JPS6221122A - 光フアイバセンサ - Google Patents
光フアイバセンサInfo
- Publication number
- JPS6221122A JPS6221122A JP16050385A JP16050385A JPS6221122A JP S6221122 A JPS6221122 A JP S6221122A JP 16050385 A JP16050385 A JP 16050385A JP 16050385 A JP16050385 A JP 16050385A JP S6221122 A JPS6221122 A JP S6221122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- semiconductor crystal
- output
- crystal
- 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.)
- Pending
Links
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
本発明は半導体結晶を用いた光フアイバセンナに関する
ものである。
ものである。
従来の技術
光ファイバセンサは対象の状態によって光ファイバの伝
送パラメータ、あるいはそこを通る光自身が変化し、光
ファイバを通る光波の振巾（強度）。
送パラメータ、あるいはそこを通る光自身が変化し、光
ファイバを通る光波の振巾（強度）。
位相、偏波面あるいは周波数の変化として検出するもの
でその変化の要因としては様々な物理効果がある（例え
ば根本俊雄、応用物理４９．１０２０（１９８０））。
でその変化の要因としては様々な物理効果がある（例え
ば根本俊雄、応用物理４９．１０２０（１９８０））。
具体的にはたとえば温度センサとして、ｅ）直接ファイ
バの一部に温度変化を与えることにより屈折率の変化を
誘起するものや、（ｂ）半導体における光吸収端が温度
によシ変化するものがある。
バの一部に温度変化を与えることにより屈折率の変化を
誘起するものや、（ｂ）半導体における光吸収端が温度
によシ変化するものがある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらこれらのセンサは、ダイナミックレンジ、
分解能においてほとんどのものが設計自。
分解能においてほとんどのものが設計自。
山鹿に之しく、また制御機器として用いる場合、動作点
のオフセットが困難であった。
のオフセットが困難であった。
本発明上記の点に観み、ダイナミックレンジは素子設計
時に、また感度および動作点制御は素子作成後も調節可
能とするものである。
時に、また感度および動作点制御は素子作成後も調節可
能とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題点を解決するため、センサ部に劈開
面をもつ半導体結晶を配置し両弁開面の間で多重反射し
た光の反射もしくは透過光を検出することによりセンシ
ングを行なうものである。
面をもつ半導体結晶を配置し両弁開面の間で多重反射し
た光の反射もしくは透過光を検出することによりセンシ
ングを行なうものである。
作用
検出される光量は半導体結晶の屈折率とともに変化しそ
の変化範囲や変動率は半導体中の光路長や端面の反射率
を制御することにより大きく変化させることが可能であ
シ、同時に光もしくは電気的に半導体の屈折率を直流的
に調節することにより検出情報のオフセットを可能にす
るものである。
の変化範囲や変動率は半導体中の光路長や端面の反射率
を制御することにより大きく変化させることが可能であ
シ、同時に光もしくは電気的に半導体の屈折率を直流的
に調節することにより検出情報のオフセットを可能にす
るものである。
実施例
本発明の光ファイバセンサは原理的にはフフイバ先端に
取りつけられた半導体結晶の屈折率を変化させるもので
あればいかなる物理量をも検出することが可能であるが
、ここでは温度検出を例にと９実施例を説明する。
取りつけられた半導体結晶の屈折率を変化させるもので
あればいかなる物理量をも検出することが可能であるが
、ここでは温度検出を例にと９実施例を説明する。
本発明の第１の実施例を第゛１図に示す。１は半導体結
晶、２は入力光ファイバ、３は出力光ファイバ、４はア
イソレータ、６はレーザ光源、６は光検出器、７は光出
力例である。ここで半導体結晶１は光ファイバからの入
射光が効率よく単一モードで伝搬できるように構成され
、また光ファイバ２．３は偏波面が保存されるものが望
ましい。
晶、２は入力光ファイバ、３は出力光ファイバ、４はア
イソレータ、６はレーザ光源、６は光検出器、７は光出
力例である。ここで半導体結晶１は光ファイバからの入
射光が効率よく単一モードで伝搬できるように構成され
、また光ファイバ２．３は偏波面が保存されるものが望
ましい。
ここで光の入出射端に相当する結晶面は劈開面で形成さ
れている。光源４から出射した光はアイソレータ４をへ
て光ファイバ２に結合され伝搬し半導体結晶１内を導波
するが結晶の固装開端面の間で多重反射をおこし、光の
出力Ｐは温度Ｔに対し第２図に示す出カフのように変化
する。この光検出器６の出力を測定することにより対象
の温度を検出する。
れている。光源４から出射した光はアイソレータ４をへ
て光ファイバ２に結合され伝搬し半導体結晶１内を導波
するが結晶の固装開端面の間で多重反射をおこし、光の
出力Ｐは温度Ｔに対し第２図に示す出カフのように変化
する。この光検出器６の出力を測定することにより対象
の温度を検出する。
第３図は本発明の第２の実施例を示したもので、第１図
で示した出力用ファイバを取除き、ハーフミラ−８を用
いることにより半導体結晶１からの反射光を検出するこ
とによりセンシングを行なうものである。他の構成要素
は第１の実施例と同じである。第４図の９は反射光強度
の温度依存性例を示したものである。このように反射光
を検出することにより光ファイバの本数及び光軸の調節
に必要となる労力を少なくすることができる。
で示した出力用ファイバを取除き、ハーフミラ−８を用
いることにより半導体結晶１からの反射光を検出するこ
とによりセンシングを行なうものである。他の構成要素
は第１の実施例と同じである。第４図の９は反射光強度
の温度依存性例を示したものである。このように反射光
を検出することにより光ファイバの本数及び光軸の調節
に必要となる労力を少なくすることができる。
第５図は本発明の第３の実施例を示したものでセンシン
グの構成は第２の実施例と同じであるが、レーザ光の一
部を制御用ファイバ１１を通して光電変換素子１２に照
射しその起電力を用いて半導体結晶１に電圧を印加する
