JPS6133451B2 - - Google Patents
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- JPS6133451B2 JPS6133451B2 JP1402980A JP1402980A JPS6133451B2 JP S6133451 B2 JPS6133451 B2 JP S6133451B2 JP 1402980 A JP1402980 A JP 1402980A JP 1402980 A JP1402980 A JP 1402980A JP S6133451 B2 JPS6133451 B2 JP S6133451B2
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- mirror
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- perot resonator
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- transducer
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01D5/268—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 using optical fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種の測定物理量（温度、圧力、流
量）に対応した光周波信号を出力するトランスデ
ユーサに関するものである。
量）に対応した光周波信号を出力するトランスデ
ユーサに関するものである。
本発明の目的は、構成が簡単で本質安全爆上有
効なトランスデユーサを実現しようとするもので
ある。
効なトランスデユーサを実現しようとするもので
ある。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。こ
こでは伝送側と受信側とが離れて設置されて
いる場合を例示するが、両者は近接していてもよ
い。図において伝送側と受信側とは２本の光
フアイバ１１，１２で結ばれている。伝送側に
おいて、１は光源で、例えばLED、レーザ等が
用いられ、光フアイバ１１の一端に結合してい
る。２は光フアイバ１２の一端に結合している受
光器で、光フアイバ１２を伝わつてくる光信号を
受光し、光の強さに対応した電気信号を出力す
る。３は受光器２からの信号を入力するバンドパ
スフイルタである。送側において、４はフアブ
リ・ペロー共振器で、光フアイバ１１と光フアイ
バ１２との間の光路に挿入配置されている。この
フアブリ・ペロー共振器４は、光軸上にある距離
ｌだけ隔てて平行に配列した２枚の半透明鏡４
１，４２で構成されており、一方の半透明鏡４２
は、各種の測定物理量（例えば温度、圧力、流
量）に対応した周波数信号で振動し、半透明鏡４
１，４２の間の距離ｌが Δｌの幅で変化するよ
うになつている。この実施例では、半透明鏡４２
に直接又は間接的に電歪素子５１を結合させ、こ
の電歪素子５１に電子回路５から被測定物理量に
対応してその周波数が変化する周波数信号±Δ
を印加するようにして、半透明鏡４２を Δｌ
の幅で振動させるようにしている。
こでは伝送側と受信側とが離れて設置されて
いる場合を例示するが、両者は近接していてもよ
い。図において伝送側と受信側とは２本の光
フアイバ１１，１２で結ばれている。伝送側に
おいて、１は光源で、例えばLED、レーザ等が
用いられ、光フアイバ１１の一端に結合してい
る。２は光フアイバ１２の一端に結合している受
光器で、光フアイバ１２を伝わつてくる光信号を
受光し、光の強さに対応した電気信号を出力す
る。３は受光器２からの信号を入力するバンドパ
スフイルタである。送側において、４はフアブ
リ・ペロー共振器で、光フアイバ１１と光フアイ
バ１２との間の光路に挿入配置されている。この
フアブリ・ペロー共振器４は、光軸上にある距離
ｌだけ隔てて平行に配列した２枚の半透明鏡４
１，４２で構成されており、一方の半透明鏡４２
は、各種の測定物理量（例えば温度、圧力、流
量）に対応した周波数信号で振動し、半透明鏡４
１，４２の間の距離ｌが Δｌの幅で変化するよ
うになつている。この実施例では、半透明鏡４２
に直接又は間接的に電歪素子５１を結合させ、こ
の電歪素子５１に電子回路５から被測定物理量に
対応してその周波数が変化する周波数信号±Δ
を印加するようにして、半透明鏡４２を Δｌ
の幅で振動させるようにしている。
