内に配置された反射性
    端面を備え、前記端面は、前記光通路内で光ビームを受
    けて光開口部内へ反射するように、ある角度で方向づけ
    られている光ピックオフ。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の光ピックオフにおい
    て、角度付きミラーは、支持ブロック内に取り付けられ
    た管の偏心穴内での軸方向回転のために軸方向に配置さ
    れた棒からなる光ピックオフ。
  21. 【請求項２１】 環境パラメータの変化を測定する方法
    であって、 パルス化コヒーレント光信号を与えるステップと、 固定ミラーと、環境パラメータの値の変化に応じて移動
    可能な可動ミラーとを備えた干渉計を用意するステップ
    と、 前記可動ミラーの移動に応じて変化する値を有する干渉
    信号を干渉計からの出力として得るために、前記干渉計
    へ光信号を案内するステップと、 干渉信号値の変化を検出するステップと、 干渉信号値変化と環境パラメータの値の変化の相関を取
    るステップとからなる方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１記載の方法において、環境
    パラメータは速度である方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２１記載の方法において、環境
    パラメータは圧力である方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２１記載の方法において、干渉
    計は、固定ミラーで終端される第１の光枝と、可動ミラ
    ーで終端される第２の光枝とを備え、案内ステップは、
    光信号を、前記第１の枝に案内される第１のビームと前
    記第２の枝に案内される第２のビームに分割するステッ
    プを含む方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２１記載の方法において、検出
    ステップは、干渉信号の値を表わす値を有する電子出力
    信号を発生するステップを含み、相関ステップは、前記
    電子出力信号の値と環境パラメータの値の変化の相関を
    取るステップを含む方法。
  26. 【請求項２６】 環境パラメータを測定する方法であっ
    て、 パルス化コヒーレント光信号を提供するステップと、 前記光信号を第１及び第２の光ビームに分割するステッ
    プと、 前記第１及び第２の光ビームをそれぞれ、異なる光路長
    を有する第１及び第２の光枝であって、一方の光枝の路
    長が環境パラメータの値の変化に応じて変化する第１及
    び第２の光枝へ案内するステップと、 その値が一方の光枝の路長の変化に応じて変化する干渉
    信号を生成するように、前記第１及び第２の光枝から前
    記第１及び第２の光ビームを反射させるステップと、 干渉信号値の変化を検出するステップと、 干渉信号値変化と環境パラメータの値の変化の相関を取
    るステップとからなる方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２６記載の方法において、環境
    パラメータは速度である方法。
  28. 【請求項２８】 請求項２６記載の方法において、環境
    パラメータは圧力である方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２６記載の方法において、検出
    ステップは、干渉信号の値を表わす値を有する電子出力
    信号を発生するステップを含み、相関ステップは、前記
    電子出力信号の値と環境パラメータの値の変化の相関を
    取るステップを含む方法。
JP10158833A 1997-06-06 1998-06-08 光ピックオフとしての不平衡型光ファイバ式マイケルソン干渉計 Pending JPH1123223A (ja)

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US08/848,090 US5949740A (en) 1997-06-06 1997-06-06 Unbalanced fiber optic Michelson interferometer as an optical pick-off
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CA (1) CA2236201A1 (ja)
NO (1) NO982586L (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954656B2 (en) * 2000-09-25 2005-10-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and network controller setting method
JP2015014602A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 ヴィブロサウンド、エルティディ． 光ファイバ加速度計