ことによシミ気光学効果を利用し半導体の屈折率を変化
させることにより動作点の微調整を行なえるようにした
ものである。
グの構成は第２の実施例と同じであるが、レーザ光の一
部を制御用ファイバ１１を通して光電変換素子１２に照
射しその起電力を用いて半導体結晶１に電圧を印加する
ことによシミ気光学効果を利用し半導体の屈折率を変化
させることにより動作点の微調整を行なえるようにした
ものである。
以上３つの実施例を用いて本発明の説明を行なったがこ
こで半導体は結晶劈開面を有するものであればどのよう
な材料でもかまわない。
こで半導体は結晶劈開面を有するものであればどのよう
な材料でもかまわない。
発明の効果
以上のように本発明によれば劈開面をもつ半導体結晶を
センサ部に用いることにより非常に面精度のよい反射面
を構成でき、これを用いたエタロン効果を利用すること
により、屈折率変化を誘起するあらゆる物理情報および
その変化を検出することができ、そのダイナミックレン
ジ、感度等は結晶の長さや光路長を変化させることによ
シ大きな自由度をもつ光ファイバセンサを実現できる。
センサ部に用いることにより非常に面精度のよい反射面
を構成でき、これを用いたエタロン効果を利用すること
により、屈折率変化を誘起するあらゆる物理情報および
その変化を検出することができ、そのダイナミックレン
ジ、感度等は結晶の長さや光路長を変化させることによ
シ大きな自由度をもつ光ファイバセンサを実現できる。
第１図は本発明の第１の実施例における光ファイバセン
サの構成図、第２図はその光出力Ｐ対温度Ｔ特性図、第
３図は本発明の第２の実施例における光ファイバセンサ
の構成図、第４図はその反射光強度Ｐｓ対温度Ｔ特性図
、第５図は本発明の第３の実施例における光ファイバセ
ンサの構成図、第６図はその反射光強度Ｐｓ対温度特性
図である。 １・・・・・・半導体結晶、２・・・・・・入力用光フ
ァイバ、３・・・・・・出力用光ファイバ、４・・・・
・・アイソレータ、５・・・・・・レーザ光源、６・・
・・・・透過光出力、７・・・・・・ハーフミラ−１８
・・・・・・反射光出力、９・・・・・・光変調器、１
ｏ・・・・・・光電変換素子、１１１０．・・・制御用
光ファイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ？ 第５図
サの構成図、第２図はその光出力Ｐ対温度Ｔ特性図、第
３図は本発明の第２の実施例における光ファイバセンサ
の構成図、第４図はその反射光強度Ｐｓ対温度Ｔ特性図
、第５図は本発明の第３の実施例における光ファイバセ
ンサの構成図、第６図はその反射光強度Ｐｓ対温度特性
図である。 １・・・・・・半導体結晶、２・・・・・・入力用光フ
ァイバ、３・・・・・・出力用光ファイバ、４・・・・
・・アイソレータ、５・・・・・・レーザ光源、６・・
・・・・透過光出力、７・・・・・・ハーフミラ−１８
・・・・・・反射光出力、９・・・・・・光変調器、１
ｏ・・・・・・光電変換素子、１１１０．・・・制御用
光ファイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ？ 第５図
Claims (6)
- （１）互いに平行な２つの劈開面をもつ半導体部に近接
して上記劈開面に対し垂直な光軸上に１本あるいは２本
の光ファイバを配置てなる光ファイバセンサ。 - （２）半導体部が光を閉じ込めて導波することが可能な
構造となっている特許請求の範囲第１項記載の光ファイ
バセンサ。 - （３）半導体部の屈折率を光もしくは電気的に変化させ
る手段をもっている特許請求の範囲第１項記載の光ファ
イバセンサ。 - （４）半導体劈開面が比較的高い反射率になるように構
成されている特許請求の範囲第１項記載の光ファイバセ
ンサ。 - （５）光ファイバの両端が無反射コートされている特許
請求の範囲第１項記載の光ファイバセンサ。 - （６）光ファイバに偏波面保存ファイバを用いてなる特
許請求の範囲第１項記載の光ファイバセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16050385A JPS6221122A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16050385A JPS6221122A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221122A true JPS6221122A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15716348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16050385A Pending JPS6221122A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221122A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234126A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Chino Corp | 光学式温度測定装置 |
| JP2007192699A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Nec Corp | 温度センサ及び温度センサシステム |
| JP2007303975A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fujikura Ltd | 光学式センサ |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP16050385A patent/JPS6221122A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234126A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Chino Corp | 光学式温度測定装置 |
| JP2007192699A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Nec Corp | 温度センサ及び温度センサシステム |
| JP2007303975A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fujikura Ltd | 光学式センサ |
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