JPH0288905A - 光学式変換装置 - Google Patents

光学式変換装置

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JPH0288905A
JPH0288905A JP1205565A JP20556589A JPH0288905A JP H0288905 A JPH0288905 A JP H0288905A JP 1205565 A JP1205565 A JP 1205565A JP 20556589 A JP20556589 A JP 20556589A JP H0288905 A JPH0288905 A JP H0288905A
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JP
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optical
interferometer
wavelength
signal
optical signal
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JP1205565A
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Inventor
Jolyon P Willson
ジョリアン ピーター ウィルソン
Darran Kreit
ダーラン クライト
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Gemalto Terminals Ltd
Original Assignee
Schlumberger Industries Ltd
Schlumberger Electronics UK Ltd
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Priority claimed from GB888826746A external-priority patent/GB8826746D0/en
Priority claimed from GB898914269A external-priority patent/GB8914269D0/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/268Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light using optical fibres

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は光学式変換装置に関し、さらに詳細には出願人
による英国特許出願第8720156号(公告筒220
9101A)に記載の変換器のような波長多重出力信号
を発生させる光変換器を有する種類の光学式変換装置に
関する。
(従来技術) 波長多重光学式位置検出器すなわち変換器は、前述した
英国特許出願に記載されている。この変換器は、LED
 (発光ダイオード)で発生させた広帯域スペクトル光
信号を発WILi3よび併合させるためのグレーデッド
・インデックス・ロッドレンズ及びガラスウェッジ格子
組立体を使用している0発散された光は、符号化された
ストリップによって反射させられ、併合させられたスペ
クトル中にある波長の組合わせは前記ストリップに対す
るレンズ格子組立体の位置の関数となる。
変換器からの併合信号は、単一の光ファイバに沿って検
出器へ伝達される。前記検出器は、もう一つのウェッジ
格子組立体で受け取られた信号を分離する。
代表的には10ビツトで符号化されたストリップが発散
された光信号の様々な波長を反射させるために前記変換
器において使用される。さらに別のチャンネルが参照チ
ャンネルとして使用する連続的なオン信号を提供するた
めに使用される。この参照チャンネルは、質の悪い光接
続器、曲がったファイバ及び発光ダイオードの寿命のよ
うな波長に依存しない様々な装置の損失を補うために使
用される。しかしながら、発光ダイオードの温度変化の
ような要因によって生ずる波長に依存する強度変化がさ
らに存在する。前記発光ダイオードはベルティア[PE
LTIER)冷却器を使用することにより安定した温度
を保つことができるが、これは高い温度におけるベルテ
ィア冷却器の寿命が低い(例えば125℃で1万時間)
ために、多くの応用において実用的な解決とはならない
従来の検出器のもう一つの欠点は、11個のデータチャ
ンネルが同時に処理されなければならないという事実で
ある。これは各チャンネルが別′々の発光ダイオードと
前置増幅器と位相感知検出器が要求されることを意味し
、宇宙空間のような応用においては重要な要素となる検
出器の大きさや重量を縮小するのが困難になる。
(発明の目的) 本発明の目的は、従来の光学式変換器とその検出器の欠
点の少なくともいくつかを軽減することである。
(発明の構成) 本発明の一側面によれば、広帯域の光信号源、前記光信
号源からの広帯域光信号を受け取るために接続された干
渉計、前記干渉計により伝達された光信号の波長を変化
させるための手段、前記干渉計により伝達された変化す
る波長の光信号を受け取りそれに反応して検出されたパ
ラメータで表わされる波長多重光出力信号を発生させる
ために接続された光学式変換器、及び前記変換器から光
出力信号を受取り検出するために接続された検出手段を
包含する光学式変換装置が提供される。
本発明の好ましい実施例では、前記変換器からの光出力
信号と前記干渉計からの変化する波長の光信号とを受取
ってさらに比較するために、前記検出手段が接続されて
いる。
好ましくは、前記干渉計からの変化する波長の光信号は
、前記変換器からの出力信号が比較される限界値を提供
するために使用され、それによって前記光信号源での波
長の変化及び前記干渉計での全ての伝達特性における変
化を自動的に補正するために使用される。
本発明の他の側面によれば、前記光源が、広帯域光源、
前記光源からの広帯域光信号を受け取るために接続され
た干渉計、及び前記変換器に応用するため掃引された波
長の光出力信号を発生させるべく前記干渉計によって通
過させられた波長を周期的に変化させる手段を包含する
波長多重光学式変換器のための可変波長光源が提供され
る。
前述した本発明の側面の両方において、前記干渉計は、
好ましくはファプリーベロー干渉計であり、前記広帯域
光源は、好ましくは異なっているけれども部分的に重な
っている出力スペクトルである少な(とも二つの発光ダ
イオードを包含している。
さらに、再び前述した本発明の側面の両方においては、
好ましくは前記干渉計によって伝達された光信号の振幅
をほぼ一定に維持するための*qm手段を提供し、該制
御手段は好ましくは前記干渉計によって伝達された光信
号を受け取るために接続された感光性検出器、前記感光
性検出器の出力と参照値を受け取り両者の差に依存する
制御信号を発生させるために接続された差分増幅器、前
記発光ダイオードに駆動電流を供給するための調節可能
な電流源、及び前記調節可能な電流源に接続され12.
