JPH02249949A - 光ファイバ - Google Patents
光ファイバInfo
- Publication number
- JPH02249949A JPH02249949A JP1070348A JP7034889A JPH02249949A JP H02249949 A JPH02249949 A JP H02249949A JP 1070348 A JP1070348 A JP 1070348A JP 7034889 A JP7034889 A JP 7034889A JP H02249949 A JPH02249949 A JP H02249949A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- gas
- recess
- core
- cladding
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Links
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 9
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用公費〉
本発明は、雰囲気中の対象気体を長手方向に沿って分布
的に検知することができろ光ファイバに関する。
的に検知することができろ光ファイバに関する。
〈従来の技術〉
従来、光ファイバを用いて気体を検知する技術としては
、０ＰＴＩＣＳ ＬＥＴｒＥＲＳ Ｖｏｌ、 １２．
＆６． Ｐ、 ４３７〜４３９ （１９８７）に示され
るものがある。すなわち、直径１．８μｍ１長さ１０腫
の光ファイバをメタンガス雰囲気下に曝し、光ファイバ
のエバネッシェント波を利用して、光がメタンガスの有
する特定波長の吸収により減衰することを検知するもの
である。
、０ＰＴＩＣＳ ＬＥＴｒＥＲＳ Ｖｏｌ、 １２．
＆６． Ｐ、 ４３７〜４３９ （１９８７）に示され
るものがある。すなわち、直径１．８μｍ１長さ１０腫
の光ファイバをメタンガス雰囲気下に曝し、光ファイバ
のエバネッシェント波を利用して、光がメタンガスの有
する特定波長の吸収により減衰することを検知するもの
である。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上述した従来技術では、局部的な雰囲気
の気体濃度を検知するだけであるので、一般のガスセン
サと同様に広範囲に亘って分布的に検知するには、測定
範囲に複数個のセンサを設置しなければならない。また
、ファイバ自体も、１．８μｍと極細径のものを使用す
るため強度的な問題もある。
の気体濃度を検知するだけであるので、一般のガスセン
サと同様に広範囲に亘って分布的に検知するには、測定
範囲に複数個のセンサを設置しなければならない。また
、ファイバ自体も、１．８μｍと極細径のものを使用す
るため強度的な問題もある。
本発明はこのような事情に艦み、１本で広範囲に亘って
分布的に気体を検知できる光ファイバを提供することを
目的とする。
分布的に気体を検知できる光ファイバを提供することを
目的とする。
く課題を解決するための手段〉
前記目的を達成する本発明にかかる光ファイバは、コア
部と、クラッド部と、この周囲に施されて少なくとも検
知対象ガスを透過する透気性被覆材とからなり、上記ク
ラッド部の表面には光軸方向に沿って少なくとも一条の
凹部が形成されてなることを特徴とする。
部と、クラッド部と、この周囲に施されて少なくとも検
知対象ガスを透過する透気性被覆材とからなり、上記ク
ラッド部の表面には光軸方向に沿って少なくとも一条の
凹部が形成されてなることを特徴とする。
く作 用〉
雰囲気ガス中の検知対象ガスが透気性被覆材を透過して
凹部に入ると、このガスにより光ファイバのコア部外を
伝達するエバネッシエント波の特定波長が吸収されろ。
凹部に入ると、このガスにより光ファイバのコア部外を
伝達するエバネッシエント波の特定波長が吸収されろ。
すなわち、検知対象ガスは物質特有の吸収波訊を持って
おり、そこでその特定波長の光が減衰されるので、特定
波長において局部的にファイバの伝送損失が増加する。
おり、そこでその特定波長の光が減衰されるので、特定
波長において局部的にファイバの伝送損失が増加する。
したがって、後方散乱光測定機で光ファイバの長手方向
に亘る損失分布を測定することにより、検知対象ガスが
入った箇所を検知することができる。
に亘る損失分布を測定することにより、検知対象ガスが
入った箇所を検知することができる。
く実 施 例〉
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図には一実施例にかかる光ファイバの断面を示す。
同図に示すように、この光ファイバはコア部１とクラッ
ド部２とその周囲に被覆した透気性被覆層３とからなり
、クラッド部２には光軸方向に沿って連続する一条の凹
部４が形成されている。この凹部４は断面略円形をして
その被覆層３側の入口部が直径より狭くなっており、底
部はコア部１近傍まで至っている。この凹部４は、被覆
層４ができるだけ入り込まないで中空となるように形成
する必要があり、そのためには入口が狭く、内部が広が
