JPS6247502A - 血流計 - Google Patents

血流計

Info

Publication number
JPS6247502A
JPS6247502A JP60187625A JP18762585A JPS6247502A JP S6247502 A JPS6247502 A JP S6247502A JP 60187625 A JP60187625 A JP 60187625A JP 18762585 A JP18762585 A JP 18762585A JP S6247502 A JPS6247502 A JP S6247502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
laser
frequency
light
reflected
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.)
Granted
Application number
JP60187625A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0560527B2 (ja
Inventor
Hiroshi Nakatsu
弘志 中津
Jiyunji Inada
順史 稲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP60187625A priority Critical patent/JPS6247502A/ja
Publication of JPS6247502A publication Critical patent/JPS6247502A/ja
Publication of JPH0560527B2 publication Critical patent/JPH0560527B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ドツプラー効果を利用した計測装置に関する
背景技術 従来からドツプラー効果を利用したレーザ干渉計は、光
を使っjこ非接触計測システムとして提案されてきた。
このようなレーザ干渉計の代表的な例としては、第7図
に示される測長器1がある。
この測長器1のレーザ光を発生する手段としてのHe−
Neレーザ2には、磁石3が備えられる。この磁石3に
よる磁場によってHe−Neレーザ2は励起準位にゼー
マン効果を起こして分裂し、本来1つの周波数を有する
レーザ光しが発振することができないにも拘わらず、2
つの周波数のω1゜ω2を有するレーザ光が発振される
。このレーザ光はビームエキスパンダ4によって拡径さ
れてビームスプリンタ5に入射され、−力が90度反射
されて光検出器6に与えられるとともに、ビームスプリ
ッタ5をit!]過してもう1つのビームスビリンタフ
に与えられる。光検出i!;6では、レーザ光の周波数
ω1と周波数ω2との差を求め、この求められた演算結
果は周波数カウンタ11に一!jえらrする。
一力、ビームスビリツタ7では、周波数ω1と周波数ω
2とを有する尤に分;刑され、周波数ω2を有する尤は
光学フィルタ8 u を介して反射+4:i !j(二
、!jえられてl fi (1度光経路が変換されで+
liびビームスビリツタ7を通過し、光検出器1〈)に
′j乙られる。、:れとともに周波数ωIを有する尼は
ビームスビリツタ7を通過し、范゛7 フィル9 fi
 lr ヲ介して波計d(す物体に備えられる反射器1
2にす(先射されて、入射方向とは傾度逆〕j向に反射
されろ。
この反射された光は、ビームスプリッタフに与えられて
!30度反射して光検出器10に与んられる。
反射器12は、被計測手段の反射器12に入射する入射
光の進行方向に沿って移動するため、この反射器12か
らの光は、ドツプラー効果によってその周波数がたとえ
ばω1±Δωに変化する。
光検出器10では、周波数ω】±Δωと、h勺波数ω2
との差すなわちドツプラー効果によるビート数ω1−ω
2±Δωが求められて周波数カウンタ11に与えられる
。周arltカツンタ11では、ω1−ω2をバイアス
周波数として変化分の周波数Δωを求める。これによっ
て波計沼物体の矢符A方向の移動距離が求められる。
第8図は従来からのドツプラー干渉計の適用例としての
気体レーザを用いた血流計の系統図である。この血流計
20のHe−Neレーザ21からは、周波数ω1を有す
る1本のレーザ光が発振される。
このレーザ光はビームスビリ7り22によって分割され
、一方の光りは超音波回折格子23に与元られ、他方の
光はビームスプリッタ24に与えられる0Mi音波回折
格子23は、周波数ωOを有する交流電源】00が印加
される。これによって超音波回折格子23ではω2=ω
1−ω0の周波数を有する光が発振され、反射鏡25に
よって90度反射されてビームスプリッタ24に与えら
れる。
前記周波数ωlを有する光は、ビームスプリンタ24を
通過し、レンズ26を介して光ファイバ27を通過し、
血管28内に侵入する。このとき血管28内の血流のた
めにその人り(危はΔωのドツプラーシフFを受け、周
2皮数ω1+Δωを有rる反射器はレンズ26を介して
再びビームスプリッタ24に与えられ、−30度反射さ
