JPS5935102A - 偏波面保存光フアイバ形センサ - Google Patents
偏波面保存光フアイバ形センサInfo
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- JPS5935102A JPS5935102A JP57145312A JP14531282A JPS5935102A JP S5935102 A JPS5935102 A JP S5935102A JP 57145312 A JP57145312 A JP 57145312A JP 14531282 A JP14531282 A JP 14531282A JP S5935102 A JPS5935102 A JP S5935102A
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- optical fiber
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 21
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- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100139907 Arabidopsis thaliana RAR1 gene Proteins 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/344—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using polarisation
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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】
本発明は光ファイバ形センザ、特に偏波面保存光ファイ
バ形センザに関するものである。
バ形センザに関するものである。
従来の光ファイバ形センザを第１図にて記載する。光源
１１から出た光を直線偏光化し、シングルモードファイ
バ１２でハーフミラ−１４に導き、ハーフミラ−１４で
分割された光をそれぞれシングルモールドファイバ１５
．１６に入射し、出射光を干渉させて干渉縞を形成する
。この時ハーフミラ−１，７Ｉから出た光の一方を測定
用、他方を参照用として用いる。測定用ファイバ１６に
温度、圧力、振動、歪等Ｓが印加されるとファイバの伸
縮及び屈折率変化が生じファイバ出射端で参照用ファイ
バ１５及び測定用ファイバ１６から出射する光に相対的
位相変化が生じて干渉縞１８が移動する。この時の干渉
縞１８の移動量より温度、圧力、振動、歪が測定される
。１３はコリメータレンズ、１７は歪等の印加部を示す
。
１１から出た光を直線偏光化し、シングルモードファイ
バ１２でハーフミラ−１４に導き、ハーフミラ−１４で
分割された光をそれぞれシングルモールドファイバ１５
．１６に入射し、出射光を干渉させて干渉縞を形成する
。この時ハーフミラ−１，７Ｉから出た光の一方を測定
用、他方を参照用として用いる。測定用ファイバ１６に
温度、圧力、振動、歪等Ｓが印加されるとファイバの伸
縮及び屈折率変化が生じファイバ出射端で参照用ファイ
バ１５及び測定用ファイバ１６から出射する光に相対的
位相変化が生じて干渉縞１８が移動する。この時の干渉
縞１８の移動量より温度、圧力、振動、歪が測定される
。１３はコリメータレンズ、１７は歪等の印加部を示す
。
この従来例の場合には通常のシングルモードファイバが
使用されているため、ファイバの消光比が悪くかつ不安
定なため測定精度が劣化するという問題があった。また
この時の光学系構成では参照用ファイバに温度変化等の
外乱が加わると干渉が縞が移動し被測定量の変化どして
出力されるため安定イｆ測定が行なえないという本質的
な問題をなくしていた。これを改善するために参照用フ
ァイバの長さを短くすることが考えられるが、ファイバ
長を零にすることは不可能であり、本質的な問題解決に
はならなかった。
使用されているため、ファイバの消光比が悪くかつ不安
定なため測定精度が劣化するという問題があった。また
この時の光学系構成では参照用ファイバに温度変化等の
外乱が加わると干渉が縞が移動し被測定量の変化どして
出力されるため安定イｆ測定が行なえないという本質的
な問題をなくしていた。これを改善するために参照用フ
ァイバの長さを短くすることが考えられるが、ファイバ
長を零にすることは不可能であり、本質的な問題解決に
はならなかった。
本発明の目的は前記した従来技術の欠点を解消し、測定
精度を大幅に増加させることができる新規な偏波面保存
ファイバ形センリ−を提供することにある。
精度を大幅に増加させることができる新規な偏波面保存
ファイバ形センリ−を提供することにある。
ターなわら本発明の要旨は、
■ ファイバとして偏波面保存ファイバを用いたこと。