前記制御信号に反応して前記発光ダイオードへの駆動電
流を変化させ前記の差を縮小させる制御回路を包含する
さらに本発明のもう一つの側面により、波長多重光信号
を受取りまたさらに前記波長多重光信号が発生する光源
の信号を受け取って両光信号が並列にフィルターをかけ
られる干渉計、前記干渉計によって通過させられた波長
を変化させるための手段、及び前記干渉計によって伝達
された二つの光信号を検出するための手段を包含する波
長多重光信号を復号化するための装置が提供される。
本発明は、添付図面を参照し例示のみによってより詳細
に説明される。
(実施例) 第1図で示した前記スペクトルは、符号化されたストリ
ップの位置にしたがって発散スペクトルの異なる波長を
反射させるために符号化された反射ストリップを使用し
ている光学式位置検出器から受け取るタイプのものであ
る0図示されたスペクトルのバンド幅はloOnmであ
る。各チャンネルはlあるいは0として受け取る。前記
0の状態のうち、0でないレベル2が光ファイバを通っ
て伝達したあとに存在し、また光ファイバの後方反射に
よって生ずる。前記スペクトルの包絡線は点線で示され
ている。オン/オフ状態の比率は典型的には4乃至6d
Bの範囲である。
ファブリーペロー干渉計(FP)はこのようなスペクト
ルを復号化するために利用され、FPの模式断面図が第
2図に示されている。これは2つの平行なある間隔dに
右いてFPを通る光路を示しており、各々反射率がR1
及びR2の半透過ミラー4および6を示す。
第3図はFPのスペクトル透過特性を示す。これは重な
らないスペクトル範囲(f s r)Δんごとに分離し
た幅δλのピーク(あるいは次数)の連続からなる。比
率Δλ/δλはフィネス1finessel と呼ばれ
、高精度のFPにおいては40乃至100の範囲にある
。理想的なFPにおいてはピークの透過は100%であ
るが、しかし実際は50乃至70%の範囲である。
透過されたピークの波長の位置は前記FPのミラーの間
隔dに依存する。dをλ/2変化させると、n次のピー
クはn+1(あるいはn−1)次のピークの位置に移動
する。それゆえ、もし前記fsrが150乃至200n
mの範囲にあるならば、n次の透過ピークについて第1
図の発光ダイオードのスペクトル全体にわたって走査す
ることができる。もし前記fsrが200nmでありフ
ィネスが50であれば、前記ピークの幅は4nmとなる
。これは前記ミラーの間の間隔を変化させることにより
前記ピークを走査し第1図のスペクトルを分離すること
を可能にする。
前記検出器においてFPを使用する光学式変換装置が第
4図に示されている。2つの発光グイオード光源8は2
つの光ファイバ10に広帯域の光を差し向ける。前記光
ファイバは光フアイバ接続器12に接続されており、該
接続器は光を2つの発光ダイオードから接続器の出力側
の1つに接続されている単一の光ファイバ14に伝達す
る。このファイバ14は光学式変換器16の入力に接続
される。前述した出願において検出器が記載されている
から、その詳細について説明しない。変換器16の出力
はさらに光ファイバ18に接続され1次に該光ファイバ
がFP20の入力に接続される。前記FP20の出力は
強度に比例した出力信号を提供する感光性検出器21を
照明する。前記FPの間隔を変化させることによって、
変換器16による全体スペクトルの出力を1で表わされ
るピークを検出するために走査することができ、その結
果、感光性検出器の出力から前記FPの位置を決定する
ことができる。
圧電結晶が(クィーンスゲート・インストルメント社に
よって製造されたWDIFP波長多重送信器におけるよ
うな)FPにおけるミラーの位置′を変化させるために
使用されてもよく、それらに加えられる電圧波形は第5
図で示すように時間に対するdの変化量に対応している
。これは簡単な三角波形である。感光性検出器21によ
り検出された前記FPの出力は三角波形の下側に示され
ている。それゆえ、1あるいは0のデータ値を表わす強
度は感光性検出器21により検出される。簡単のため、
6ビツト符号が第5図で示され、三角波形の負の傾きで
の出力が、正の傾きでの出力の鏡像になっていることが
わかる。大きなこぶ3は不完全なミラーのコーティング
によりデータチャンネルのグループの間で発生している
が、これらはデータ出力に何等重要な影響を及ぼさない
第4図の簡易な装置の欠点を克服し、また同時に必要な
光接続器の数を最小にしつつ変換器16かもの信号と比