れて光検出器25)に与えられる。一方周波散ω2を有
する尤はビームスブIJ ’7タ24を1lil過して
光検出器21)に与えらtしる。これによって光検出器
20では周波数ω1+Δωと周ン皮数ω2との差を求め
て、ω0+Δωの(1号を人ペクトラム分析と30に導
出する。
スペクトラム分析器3()では周?Bt敗ω0が既知の
rこめ変化分Δのが求められ血管2+1中の血液の流1
度を知ることがでさる、このようにドツプラー干渉計は
非接触の光計測の利、弘を生かし、利用価値の高いもの
として注目を集めている。
発明が解決しようとする問題点 上記先行技術では、He−Neレーザなどの気体レーザ
を用いて2つの周?1!L数ω1.ω2を発振させるt
こめに磁石3や超音波回折格子23などを併用しなけれ
ばならず、しtこがってS?c置が大重量、大容量化お
よび高価格化する欠点を有する。また高電圧のためにノ
イズの発生の原因ともなる。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、構成を簡
略化し、低1ilIi42)化を実現することができる
ようにしたドツプラー干渉計装置を提供することである
問題点を解決するための手段 本発明は、2つの導波路を有し、この導波路から異なる
周波数を有するレーザ光を発振する半導体レーザ素子と
、 前記異なる周波数を有する2本のレーザ光のうち、一方
のレーザ光を基準波とし、他方のレーザ光を計測される
べき移動物体に導くとともに、この他方のレーザ光のド
ツプラーシフトされた反射波を取込み、前記基準波と反
射波との周波数を比較して計測物体を#測する手段とを
含むことを特徴とするドツプラー干渉計装置である。
作  用 本発明に従えば、半導体レーザ索fには2本のストライ
プが形成される。これによって異なるJ、li波数を有
するレーザ光を照射する活性導波路が形成される。その
ため半導体レーザ索rからは異なる2つの周波数を有す
るレーザ光が発振されろ。
そのため従来のように気体レーザを用いる場合に必要と
なる磁石や超音波回折格子などの装置を設ける必要がな
く、構成の簡略化を図ることができる。また超n ン皮
回(斤脩了などの高価な装置をd′ンける心易がなく、
コストの低減を図ることがて゛きろ。
実抱例 第1[眉は゛−導体レしサ素r−・喀()の斜視図であ
り、第2図は第1図の切断面線It−41から見tこ断
+i+i 〔e]であり、第3図は半導体レーザ索子4
0を光源として用いた測尺器41の系統図である。半導
体レーザ・10の共振器の反射色を構成するへき開面4
0a、40bには、マルチコートJM1 (’l ]a
、] 011Jが形成される。マルチコー) /i41
01 aの反射率はたとえば96%であり、マルチフー
ト層101bの反射率はたとえば76%である。半導体
レーザ索子40の電流狭窄Wi42には電流狭窄をする
ためのストライブ43.44が形成される。このストラ
イプ43.44の開隔ΔWは活性導波路43a、44a
がら発振される2本のレーザ光が位相同期が起こらない
ように数μm以上に選ばれる。
このような構成によって半導体レーザ素子40では光を
発生する活性層45の位置によってバンドギャップが微
妙に違うため必ず少しだけたとえばIA以下の異なる周
波数を有する2つのレーザ光が発振される。この特性が
ドツプラー計測用として有効となる。このような半導体
レーザ素子40を用いることによって先行技術のように
火′σ積である気体レーザや複雑でがっ高価な磁石ある
いは超音波回折格子などを使わずに良質な2つの周波数
をω1.ω2を有するレーザ光を得ることができる。
第3図を参照して半導体レーザ素工40にはベルチェ素
子50が設けられる。このベルチェ素子50によって半
導体レーザ素子40の温度制御が行なわれ、これによっ
て半導体レーザ光の周波数の安定化を図ることがでさる
半導体レーザ素子40がらの2本のレーザ光はレンズ5
1によって平行光に変換され、ビームエキスバング4で
拡経され、ビームスプリッタ5に与えられる。ビームス
プリッタ5に上って00度広反射た尤は光検出器54に
与えられ、その尤の周波数の差すなわちω1−ω2が求
められ、このω1−ω2は周波数カウンタ11に与えら
れる。
二tしとともにビームスプリッタ5を通過する光はビー
ムスビリツタ7て゛分割され、周波数ω2をI’7士る
尤は尤″’、’′ニーyイルタ8をfj して反射t;
13に+7えらit、この反射器5〕でI 8 +1度
変換され、再びビームスビリツタ7を通過し、光検出器
1()に′jえらtしる。ビームスビリツタ7を通過す
る周波数ω1を仔rる尤は光学フィルタ31〕を介して
被計測物体にイ0えられる反射器12に与えられ、入射
ノミ向とは逆方向に反射され、この反射光はビームスビ
リ・ツタ7に与えられる。このとき反射器12は矢符A
方向に移動するものとする。これに上って反射器】2が
らの反射光はトップラーン7トされ、その周波数がω1
±Δωとなる。この反射光はビームスビリツタフによっ
て90度広反射れ、光検出器10に与えられる。光検出
器10では周波数ω2と周波数ω1±Δωとの差を求め
る。これによって周波数ω2を有する光と周波数ω1±
Δωを有する光とのビート数が求められる。この求めら