るような形状とするのが好ましい。
ド部２とその周囲に被覆した透気性被覆層３とからなり
、クラッド部２には光軸方向に沿って連続する一条の凹
部４が形成されている。この凹部４は断面略円形をして
その被覆層３側の入口部が直径より狭くなっており、底
部はコア部１近傍まで至っている。この凹部４は、被覆
層４ができるだけ入り込まないで中空となるように形成
する必要があり、そのためには入口が狭く、内部が広が
るような形状とするのが好ましい。
このような光ファイバをあるガス雰囲気に配すると、ガ
スが透気性被覆層３を透過して凹部４内に入る。このガ
スはその物質特有の吸収波長を有しているのでその特定
波長においてその箇所で吸収損失が生じる。
スが透気性被覆層３を透過して凹部４内に入る。このガ
スはその物質特有の吸収波長を有しているのでその特定
波長においてその箇所で吸収損失が生じる。
すなわち、光フアイバ内を伝送する光の光強度分布を表
す第２図に示すように、光は屈折率の高いコア部１から
しみだして伝わり、コア部１外を伝わるエバネッシ工ン
ト波の一部は凹部４内にはみ出して伝わることになるの
で、この凹部４内にあるガスが存在するとその箇所でそ
のはみだした光の特定波長が減衰される。したがって、
その特定波長において局部的に伝送損失が増大すること
になり、後方散乱光測定機により光ファイバの長手方向
に亘る伝送損失分布を測定することにより、伝送損失増
の箇所、すなわちガスの存在箇所を特定することができ
る。
す第２図に示すように、光は屈折率の高いコア部１から
しみだして伝わり、コア部１外を伝わるエバネッシ工ン
ト波の一部は凹部４内にはみ出して伝わることになるの
で、この凹部４内にあるガスが存在するとその箇所でそ
のはみだした光の特定波長が減衰される。したがって、
その特定波長において局部的に伝送損失が増大すること
になり、後方散乱光測定機により光ファイバの長手方向
に亘る伝送損失分布を測定することにより、伝送損失増
の箇所、すなわちガスの存在箇所を特定することができ
る。
ここで、透気性被覆層３は、少なくとも検知対象とする
ガスを透過する被覆材で形成すればよく、特に限定され
ない。
ガスを透過する被覆材で形成すればよく、特に限定され
ない。
また、凹部の形状、数、深さ、大きさ２位置等も特に限
定されず、例えば、形状は放物線形、半円形、矩形、三
角形等でもよく、例えば、上述したように中空となるの
を確実にするために、第３図に示すように、凹部の入口
部は狭い溝として内部が断面円形に広がったような凹部
４Ａとすることもできろ。また、数は、コア部１を挾ん
で対称に２本設けるなどしてもよい。さらに、深さ、大
きさは光ファイバが設置される条件等を考慮して最も適
切なものを選定すればよく、例えば深さ、大きさを大き
くすれば検知感度が増大するようになる。また、凹部ｌ
よ、光ファイバの端から端まで連続して形成されていな
く、断続的であってもよく、例えば検知ガスが存在しや
すい部分にのみ凹部を形成することもできる。
定されず、例えば、形状は放物線形、半円形、矩形、三
角形等でもよく、例えば、上述したように中空となるの
を確実にするために、第３図に示すように、凹部の入口
部は狭い溝として内部が断面円形に広がったような凹部
４Ａとすることもできろ。また、数は、コア部１を挾ん
で対称に２本設けるなどしてもよい。さらに、深さ、大
きさは光ファイバが設置される条件等を考慮して最も適
切なものを選定すればよく、例えば深さ、大きさを大き
くすれば検知感度が増大するようになる。また、凹部ｌ
よ、光ファイバの端から端まで連続して形成されていな
く、断続的であってもよく、例えば検知ガスが存在しや
すい部分にのみ凹部を形成することもできる。
さらに、凹部の深さを深くして感度を上げろ効果を、コ
ア部を中心から凹部方向に移動することにより得ること
もできる。但し、コア部をクラッド部の中心に配置して
おくと外径調心が可能となり、接続が容易になるという
利点がある。
ア部を中心から凹部方向に移動することにより得ること
もできる。但し、コア部をクラッド部の中心に配置して
おくと外径調心が可能となり、接続が容易になるという
利点がある。
次に、第１図に示す光ファイバの製造例を示す。
まず、常法により通常の単一モード光ファイバ用の母材
を製造し、これを切断・加工・研磨して凹部４となる溝
を有する母材を形成する。この母材を例えば炉の温度２
０５０℃で加熱溶融させ、線速５０ｍ／分、張力４０ｇ
で線引きすると共に、同時に透気性被覆層３を被覆する
ことにより、上記実施例の光ファイバが形成される。
を製造し、これを切断・加工・研磨して凹部４となる溝
を有する母材を形成する。この母材を例えば炉の温度２
０５０℃で加熱溶融させ、線速５０ｍ／分、張力４０ｇ
で線引きすると共に、同時に透気性被覆層３を被覆する
ことにより、上記実施例の光ファイバが形成される。
ここで、この光ファイバのクラッド部２の径は１２５μ
ｍ１スポツトサイズは５．１μｍ１遮断波長は１．２μ
ｍであり、コア部１の中心から凹部４の底部までの距離
が７μｍ、凹部４の深さは５０μｍである。また、被覆
層３としては、屈折率が石英とほぼ等しい紫外線硬化性
樹脂を使用し、仕上り径を２５０μｍとした。
ｍ１スポツトサイズは５．１μｍ１遮断波長は１．２μ
ｍであり、コア部１の中心から凹部４の底部までの距離
が７μｍ、凹部４の深さは５０μｍである。また、被覆
層３としては、屈折率が石英とほぼ等しい紫外線硬化性
樹脂を使用し、仕上り径を２５０μｍとした。
かかる光ファイバを５００ｍ試作し、そのうち５０ｍの
部、分を容器で囲こみ、この容器内に５％濃度のメタン
ガスを充満させた結果、１．３３μｍ帯で０．３５ｄＢ
の伝送損失増が検知このように、本％１ｌＪ１の元ファ
イバぼ従来の光ファイバと同様な製造工程で容易に製造
することができ、１本の光ファイバを測定域に配するだ
けで、検知対象ガスを長手方向に亘って分布的に検知す
ることができろ。
部、分を容器で囲こみ、この容器内に５％濃度のメタン
ガスを充満させた結果、１．３３μｍ帯で０．３５ｄＢ
の伝送損失増が検知このように、本％１ｌＪ１の元ファ
イバぼ従来の光ファイバと同様な製造工程で容易に製造
することができ、１本の光ファイバを測定域に配するだ
けで、検知対象ガスを長手方向に亘って分布的に検知す
ることができろ。
第１図は本発明の一実施例にかかる光ファイバの断面図
、第２図はその光強度分布を示す説明図、第３図は他の
実施例にかかる光ファイバの断面図である。 図 面 中、 １はコア部、 ２はクラッド部、 ３は透気性被覆層、 ４は凹部である。
、第２図はその光強度分布を示す説明図、第３図は他の
実施例にかかる光ファイバの断面図である。 図 面 中、 １はコア部、 ２はクラッド部、 ３は透気性被覆層、 ４は凹部である。
Claims (2)
- （１）コア部と、クラッド部と、この周囲に施されて少
なくとも検知対象ガスを透過する透気性被覆材とからな
り、上記クラッド部の表面には光軸方向に沿って少なく
とも一条の凹部が形成されてなることを特徴とする光フ
ァイバ。 - （２）請求項１記載の光ファイバにおいて、凹部はその
入口部が狭く、内部が広くなった形状である光ファイバ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070348A JP2716057B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070348A JP2716057B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249949A true JPH02249949A (ja) | 1990-10-05 |
| JP2716057B2 JP2716057B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=13428835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1070348A Expired - Lifetime JP2716057B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716057B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5853739A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-30 | ウエスチングハウス・エレクトリツク・コ−ポレ−シヨン | 光フアイバ式不純物検出装置 |
| JPS629255A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 湿度の測定方法およびこれに使用する湿度センサ |
| JPS638536A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Japan Steel & Tube Constr Co Ltd | 液体検知用センサ |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1070348A patent/JP2716057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5853739A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-30 | ウエスチングハウス・エレクトリツク・コ−ポレ−シヨン | 光フアイバ式不純物検出装置 |
| JPS629255A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 湿度の測定方法およびこれに使用する湿度センサ |
| JPS638536A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Japan Steel & Tube Constr Co Ltd | 液体検知用センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2716057B2 (ja) | 1998-02-18 |
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