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949740A (en) * 1997-06-06 1999-09-07 Litton Systems, Inc. Unbalanced fiber optic Michelson interferometer as an optical pick-off
CA2324572A1 (en) * 2000-10-26 2002-04-26 Gerry M. Kane Digital vibration transducer
US6473183B1 (en) * 2001-05-03 2002-10-29 Northrop Grumman Corporation Shear damped fiber optic sensor
US6937938B2 (en) * 2002-09-04 2005-08-30 Stanley A. Sansone Method and apparatus for interferometry, spectral analysis, and three-dimensional holographic imaging of hydrocarbon accumulations and buried objects
US7428054B2 (en) * 2002-10-15 2008-09-23 University Of Maryland Micro-optical sensor system for pressure, acceleration, and pressure gradient measurements
DE10312661A1 (de) * 2003-03-21 2004-10-07 Robert Bosch Gmbh Konfokaler faseroptischer Brennraumdrucksensor
US7492463B2 (en) 2004-04-15 2009-02-17 Davidson Instruments Inc. Method and apparatus for continuous readout of Fabry-Perot fiber optic sensor
EP1681540A1 (en) * 2004-12-21 2006-07-19 Davidson Instruments, Inc. Multi-channel array processor
US7864329B2 (en) * 2004-12-21 2011-01-04 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic sensor system having circulators, Bragg gratings and couplers
US20060274323A1 (en) * 2005-03-16 2006-12-07 Gibler William N High intensity fabry-perot sensor
US7327462B2 (en) * 2005-08-17 2008-02-05 Litton Systems, Inc. Method and apparatus for direct detection of signals from a differential delay heterodyne interferometric system
WO2007033069A2 (en) * 2005-09-13 2007-03-22 Davidson Instruments Inc. Tracking algorithm for linear array signal processor for fabry-perot cross-correlation pattern and method of using same
US7684051B2 (en) * 2006-04-18 2010-03-23 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic seismic sensor based on MEMS cantilever
WO2007126475A2 (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Davidson Instruments, Inc. Fiber optic mems seismic sensor with mass supported by hinged beams
US8115937B2 (en) * 2006-08-16 2012-02-14 Davidson Instruments Methods and apparatus for measuring multiple Fabry-Perot gaps
CA2676246C (en) * 2007-01-24 2013-03-19 Halliburton Energy Services, Inc. Transducer for measuring environmental parameters
US20080289429A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Zhou Tiansheng Fiber optic mems seismic sensor with mass supported by hinged beams
US20090016683A1 (en) * 2007-07-10 2009-01-15 Applied Optoelectronics, Inc. Angled fiber ferrule having off-axis fiber through-hole and method of coupling an optical fiber at an off-axis angle
US7808618B1 (en) 2008-01-09 2010-10-05 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Methods and apparatus for providing a semiconductor optical flexured mass accelerometer
US7697798B2 (en) * 2008-02-11 2010-04-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber optic pressure sensors and catheters
US8238018B2 (en) 2009-06-01 2012-08-07 Zhou Tiansheng MEMS micromirror and micromirror array
US8537365B1 (en) 2010-09-02 2013-09-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Mass gauging demonstrator for any gravitational conditions
US9036231B2 (en) 2010-10-20 2015-05-19 Tiansheng ZHOU Micro-electro-mechanical systems micromirrors and micromirror arrays
US10551613B2 (en) 2010-10-20 2020-02-04 Tiansheng ZHOU Micro-electro-mechanical systems micromirrors and micromirror arrays
US9385634B2 (en) 2012-01-26 2016-07-05 Tiansheng ZHOU Rotational type of MEMS electrostatic actuator
ITMI20130138A1 (it) * 2013-01-31 2014-08-01 Laser Point S R L Sensore ottico per misure di pressione senza contatto.
US9430680B2 (en) * 2013-03-14 2016-08-30 Seagate Technology Llc Tamper sensor
RU2538929C2 (ru) * 2013-04-16 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" Акселерометр поляризационно-оптический
US20180038890A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-08 Khalifa University of Science and Technology Optically enabled mems inertial sensors on integrated photonic platforms
IL253799B (en) 2017-08-02 2018-06-28 Igal Igor Zlochin Retroreflective interferometer
CN107764197B (zh) * 2017-10-16 2019-08-13 长春理工大学 一种光学系统轴向参数测量装置及方法
CN108663157B (zh) * 2018-08-01 2024-05-28 桂林电子科技大学 Michelson白光干涉光纤液压传感器及测量系统
CN110207807A (zh) * 2019-07-10 2019-09-06 国网上海市电力公司 一种光纤振动传感器及其测量振动的方法
CN110207806B (zh) * 2019-07-10 2021-10-26 国网上海市电力公司 一种斜角端面光纤振动传感器及其测量振动的方法
CN110617872B (zh) * 2019-09-20 2021-10-08 中国人民解放军国防科技大学 一种基于补偿干涉的光纤水听器远程传输阵列系统及方法
CN111854923B (zh) * 2020-07-31 2022-05-24 重庆邮电大学 声波测量系统、悬臂梁式光纤声波传感器解调系统及方法
CN112945385A (zh) * 2021-01-26 2021-06-11 同济大学 一种多反射干涉自动测量系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61246641A (ja) * 1985-03-14 1986-11-01 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− 圧力センサ−
JPH01237430A (ja) * 1988-03-17 1989-09-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 薄膜の内部応力・ヤング率測定装置
JPH02302632A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Jeol Ltd 移動鏡の速度制御装置
JPH07260617A (ja) * 1994-03-23 1995-10-13 Riken Corp 圧力センサ及びそれを使用する圧力測定システム
JPH0829128A (ja) * 1994-07-12 1996-02-02 Hitachi Ltd 物理量測定装置及びその測定器
JPH0835811A (ja) * 1991-12-16 1996-02-06 Univ Qinghua 周波数変調光ファイバ変位測定装置
JPH095028A (ja) * 1995-04-17 1997-01-10 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk 光学式センサ