れたビート数は周波数カフンタ11に与えられる。これ
によって周波数カウンタ11ではω1−ω2をバイアス
周波数として、変化分Δωを求める。こうして被検査物
体の移動距離を求めることができる。
第4図は本発明の他の実施例の系統図である。
この実施例では前記半導体レーザ素子40を光b7とし
て用いた血流計60が示される。半導体レーザ40には
ベルチェ素子50が備えられ、半導体レーザ素子40の
温度制御が行なわれる。半導体レーザ素子40からの2
つの周波数ω]、ω2を有するレーザ光はレンズ51を
介して平行光となってビームスビリツタ22に照射され
る。ビームスビリツタ22でたとえば周波数ωコを有す
るレーザ光は9()広反射してミラー62を介して、ビ
ームスプリッタ24に与えられ、このビームスプリッタ
24を通過してレン【26から尤7アイバ27ヲ通過し
、血管28の血流に照射されろ。この尤の反射光は尤フ
ァイバ27を介してレンズ26を通過し、ビームスプリ
ッタ24によってI)0広反射されて光検出器2つに与
えられる。このとき血流は移動しているため、血流から
の反射光の周波数はトンブラー効gHによってその周ン
皮数がω]+Δωに変換される。したがって光検出器2
 !l H=9えられる反射光の周波数はω1+Δωと
なる。
−ノjビームスプリッタ22を1lill l+した周
7皮数ω2を有する尤はミラー25によって9()度反
η(され、ビームスプリッタ26を通過し、光検出器2
つに与えられる。なおここでこの周波数ω2をω2=ω
1−ω()と設定rる。光検出器29て゛はンつのイ言
号の周4pi数の差を求める。この求められたω0+Δ
ωを示す電気111号はスペクトラムアナライザ30に
導出され、Δωが求められる。このΔωによって血管2
3(の血流の速度が求められる。
こうして血流計の光源として半導体レーザ素子−40を
用いることによってυを米用いられた超音波回折格fを
使用する必要がなく、したがってvc置の小形化および
コストの低減を図ることができる。
第5図は半導体レーザ素子の他の実施例の斜視図であり
、第6図は第5図の切断面線■−■から見た断面図であ
る。この半導体レーザ素子7()は分布帰還型レーザ素
子と呼ばれるものである。注目すべきはこの半導体レー
ザ素子70のクラッド層71に備えられる回折格子10
5のピッチ幅a1、a2を左右異なるように構成したこ
とである。
これによって活性層45から異なる周波数を有する2本
のレーザ光が発振される。このような半導体レーザ素子
70を前述の実施例における半導体40に変えて測長器
41や血流計61に用いるようにしてもよい。
効  果 以上のように本発明によれば、半導体レーザ素子□から
は異なる2つの周波数を有するレーザ光が発振される。
そのため従来のように気体レーザを用いる場合に必叉と
なる磁石やHi音波回折脩了−などの装置を設ける必要
がなく、構成の簡略化・4図ることができる。また超音
波回折+51″−などの高価な装置を設ける必要がなく
、コストの低減をしIることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体レーザ素子40の斜視図、第2図は第1
図の切断面線■−ロから見た断面図、第3図は本発明の
一実施例の測長器41の系統図、PI3図は本発明の他
の実施例の血流計61の系統図、第5I21は半導体レ
ーザ索子の他の実施例の斜視図、第6図は第5図の切断
面線■−■から見た断面図、tIS7図は従来からの8
1!l艮器1の系統図、第8図は従来からの血流計20
の系統図である。 5.7,22,2↓・・・ビームスプリッタ、6,10
゜20・・・光検出器、9,12・−・反射器、11・
・・周波数カウンタ、27・・・光ファイバ、28・・
・血管、4f’l 、 7 fl・・・半導体レーザ、
43a、44a・・・導波路、105・・・回4/r格
子、al、a2・・・ピンチ幅、ω1゜ω2・・・周波
数 代理人   弁理士  曲数 圭一部 ■ 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2つの導波路を有し、この導波路から異なる周波数を有
    するレーザ光を発振する半導体レーザ素子と、 前記異なる周波数を有する2本のレーザ光のうち、一方
    のレーザ光を基準波とし、他方のレーザ光を計測される
    べき移動物体に導くとともに、この他方のレーザ光のド
    ップラーシフトされた反射波を取込み、前記基準波と反
    射波との周波数を比較して計測物体を計測する手段とを
    含むことを特徴とするドップラー干渉計装置。
JP60187625A 1985-08-27 1985-08-27 血流計 Granted JPS6247502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60187625A JPS6247502A (ja) 1985-08-27 1985-08-27 血流計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60187625A JPS6247502A (ja) 1985-08-27 1985-08-27 血流計

