JPS62169026A - 光を用いる振動変換装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、物理振動を光波の振動に変換する振動変換装
置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、物理振動を検知する手段としては、圧電素子を利
用したものがある他、静電容量変化や磁気回路内の起電
力変化を利用したものがあり、そのほとんどは物理的振
動を直接電気的変化に変換するものである。このような
物理振動の検知に電気的変化を利用するものは、信号レ
ベルが低いことも重なり、ノイズや電磁誘導障害などの
影響を受けるという欠点がある。

〔目　　　的〕

本発明は、従来技術に見られる前記欠点を克服するため
に、物理振動の検知に光波を利用する振動変換装置を提
供するものである。

〔構　　成〕

本発明によれば、特定周波数の光を発光させる発光器と
、眩光を２方向の光Ａ及びＢに分岐させると共に、分岐
させた一方の光Ａの反射光Ａ′を他方の光Ｂに集光させ
る光分岐器と、該光分岐器からの一方の分岐光Ａを受光
反射させると共に、物理振動を検知し、この検知振動を
前記分岐光Ａの反射光Ａ′に伝達させる振動検知器と、
該光分岐器からの前記分岐光Ａの反射光Ａ′と分岐光Ｂ
との集光を光ヘテロダイン検波し、前記物理振動に基づ
く周波数を有する振動光を検出する受光器を備え、少な
くとも前記光分岐器と振動検知器との間の光伝送に光フ
ァイバーを用いることを特徴とする振動変換装置が提供
される。

１　次に、本発明を図面によりさらに詳細に説明す゛る
。

・　図面は本発明の振動変換装置の原理を説明するもの
であり、■は発光器、２は光分岐器、３は振動検知器、
４は受光器を各示す。

発光器１においては、特定周波数ｆの光を発光するもの
で、このような発光器としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザを備えたものが使用され、その発光する光の周波数
ｆは、通常１０’〜１０’　Ｇｌ（ｚである。

この発光器で得られた光は、光ファイバー５によって光
分岐器２に伝送され、ここで振動検知器３に向う光Ａと
、受光器４に向う光Ｂとに分岐される。この光分岐器（
ビームスプリッタ−）２は、入射光を２方向に分岐する
と共に、その一方の分岐光Ａの反射光Ａ′を他方の分岐
光Ｂに集光させる機能を有するもので、従来公知のもの
を用いることができる。

光分岐器２から得られた周波数ｆの一方の分岐光Ａは、
光ファイバー６によって振動検知器３に伝送され、ここ
で反射板１０によって反射されて再び同じ光ファイバー
６によって光分岐器２に返送される。

この振動検知器３は、筒体の一方の開口部に反射板１０
を装置させると共に、その他方の開口部に光ファイバー
を接続させた構造を有するもので、この場合、必要に応
じ、その接続には、慣用のＦＣ型コネクターを用いるこ
ともできる。この振動検知器３では光ファイバーから出
射した光がその反射板に入射すると共に、その反射光が
再び光ファイバーに入射する。そして、この場合の反射
板１０は、前記のように光の反射板として作用すると同
時に、周波数ｆｏの外部の物理的振動を検知する振動板
としても作用し、この周波数ｆｏの振動は反射光に伝達
され、反射光Ａ′には周波数ｆｏの光振動が形成される
。従って、振動検知器３から光分岐器２に返送される光
は、光の固有周波数ｆに加えて、物理振動に基づ＜ｆｏ
の周波数の合計されたｆ＋ｆｏの周波数を有することに
なる。前記反射板１０としては、金属板、好ましくはチ
タン板が用いられる。

振動検知器３からの反射光Ａ′は、発光器１から受光器
に向う分岐光Ｂに集光されて、光ファイバー７を通って
受光器４に伝送される。この受光器４は、光ヘテロダイ
ン検波を有するもので、受光する周波数ｆ及びｆ＋ｆｏ
の光から周波数ｆｏの光を検出し、これを出力として得
るものであり、従来公知のものを適用することができる
。この検出された周波数ｆＯの光は、慣用の手段により
、電気信号に変換され、ブラウン管や記録用紙に表示記
録することができる。

なお、本発明の装置においては種々の変更が可能であり
、発光器１と光分岐器２との間及び光分岐器２と受光器
４との間の光伝送には、必ずしも光ファイバーを使用す
る必要はなく、直接光を空中を介して伝送することがで
きる。また、従来の光分岐器の場合、その構造上分岐さ
せた光の反射光の一部が光源に戻るが、このことは一般
的なｔ（ｅ−Ｎｅレーザ等ではあまり不都合を生じない
ものの、半導体レーザ等では不都合を生じる場合がある
。このような場合には、発光器１と光分岐器２との間の
光路に偏光子等の光部品を挿入し、光源へ戻る光をカッ
トするのが好ましい。

〔効　　果〕

本発明の装置は、物理振動を直接電気信号に変換するも
のではなく、直接光信号に変換するものであることから
、ノイズや電磁誘導障害を受けやすい環境下でも良質の
振動検知を行うことができる。

本発明の装置は、物理振動の検出を必要とする種々の分
野において利用することができ、例えば、炭鉱坑内にお
ける山なり等の現象の振動音の検出に有利に利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の原理説明図である。 ■・・・発光器、２・・・光分岐器、３・・・振動検知
器、４・・・受光器、５，６．７・・・光ファイバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定周波数の光を発生させる発光器と、該光を２
   方向の光Ａ及びＢに分岐させると共に、分岐させた一方
   の光Ａの反射光Ａ′を他方の光Ｂに集光させる光分岐器
   と、該光分岐器からの一方の分岐光Ａを受光反射させる
   と共に、物理振動を検知し、この検知振動を前記分岐光
   Ａの反射光Ａ′に伝達させる振動検知器と、該光分岐器
   からの前記分岐光Ａの反射光Ａ′と分岐光Ｂとの集光を
   光ヘテロダイン検波し、前記物理振動に基づく周波数を
   有する振動光を検出する受光器を備え、少なくとも前記
   光分岐器と振動検知器との間の光伝送に光ファイバーを
   用いることを特徴とする振動変換装置。