JPS63502853A - 物理的な大きさを遠隔検出するためのオプトエレクトロニクス式方法と装置 - Google Patents

物理的な大きさを遠隔検出するためのオプトエレクトロニクス式方法と装置

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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】 発明の名称 物理的な大きさを遠隔検出するためのオプトエレクトロニクス式方法と装置 技術分野 本発明は、そのスペクトラルトランスミッション(5pectral tran smission )が測定すべき物理的大きさの関数として変化する検出エレ メントをそれぞれ含むセンサであって、非干渉性光線ビームにより照射され、光 線信号をスペクトル分析手段まで伝送するセンサにより物理的な大きさを遠隔検 出するオプトエレクトロニクス式方法と装置とに関する。
背景技術 光ファイバを利用できるようになって以来、例えば温度、化学成分、磁界等々の 物理的な大きさの変化を遠隔検出する目的で媒体中のスペクトラルトランスミッ ションの変化を利用することが一般的となった。
特に、温度変化が検出媒体の吸収スペクトルを太き(変化させるサーモクロミッ ク(thgrmochデ□yi<c)な溶液に基くセンサが存在している。その よっなセンサの一実施例が、1984年9月5〜7日の第2回光ファイバセンサ に関する国際会議の「サーモクロミック変換器の光フアイバセンサ」と題するエ ム、ブレチ他(M、Braciat、 al、 gntiflad ” Thm rtnoc五romic TransducerOptical Fiber  5g5sor″、’;/sd IntmrnatiosalConfere%c e on 0ptical Fiber 5eniors 5 7Sgptam bar 1984 )の論文に記載されている。
また、検出媒体の温度変化により吸収帯の縁を運動させる、半導体エタロンによ るセンサも介在している。このタイプのセンサは1982年のIEEE、QE− 18,676の[温度測定のための光フアイバ計器J (” FibgrOpt ic Instrument for Tgtnparatsrg Maaau ra−m1%t”)と題する、ケイ、キュー7(K、Kyxtnα)、ニス、タ イ(8,7’aj)、ティ、サワダ(T、 5auada )およびエム、ヌノ シタ(M、Nu%oshita )による論文に記載されている。
また、二元混合(binary m1xture )成分の変化が三刺激値を変 化させる比色タイプセンサも存在している。
このタイプのセンサは1985年6月6日付の仏国特許第8,508,550号 に記載されている。
現在の方法は、使用されたスペクトルキャリヤが全て相互に混合される単一光フ ァイバにおいて簡単には前述のタイプの数個の同一のセンサからの情報を多重化 することはできない。
発明の開示 本発明の目的は共通の光源、従って共通のキャリヤを用いたスペクトル情報を共 通の光フアイバ上で多重化できるようにする、前述の問題に対する簡単な解決法 を提供することでおる。
この目的に対して、本発明はそのスペクトラルトランスミツションが測定すべき 物理的大きさの関数として変化する検出エレメントをそれぞれ含み、非干渉性光 線により照射され、光線信号をスペクトル分析手段へ伝送するセンサにより物理 的大きさを遠隔検出するオプトエレクトロニクス式方法であって該当するセンサ の特性である周波数におけるスペクトルの周期的変調あるいは疑似周期的変調を 、各センサの検出エレメントにより伝送されて光線に重ねることにより各センサ からの信号を符号化し、このように変調された信号を光ファイバを介して前記の スペクトル分析手段まで伝送し、各センサに係る信号を隔離するために光学的に フーリエ変換を行うことにより信号を復号化即ち非多重化し、そして次にこの信 号を処理して対応する物理的大きさの値を得ることを特徴とするオプトエレクト ロニクス式方法を提供する。
スペクトル変調の符号化は、例えばセンサの検出エレメントに関連した所定の構 成の複屈折プレートから構成される二液干渉計により各センサにおいて実施され 、非多重化は、例えばセンサの複屈折プレートと同一の複屈折プレートからなる 二液干渉計により有利に行われる。
このように1種々のセンサから来る信号は光学的手段により極めて簡単に多重化 されたり、非多重化される。
また、この方法は各センサに対して完全に静的に実行できるという利点を有する 。
本発明の別の特徴によれば、フーリエ変換から得られる信号は各センサに対して 記録され、逆フーリエ変換タイプの数学的演算がデジタル手段により実行される 。