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6247502A true JPS6247502A (ja) 1987-03-02
JPH0560527B2 JPH0560527B2 (ja) 1993-09-02

Family

ID=16209379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60187625A Granted JPS6247502A (ja) 1985-08-27 1985-08-27 血流計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6247502A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473705B1 (en) * 2000-10-10 2002-10-29 General Electric Company System and method for direct non-intrusive measurement of corrected airflow

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5660306A (en) * 1979-10-23 1981-05-25 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Laser interferometer and its measuring method
JPS6072288A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザアレイ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5660306A (en) * 1979-10-23 1981-05-25 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Laser interferometer and its measuring method
JPS6072288A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザアレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0560527B2 (ja) 1993-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4410236A (en) Optical directional coupler and method of manufacture
US4887900A (en) Polarization maintaining fiber interferometer and method for source stabilization
US20140125983A1 (en) Interferometery on a planar substrate
WO2006019181A1 (ja) 形状測定方法、形状測定装置および周波数コム光発生装置
Knuhtsen et al. Fibre-optic laser Doppler anemometer with Bragg frequency shift utilising polarisation-preserving single-mode fibre
KR910000604B1 (ko) 표면의 미소 변위를 검출하기 위한 개량된 광학섬유 감지기
JP2839369B2 (ja) 誘導ブリルアン散乱を用いた光キャリヤーの発生装置
US4886964A (en) Matter wave optical systems in which an atomic beam intersects a diffraction grating at a grazing incidence
US4444503A (en) Ring interferometer with a mode diaphragm
JP2007086428A (ja) 共焦点顕微鏡装置
US5990474A (en) Near field optical probe for simultaneous phase and enhanced amplitude contrast in reflection mode using path matched differential interferometry and method of making it
JPS6247502A (ja) 血流計
US5508805A (en) Interferometer, optical scanning type tunneling microscope and optical probe
JP2696117B2 (ja) ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計
JPH01134404A (ja) 光導波路光軸合わせ方法および装置
JPS63196829A (ja) 光導波路障害点探索方法および装置
EP0538344A1 (en) Velocimeter
JPS5948668A (ja) 光フアイバ速度計
JPS63250514A (ja) 光学式ジヤイロスコ−プ
JP3390355B2 (ja) 表面プラズモンセンサー
CN108709575A (zh) 一种单波光纤激光自混合干涉测量系统
JPH01126582A (ja) レーザ測距装置
JPS60147627A (ja) 偏波保持光フアイバの特性測定方法および装置
JPH0371050B2 (ja)
JPS6135486B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees