JPS5819528A - 光圧力センサ - Google Patents
光圧力センサInfo
- Publication number
- JPS5819528A JPS5819528A JP11891981A JP11891981A JPS5819528A JP S5819528 A JPS5819528 A JP S5819528A JP 11891981 A JP11891981 A JP 11891981A JP 11891981 A JP11891981 A JP 11891981A JP S5819528 A JPS5819528 A JP S5819528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- optical waveguide
- pressure
- concave
- light
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
- G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光圧力センサに関する。
従来、光を計測信号として圧力の計測を行うセンサに、
ダイアプラムによる光の反射を利用した亀のがあったが
、ダイアフラムなどの機械要素を必要とし構造が複雑で
あった。
ダイアプラムによる光の反射を利用した亀のがあったが
、ダイアフラムなどの機械要素を必要とし構造が複雑で
あった。
この発明は、構成が簡素化され高信頼性、かつ高精度の
光圧力センサを提供することを目的としている。
光圧力センサを提供することを目的としている。
この発明は、圧力が加えられたとき生じる歪により屈折
率が周期的に変化するように表面が加工された先導波路
を、裏面が受圧面である基盤の表面である基盤の表面に
形成した光圧力センサであ抄、上記受圧面に圧力が作用
し上記光導波路の表面の屈折率が周期的に変化している
とき、所定の導波モードで上記光導波路に入射した光は
一部が他のモードに変換され、その変換効率が圧力に依
存することに基づき圧力が計測されることを特徴として
いる。
率が周期的に変化するように表面が加工された先導波路
を、裏面が受圧面である基盤の表面である基盤の表面に
形成した光圧力センサであ抄、上記受圧面に圧力が作用
し上記光導波路の表面の屈折率が周期的に変化している
とき、所定の導波モードで上記光導波路に入射した光は
一部が他のモードに変換され、その変換効率が圧力に依
存することに基づき圧力が計測されることを特徴として
いる。
以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図がこの実施例の構成を示す断面図である。
基盤５の内部に凹所６が形成され、基盤５０表面に光導
波路４が設けられている。光導波路４は基盤５を構成す
る結晶の上ＫＬｉＮｂｏ、等の圧電物質で形成された薄
膜であり、基盤５の凹所６に対応する領域には、凹凸が
周期的に形成された凹凸面１が設けられている。この凹
凸面１を挾み光導波路４の表面にプリズムカップラの入
射プリズム２と出射プリズム３が、プリズムの長さ方向
が凹凸面１の溝方向と平行になるよう対向して設けられ
ている。出射プリズム３からの射出光を受光する位置に
光ファイバなどの受光素子（図示せず）が設けられてい
る。
波路４が設けられている。光導波路４は基盤５を構成す
る結晶の上ＫＬｉＮｂｏ、等の圧電物質で形成された薄
膜であり、基盤５の凹所６に対応する領域には、凹凸が
周期的に形成された凹凸面１が設けられている。この凹
凸面１を挾み光導波路４の表面にプリズムカップラの入
射プリズム２と出射プリズム３が、プリズムの長さ方向
が凹凸面１の溝方向と平行になるよう対向して設けられ
ている。出射プリズム３からの射出光を受光する位置に
光ファイバなどの受光素子（図示せず）が設けられてい
る。
以上の構成において、入射プリズム２への入射角を調節
して単一の導波モードの光を光導波路４へ結合させると
、たとえばＴＥ、モードのみの光が凹凸の溝方向と直交
する方向で光導波路４に伝播される。この入射光は凹凸
面１による周期的な摂動を受け、この周期に対応した導
波モード、たとえばＴＥ、モードに一部変換される。次
に、基盤５の凹所６に圧力が作用すると、凹凸面１に歪
が生じる。すなわち、凹凸面１の溝の角忙応力が集中す
るから、その部分で光弾性定数が変わね、屈折率の周期
的変化となる。この周期的変化により入射光の一部は、
さらに他のモード、たとえばＴＭ。
して単一の導波モードの光を光導波路４へ結合させると
、たとえばＴＥ、モードのみの光が凹凸の溝方向と直交
する方向で光導波路４に伝播される。この入射光は凹凸
面１による周期的な摂動を受け、この周期に対応した導
波モード、たとえばＴＥ、モードに一部変換される。次
に、基盤５の凹所６に圧力が作用すると、凹凸面１に歪
が生じる。すなわち、凹凸面１の溝の角忙応力が集中す
るから、その部分で光弾性定数が変わね、屈折率の周期
的変化となる。この周期的変化により入射光の一部は、
さらに他のモード、たとえばＴＭ。
モードに変換されるなどして、モード変換の効率が変わ
り、入射時のモードであるＴＥ、モードの光量が変化す
ることになる。このようにして、所定モードの入射光は
測定すべき圧力の変化に対応した変換効率でモード変換
され、出射プリズム６から各モードの光信号が射出され
る。従って、このモード変換と凹所６に作用する圧力の
関係を予め求めておいて、出射プリズム３から射出され
る各モードの光量を受光素子によって測定すれば圧力が
計測される。
り、入射時のモードであるＴＥ、モードの光量が変化す
ることになる。このようにして、所定モードの入射光は
測定すべき圧力の変化に対応した変換効率でモード変換
され、出射プリズム６から各モードの光信号が射出され
る。従って、このモード変換と凹所６に作用する圧力の
関係を予め求めておいて、出射プリズム３から射出され
る各モードの光量を受光素子によって測定すれば圧力が
計測される。
この発明における光導波路はＴｉを拡散した拡散形導波
路を用いて周期的な屈折率変化をもつ構成にしてもよい
。第２図に示すようにＬ ｘ Ｎ ｂ Ｏａ結晶９の表
面ＫＴｉ拡散量の異なる二つの拡散帯７と８が交互に形
成して構成することができる。また、第３図に示すよう
に１、基盤１１上に形成された導波路１０の表面に盛シ
上げた帯状のクラッド層１２を周期的に設けたものでも
よい。
路を用いて周期的な屈折率変化をもつ構成にしてもよい