このように、センサの挙動を示す情報、即ちセンサの検出エレメントに作用する 物理的大きさの値にアクセスすることが可能となる。
本発明の別の特徴によれば、センサのスペクトル変調周波数はセンサの検出エレ メントに作用する大きさとは異る第2の物理的大きさの関数として変動し信号を フーリエ変換により非多重化して前記の双方の大きさの値に同時にアクセスでき るようにする。
変形においては、センサの検出エレメントは対応する物理的大きさの所定値の近 くでオン/オフモードで作動し、各センサから非多重化された信号の見掛けの強 さがその所定値に関係する物理的大きさの状態を推定するために記録される。
また、本発明はそのスペクトラルトランスミッションが測定すべき物理的大きさ の関数として変動する検出エレメントをそれぞれ含み、光ファイバによりスペク トル分析手段に接続されるセンサに光ファイバにより接続された非干渉性光源を 含む、物理的な大きさを遠隔するオプトエレクトロニクス式装置であって、各セ ンサが、該当するセンサの特性である周波数において検出エレメントにより伝送 された光線を周期的あるいは疑似周期的に変調する、スペクトル変調符号化手段 を含み、各センサが全てのセンサに共通の光ファイバによりスペクトル分析手段 に接続されており、スペクトル分析手段がセンサから受取った信号に光学的にフ ーリエ変換を行ってその特性的な周波数により各センサからの信号を区別する二 液干渉計を含み、また、非多重化信号を検出し、これらの信号を処理して検出さ れた物理的大きさの値を推定する検出器および処理手段を含むことを特徴とする オプトエレクトロニクス式装置を提供する。
本発明の別の特徴によれば、スペクトル変調符号化手段が、対応するセンサの特 性である、2波間の光路差を導入するに適した二液干渉計である。
好適には、各スペクトル変調符号化手段はセンサの検出エレメントの直近におい て交差、あるいは平行の偏光子の間に位置した所定の構成の複屈折プレートを含 む。
その場合、非多重化干渉計は、それぞれが対応するセンサの複屈折プレートと同 一の一組の複屈折プレートを、これらプレートを1個づつ干渉計の光軸に合わせ る手段と共に含む。検出手段は、各センサに係る有用な非多重化信号の全てを記 録する手段を含み、かつ処理手段は記録された信号に付与された逆フーリエ変換 をデジタル的に実施する手段を含む。
変形においては、センサの検出エレメントは対応する物理的大きさの所定値の近 (で切換わるオン−オフタイプである。この場合、当該物理的大きさが所定値よ り大きいか、小さいかは、各セ/すに関係する非多重化信号の見掛けの強さを単 に記録することにより検出することができる。
一般的に、本発明は共通の光ファイバにおいて、物理的大きさに応答する複数の センサにより伝送された信号を多重化し、前記信号を非多重化し、かつそれらを 処理して複数の計測点において少なくとも2個の物理的大きさの値を得ることが できるようにする。
図面の簡単な説明 本発明は、添付図面を参照した以下の例示的説明を読めばよりよく理解され、か つその他の詳細、特性および利点が明らかとなる。
第1A図は本発明による装置の線図、 第1B図は前記装置の全体的な作動原理を示す線図、第2A図、第2B図、第2 C図および第2D図はセンサにより伝送される信号を符号化するために用いる変 調周波数の役割を示す図、 第3A図、第3B図、第3C図および第3D図はセンサにより伝送されるスペク トルと変調後に得られる信号との間の関係を示す図、 第4図は本発明によるセンサの一実施例の線図、および 第5図は本発明によるスペクトル分析手段の基本的部分の実施例の線図である。
添付図面は少な(ともある程度までは具体的であって、本発明の理解を助けるの みならず、適宜本発明を規定する上で役立つ説明を伴っている。
発明を実施するための最良の形態 本発明による装置は第1A図において線図で示され、かつ例えばフィラメントラ ンプあるいは発光ダイオード(LED)のような非干渉性光源10を含み、該光 源は、測定すべき物理的大きさに感応する、対応のセンサエレメントにより伝送 される光線をスペクトル変調符号化するために符号化装置DC,、DC,、・・ ・・・・、 D Ci 、・・・・・・とそれぞれ関連しているセンサC1r  C* +・・・・・・Ci、に放射光ファイバ12と接続ファイバ14とを介し て接続されている。組立体C,−DC,、C,−DC,、・・・・・・は光接続 ファイバ16により共通の受光光ファイバ18に接続されており、該ファイバ1 8は検出および処理のため回路22と関連した復調装置20に連っている。
センサと符号化装置との組立体は第1B図に線図で示す要領で作動する。この図 において、E(σ)はセンサにおいて入射される光線信号のスペクトルを示し、 σは波数である。センサCiの検出エレメントが、例えば温度のような測定すべ き物理的大きさXにあてられ、そのスペクトル伝送なTi(σ、X)で示す。
