JPS6058819B2 - 光学測定装置 - Google Patents
光学測定装置Info
- Publication number
- JPS6058819B2 JPS6058819B2 JP7815478A JP7815478A JPS6058819B2 JP S6058819 B2 JPS6058819 B2 JP S6058819B2 JP 7815478 A JP7815478 A JP 7815478A JP 7815478 A JP7815478 A JP 7815478A JP S6058819 B2 JPS6058819 B2 JP S6058819B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- measured
- refractive index
- light
- liquid
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
- G01N21/431—Dip refractometers, e.g. using optical fibres
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体あるいは液体等の被測定物の屈折率、反
射率、膜厚、表面状態等を光学的に測定する光学測定方
法および光学測定装置に関するものである。
射率、膜厚、表面状態等を光学的に測定する光学測定方
法および光学測定装置に関するものである。
光ファイバを利用した屈折率、膜厚等の測定方法および
その装置は本出願人が特願昭５２−１６０７７０号（特
開昭５４−８９６８０号）の明細書で説明した。
その装置は本出願人が特願昭５２−１６０７７０号（特
開昭５４−８９６８０号）の明細書で説明した。
その一実施例を第１図に示す。発光部１から出た光は分
岐・結合器２を通過した後、光ファイバ６の端面３で反
射され、分岐・結合器２を通過して受光器４に入射する
。なお、５は被測定物質であ一 −Ｆ−＾雷、１’ −
１ム［ｆｒ：、１、良、−ｉ』Ｌ？コ＝うよｓ力に１４
− 、デー｛■■−Ｚ場合は液体の屈折率によつて変化
する。したがつて、反射強度を測定することによつて被
測定物質の屈折率又は膜厚を測定することができる。し
かしこの方法では、分岐・結合器２を通過する光は約半
分に分割されるから、発光部１から出た光の約四分の一
しか有効に利用されず、又一般に反射率は小さいので、
反射量は受光量４の検出限界に近い。したがつて、分岐
・結合器２の方向性が悪いと、分岐・結合器２での反射
が雑音となり、Ｓ／Ｎ比が低下する欠点がある。本発明
は上記問題点を改良するものであり、以下本発明を図面
と共に実施例に基いて説明する。
岐・結合器２を通過した後、光ファイバ６の端面３で反
射され、分岐・結合器２を通過して受光器４に入射する
。なお、５は被測定物質であ一 −Ｆ−＾雷、１’ −
１ム［ｆｒ：、１、良、−ｉ』Ｌ？コ＝うよｓ力に１４
− 、デー｛■■−Ｚ場合は液体の屈折率によつて変化
する。したがつて、反射強度を測定することによつて被
測定物質の屈折率又は膜厚を測定することができる。し
かしこの方法では、分岐・結合器２を通過する光は約半
分に分割されるから、発光部１から出た光の約四分の一
しか有効に利用されず、又一般に反射率は小さいので、
反射量は受光量４の検出限界に近い。したがつて、分岐
・結合器２の方向性が悪いと、分岐・結合器２での反射
が雑音となり、Ｓ／Ｎ比が低下する欠点がある。本発明
は上記問題点を改良するものであり、以下本発明を図面
と共に実施例に基いて説明する。
第２図は本発明の原理を示す構成図である。第２図にお
いて、８は周期長の１１４の長さを持つ自己集束型レン
ズで、ファイバ７、 ７’は前記レンズ８の軸９に対し
て対称に固定されている。この様に構成すると、発光源
１を出た光は光ファイバ７を伝搬レンズ８で平行光線と
なつた後、被測定物１０との界面１１て反射され、レン
ズ８で収束Ｊされてファイバ７’に入射し、検出部４に
達する。界面１１での反射量は被測定物１０の屈折率に
よつて変化する。したがつて、反射量を測定する事によ
つて液体の屈折率を測定することが出来る。； すなわ
ち本発明では、レンズがら直接被測定物に光が出射され
ることになるので、光源で発せられた光は損失なく有効
に被測定物で反射せられ、したがつて受光感度が上がる
。
いて、８は周期長の１１４の長さを持つ自己集束型レン
ズで、ファイバ７、 ７’は前記レンズ８の軸９に対し
て対称に固定されている。この様に構成すると、発光源
１を出た光は光ファイバ７を伝搬レンズ８で平行光線と
なつた後、被測定物１０との界面１１て反射され、レン
ズ８で収束Ｊされてファイバ７’に入射し、検出部４に
達する。界面１１での反射量は被測定物１０の屈折率に
よつて変化する。したがつて、反射量を測定する事によ
つて液体の屈折率を測定することが出来る。； すなわ
ち本発明では、レンズがら直接被測定物に光が出射され
ることになるので、光源で発せられた光は損失なく有効
に被測定物で反射せられ、したがつて受光感度が上がる
。
次に、本発明の一実施例について、第３図とともに説明
する。
する。
第３図において１２は透明物質で、被測定物質１０に近
い屈折率を有し、被測定物質１０との界面１３はレンズ
８の端面に対して傾斜しており、反射光はファイバ７″
に入射する。実施例てはガラス１２の屈折率Ｎ。
い屈折率を有し、被測定物質１０との界面１３はレンズ
８の端面に対して傾斜しており、反射光はファイバ７″
に入射する。実施例てはガラス１２の屈折率Ｎ。
は１．５４０であり、光源はＧａＡｓ系レーザを用い、
ファイバ７への入射出力はμＷであつた。検出器４にＳ
ｉ−ＰＩＮダイオードを用いると、レンズ系での損失は
１０％であつた。被測定物１０の屈折率ＮＯが１．４４
のオイルに入れた時、検出量は４．０７μＷであり、Ｎ
ｘ＝１．４５のオイルを用いた場合３．２８ｐＷであつ
た。この結果から、小数点以下第３位までの屈折率が測
定可能てある。以上説明したように本発明は、入射光を
有効に利用して被測定物の反射光量を高いＳ／Ｎ比で迅
速に容易に測定することができる。
ファイバ７への入射出力はμＷであつた。検出器４にＳ
ｉ−ＰＩＮダイオードを用いると、レンズ系での損失は
１０％であつた。被測定物１０の屈折率ＮＯが１．４４
のオイルに入れた時、検出量は４．０７μＷであり、Ｎ
ｘ＝１．４５のオイルを用いた場合３．２８ｐＷであつ
た。この結果から、小数点以下第３位までの屈折率が測
定可能てある。以上説明したように本発明は、入射光を
有効に利用して被測定物の反射光量を高いＳ／Ｎ比で迅
速に容易に測定することができる。
例えば、流動する液状物質の屈折率を測定する場合にお
いて、従来、液状サンプルの採取が不可能であつた個所
にも細いレンズ端を挿入することによつて容易に屈折率
の測定が可能となる。なおその測定プロセスも電気的に
検出標示がなされるため、サンプルの屈折率が時々刻々
変化する場合てもリアルタイムで検出、観測ができる。
又本発明による方法では３−Ｂ分岐・結合器が不要であ
るから、Ｓ／Ｎ比が大きくとれ、最終出力がより分岐・
結合器を用いた場合よりも、４倍多く取れ、検出感度が
４倍となる。
いて、従来、液状サンプルの採取が不可能であつた個所
にも細いレンズ端を挿入することによつて容易に屈折率
の測定が可能となる。なおその測定プロセスも電気的に
検出標示がなされるため、サンプルの屈折率が時々刻々
変化する場合てもリアルタイムで検出、観測ができる。
又本発明による方法では３−Ｂ分岐・結合器が不要であ
るから、Ｓ／Ｎ比が大きくとれ、最終出力がより分岐・
結合器を用いた場合よりも、４倍多く取れ、検出感度が
４倍となる。
しかも、さらに小型化出来る。
第１図は従来の光学測定方法の説明図、第２図は本発明
の原理図、第３図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。 １・・・・・・発光部、４・・・・・・受光部、７，７
″・・・・・・光ファイバ、８・・・・・・自己収束型
レンズ、１０・・・・・・被測定物、１２・・・・・・
透光体。
の原理図、第３図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。 １・・・・・・発光部、４・・・・・・受光部、７，７
″・・・・・・光ファイバ、８・・・・・・自己収束型
レンズ、１０・・・・・・被測定物、１２・・・・・・
透光体。
Claims (1)
- １ 第１および第２の単心光ファイバとほぼ１／４周期
長を有する集束性ロッドレンズとを備え、前記第１およ
び第２の光ファイバは前記レンズの一方の側に、また前
記レンズの他の端面に屈折率が既知なるくさび状の透明
体を設置し、さらに前記第１の光ファイバは光源で発せ
られた光を前記レンズを介して被測定液体に出射させ、
前記第２の光ファイバは前記くさび状の透明体と前記被
測定液体との界面で反射せられた光を前記レンズを介し
て受光部に出射させてなることを特徴とする光学測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7815478A JPS6058819B2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | 光学測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7815478A JPS6058819B2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | 光学測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS554573A JPS554573A (en) | 1980-01-14 |
| JPS6058819B2 true JPS6058819B2 (ja) | 1985-12-21 |
Family
ID=13653989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7815478A Expired JPS6058819B2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | 光学測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058819B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2594951B1 (fr) * | 1986-02-24 | 1989-08-04 | Photonique Ind | Procede pour la mesure des caracteristiques physiques d'un milieu liquide ou gazeux et dispositif a fibres optiques pour sa mise en oeuvre |
| US4853547A (en) * | 1987-08-17 | 1989-08-01 | Amoco Corporation | System for radiation detection using a graded index optic element |
-
1978
- 1978-06-27 JP JP7815478A patent/JPS6058819B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS554573A (en) | 1980-01-14 |
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