。第２図に示すようにＬ ｘ Ｎ ｂ Ｏａ結晶９の表
面ＫＴｉ拡散量の異なる二つの拡散帯７と８が交互に形
成して構成することができる。また、第３図に示すよう
に１、基盤１１上に形成された導波路１０の表面に盛シ
上げた帯状のクラッド層１２を周期的に設けたものでも
よい。
以上のように、この発明によれば光導波路に光を閉じ込
め、光導波路を構成する物質の光学的性質の変化により
圧力を計測するから、高信頼性、かつ高精度に測定が行
え、構成が簡素化された光圧力センサが得られる。
め、光導波路を構成する物質の光学的性質の変化により
圧力を計測するから、高信頼性、かつ高精度に測定が行
え、構成が簡素化された光圧力センサが得られる。
−第１図はこの発明の実施例の構成を示す断面図、第２
図はこの発明の他の実施例を示す部分断面図、第３図は
この発明のさらに他の実施例を示す部分断面図である。 １・・・・・・凹凸面 ２・・・・・・入射プリズ
ム６・・・・・・出射プリズム４・・・・・・光導波路
５・・・・・・基盤 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 西 １） 新築１図 第２図 第３図
図はこの発明の他の実施例を示す部分断面図、第３図は
この発明のさらに他の実施例を示す部分断面図である。 １・・・・・・凹凸面 ２・・・・・・入射プリズ
ム６・・・・・・出射プリズム４・・・・・・光導波路
５・・・・・・基盤 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 西 １） 新築１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 基盤の裏面に受圧面を設け、屈折率が周期的に変わる光
導波路を上記基盤の表面に設け、上記光導波路を上記基
盤の表面に設け、上記光導波路を通過した光を受光する
受光素子を設け、所定の導波モードの光が上記光導波路
に入射しモード変換され、上記受圧面に作用する圧力の
大きさに対応した光量で上記受光素子に入射するよう構
成された光圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11891981A JPS5819528A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 光圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11891981A JPS5819528A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 光圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819528A true JPS5819528A (ja) | 1983-02-04 |
| JPH0214649B2 JPH0214649B2 (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=14748423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11891981A Granted JPS5819528A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 光圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2557293A1 (fr) * | 1983-12-27 | 1985-06-28 | United Technologies Corp | Capteur de pression optique a compensation de temperature |
| FR2672389A1 (fr) * | 1991-02-01 | 1992-08-07 | Smiths Industries Plc | Dispositif de jaugeage de liquide dans un reservoir. |
| EP2859315A1 (en) * | 2012-06-06 | 2015-04-15 | Technical University of Denmark | Mems optical sensor |
| CN109883586A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-14 | 山东大学 | 一种基于偏振干涉的铌酸锂晶体压力传感器及其应用 |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP11891981A patent/JPS5819528A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2557293A1 (fr) * | 1983-12-27 | 1985-06-28 | United Technologies Corp | Capteur de pression optique a compensation de temperature |
| FR2672389A1 (fr) * | 1991-02-01 | 1992-08-07 | Smiths Industries Plc | Dispositif de jaugeage de liquide dans un reservoir. |
| EP2859315A1 (en) * | 2012-06-06 | 2015-04-15 | Technical University of Denmark | Mems optical sensor |
| EP2859315B1 (en) * | 2012-06-06 | 2021-07-21 | Technical University of Denmark | Mems optical sensor |
| CN109883586A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-14 | 山东大学 | 一种基于偏振干涉的铌酸锂晶体压力传感器及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214649B2 (ja) | 1990-04-09 |
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