符号化装置DCiは、当該センサの特性を示す2つの波の間の光路差△(を挿入 するための二液干渉計装置である。
センサは、該センサにおける物理的大きさXの状態を示す包絡線B(σ)Ti  (σ、X)のスペクトルを伝え、当該センサの特性である周波数Δiの周波的な 正弦波変調がそれに対して付与される。
このように対応する光ファイバ16により集められる光束は全体的に以下のよう に表現される。
13 ’ (σ、 X 、 i )”J4 E (σ)Ti (σ、X)(1+ cos2πσ△i)この光束は光ファイバ18により復調装置20に伝送され、 該復調装置は二液干渉計によりこの光束に対して光学的にフーリエ変換を行う。
組立体Ci −DCiに関して得られる信号は以下のように表現される。
1 (D’)=3AJB’ (σ*X、1)C1+coa2rcaD3dσ=K CBTi(の+BTi(D)十!ABTi(D−△i)+3AETi(0−Δj )) Dは復調干渉計における光路差であって、ETi(D)はB(σ)Ti(σ、X )の余弦フーリエ変換である。
その結果、伝送された光束のスペクトル幅に反比例し、かつ各センサの光路差C 1十△i、−△iに集中する3個の空間拡張応答(5pace extensi on raspo%8−)が得られる。
第2A図、第2B図、第2C図および第2D図は光束における変調周波数へ(の 値に対する作用を示す。第2A図と第2C図とは、2つの異った変調周波数によ り符号化された任意の光線スペクトルの線図である。第2B図と第2D図とはフ ーリエ変換により復調後に得られた信号を示し、第2B図の信号は第2A図の光 束に対応し、第2D図の信号は第2C図の光束に対応する。フーリエ変換後は、 同じ光路差の値りにおいては横方向の応答は得られず、いずれか2個のセンサ間 の符号化周波数の差が、各センサにより伝送される光束のフーリエ変換の空間範 囲BTより大きい限りは簡単に識別し、かつ隔離することが可能なることが判る 。
第3A図、第3B図、第3C図および第3D図は、フーリエ変換復調後に得られ た横方向応答+Δiの波形に対スルセンサのスペクトラルトランスミッションの 変化の作用を示す。センサの検出エレメントにより伝送されるスペクトルが第3 A図と第3C図とに示され、対応する横方向の応答+△iが第3B図と第3D図 とに示されている。センサの検出エレメントにより伝送されるスペクトルにおい て得られた情報は復調された信号において得られた情報に直接関係し、その関係 は7−リエ変換タイプである。
その結果、本発明による方法と装置とは共通の非干渉性キャリヤを用いて、共通 の光学ライン上で複数のセンサからのスペクトル情報を多重化するために用いる ことができる。
非多重化された信号は以下のように処理される。
回路22の検出手段が、各種のセンサに関係する横方向応答子△iに対応する干 渉ゾーンを記録する。各センサに対して、有用な信号は以下の形態をとる。
5i(D)=ΣBTi(の+% BT i (D−△()この関係において、最 初の項は重ねられつつある各種センサの直接的成分に対応し、第2の項は対応す るセンサC(の挙動に直接関係する。
例えば差動増幅、あるいはAC結合、あるいはまたデジタル減算による、適当な アナログあるいはデジタル処理により、前記関係式における第1の項の総計に対 する直接的なバックグラウンドが除去され、有用な信号即ち前記関係式の第2の 項のみがデジタル化される。
その後、特性的な光路差Δiの近くで得られる値に対して逆フーリエ変換を得る ようデジタル化方法(コンピュータプログラム、あるいは特殊FFTタイプ回路 )が採用され、このようにして、センサCiの挙動即ちB(σ)Ti(σ、X) を表わす情報にアクセスできるようにする。
光源10におけるドリフトの可能性を排除するために、構成が組立体Ct −D Ci と類似であるが、検出エレメントを含まない参照経路を利用することが有 利である。この参照経路に対応する非多重化信号を処理して光源からのスペクト ルでのエネルギ分布即ちB(σ)を検出し、かつ各種のセンサに有効に関係する 、伝送における変動Ti(σ、X)K関する精度を上げるようにする。
変形においては、各種のセンサCiの検出エレメントは、スペクトラルトランス ミッションが測定すべき物理的大きさXの所定値の近くで急に変動するオン/オ フタイプとすればよい。そのような検出エレメントの挙動は概ね以下の式により 表現し5る。
Ti(a、X)=O(X<Xoの場合)Ti (a 、X )=Tj (σ)( X>XOの場合)これらの状況下において、スペクトル情報自体は相対的に余り 重要でないが、検出エレメントのスペクトラルトランスミッションが急に変動す るときの所定値Xoに関係する物理的大きさXの状態は岸に検出エレメントから の一貫した伝送を評価することにより検出できる。
光源10が、中央の波長がλ0で、スペクトルの幅が△λである均一タイプのも のであると想定すれば、有用な信号は以下のように表現される。
同調位置△iによる単純な2π位相変調で、有用な信号の振幅ETo を評価し 、かクセンサの検出エレメントが、¥<、¥oの値に対応するスペクトラルトラ ンスミッションの状態にあるか、X>XoO値に対応するスペクトラルトランス ミッション状態にあるか推定する上で十分である。前述のように、各種センサの 伝送を永久的にモニタし、そのため光源の作動上の変動による問題を排除できる のであれば、何ら検出エレメントを含まない参照経路を用いることが有利であろ う。
−第4図は本発明によるセンサ符号化装置組立体の好適な実施例を示す。
光源10をセンサに接続する光ファイバ14の端は、偏光子pに付与される平行 光線のビームを提供するコリメータ24の焦点位置に位置付けされる。偏光子に は、その軸線に対して平行に切断された一方向性の複屈折材のプレート26が続 き、次に分析器Aが続き、その次にそのスペクトラルトランスミッションが測定 すべき物理的大きさXの関数で変動するセンサの検出エレメントが続(。前記組 立体により伝送される光線は、復調装置20の光ファイバ18に接続された光フ ァイバ16の端に焦点が来る出側光学装置3oにより集められる。前記プレート 26は舊り軸が緩かで、nR軸が急であることを特徴とする。偏光方向は軸が緩 かで45度の角度にあり、偏光子pと分析器Aとの組立体は交差、あるいは平行 に配置される。光線の2つの偏光状態の間の干渉のために、前記センサと符号化 装置との組立体により伝送される光束は、それにより提供される光路差に′等し い周波数として周期的、あるいは擬似周期的スペクトルを明示する。但し前記光 路差Δが光源10の干渉性の長さより大きく、△が以下の式により与えられる場 合である。
△;#(%L−nR)=g、Δ%(σ)ここで1=プレート26の厚さである。
前記の光路差はある程度まではスペクトルによって変わり、そのため復調装置に おいて、同じ構成を有しスペクトルに対する依存性の類似な複屈折干渉計を用い てその作用を微分的に補正すれば有利である。そのような補正は、特に使用光源 が幅の広いスペクトル(例えばフィラメントランプ)を提供する場合は有用であ る。
情報を復調するために用いる複屈折干渉計は(例えばブラバスーBraτais  タイプの)走査干渉計ちるいは(バビネット−EabiyLgg あるいはウ ォラストンーWotLagtos タイプの)固定干渉側でよい。走査干渉計連 続的に変えるに適した運動エレメントの移動量によって左右される単一の光電式 検出器により記録される。固定干渉計が用いられた場合、各センサに関係する有 用な信号は、該干渉計における光路差が、可動経路を移動させることなく得られ る、例えば荷電転送CODダイオードの帯片のような多点式検出器により記録さ れる。
復調干渉計の好適な実施例を第5図に示す。
この図において、光ファイバ18の端はコリメータ32の焦点位置に位置され、 偏光子pに付与される光線の平行ビームを提供する。この偏光子に、第4図のプ レート26と構成が同一の複屈折材のプレート34が続(。
複屈折材のプレート34には、ウォラストン(Wollas−ton ) 7” Jダム36が続き、該プリズムは、当該装置の光軸に対して傾斜している面に沿 って相互に積重ねられ、かつ要素プリズム40の速い軸に要素プリズム38の遅 い軸を一致させて交差(〜て配置した2個の複屈折要素プリズム38と40とに より構成されている。(当該装置の光軸上の)領域の中心においては前記2個の プリズムの厚さは同じである。ウォラストンプリズム36には分析器Aが続き、 該分析器は、例えばCCDタイプの多点式直線検出器42上に干渉フリンジ領域 の像を形成する出側光学装置41と関連している。偏光子pと分析器Aとの組立 体は交差の形態かあるいは平行の形態であって、偏光の方向は複屈折プレート3 4の中立軸に対して45度の角度にある。
これらの状態において、復調装置20による光路差りは光軸に対して垂直であっ て、かつそれに沿って多点式検出器42の感光エレメントが整合している優先的 な光学的方向Xに沿って直線的に変化する。
実際にはセンサと符号化装置との組立体の−、方の複屈折プレート26に対応す る復調装置の各々の複屈折プレート34は変調装置の光軸に対して平行の細心の 周りを回転するよう装着されたディスクであって、各種の複屈折プレートを当該 装置の光軸に連続的に持って来て、受光光ファイバ18により伝送される光線信 号を非多重化するようディスクを回転させる駆動装置と関連したディスクにより 担持されている。