■ 偏光ビームスプリッタと偏波面保存ファイバの光学
部軸を合わせるために、ファイバ人出射端を軸方向に回
転して所定の位置に固定したこと。
部軸を合わせるために、ファイバ人出射端を軸方向に回
転して所定の位置に固定したこと。
■ 参考光用としてのファイバを省略したこと。
である。
本発明の構成を、一実施例を示す第２図を参照して具体
的に説明する。
的に説明する。
光源２０１から出た光を偏波面保存光ファイバ２０２を
用いて偏光ビームスプリッタ（以下１） Ｂ Ｓと略称
する＞２０／Ｉの光学軸に対し４５゜の方位で入射させ
る。２０３はコリメータレンズである。
用いて偏光ビームスプリッタ（以下１） Ｂ Ｓと略称
する＞２０／Ｉの光学軸に対し４５゜の方位で入射させ
る。２０３はコリメータレンズである。
ＰＢＳ２０４に入射した光は各々１／２のパワーを有す
る透過光と反射光とに分割される。この透過光と反射光
とをそれぞれ偏波面保存光ファイバ２０５の両端から同
一の偏光軸に入射する。
る透過光と反射光とに分割される。この透過光と反射光
とをそれぞれ偏波面保存光ファイバ２０５の両端から同
一の偏光軸に入射する。
偏波面保存光ファイバ２０５に両端から入射した光（３
ニ一方が測定光、他方が参照光となってそれぞれファイ
バ内を伝搬し、再びＰＢＳ２０４に入射され、光源の方
向と直交する方向に出射する。
ニ一方が測定光、他方が参照光となってそれぞれファイ
バ内を伝搬し、再びＰＢＳ２０４に入射され、光源の方
向と直交する方向に出射する。
出射した直交偏波光をハーフミラ−２０７で分割し、一
方をＰＢＳ ２１０に４５°の方位で入射すると、Ｐ＋
＝Ａ （１十〇Ｏ３（ψ十φ））、ＰＩ＝Ａ （１−
ｃｏｓ （ψ＋φ））なる信号が取３− り出せる。ここｒＡは光源の強度に比例する定数、ψは
初期位相、φは被測定量による位相変化である。
方をＰＢＳ ２１０に４５°の方位で入射すると、Ｐ＋
＝Ａ （１十〇Ｏ３（ψ十φ））、ＰＩ＝Ａ （１−
ｃｏｓ （ψ＋φ））なる信号が取３− り出せる。ここｒＡは光源の強度に比例する定数、ψは
初期位相、φは被測定量による位相変化である。
２０９は受光器、２１１は差動増幅器であり、Ｐ２−Ｐ
＋ −Ｐ＋ −なる演算を行うことにより直流成分が除
去される。
＋ −Ｐ＋ −なる演算を行うことにより直流成分が除
去される。
前記ハーフミラ−２０７で分割した他方の光は、直交す
る偏光に光軸を合わせたλ／４板２０８を透過し、信号
光と参照光間に相対的にπ／２の位相バイアスがかかり
、λ／４板２０８に対し／１５°方位回転したＰＢＳ２
１２に入射する。
る偏光に光軸を合わせたλ／４板２０８を透過し、信号
光と参照光間に相対的にπ／２の位相バイアスがかかり
、λ／４板２０８に対し／１５°方位回転したＰＢＳ２
１２に入射する。
これにより、Ｐ３＝Ａ （１−５ｉｎ （ψ＋ψ））
、Ｐｓ ”−Ａ （１＋ｓｉｎ （ψ十φ））なる出
力が得られる。
、Ｐｓ ”−Ａ （１＋ｓｉｎ （ψ十φ））なる出
力が得られる。
ざらに差動増幅器２１３により、
Ｐ４＝Ｐ３−Ｐｓ−
なる演算を行うことにより直流分が除去される。
Ｐ２もしくはＰ４のみでは測定範囲が限定されるので、
双方を使用することにより、広範囲の測定が可能となる
。
双方を使用することにより、広範囲の測定が可能となる
。
４−
第２図において、Ｓは歪等であり、２０６は歪イ」５部
を示す。
を示す。
なお、第２図に於てＰＢＳ２０４後に電気光学素子を挿
入し、直交偏波間の相対的位相差を常に一定（例えば零
）に保つように電気光学索子１に電圧Ｖを印加し、Ｖを
信号どすることにより、■の１１ｎより被測定量が測定
【・き猫位法も達成可能となる。
入し、直交偏波間の相対的位相差を常に一定（例えば零
）に保つように電気光学索子１に電圧Ｖを印加し、Ｖを
信号どすることにより、■の１１ｎより被測定量が測定
【・き猫位法も達成可能となる。
また、Ｐ２とＰ４を割り算することによりＴｍ（ψ＋φ
）どなり、信号が規格化し光学の出力変動の影響を除去
する光学系が達成できる。
）どなり、信号が規格化し光学の出力変動の影響を除去
する光学系が達成できる。
偏波面保存光ファイバとしては、特に構造等限定はなく
、耕地の例えば特開昭５７−３７３０５号公報記載のも
のなどが適用できる。
、耕地の例えば特開昭５７−３７３０５号公報記載のも
のなどが適用できる。
以上説明したような本発明の光ファイバ形セン１ノーで
あれば、次のような顕著な効果を秦する。
あれば、次のような顕著な効果を秦する。
（１）偏波面保存光ファイバを用いたので、測定光と参
照光を１本のファイバによって伝搬することができ、別
に参照光用としてのファイバを用いる必要がない。
照光を１本のファイバによって伝搬することができ、別
に参照光用としてのファイバを用いる必要がない。
（２） 光源からの光をＰＢＳに対して４５°の方位
で入射させ、ＰＢＳの透過光と反射光とを偏波面保存光
ファイバの同一偏光軸に入射させるので、測定光と参照
光とを直交偏波光として取出すことができる。
で入射させ、ＰＢＳの透過光と反射光とを偏波面保存光
ファイバの同一偏光軸に入射させるので、測定光と参照
光とを直交偏波光として取出すことができる。
（３）参照光用としてのファイバを用いないので、参照
光用ファイバへの外乱による測定誤差が解消し、信頼性
の高いセンサとなる。
光用ファイバへの外乱による測定誤差が解消し、信頼性
の高いセンサとなる。
第１図は従来のシングルモールド光ファイバ形センサを
示す説明図であり、第２図は本発明の偏波面保存光ファ
イバ形センザの一実施例を示す説明図である。 １１：光源、 １２：リード線用シングルモードファイバ、１３：コリ
メータレンズ、１４：ハーフミラ−，１５：参照光用シ
ングルモールドファイバ、１６：測定用シングルモール
ドファイバ、１７：被測定量印加部、１８：干渉縞、２
０１ ： 光ｍ 、 ２０２：リード線用偏波面保存ファイバ、２０３：二１
リメータレンズ、 ２０４：偏光ビームスプリッタ、 ２０５：測定用偏波面保存ファイバ、 ２０６：被測定量印加部、２０７：ハーフミラ−，２０
８：λ／４板、２０９：受光器、 ２１０．２１２：偏光ビームスプリッタ、２１１．２１
３：差動増幅器。
示す説明図であり、第２図は本発明の偏波面保存光ファ
イバ形センザの一実施例を示す説明図である。 １１：光源、 １２：リード線用シングルモードファイバ、１３：コリ
メータレンズ、１４：ハーフミラ−，１５：参照光用シ
ングルモールドファイバ、１６：測定用シングルモール
ドファイバ、１７：被測定量印加部、１８：干渉縞、２
０１ ： 光ｍ 、 ２０２：リード線用偏波面保存ファイバ、２０３：二１
リメータレンズ、 ２０４：偏光ビームスプリッタ、 ２０５：測定用偏波面保存ファイバ、 ２０６：被測定量印加部、２０７：ハーフミラ−，２０
８：λ／４板、２０９：受光器、 ２１０．２１２：偏光ビームスプリッタ、２１１．２１
３：差動増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源２０１からの直線偏光をリード線用の偏波面保
存光ファイバ２０２を介して偏光ビームスプリッタ２０
４の光学軸に対して４５°の方位で入射させ前記偏光ビ
ームスプリッタ２０４の透過光と反射光とをそれぞれ測
定用偏波面保存光ファイバ２０５の両端から同一の偏光
軸に入射させ、前記透過光と反射光とのいずれが一方を
測定光とし他方を参照光とすることを特徴とする偏波面
保存光ファイバー形セン１ノー。 ２ 前記測定用偏波面保存光ファイバ２０５の両端から
出射した光を偏光ビームスプリッタ２０４を介して取出
し、この光を分割し、一方の光は直接偏光ビームスプリ
ッタ２１０に導き、他方の光はλ／４板２０８を介して
偏光ビームスプリッタに導くことを特徴とする前項記載
の偏波面保存光ファイバ形センザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57145312A JPS5935102A (ja) | 1982-08-21 | 1982-08-21 | 偏波面保存光フアイバ形センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57145312A JPS5935102A (ja) | 1982-08-21 | 1982-08-21 | 偏波面保存光フアイバ形センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935102A true JPS5935102A (ja) | 1984-02-25 |
| JPH0259401B2 JPH0259401B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=15382238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57145312A Granted JPS5935102A (ja) | 1982-08-21 | 1982-08-21 | 偏波面保存光フアイバ形センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222503A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | レーザ干渉測定装置 |
-
1982
- 1982-08-21 JP JP57145312A patent/JPS5935102A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222503A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | レーザ干渉測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259401B2 (ja) | 1990-12-12 |
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