較するために光源から参照信号を提供するため、第6図
に示すような本発明の光学式変換装置が提供される0本
装置は光ファイバ10を経由して接続器12に接続され
る2つの発光ダイオード光源8を包含しているが、前記
接続器12の出力は前記2つの発光ダイオードから(変
換器16の入力へ接続される代りに)FP50の入力へ
光を伝達する。前記FP50は第5図の三角波形によっ
て(たとえばミラーの間隔dを変化させて)駆動され、
その出力は第2の接続器52の入力口に接続される。前
記接続器52は、接続器の入力側での光が好ましくは1
00対lの比率で(もっと低い比率の使用が可能である
けれども)分割される2つの出力口54.56を有して
いる。
その出力口54を経由して接続器52を出た光の一部は
、光ファイバ14を経由して変換器16に向かい、該変
換器の出力は光ファイバ18を経由して第1感光性検出
器58に接続され、一方接続器52の他の出力口56を
出た光の一部は、調節可能な減衰器60を経由して第2
感光性検出器62に向かう。
発光ダイオード8と前記FP50の組合わせは、調整可
能な広帯域光源として作動し、変換器16に到達する光
が最初は一方向にその復信の方向に周期的に掃引された
波長を有するようになる。前記変換器16の出力は、そ
れゆえ波長多重送信であるのみならず時間多重送信とな
る。
感光性検出器58は、時間で変化する変換器16からの
出力スペクトルとそれと同時に時間で変化する前記FP
50からのスペクトル(例えば変換器16への入カスベ
クトル)を同時に監視する。これら2つのスペクトルは
第7図で示され、変換器スペクトル(a)・は各々lあ
るいは0の値で示される大小のピークから形成され、光
源スペクトル(b)は連続広帯域信号で形成されている
6両スペクトルが前記FP50を通る同一の光路を進む
ので、それらは両方ともミラーの間隔、ミラーの反射率
などによって同じ光学特性を示す、このことは、実際に
はミラーが完全に平坦かつ平行ではないために、非常に
重要となる。
前記検出器62により受け取られたスペクトルは、第8
図に示すように、変換器信号のための限界値として使用
される。前記2つの検出器58.62からの出力は比較
器66の入力に接続される。前記変換器スペクトルのレ
ベルが第8(a)図のグラフで示されるように減衰器6
0により適当な振幅に設定されている光源スペクトルの
レベルを上回った場合、比較器66の出力Cは第8(b
)で示されるように高くなる。このタイプの検出方法を
使えば、発光ダイオードの如何なる波長のドリフトも、
光源及び変換器スペクトルが同じ量だけまた同じ方向に
乱れるために自動的に補正される。
第1図及び第8図から明らかなように、前記スペクトル
の2つの端部における前記チャンネルに対する信号対雑
音比は、前記スペクトルの中央領域におけるチャンネル
に対する信号対雑音比よりもかなり悪くなる。この問題
は、前記FP50の出力における光信号の振幅(あるい
は強度)を11全部のチャンネルでほぼ一定に維持する
ための制御回路とともに、第6図の装置の多くの要素を
包含する第9図の改良された装置によって殆ど軽減され
る。
それゆえ、第9図の装置は、さらに前記光ファイバ10
.接続器12.前記FP50、及び接続器52を経由し
て一端は変換器16へ、また他の端は感光性検出器62
へ接続された2つの発光ダイオード8を包含しているが
、感光性検出器62の出力は、他の入力が参照電圧v3
を受け取るために接続されている差分増幅器70の1つ
の入力に接続されている。前記差分増幅器70の出力は
積分器72の入力に接続され、該積分器の出力はスイッ
チ74を経由して2つの発光ダイオード光源8に駆動電
流を供給する調節可能な電流源76の制御入力に接続さ
れる。前記積分器72は、のこぎり電圧波形を受け取る
ために接続された比較器80によって制御されるリセッ
トスイッチ78、スイッチ74、及び78を備え、該電
圧波形は前に述べた三角波形のかわりに前記FP50に
加えられる。即ち、こののこぎり波形は適当なのこぎり
波形発生器82により作られ、第9図の84に示されて
いる。
作動の間、比較器80は一時的にリセットスイッチ78
を閉じて、その後前記発生器82により発生させたのこ
ぎり電圧波形の上り勾配の立ち上がりの直後に前記スイ
ッチ74を閉じる。前記積分器72の出力は即座に上昇
をはじめ、前記電流源76により発光ダイオード8に供
給される電流において素早い立ち上がりを生ぜしめる。