このように構成した装置の動作を次に説明す
る。光源１から出射した光は、光フアイバ１１に
よつて伝送され、フアブリ・ペロー共振器４を通
過した後、光フアイバ１２を通つて受光器２に入
射される。フアブリ・ペロー共振器４において、
第２図に示すように、一方の半透明鏡４１に入射
した光は、他方の半透明鏡４２との間で反射を繰
返す。ここで、入射射光の波長をλとすると、２
個の半透明鏡４１，４２間の距離ｌがｌ＝ｎ・λ
（ｎ：整数）なる関係になるとき、２個の半透明
鏡４１，４２間に入つた光は同位相となつて強調
されるため、大きな光出力となつて半透明鏡４２
から出射する。これに対して、ｌ＝（ｎ＋１／２）・λ のときは、反射を繰返す光は互に打消し合い、半
透明鏡４２から出射する光はなくなる。半透明鏡
４２は、ここでは光軸方向に対して Δｌの幅で
被測定物理量に対応した周波数で振動しており、
この振動幅 Δｌを、 λ＜ Δｌ＜√２・λな
る関係に選定しておくものとすれば、ｌ＋Δｌ＝
ｎ・λなる関係になつたとき、光パルス出力が半
透明鏡４２側から得られ、ｌ＋Δｌ＝（ｎ＋１／２）・ λのとき出力光がなくなる。したがつて、フアブ
リ・ペロー共振器４の入力側に入射した光は、こ
れに与えられている周波数信号＋Δに対応し
たパルス数の光パルス列信号になる。
る。光源１から出射した光は、光フアイバ１１に
よつて伝送され、フアブリ・ペロー共振器４を通
過した後、光フアイバ１２を通つて受光器２に入
射される。フアブリ・ペロー共振器４において、
第２図に示すように、一方の半透明鏡４１に入射
した光は、他方の半透明鏡４２との間で反射を繰
返す。ここで、入射射光の波長をλとすると、２
個の半透明鏡４１，４２間の距離ｌがｌ＝ｎ・λ
（ｎ：整数）なる関係になるとき、２個の半透明
鏡４１，４２間に入つた光は同位相となつて強調
されるため、大きな光出力となつて半透明鏡４２
から出射する。これに対して、ｌ＝（ｎ＋１／２）・λ のときは、反射を繰返す光は互に打消し合い、半
透明鏡４２から出射する光はなくなる。半透明鏡
４２は、ここでは光軸方向に対して Δｌの幅で
被測定物理量に対応した周波数で振動しており、
この振動幅 Δｌを、 λ＜ Δｌ＜√２・λな
る関係に選定しておくものとすれば、ｌ＋Δｌ＝
ｎ・λなる関係になつたとき、光パルス出力が半
透明鏡４２側から得られ、ｌ＋Δｌ＝（ｎ＋１／２）・ λのとき出力光がなくなる。したがつて、フアブ
リ・ペロー共振器４の入力側に入射した光は、こ
れに与えられている周波数信号＋Δに対応し
たパルス数の光パルス列信号になる。
第３図は、フアブリ・ペロー共振器４に与えら
れている周波数信号＋Δ（第３図イ）（半透
明鏡４２の振動に対応）と光パルス列信号（第３
図ロ，ハ）との関係を示した波形図である。フア
ブリ・ペロー共振器４から得られる光パルス列信
号は、２つの半透明鏡４１，４２間の距離ｌによ
つて第３図ロ又は第３図ハに示すようないずれか
の光パルス列信号となる。これは、距離ｌが被測
定物理量に対応して変化する他、周囲の温度等に
よつても徐々に変化することがあるからである。
れている周波数信号＋Δ（第３図イ）（半透
明鏡４２の振動に対応）と光パルス列信号（第３
図ロ，ハ）との関係を示した波形図である。フア
ブリ・ペロー共振器４から得られる光パルス列信
号は、２つの半透明鏡４１，４２間の距離ｌによ
つて第３図ロ又は第３図ハに示すようないずれか
の光パルス列信号となる。これは、距離ｌが被測
定物理量に対応して変化する他、周囲の温度等に
よつても徐々に変化することがあるからである。
フアブリ・ペロー共振器４から出射された光パ
ルス列信号は、光フアイバ１２を介して受信側
に伝送され、受光器２によつて電気信号に変換さ
れる。バンドパスフイルタ３は、第４図に示すよ
うに、中心周波数２、バンド幅２・Δとなつ
ており、フアブリ・ペロー共振器４からの２（
±Δ）の周波数をもつ光パルス列信号だけを選
択して出力する。
ルス列信号は、光フアイバ１２を介して受信側
に伝送され、受光器２によつて電気信号に変換さ
れる。バンドパスフイルタ３は、第４図に示すよ
うに、中心周波数２、バンド幅２・Δとなつ
ており、フアブリ・ペロー共振器４からの２（
±Δ）の周波数をもつ光パルス列信号だけを選
択して出力する。
第５図〜第７図は本発明の他の実施例を示す構
成図である。
成図である。
第５図の実施例は、フアブリ・ペロー共振器４
を半透明鏡４１と全反射鏡４２とで構成し、半透
明鏡４１側から光を入射させ、同じ半透明鏡４１
側から光パルス列信号を出射させるように構成し
たものである。そして、伝送側への光信号の供
給、伝送側からの光パルス列信号の伝送を一端が
分岐する一本の光フアイバ１０によつて行なうよ
うになつている。
を半透明鏡４１と全反射鏡４２とで構成し、半透
明鏡４１側から光を入射させ、同じ半透明鏡４１
側から光パルス列信号を出射させるように構成し
たものである。そして、伝送側への光信号の供
給、伝送側からの光パルス列信号の伝送を一端が
分岐する一本の光フアイバ１０によつて行なうよ
うになつている。
第６図の実施例は、フアブリ・ペロー共振器４
において、一方の半透明鏡４２を、はり振動する
例えば水晶で構成し、これに電極を取付け電子回
路５とともに発振回路を形成したものであつて、
この半透明鏡４２自身が例えばこれに与えられる
力、あるいは圧力に対応した周波数で振動するよ
うに構成したものである。
において、一方の半透明鏡４２を、はり振動する
例えば水晶で構成し、これに電極を取付け電子回
路５とともに発振回路を形成したものであつて、
この半透明鏡４２自身が例えばこれに与えられる
力、あるいは圧力に対応した周波数で振動するよ
うに構成したものである。
第７図の実施例は、フアブリ・ペロー共振器４
を厚みのある水晶のような電歪材料６の互に対向
する両表面に半透明鏡と半透明鏡又は全反射鏡を
形成して構成するとともに、この伝歪材料に電極
を取付け電子回路５とともに発振回路を形成した
ものである。水晶は例えば周囲温度に対応した周
波数で厚み振動し、半透明鏡４１，４２間の距離
が変化して、温度に対応した周波数の光のパルス
列信号が出力される。
を厚みのある水晶のような電歪材料６の互に対向
する両表面に半透明鏡と半透明鏡又は全反射鏡を
形成して構成するとともに、この伝歪材料に電極
を取付け電子回路５とともに発振回路を形成した
ものである。水晶は例えば周囲温度に対応した周
波数で厚み振動し、半透明鏡４１，４２間の距離
が変化して、温度に対応した周波数の光のパルス
列信号が出力される。
なお、上記の各実施例では伝送側と受信側とを
光フアイバで結合させたものであるが、これを省
略してもよい。
光フアイバで結合させたものであるが、これを省
略してもよい。
以上説明したように、本発明は、フアブリ・ペ
ロー共振器の半透明鏡と半透明鏡または全反射鏡
の距離を、被測定物理量に対応した周波数で変化
させるようにし、被測定物理量に対応した周波数
の光パルス列信号を得るようにしたもので、本発
明に係る装置によれば、簡単な構成で、信号の伝
送を光パルス列信号で行うことができ、誘導ノイ
ズの混入、信号絶縁、本質安全防爆等の各種の問
題を一挙に解決することができる。
ロー共振器の半透明鏡と半透明鏡または全反射鏡
の距離を、被測定物理量に対応した周波数で変化
させるようにし、被測定物理量に対応した周波数
の光パルス列信号を得るようにしたもので、本発
明に係る装置によれば、簡単な構成で、信号の伝
送を光パルス列信号で行うことができ、誘導ノイ
ズの混入、信号絶縁、本質安全防爆等の各種の問
題を一挙に解決することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は
第１図装置に用いられているフアブリ・ペロー共
振器の動作説明図、第３図は第１図装置の動作波
形図、第４図は第１図装置に用いられているバン
ドパルスフイルタの特性図、第５図〜第７図図は
本発明の他の実施例を示す構成図である。 １…光源、１１，１２…光フアイバ、２…受光
器、３…バンドパスフイルタ、４…フアブリ・ペ
ロー共振器、４１，４２…半透明鏡、４３…全反
射鏡、５…電子回路。
第１図装置に用いられているフアブリ・ペロー共
振器の動作説明図、第３図は第１図装置の動作波
形図、第４図は第１図装置に用いられているバン
ドパルスフイルタの特性図、第５図〜第７図図は
本発明の他の実施例を示す構成図である。 １…光源、１１，１２…光フアイバ、２…受光
器、３…バンドパスフイルタ、４…フアブリ・ペ
ロー共振器、４１，４２…半透明鏡、４３…全反
射鏡、５…電子回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半透明鏡と半透明鏡または全反射鏡を光軸上
にある距離だけ隔てて平行に並べて構成されたフ
アブリ・ペロー共振器、前記半透明鏡と半透明鏡
または全反射鏡との距離を被測定物理量に対応し
た周波数で変化させる手段を具備し、前記フア
リ・ペロー共振器に光を入射させるとともにここ
から前記被測定物理量に対応した周波数の光パル
ス列信号を出力信号として得るようにしたトラン
スデユーサ。 ２ フアブリ・ペロー共振器において、半透明鏡
または全反射鏡自身を被測定物理量に対応した周
波数で振動させるようにした特許請求の範囲第１