さらに、本発明による装置において用いられるセンサは測定すべき第1の物理的 大きさX、例えば二元混合の濃度に対して感応するエレメントを含み、一方各セ ンサの特性である変調周波数は何らかの他の物理的大きさY。
例えば温度の関数として変動する。この場合、本発明において用いられる非多重 化、検出および処理手段は双方の物理的大きさの値に同時にアクセスできるよう にする。
但し、復調された信号における横方向応答の位置十△は符号化する(したがって 物理的大きさYの値を得る)ために使用する変調周波数の値を定量化するに適し 、センサの検出エレメントのスペクトラルトランスミッション(したがって大き さXの値も)が適当な処理(零周波数のバックグラウンドおよび逆フーリエ変換 の除去)の後光路差+△について記録された復調信号から検出できることである 。
さらに、センサの検出エレメントのスペクトル伝送が双方の物理的大きさXとY との関数であるとすれば、第2の物理的大きさYを独立して測定できる可能性に よって、Yによって作用されるスペクトラルトランスミッションの効果を除去し 、したがって物理的大きさXの値を正確に得ることができる。
国際調査報告

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.そのスペクトラルトランスミッションが測定すべき物理的大きさXの関数と して変化する検出エレメント(28)をそれそれ含み非干渉性光線ビームにより 照射されるセンサを含み、光線信号をスペクトル分析手段(20,22)に伝送 するヤンサ(C1,C2・・・・・・Ci)により物理的大きさを遠隔検出する オプトエレクトロニクス式方法において、該当センサの特性である周波数におけ るスペクトルの周期的あるいは擬似周期的変調を各センサの検出エレメントによ り伝送される光線上に重ね、このように変調された信号を光ファイバ(18)を 介して前記スペクトル分析手段(20,22)まで伝送し、各ヤンサに関係する 信号を隔離するために光学的にフーリエ変換を行うことにより信号を復号化即ち 非多重化し、次いで対応する物理的大きさXの値を得るために前記信号を処理す ることを特徴とする物理的大きさを遠隔検出するオプトエレクトロニクス式方法 。
  2. 2.請求の範囲第1項に記載の方法において、スペクトル変調符号化が、センサ の検出エレメント(28)に関連した所定構造の例えば複屈折プレート(26) を含む二波干渉計(DC)iにより各センサにおいて実施され、非多重化が、例 えばセンサの前記プレート(26)に同一の複屈折プレート(38)を含む二波 干渉計(20)により提供されることを特徴とするオプトエレクトロニクス式方 法。
  3. 3.請求の範囲第1項または第2項に記載の方法においてフーリエ変換から得ら れる信号が各ヤンサに対して記録され、かつ逆フーリエ変換タイプの数学的演算 がデジタル手段によつて該信号に対して実施されることを特徴とするオプトエレ クトロニクス式方法。
  4. 4.請求の範囲第3項に記載の方法において、センサのスペクトル変調周波数が センサの検出エレメントに作用するものと相違する第2の物理的大きさの関数と して変動し、信号がフーリエ変換により非多重化されて双方の大きさの値に同時 にアクセスできるようにすることを特徴とするオプトエレクトロニクス式方法。
  5. 5.請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、センサの検出エレメ ント(28)が対応する物理的大きさの所定値の近くでオン/オフモードで作動 し、各センサからの非多重化された信号の見掛けの強さがその所定値に関連する 物理的大きさの状態を推定するよう記録されることを特徴とするオプトエレクト ニクス式方法。
  6. 6.そのスペクトラルトランスミッシヨンが測定すべき物理的大きさの関数とし て変化する検出エレメント(28)をそれそれ含み、光フアイバ(16,18) によりスペクトル分析手段に接続されているセンサ(C1,C2,・・・Ci) に光ファイバ(12,14)により接続された非干渉性光源(10)を含み、各 ヤンサが当該センサの特性である周波数において検出エレメントにより伝送され た光線を周期的あるいは擬似周期的に変調するスペクトル変調符号化手段(DC 1,DC2,・・・・・・,DCi)を含み、各センサは全てのヤンサに対して 共通の光ファイバ(18)によりスペクトル分析手段(20,22)に接続され ており、前記スペクトル分析手段がその特性的な周波数によつて各ヤンサからの 信号を区別するために、センサから受取つた信号にフーリエ変換を光学的に実施 する二波干渉計(20)を含み、また非多重化された信号を検出し、かつこれら の信号を処理し検出された物理的大きさの値を推定するための検出および処理手 段(22)を含むことを特徴とする、物理的大きさを遠隔検出するオプトエレク トロニクス式装置。
