JPS6015529A - 光フアイバ応用計測装置 - Google Patents

光フアイバ応用計測装置

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JPS6015529A
JPS6015529A JP12347983A JP12347983A JPS6015529A JP S6015529 A JPS6015529 A JP S6015529A JP 12347983 A JP12347983 A JP 12347983A JP 12347983 A JP12347983 A JP 12347983A JP S6015529 A JPS6015529 A JP S6015529A
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JP
Japan
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light
wavelengths
sensors
dichroic mirror
wavelength
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JP12347983A
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JPH0429969B2 (ja
Inventor
Hajime Kaneda
金田 一
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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
    • G01D5/268Mechanical 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 using optical fibres

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数のセンサを直列に接続することにより
、複数点での計測が同時にできる光フアイバ応用計測装
置に関するものである。
従来、この種の装置として第1図に示すものが提案され
ている。図において、1は波長λ0およびλ1を含む光
を出す光源、2,4は元ファイバ、3はセンサ、5は光
分波器、(ia、6bは元ファイバ、7a、7bは光電
変換装置、3a、8bはサンプルホールド増幅器、9は
割算器を示す。
センサ3は、被測定物理量に応じて光学的基礎吸収端波
長λ、が変化する特性を有し、光温度センサを例にとる
と、λqは温度上昇とともに長波長側に移行する。した
がってセンサ3のλqが光源1の出力光の波長λ0およ
びλ1の間にあるような組合せを選択し、波長λOの元
を参照元、波長λ1の元を信号光として使用することに
より、センサ1部以外の光強度変化を補償できる。たと
えばセンサ3の材料としてQaAs (室温でのλqΣ
0.87 mμ)を使用した場合、透過光強度がほぼ一
定の波長λ0の光の光源としてInGaASP系LED
 (λ0Σ1.3mμ)が、また透過光強度が温度に依
存する波長λ工の光の光源としてaJGaAs系LED
(λ1Th0.87 mμ)が使用される。
光源1から光ファイバ2を通り、センサ3を通過した光
は、光ファイバ4を経由して光分波器5に導かれ、この
分波器5によって、波長λ0の光は光ファイバ6aを経
て光電変換装置7aに、また波長λlの元は光ファイバ
6bを経て光電変換装置7bに分岐され、それぞれ電気
信号に変換される。元ファイバ2,4の曲げKよる損失
、光源1の出射パワーの変動などによる光量の変化は、
波長λ0およびλ1の元に対してほぼ同様に作用するの
で、光電変換装置7a、7bの各電気出力信号にもほぼ
同様に現われることとなる。したがって光電変換装置7
a*zbの出力信号をそれぞれ増幅器8a、3bで増幅
したのち割算器9で割3Ifれば、センサ3の置かれた
点における計測量を正確に知ることができる。
従来の光フアイバ応用計測装置は以上のように構成され
ているので、使用できるセンナは一つの元ファイバ計測
装置について1個に限られ、複数点での計測を同時に行
うことが必要な場合には、必要数の光フアイバ計測装置
を並設しなければならず、コストの面でも不利となるな
どの欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、多重スペクトル光源とダイクロ
イックミラーとを用いることにより、同時に複数点での
計測を行うことを可能にした光フアイバ応用計測装置を
提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図において、10は3つの波長λ0.λ1゜λ2の光を
時系列に発する光源、2および4は光ファイバ、11a
、11bおよび11Cはダイクロイックミラー、3aお
よび3bはセンサ、12aおよび12bは光合波器、7
は光電変換器、8as8bはサンプルホールド増幅器、
9は割算器である。ダイクロイックミラー11 a 、
 11 b 、 llcは、それぞれ第4図に示すよう
な反射率特性を有している。
光源10には、第3図(alおよび(blにそれぞれ示
すサンプルタイミング信号S1およびS2が供給され、
一方のサンプルタイミング信号S1はサンプルホールド
増幅器8aおよび割算器9に、また他方のサンプルタイ
ミング信号s2はサンプルホールド増幅器8bおよび割
算器9にも供給される。
そして光源10は、サンプルタイミング信号s1゜S2
に応じて、第3図(clに示すように、λ0.λ1゜λ
2の各波長の光を順次に時系列に発し、この光が光ファ
イバ2を経由してダイクロイックミラー11a、11b
、11cに順次に入射する。
ここで「ダイクロイックミラー」とは、ガラス板上に非
吸収の屈折率の高い物質と低い物質を交互に真空蒸着し
たもので、光の干渉で特定の波長域の光だけを反射し、
他の波長域の光を透過する性質を有するミラーを指す。
屈折率の高い物質と低い物質の膜の厚さおよび層数を適
当に選定することにより、反射する光の波長を任意に変
更することができる。
第1のメイクロイツクミラー11aは、波長λ0の光だ
けを反射し、波長λ1およびλ2の元をそのまま透過さ
せる特性を有する。このダイクロイックミラー111で
反射した波長λ0の光は、光合波器12aおよび12b
を順次に通過したのち、光ファイバ4を経由して光電、
変換器Tに導かれる。
また第2のダイクロイックミラー11bでは、第1のダ
イクロイックミラー11aを透過した波長λ1およびλ
2の党のうち、波長λ1の光だけが −反射し、この光
は、第1のセンサ3aを透過したのち光合波器12aに
導かれる。同様に第3のダイクロイックミラー11Cで
は波長λ2の光が反射し、この光は第2のセンサ3bを
透過したのち第2の光合波器12bに導かれる。センサ
3aおよび3bは、前述のように計測物理量に応じて特
定波長の光の透過率が変化する性質を有するので。
光電変換器1に入射する波長λO・λ工・λ2の元のう
ち、波長λ1およびλ2の光の強度が各センサ3aおよ
び3bにおける計測物理量を示していることになり、光
電変換器7の出力信号はたとえば第3図(dlのような
波形を有する。
光電変換器7の出力信号は、サンプルホールド増幅器8
aにおいて、サンプルタイミング信号S1にしたがって
サンプルホールドされ、したがってサンプルホールド増
幅器8aの出力として、参照波長λ0の光の強度に比例
した第3図(elに示すような信号が得られる。また他
方のサンプルホールド回路8bにおいては、光電変換器
1の出力信号がサンプルタイミング信号S2にしたがっ
てサンプルホールドされるので、波長λ1およびλ2の
光の強度にそれぞれ対応したレベルで交互に変化する第
3図(f)のような信号が出力される。この2つの信号
telおよび(flは、割算器9で割算され、第3図(
glのような信号が得られる。この信号(g)は、光源
11の出力低下などの要因による変動の影響が除去され
た信頼性の高いものである。
第5図はこの発明の他の実施例を示すもので、光源13
は、第6図(alに示すような波形のタイミング信号S
にしたがって、3つの波長λ0 、λItλ2の光を時
間的に同時に発する。この光は、第2図の場合と同様に
、ダイクロイックミラー11a。
11b、llcを経てセンサ3aおよび3bに導かれ、
□光合波器12a、12bを経由して光分波器14に導
かれ、ここでそれぞれの波長を有する3つの光に分波さ
れる。分波された3つの光は、つぎの光電変換器15で
個々に電気信号に変換されて、たとえば第6図(b) 
、 (C) 、 (dlにそれぞれ示すような波形の出
力となり、その各々がサンプルホールド増幅器16でサ
ンプルホールドされる。波長λ1およびλ2にそれぞれ
対応する信号は、タイミング信号Sに同期して動作する
マルチプレクサ17で交互に選択され、割算器9に供給
される。
この割算器9には、サンプルホールド増幅器16から波
長λ0の光に対応する信号が供給され、したがってタイ
ミング信号Sに同期した割算動作により、第6図(el
に示すように、センサ3aおよび3bの計測物理量を交
互に示すi号が得られる。
なお上記の各実施例では、2つのセンサを用いた場合を
示したが、3個以上のセンサを設けることもできる。
以上のようにこの発明によれば、多重スペクトル光源か
らの光をダイクロイックミラーにより個々の波長の元に
分波し、各波長の元をセンサで計ll1l qg0物理
量に応じて減衰させたのち、センサを通らない光を参照
元として用いて計測結果を補正するよう、にしたので、
複数のセンナでの計測を同時に行うことが可能となる。
また得られた計測結果が、元ファイバの曲げによる損失
、あるいは光源の出射パワーの変動などの影響を受ける
ことはなく、きわめて精度の高い計測値が得られる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光フアイバ応用計測装置の構成1を示す
ブロック図、第2図はこの発明の一実施例による元ファ
イバ応用計測装置の構成を示すブロック図、K3図は第
2図の各部における信号のタイミングチャート、第4図
は各ダイクロインクミラーの透過率特性図、第5図はこ
の発明の他の実施例を示すブロック図、第6図は第5図
の各部における信号のタイミングチャートである。 2.4・・・光ファ、fバ、3a、8b・・・センサ、
7・・・光電変換器、8a、8b・・・サンプルホール
ド増幅器、9・・・割算器、1θ・・・光源、lla、
llb。 11c・・・ダイクロイックミラー、12a、12b・
・・光合波器、18・・・光源、14・・・光分波器、
15・・・光電変換器、16・・・サンプルホールド増
幅器、17・・・マルチプレクサ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 川田裕部 箇1図 第2図 第 3 図 (e) 第4図 波長−〉