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446543A (en) * 1979-07-02 1984-05-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical resonator single-mode fiber hydrophone
DE3142164A1 (de) * 1980-10-27 1982-06-16 Rosemount Engineering Co. Ltd., Bognor Regis, Sussex Vorrichtung zur messung von druckunterschieden
US4432599A (en) * 1981-03-27 1984-02-21 Sperry Corporation Fiber optic differential sensor
GB8408383D0 (en) * 1984-03-31 1984-05-10 Jackson D A Optical pressure-sensing apparatus
JPS6365160A (ja) * 1986-09-08 1988-03-23 Aisin Seiki Co Ltd スタ−リング機関のピストン駆動機構
JPH01123937A (ja) * 1987-11-06 1989-05-16 Matsushita Electric Works Ltd 小室ユニット換気装置
US4799797A (en) * 1987-11-17 1989-01-24 The Boeing Company Coherence multiplexing of optical sensors
GB8903725D0 (en) * 1989-02-18 1989-04-05 Cambridge Consultants Coherent tracking sensor
US5087124A (en) * 1989-05-09 1992-02-11 Smith Rosemary L Interferometric pressure sensor capable of high temperature operation and method of fabrication
FR2670577B1 (fr) * 1990-12-18 1993-02-12 Sextant Avionique Dispositif d'analyse de capteurs interferometriques de micro-deplacements.
JPH04211430A (ja) * 1991-02-25 1992-08-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd ゴム変性熱可塑性樹脂の製造方法
US5218420A (en) * 1991-04-11 1993-06-08 The Boeing Company Optical resonance accelerometer
US5206924A (en) * 1992-01-31 1993-04-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber optic Michelson sensor and arrays with passive elimination of polarization fading and source feedback isolation
JPH0651787A (ja) * 1992-07-31 1994-02-25 Hitachi Ltd 能動型消音装置
GB2276449B (en) 1993-03-27 1996-10-02 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Interferometer strain sensor
US5448058A (en) * 1993-04-27 1995-09-05 Litton Systems, Inc. Optical signal detection apparatus and method for preventing polarization signal fading in optical fiber interferometric sensor systems
US5503285A (en) * 1993-07-26 1996-04-02 Litton Systems, Inc. Method for forming an electrostatically force balanced silicon accelerometer
JPH07181765A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Minolta Co Ltd 画像形成装置
JP3253439B2 (ja) * 1993-12-24 2002-02-04 シャープ株式会社 液晶表示素子の製造方法
US5529671A (en) * 1994-07-27 1996-06-25 Litton Systems, Inc. Apparatus and method for ion beam polishing and for in-situ ellipsometric deposition of ion beam films
US5892862A (en) * 1994-11-16 1999-04-06 Kidder; John S. Flexible mirror optical switch
US5680489A (en) * 1996-06-28 1997-10-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical sensor system utilizing bragg grating sensors
US5949740A (en) * 1997-06-06 1999-09-07 Litton Systems, Inc. Unbalanced fiber optic Michelson interferometer as an optical pick-off
RU2152601C1 (ru) * 1998-06-16 2000-07-10 Научный центр волоконной оптики при Институте общей физики РАН Волоконно-оптический датчик давления (его варианты) и способ его изготовления

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61246641A (ja) * 1985-03-14 1986-11-01 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− 圧力センサ−
JPH01237430A (ja) * 1988-03-17 1989-09-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 薄膜の内部応力・ヤング率測定装置
JPH02302632A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Jeol Ltd 移動鏡の速度制御装置
JPH0835811A (ja) * 1991-12-16 1996-02-06 Univ Qinghua 周波数変調光ファイバ変位測定装置
JPH07260617A (ja) * 1994-03-23 1995-10-13 Riken Corp 圧力センサ及びそれを使用する圧力測定システム
JPH0829128A (ja) * 1994-07-12 1996-02-02 Hitachi Ltd 物理量測定装置及びその測定器
JPH095028A (ja) * 1995-04-17 1997-01-10 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk 光学式センサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954656B2 (en) * 2000-09-25 2005-10-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and network controller setting method
JP2015014602A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 ヴィブロサウンド、エルティディ． 光ファイバ加速度計

Also Published As

Publication number Publication date
US20020067885A1 (en) 2002-06-06
US6618523B2 (en) 2003-09-09
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KR19990006703A (ko) 1999-01-25
US6317213B1 (en) 2001-11-13
BR9801787A (pt) 1999-06-15
AU6995198A (en) 1998-12-10
NO982586D0 (no) 1998-06-05
NO982586L (no) 1998-12-07
US6064630A (en) 2000-05-16
CA2236201A1 (en) 1998-12-06
EP0882961A2 (en) 1998-12-09

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