JPH01221628A - 温度センサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバの端面に配置した化合物半導体を透
過する光の吸収端波長が温度に依存して変化するのを利
用した反射型の温度センサに関する。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭６１−１５９１２４号公報に開示
された従来の温度センサのヘッド部分を示す断面図であ
る。光ファイバ１の先端面には接着剤２ａを塗着して例
えばＧａＡｓ等の化合物半導体片３が接着固定され、更
にこの化合物半導体片３の前面には同じく接着剤２ｂを
塗着して銀、クロム等の反射板４を接着し、次いでこれ
ら反射板４．化合物半導体片３を覆う如くに一端を閉じ
た保護管５を外嵌固定して構成しである。

上述の如くヘッド部分が構成された温度センサにおいて
は、図示しない光送信部から光ファイバ１を経由して伝
送された所定波長分布の光が接着剤２ａを透過した後、
化合物半導体片３を透過し、次いで接着剤２ｂを透過し
て反射板４にて反射される。その反射光は再び接着剤２
ｂ、化合物半導体片３及び接着剤２ａを順に透過し、光
ファイバ１を経由して光受信部（図示せず）へ入射する
。

化合物半導体片３は、温度に依存して光の吸収端波長が
真北する性質を有しており、所定波長分布の光が化合物
半導体片３を透過する場合、保護管５の外部から化合物
半導体片３に伝導される熱の温度に対応して所定波長以
下の光を吸収し、それ以上の波長の光を透過する変調を
行う。この結果、化合物半導体片３によって変調され、
光受信部へ入射する光量の変化に基づいて温度の計測が
行われるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の如く構成された温度センサにおいては
、ヘッド部分の光路中に接着剤層が往路、復路台せて４
回あるので、接着剤の熱によるわず°かな体積変化及び
屈折、重度化が光量に及ぼす影響は大きい為、測定精度
を高めるには限界があり、また接着剤層の厚さのばらつ
きによる測定精度のばらつきを抑えることも難しいとい
う問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光路
に接着剤を介在させない構成をとることにより、安定し
た測定精度が得られる温度センサの提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る温度センサは、温度に応じて光透過特性
が変化する半導体を保持筒体の内部に嵌入固定し、前記
半導体と光ファイバ端面及び反射板とが接触しないよう
に配置したものである。

〔作用〕

本発明においては半導体が保持筒体の内部に嵌入固定さ
れて光ファイバ端面及び反射板と接触しないように配置
されることにより、光ファイバ端面からの出射光は半導
体だけを透過した後、反射板によって反射されて再び半
導体だけを透過して光ファイバ端面へ入射される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第１図は本発明に係る温度センサ（以下、本
発明装置という）のヘッド部分の構造を示す断面図であ
り、１は光ファイバである。

光ファイバ１の外径より一回り小径の例えば円盤状の化
合物半導体片３は、温度に依存してこれを透過する光の
吸収端波長が変化する性質を有しており、これの両面に
は例えばＺｒ０ｇ等の反射防止膜７．７が蒸着しである
。該化合物半導体片３は、外径が光ファイバ１の外径と
略等しく、化合物半導体片３の厚さより長い筒状をなす
、前記保持筒体たるスペーサ６の中間部分に内嵌され、
化合物半導体片３の周面とスペーサ６の内周面とが接着
剤２によって接着固定されている。

化合物半導体片３を保持するスペーサ６は光ファイバｌ
の端面に光軸を一致させて配設してあり、スペーサ６の
先端側には、これの外径と略等しい外径を有するガラス
、又はシリコン等から成る基板４ｂの一面にアルミニウ
ム等の誘電体薄膜を反射膜４ａとして蒸着した反射板４
が配設され、スペーサ６の先端側の端面と反射膜４ａと
が対向されている。つまり、スペーサ６は、光ファイバ
ｌと反射板４との間に介装され、化合物半導体片３の両
面の反射防止膜７と光ファイバ１の端面及び反射板４の
反射１１４ａとは夫々接触せず空間が形成されている。

そして、これら光ファイバ１の先端部分、スペーサ６及
び反射板４は有底筒状の保護管５が外嵌されて固定され
ている。

次に上述の如く構成された本発明装置の組立手順につい
て説明する。化合物半導体片３は例えば■族とＶ族の元
素とから成るＧａＡｓ、又は■族とＶ族の元素とから成
るＣｄＴｅを予め所定の大きさに切断し、これの両面に
反射防止膜７を蒸着する。そしてこれをスペーサ６内へ
嵌入し、化合物半導体片３の外周面とスペーサ６の内周
面とを接着固定する０次に保護管５内へ基板４ｂに反射
膜４ａを蒸着した反射板４及び前記化合物半導体片３を
保持させたスペーサ６を順次挿入し、最後にその先端部
分の周面に接着剤を塗布した光ファイバ１を挿入して突
き当った状態で保護管５と接着固定する。

さて、以上の如く構成された本発明装置においては、図
示しない光送信部から所定波長分布の光が出射されると
、その光は光ファイバ１を経由して化合物半導体片３を
透過し、反射膜４ａにて反射された後、再び化合物半導
体片３を透過して光ファイバ１を経由して同じく図示し
ない光受信部へ入射される。このときに外部の温度に応
じて化合初手導体片３に吸収される光量の変化に基づい
て温度が計測される。

なお、本実施例においては、化合物半導体片を透過した
光を反射するのに反射膜を蒸着したものを用いであるが
、これに限定されるものではなく、従来の銀、又はクロ
ム等から成る反射板を用いても良い。しかし、従来の反
射板においては成形による厚さむらがあり、それが測定
精度に影響を及ぼす戊があるので、高精度で均一な反射
面を得る為にも反射膜を被着（蒸着）したものを用いる
方が望ましい。

また、本実施例においては、化合物半導体片に反射防止
膜を被着（蒸着）しであるが、これは化合物半導体片の
前後において光が空気層を通過する際の屈折率の影響を
排除する為であり、必ずしも設ける必要はなく、信号処
理によって対処することも可能である。

更に本実施例においては、化合物半導体片をスペーサ内
に固定する手段として接着剤を使用しているが、これに
限定されるものではなく、確実に固定できる構成であれ
ば良い。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明に係る温度センサにおいては、従来
のように光路中、即ち化合物半導体片の前後に接着剤層
が介在しない為、接着剤の熱的変化によって検出光量が
影響を受けることはないので、測定精度が高められると
共に安定する等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明に係る温度センサの要部断面図、第２図は従来品の
断面図である。 １・・・光ファイバ　３・・・化合物半導体片　４・・
・反射板　６・・・スペーサ なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバ端面からの出射光を温度に応じて光透過
   特性が変化する半導体に透過させ、該半導体を介して前
   記光ファイバ端面と対向配置された反射板によって再び
   前記半導体に透過させて前記光ファイバ端面へ入射する
   ようになしてある温度センサにおいて、 内部に前記半導体を嵌入固定する保持筒体を備え、前記
   半導体と前記光ファイバ端面及び反射板とが接触しない
   ように配置してあることを特徴とする温度センサ。