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 反射する光の波長が相互に異なる複数のダイクロイック
    ミラーと、各ダイクロイックミラーの反射光の各波長を
    含む複数の波長の光を発する光源と、この光源からの元
    を上記ダイクロイックミラーに順次に導く光ファイバと
    、第1のダイクロイックミラー以外の各ダイクロイック
    ミラーからの反射光をそれぞれ受け、この光を計測物理
    量に応じて減衰させる複数のセンサと、元ファイバを通
    して導かれた上記第1のダイクロイックミラーの反射光
    および上記各センサの透過光の強度を各波長ごとに電気
    信号に変換する光電変換器と、との光電変換器の各波長
    ごとの出力信号レベルをサンプルホールドするサンプル
    ホールド増幅器と、このサンプルホールド増幅器の出力
    のうち、上記各センサを透過した光の各々に対応する出
    力を、上記第1のダイクロイックミラーで反射したiK
    対応する出力で割算する割算器とを備えた元ファイバ応
    用計測装置。
JP12347983A 1983-07-08 1983-07-08 光フアイバ応用計測装置 Granted JPS6015529A (ja)

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JP12347983A JPS6015529A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 光フアイバ応用計測装置

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JP12347983A JPS6015529A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 光フアイバ応用計測装置

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JPS6015529A true JPS6015529A (ja) 1985-01-26
JPH0429969B2 JPH0429969B2 (ja) 1992-05-20

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JP12347983A Granted JPS6015529A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 光フアイバ応用計測装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685823A (en) * 1994-03-30 1997-11-11 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha End structure of endoscope
US5733244A (en) * 1995-03-13 1998-03-31 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Distal end part of endoscope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685823A (en) * 1994-03-30 1997-11-11 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha End structure of endoscope
US5733244A (en) * 1995-03-13 1998-03-31 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Distal end part of endoscope

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JPH0429969B2 (ja) 1992-05-20

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