  7. 7.請求の範囲第6項に記載の装置において、各々のスペクトル変調符号化手段 PCiが、対応するセンサの特徴である2つの波の間の光路差を導入するに適し た二波干渉計であることを特徴とするオプトエレクトロニクス式装置。
  8. 8.請求の範囲第6項または第7項に記載の装置において、各々のスペクトル変 調記号化手段DCiが、センサの検出エレメント(28)の直近において交差、 あるいは平行の偏光子p、4の間に位置され所定構造の複屈折プレート(26) を含むことを特徴とするオプトエレクトロニクス式装置。
  9. 9.請求の範囲第8項に記載の装置において、非多重化干渉計(20)が、それ ぞれ対応する方のセンサの複屈折プレート(26)と同一である一組の複屈折プ レート(34)を、これらのプレートを1個づつ干渉計(20)の光軸に合わせ る手段と共に含むことを特徴とするオプトエレクトロニクス式装置。
  10. 10.請求の範囲第6項から第9項までのいずれか1項に記載の装置において、 検出手段が各ヤンサに関連する有用な非多重化した信号の全てを記録する手段( 30)を含み、かつ処理手段が記録された信号に付与された逆フーリエ変換をデ ジタル的に実施する手段を含むことを特徴とするオプトエレクトロニクス式装置 。
  11. 11.請求の範囲第10項に記載の装置において、スペクトル変調符号化手段( DCi)がセンサの検出エレメント(28)に作用するものと相違する第2の物 理的大きさに感応し、かつ前記処理手段が前記大きさの双方の値を同時に検出で きることを特徴とするオプトエレクトロニクス式装置。
  12. 12.請求の範囲第6項から第9項までのいずれか1項に記載の装置において、 センサの検出エレメント(28)が対応する物理的大きさの所定の値の近くでオ ン/オフモードで作動するタイプであり、かつ検出手段(22)が各ヤンサに関 連する非多重化した信号の見掛げの強さを記録する手段を含むことを特徴とする オプトエレクトロニクス式装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008513741A (ja) * 2004-09-20 2008-05-01 オプセンス インコーポレイテッド 低コヒーレンス干渉法を使用する光センサ

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2626367B1 (fr) * 1988-01-25 1990-05-11 Thomson Csf Capteur de temperature multipoints a fibre optique
US4859844A (en) * 1988-02-24 1989-08-22 Hughes Aircraft Company Comb filter pressure/temperature sensing system
FR2632404B1 (fr) * 1988-06-03 1990-09-21 Elf Aquitaine Capteur interferometrique et son utilisation dans un dispositif interferometrique
GB2224114A (en) * 1988-09-12 1990-04-25 Secr Defence Fourier transform ultra-violet visible instrument
FR2641861B1 (fr) * 1989-01-18 1993-04-30 Photonetics Dispositif de mesure opto-electronique
FR2643145A1 (fr) * 1989-02-14 1990-08-17 Bertin & Cie Procede et dispositif de detection et de mesure d'une grandeur physique
FR2643730B1 (fr) * 1989-02-24 1991-09-20 Bertin & Cie Dispositif opto-electronique a codage spectral de la lumiere, et ses applications
FR2648600B1 (fr) * 1989-06-14 1991-09-27 Bertin & Cie Appareil opto-electronique de mesure a distance d'une grandeur physique
FR2661003B2 (fr) * 1989-12-26 1992-06-12 Commissariat Energie Atomique Capteur de champ electrique a effet pockels.