項記載のトランスデユーサ。 ３ フアブリ・ペロー共振器において、半透明鏡
と半透明鏡または全反射鏡を電歪材料の互に対向
する両表面に形成し、前記電歪材料に電極を取付
け電子回路とともに発振回路を構成するようにし
た特許請求の範囲第１項記載のトランスデユー
サ。 ４ フアブリ・ペロー共振器から出力される光パ
ルス列信号を光電変換手段で受光し、この光電変
換段からの信号をバンドパスフイルタを介して出
力するようにした特許請求の範囲第１項記載のト
ランスデユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1402980A JPS56111417A (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1402980A JPS56111417A (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Transducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56111417A JPS56111417A (en) | 1981-09-03 |
| JPS6133451B2 true JPS6133451B2 (ja) | 1986-08-02 |
Family
ID=11849729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1402980A Granted JPS56111417A (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56111417A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2106736B (en) * | 1981-09-03 | 1985-06-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical transmission system |
| JPS5947699A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社東芝 | プロセス量検出装置 |
| JPS6084694A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | 横河電機株式会社 | 光学形測定装置 |
| JPS61137208U (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-26 | ||
| JPH0617771B2 (ja) * | 1985-10-21 | 1994-03-09 | リオン株式会社 | 光学式物理量測定装置 |
| US4933545A (en) * | 1985-12-30 | 1990-06-12 | Metricor, Inc. | Optical pressure-sensing system using optical resonator cavity |
| FR2613065B1 (fr) * | 1987-03-24 | 1991-07-26 | Electricite De France | Interferometre de michelson a fibres optiques et son application notamment a la mesure des temperatures |
| LU87164A1 (de) * | 1987-12-15 | 1988-08-23 | Siemens Ag | Reflektionssender fuer ein bidirektionales lwl-kommunikationssystem |
| US20230280214A1 (en) * | 2020-08-20 | 2023-09-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Temperature Measurement Device |
-
1980
- 1980-02-06 JP JP1402980A patent/JPS56111417A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56111417A (en) | 1981-09-03 |
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