JPS61225627A - 光計測装置 - Google Patents
光計測装置Info
- Publication number
- JPS61225627A JPS61225627A JP6815285A JP6815285A JPS61225627A JP S61225627 A JPS61225627 A JP S61225627A JP 6815285 A JP6815285 A JP 6815285A JP 6815285 A JP6815285 A JP 6815285A JP S61225627 A JPS61225627 A JP S61225627A
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- JP
- Japan
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- light
- wavelength
- signal
- temperature
- fiber
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光計測装置に関し、特に光の透過率が温度に
よって変化する材料を用いたものの構成に関するもので
ある。
よって変化する材料を用いたものの構成に関するもので
ある。
第３図はこの種従来の光計測装置としての温度測定装置
の一実施例で、図にお−て、■は駆動部、（２）は参照
光用ＬＥＤ、（３１は信号光用ＬＩＤ、（４１は合波器
、（６）は分配器、（６）は受光器（以下Ｐ、Ｄ）、＋
７１ Ｈ送受光用ファイバ、（８）は光の透過率が温度
の関数で変化する材料、ｉ９１ ＩＩ′１反射ミラー、
＋１０１は受光部、（川は信号処理部である。
の一実施例で、図にお−て、■は駆動部、（２）は参照
光用ＬＥＤ、（３１は信号光用ＬＩＤ、（４１は合波器
、（６）は分配器、（６）は受光器（以下Ｐ、Ｄ）、＋
７１ Ｈ送受光用ファイバ、（８）は光の透過率が温度
の関数で変化する材料、ｉ９１ ＩＩ′１反射ミラー、
＋１０１は受光部、（川は信号処理部である。
駆動部＋１１によって駆動されたＬ Ｋ Ｄ ＋２１及
び（３）の光は合波器（４）によって合波され、分配器
（６）ヲ通し送受光用ファイバ（７）によって温度を検
出する材料（８）に達する。材料（））は第４図ｔａｌ
の様に波長に対し透過、吸収量が変化する様構成されこ
の透過、吸収量（以下吸収端）が温度上昇とともに長波
長帯へと変化するものである。測定範囲の温度における
吸収端特性とＬＥＤの波長曲線を第４図（ｂｌに示す。
び（３）の光は合波器（４）によって合波され、分配器
（６）ヲ通し送受光用ファイバ（７）によって温度を検
出する材料（８）に達する。材料（））は第４図ｔａｌ
の様に波長に対し透過、吸収量が変化する様構成されこ
の透過、吸収量（以下吸収端）が温度上昇とともに長波
長帯へと変化するものである。測定範囲の温度における
吸収端特性とＬＥＤの波長曲線を第４図（ｂｌに示す。
この時の透過光を第４図ｔｃ＋に示す。材料（８）を通
った光は反射ミラー（９）で全反射されもう一度材料（
８）全通過し送受光用ファイバ（７）に導かれる。この
光Ｈ，ＦＤ＋６１・受光ｍ ｔｌｏｌによって電気量に
変換される。信号処理部（川はあらかじめ温度によって
透過してくる量が記憶されておりこの値と比較する事で
温度を検出する事が出来る。参照光用ＬＩＩｔＤ１２１
１−ｊ材料（８）の透過率変化に対して影響しない様な
波長帯で信号光用Ｌ Ｋ Ｄ （３１は透過率変化に対
して透過率が変化する波長帯のＬＩＤである。Ｌ Ｋ
Ｄ ［＋ 。
った光は反射ミラー（９）で全反射されもう一度材料（
８）全通過し送受光用ファイバ（７）に導かれる。この
光Ｈ，ＦＤ＋６１・受光ｍ ｔｌｏｌによって電気量に
変換される。信号処理部（川はあらかじめ温度によって
透過してくる量が記憶されておりこの値と比較する事で
温度を検出する事が出来る。参照光用ＬＩＩｔＤ１２１
１−ｊ材料（８）の透過率変化に対して影響しない様な
波長帯で信号光用Ｌ Ｋ Ｄ （３１は透過率変化に対
して透過率が変化する波長帯のＬＩＤである。Ｌ Ｋ
Ｄ ［＋ 。
（３１ヲ透過してきた光の比を演算してやる事でファイ
バ（７）等の曲げその他の伝送ロスによる誤差を防ぐこ
とができる。
バ（７）等の曲げその他の伝送ロスによる誤差を防ぐこ
とができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の温度測定装置は以上の様に構成されているので、
参照光用Ｉ、 ］ｌ［ｔ Ｄ （２１は、材料（８）の
透過率変化をうけないようにする為には、材料（８）と
してＧｃ−Ａｓ半導体を使用した場合１０１０００（ｎ
前後の波長が理想的となる。現在のＬＥＤとしては１０
１００Ｇ（ｎ前後のものの入手が困難であり、１１ｌ１
００（ｎ帯ＬＥＤとなる。この為、信号光用Ｌ Ｆｔ
Ｄ （３１（９００ｎｍ前後）と波長かはなれている為
検出すべき光の波長域が広くなりＦ Ｄ ＋６１の波長
に対する感度の変化等の影響を受けやすく誤差の原因に
なる。
参照光用Ｉ、 ］ｌ［ｔ Ｄ （２１は、材料（８）の
透過率変化をうけないようにする為には、材料（８）と
してＧｃ−Ａｓ半導体を使用した場合１０１０００（ｎ
前後の波長が理想的となる。現在のＬＥＤとしては１０
１００Ｇ（ｎ前後のものの入手が困難であり、１１ｌ１
００（ｎ帯ＬＥＤとなる。この為、信号光用Ｌ Ｆｔ
Ｄ （３１（９００ｎｍ前後）と波長かはなれている為
検出すべき光の波長域が広くなりＦ Ｄ ＋６１の波長
に対する感度の変化等の影響を受けやすく誤差の原因に
なる。
この発明は上記の問題を解消すべくなされたもので、受
光器に広い波長域での検出を必要とさせず、誤差を低減
することができる光計測装置を得ることを目的とする。
光器に広い波長域での検出を必要とさせず、誤差を低減
することができる光計測装置を得ることを目的とする。
この発明に係る光計測装置は、参照光の波長を信号光の
波長より小とするとともに、信号光を透過し参照光を反
射する反射ｆｌｉｔ ’を材料と送受光用ファイバとの
間に設けたものである。
波長より小とするとともに、信号光を透過し参照光を反
射する反射ｆｌｉｔ ’を材料と送受光用ファイバとの
間に設けたものである。
この発明においては、信号光は送受光用ファイバから反
射膜及び材料を透過して反射ミラーで全反射し、再び材
料及び反射膜を透過して送受光用ファイバを通って受光
器で検出される。
射膜及び材料を透過して反射ミラーで全反射し、再び材
料及び反射膜を透過して送受光用ファイバを通って受光
器で検出される。
また、参照先は送受光用ファイバを通った後、反射膜で
反射し再び送受光用ファイバを通って受光器で検出され
る。
反射し再び送受光用ファイバを通って受光器で検出され
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図にお−て、＋１１ｄＬＩ！！Ｄの駆動部、＋２） ｌ
：ｉ参照光用Ｉｔ Ｉ Ｄ 、 ＋３１は信号光用Ｌ
Ｋ Ｄ 、 １４１は合波器、（６１は分配器、（６）
はＦＤ、１７＋は送受光用ファイバ、（８）は透過率が
温度の関数で変化する材料、（９）は反射ミラー、（１
０１は受光部、（１１）は信号処理部％ （１２は波長
に対して反射率が変化する反射膜である。
図にお−て、＋１１ｄＬＩ！！Ｄの駆動部、＋２） ｌ
：ｉ参照光用Ｉｔ Ｉ Ｄ 、 ＋３１は信号光用Ｌ
Ｋ Ｄ 、 １４１は合波器、（６１は分配器、（６）
はＦＤ、１７＋は送受光用ファイバ、（８）は透過率が
温度の関数で変化する材料、（９）は反射ミラー、（１
０１は受光部、（１１）は信号処理部％ （１２は波長
に対して反射率が変化する反射膜である。
駆動部＋１）でパルス的に駆動される各Ｌ Ｆｆ Ｄ
（２１゜（３）から出射した光は、合波器（４１で合波
され、分配器１６）を通り送受光用ファイバ（７）ヲ介
し材料（８１に導かれる。信号光用Ｌ Ｂ Ｄ （３１
の波長曲線、測定範囲の温度における材料（８）の吸収
端特性、及び参照光用Ｉ、 Ｅ Ｄ （りの波長曲線を
第２図ｔａ＋に示す。材料（８）の一方の面（ＬｌＩｉ
Ｄ側）には波長によって反射率が変化する反射膜（１２
）がもうけられている。反射膜ａ匂の特性Ｌ／ｉ第２図
ｆｂ＋に示すように、その吸収端が信号光の波長の直ぐ
低波長側に位置して−る。参照光は材料（８）の表面で
大部分反射する。反射膜（１２）ｔ−通った参照先は材
料（８）を通る偽金て吸収される。信号光用ｌｌＣＤｌ
３１ｄ大部分が反射膜ＩＪ２］を通り反射ミラー（９）
で反射され適正な温度透過量となり参照光とともに送受
光用ファイバ１７１を通り、Ｐ２Ｏ３、受光部（ｌＯ）
で電圧変換される。
（２１゜（３）から出射した光は、合波器（４１で合波
され、分配器１６）を通り送受光用ファイバ（７）ヲ介
し材料（８１に導かれる。信号光用Ｌ Ｂ Ｄ （３１
の波長曲線、測定範囲の温度における材料（８）の吸収
端特性、及び参照光用Ｉ、 Ｅ Ｄ （りの波長曲線を
第２図ｔａ＋に示す。材料（８）の一方の面（ＬｌＩｉ
Ｄ側）には波長によって反射率が変化する反射膜（１２
）がもうけられている。反射膜ａ匂の特性Ｌ／ｉ第２図
ｆｂ＋に示すように、その吸収端が信号光の波長の直ぐ
低波長側に位置して−る。参照光は材料（８）の表面で
大部分反射する。反射膜（１２）ｔ−通った参照先は材
料（８）を通る偽金て吸収される。信号光用ｌｌＣＤｌ
３１ｄ大部分が反射膜ＩＪ２］を通り反射ミラー（９）
で反射され適正な温度透過量となり参照光とともに送受
光用ファイバ１７１を通り、Ｐ２Ｏ３、受光部（ｌＯ）
で電圧変換される。
この電圧信号を信号処理部間であらかじめ記憶している
温度に対する透過量と比較する事で温度を検出する事が
出来る。以上の様にすると材料（８）をＧｃ−Ａｓの半
導体を使用し、０℃〜２００℃の測定に胸して、従来で
あれば信号光９０Ｇ（ｎｍ）、参照光１１ｌ１００（ｎ
の組合せであったのに対し信昇◆腓 ノー４ →→磯−＝＝に＝鰺修、４号光を９００（ｎｍ）、参照
光を入手可能な８００（ｎｍ）とでき両波長間の差が小
さくなりＦＤ＋６１の波長感度の変化に対して誤差が小
さくなる。
温度に対する透過量と比較する事で温度を検出する事が
出来る。以上の様にすると材料（８）をＧｃ−Ａｓの半
導体を使用し、０℃〜２００℃の測定に胸して、従来で
あれば信号光９０Ｇ（ｎｍ）、参照光１１ｌ１００（ｎ
の組合せであったのに対し信昇◆腓 ノー４ →→磯−＝＝に＝鰺修、４号光を９００（ｎｍ）、参照
光を入手可能な８００（ｎｍ）とでき両波長間の差が小
さくなりＦＤ＋６１の波長感度の変化に対して誤差が小
さくなる。
なお、上記実施例は温度測定について説明したが、波長
が異なる２以上のＬＩＣＤ’ｉ使い波長の吸収、透過特
性の差音もって計測する光計測装置においても同じ効果
を奏する。
が異なる２以上のＬＩＣＤ’ｉ使い波長の吸収、透過特
性の差音もって計測する光計測装置においても同じ効果
を奏する。
以上のように、この発明によれば所定の反射膜を設けて
参照光の波長を信号光の波長より小としたので、両光の
波長の差を従来より小さくするＬＩＣＤの選定が可能と
なり、受光器の検出すべき波長域が狭くなって誤差が低
減すると−う効果がある。
参照光の波長を信号光の波長より小としたので、両光の
波長の差を従来より小さくするＬＩＣＤの選定が可能と
なり、受光器の検出すべき波長域が狭くなって誤差が低
減すると−う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図１Ｎ
ｌ ’ｒ！この発明の参照光用ＬＥＤ、信号光用１１！
！Ｄの波長曲線及び吸収端特性の関係図、第２図（ｂｌ
は反射膜の特性図、第８図は従来の温度測定装置の構成
図、第４図（ＩＬＩは材料の吸収端特性の温度移動関係
図、第４図ＩＥはＬＥＤ波長曲線と測定範囲の温度にお
ける吸収端特性、第４図ｔｅｌはｆｂｌにおける透過光
の特性図である。 図において、＋２１ ｉｊ参照充用ＬＥＤ、ｔ３１！／
ｉ信号尤用Ｌ Ｋ Ｄ 、＋６１は受光器、（７）は送
受光用ファイバ、ＩｇｌＱ材料、（９）は反射ミラー、
０匂は反射膜である。 なお、各図中同一符号は同一またに…当部分を示す。
ｌ ’ｒ！この発明の参照光用ＬＥＤ、信号光用１１！
！Ｄの波長曲線及び吸収端特性の関係図、第２図（ｂｌ
は反射膜の特性図、第８図は従来の温度測定装置の構成
図、第４図（ＩＬＩは材料の吸収端特性の温度移動関係
図、第４図ＩＥはＬＥＤ波長曲線と測定範囲の温度にお
ける吸収端特性、第４図ｔｅｌはｆｂｌにおける透過光
の特性図である。 図において、＋２１ ｉｊ参照充用ＬＥＤ、ｔ３１！／
ｉ信号尤用Ｌ Ｋ Ｄ 、＋６１は受光器、（７）は送
受光用ファイバ、ＩｇｌＱ材料、（９）は反射ミラー、
０匂は反射膜である。 なお、各図中同一符号は同一またに…当部分を示す。
Claims (1)
- （１）特定の波長の光の透過率が温度の関数として変化
する材料、上記特定の波長を有する信号光を発生する信
号光用ＬＥＤ、上記材料の光の透過率が温度の関数とし
て変化しない波長を有する参照光を発生する参照光用Ｌ
ＥＤ、上記両ＬＥＤからの光を上記材料に導く送受光用
ファイバ、上記材料を透過した光を全反射させて再び上
記材料を透過させる反射ミラー、上記材料を透過し上記
送受光用ファイバを通つた光を検出する受光器を備え、
上記信号光及び参照光の出力から温度を測定するものに
おいて、上記参照光の波長を上記信号光の波長より小と
するとともに、上記信号光は透過し上記参照光は反射す
る反射膜を上記材料と送受光用ファイバとの間に設けた
ことを特徴とする光計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815285A JPS61225627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815285A JPS61225627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225627A true JPS61225627A (ja) | 1986-10-07 |
Family
ID=13365481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6815285A Pending JPS61225627A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61225627A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233331A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光学式温度計 |
| JPS63205531A (ja) * | 1987-02-21 | 1988-08-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバによる温度測定方法 |
| US5263776A (en) * | 1992-09-25 | 1993-11-23 | International Business Machines Corporation | Multi-wavelength optical thermometry |
| US5388909A (en) * | 1993-09-16 | 1995-02-14 | Johnson; Shane R. | Optical apparatus and method for measuring temperature of a substrate material with a temperature dependent band gap |
| US5683180A (en) * | 1994-09-13 | 1997-11-04 | Hughes Aircraft Company | Method for temperature measurement of semiconducting substrates having optically opaque overlayers |
| US7837383B2 (en) | 2003-10-09 | 2010-11-23 | K-Space Associates, Inc. | Apparatus and method for real time measurement of substrate temperatures for use in semiconductor growth and wafer processing |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6815285A patent/JPS61225627A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233331A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光学式温度計 |
| JPS63205531A (ja) * | 1987-02-21 | 1988-08-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバによる温度測定方法 |
| US5263776A (en) * | 1992-09-25 | 1993-11-23 | International Business Machines Corporation | Multi-wavelength optical thermometry |
| US5388909A (en) * | 1993-09-16 | 1995-02-14 | Johnson; Shane R. | Optical apparatus and method for measuring temperature of a substrate material with a temperature dependent band gap |
| US5568978A (en) * | 1993-09-16 | 1996-10-29 | Johnson; Shane R. | Optical apparatus and method for measuring temperature of a substrate material with a temperature dependent band gap |
| US5683180A (en) * | 1994-09-13 | 1997-11-04 | Hughes Aircraft Company | Method for temperature measurement of semiconducting substrates having optically opaque overlayers |
| US7837383B2 (en) | 2003-10-09 | 2010-11-23 | K-Space Associates, Inc. | Apparatus and method for real time measurement of substrate temperatures for use in semiconductor growth and wafer processing |
| US9239265B2 (en) | 2003-10-09 | 2016-01-19 | K-Space Associates, Inc. | Apparatus and method for real time measurement of substrate temperatures for use in semiconductor growth and wafer processing |
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