GB2239944B (en) * 1990-01-08 1993-12-08 York Ltd An optical fibre coupled sensor system
FR2657161B1 (fr) * 1990-01-12 1994-05-27 Bertin & Cie Dispositif de detection a distance d'une grandeur physique, fonctionnant en reflexion.
FR2673023B1 (fr) * 1991-02-14 1993-06-11 Bertin & Cie Recepteur de demultiplexage sequentiel pour un reseau de capteurs optiques a codage de modulation spectrale.
DE69206654T2 (de) * 1991-03-26 1996-07-11 Hamamatsu Photonics Kk Optischer Spannungsdetektor
US5191458A (en) * 1991-06-12 1993-03-02 Grumman Aerospace Corporation Optical electronic multiplexing reflection sensor system
EP0604582A1 (en) * 1991-09-18 1994-07-06 Iowa State University Research Foundation, Inc. Dual-wavelength photometer and fiber optic sensor probe
US5317524A (en) * 1991-09-19 1994-05-31 Allied-Signal Inc. Spectral signal analyzer system
US5255068A (en) * 1991-11-25 1993-10-19 Allied-Signal Inc. Fringe pattern analysis of a birefringent modified spectrum to determine environmental temperature
US5299869A (en) * 1992-08-19 1994-04-05 Hughes Aircraft Company Laser diode temperature sensing system
US5323229A (en) * 1992-08-31 1994-06-21 Science Applications International Corporation Measurement system using optical coherence shifting interferometry
US5513913A (en) * 1993-01-29 1996-05-07 United Technologies Corporation Active multipoint fiber laser sensor
US5381010A (en) * 1993-12-03 1995-01-10 Sleepair Corporation Periodically alternating path and alternating wavelength bridges for quantitative and ultrasensitive measurement of vapor concentration
AU680088B2 (en) * 1993-12-31 1997-07-17 Glass Block Constructions (Aust) Pty Ltd A block wall construction system and components thereof
JP3577349B2 (ja) * 1994-12-27 2004-10-13 株式会社東芝 光変調型センサおよびこのセンサを用いたプロセス計測装置
GB2305257B (en) * 1995-09-12 1999-08-18 Siemens Plc Improvements in or relating to spectrometers
US5825492A (en) * 1996-04-26 1998-10-20 Jaton Systems Incorporated Method and apparatus for measuring retardation and birefringence
JP2000065531A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Minolta Co Ltd 複屈折板を用いた干渉像入力装置
US6819435B2 (en) * 2000-04-12 2004-11-16 Nano Or Technologies Inc. Spatial and spectral wavefront analysis and measurement
DE10027533C1 (de) * 2000-06-02 2001-11-15 Ufz Leipzighalle Gmbh Verfahren und Anordnung zur mehrkanaligen Messung von Temperaturen mittels optischer Detektion der energetischen Bandlücke von Festkörpern
WO2002063620A2 (en) * 2001-02-06 2002-08-15 Nano-Or Technologies (Israel) Ltd. Multiple layer optical storage device
EP1476715B1 (en) * 2002-01-24 2018-10-10 Icos Vision Systems N.V. Improved spatial wavefront analysis and 3d measurement
US6850314B2 (en) * 2002-08-08 2005-02-01 Board Of Reagents University Of Houston Method for optical sensing
US20050148881A1 (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Fomitchov Ravel A. High-frequency intensity-modulated incoherent optical source for biomedical optical imaging
US7354172B2 (en) * 2004-03-15 2008-04-08 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Methods and apparatus for controlled lighting based on a reference gamut
US7605923B2 (en) * 2004-10-15 2009-10-20 Morgan Research Corporation Embeddable polarimetric fiber optic sensor and method for monitoring of structures
WO2006058423A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Opsens Inc. Birefringent optical temperature sensor and method
US7543981B2 (en) * 2006-06-29 2009-06-09 Mattson Technology, Inc. Methods for determining wafer temperature
DE102007046387A1 (de) 2007-09-21 2009-04-02 Khs Corpoplast Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Blasformung von Behältern
US9347832B2 (en) * 2008-05-15 2016-05-24 Bodkin Design And Engineering Llc Optical systems and methods employing a polarimetric optical filter
GB201313751D0 (en) * 2013-08-01 2013-09-18 Renishaw Plc Rotation Detection Apparatus
US10302494B2 (en) * 2014-12-18 2019-05-28 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining spectral information from a moving object
US10048192B2 (en) 2014-12-18 2018-08-14 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining spectral information from moving objects
WO2018126429A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Terminal, base station, and communication method
JP6945333B2 (ja) * 2017-04-21 2021-10-06 ミネベアミツミ株式会社 軸型トルク変換器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2300998A2 (fr) * 1975-02-11 1976-09-10 Anvar Dispositif pour la spectrometrie interferentielle a modulation selective
FR2340540A2 (fr) * 1976-02-05 1977-09-02 Anvar Dispositif pour la spectrometrie interferentielle a modulation selective
US4140393A (en) * 1976-02-23 1979-02-20 University Of Arizona Birefringent crystal thermometer
US4111050A (en) * 1977-07-14 1978-09-05 International Telephone And Telegraph Corporation Thermometer with birefringent sensing element in fiber optic coupling
IT1159115B (it) * 1978-09-22 1987-02-25 Cise Spa Strumento opto-elettronico per misure a distanza di temperature
SE438048B (sv) * 1980-06-16 1985-03-25 Asea Ab Fiberoptisk temperaturgivare baserad pa fotoluminiscens hos ett fast material, som er utsatt for den temperatur som skall metas
DE3208447A1 (de) * 1981-03-09 1982-09-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Farbmodulierter faseroptischer wandler
SE426262B (sv) * 1981-05-08 1982-12-20 Asea Ab Fiberoptiskt metdon
JPS5918923A (ja) * 1982-07-23 1984-01-31 Toshiba Corp 複屈折測定装置
US4536088A (en) * 1982-09-17 1985-08-20 Rashleigh Scott C Polarimetric Fabry-Perot sensor
DE3311809A1 (de) * 1983-03-31 1984-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Interferometrisches, eichbares fabry-perot-sensorsystem mit doppelbrechendem monomode-lichtwellenleiter
GB8320107D0 (en) * 1983-07-26 1983-08-24 Barr & Stroud Ltd Optical monitoring apparatus
FR2553878B1 (fr) * 1983-10-25 1987-04-17 Telecommunications Sa Systeme optique de reperage de position
US4632551A (en) * 1984-06-11 1986-12-30 Litton Systems, Inc. Passive sampling interferometric sensor arrays
SE458160B (sv) * 1984-08-09 1989-02-27 Daimler Benz Ag Foerfarande foer fiberoptisk spektralkodad oeverfoeri ng av maetvaerden och anordningar foer utoevande av foerfarandet
US4699513A (en) * 1985-02-08 1987-10-13 Stanford University Distributed sensor and method using coherence multiplexing of fiber-optic interferometric sensors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008513741A (ja) * 2004-09-20 2008-05-01 オプセンス インコーポレイテッド 低コヒーレンス干渉法を使用する光センサ

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JPS63502778A (ja) 1988-10-13
ATE60132T1 (de) 1991-02-15
JPH0781815B2 (ja) 1995-09-06
FR2595820B1 (fr) 1990-01-05
WO1987005692A2 (fr) 1987-09-24
ES2021068B3 (es) 1991-10-16
WO1987005692A3 (fr) 1988-04-21
FR2595820A1 (fr) 1987-09-18
EP0241332A2 (fr) 1987-10-14
ES2021067B3 (es) 1991-10-16

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