しかしながら、前記FP50の伝達周波数が発光ダイオ
ード8の最初の中央周波数に接近するにつれて1.感光
性検出器62の出力は差分増幅器70の出力に対して極
性を変えるに十分増大する。これは前記積分器72の出
力を引き下げ、それゆえ発光ダイオード8への駆動電流
を減少させる。そのため発光ダイオード8の駆動電流は
一定駆動電流で生ずるであろうスペクトルの逆である曲
線に従うようになり、その結果、前記FP50の出力側
での光信号の振幅(あるいは強度)はその周波数範囲の
有用な部分にわたって均一になろうとする。これは第1
0図及び第11図で最もよ(理解でき、第1O図は、一
定駆動電流(91で示す)における前記FP50からの
発光ダイオード8への光出力信号の振幅の時間に渡る変
化を。
FP50の作動の半周期に対して90で示しており、一
方、第11図は第9図の回路で発生させた発光ダイオー
ド8への様々な駆動電流を92で示し、その結果の前記
FP50からの光出力信号の振幅の時間に渡る変化を再
び前記FP50の作動の半周期に対して91で示してい
る。同様に、第12図は同図の上側半分で示したように
、第10図のFP50の出力信号に対する様々なチャン
ネルのビット振幅の間での改善を示しており、第11図
の振幅は第12図の下側半分に示すように改善されてい
る。前記スペクトルの2つのピークにおけるチャンネル
95.96の改善された信号対雑音比は、第12図の下
側半分で明らかである。
前記発生器82で発生したのこぎり電圧波形の上り勾配
の最後の直前で、前記比較器80はスイッチ74を開き
、−時的に積分器72を再設定するためにリセットスイ
ッチ78を閉じ、その後、のこぎり電圧波形が次の上り
勾配を開始した直後に再びスイッチ74を閉じ、前述し
た作業と同一の作業の流れが繰り返される。
前記比較器80及びスイッチ74は、電流供給源76が
発光ダイオード8の過度に高い駆動電流を供給させない
ことを保証する。
感光性検出器58の出力は第6図及び第8図の実施例で
示した比較器66へ、あるいは前記参照電圧vllの所
定の比率、例えば50%の参照電圧を受け取るために接
続される他の入力を有する比較器へ接続することができ
る0代りに、また好まし≦は、第9図の86で示すよう
に、ピーク検出サンプル保持回路の入力に接続される。
前記回路86は比較器80からのリセット信号を前記リ
セットスイッチ78の作動と同時に受け取るために接続
されるリセット入力を有し、前記回路86の出力は2分
割電圧分割器87を経由して比較器88の1つの入力に
接続される。前記比較器88の他の入力は感光性検出器
62の出力に接続される。この構成とともに、前に述べ
た連続したONの参照チャンネルとして選択された第1
のチャンネルのために感光性検出器58で発生させた信
号のピーク振幅は、前記発生器82で発生させたのこぎ
り形波形の各周期のほぼ最初において回路86に蓄積さ
れ、前記電圧分割器87で発生させたこの半分の振幅は
、残りの10個のデータチャンネルのビット値を検出す
るための参照限界値として比較器88で使用される0本
発明のもう1つの実施例は第13図に示されている。こ
の実施例は、再び光ファイバ10を経由して接続器12
に接続されている2つの発光グイオード光源8を有して
いるが、前記接続器12は光の第一の部分を直接光ファ
イバ14に接続されている出力に伝達し、該光ファイバ
は再び変換器16の入力に接続されている。前記光の第
二の部分は接続器12の第二の出力に伝達され、第二の
出力は、光を減衰器124を経由してさらに向う側の接
続器126の第一の側の部分に伝達している光ファイバ
122へ接続されている。前記接続器126の第一の側
における他の接続口は、感光性検出器128に接続され
ている。接続器126の反対側における1つの接続口は
FP130の第一の側に接続されている。
変換器16の出力はさらに光ファイバ18に接続され、
該光ファイバは今度は光を接続器132の第一の側の接
続口に伝達する。接続器132の第一の側における他の
接続口は第二感光性検出器134に接続される。接続器
132の反対側における1つの部分は前記FP130の
第二の側に接続される。
接続器126の接続比率は、好ましくはおよそ100対
lであるが、前記装置はおよそ15対lの接続比率で作
動することが示された。接続器132は好ましくはおよ
そ3対lの接続比率である。
接続比率に差がある理由は、前記接続からFP130へ
の後方反射を減少させるためである。この接続は拡張ビ
ームコネクターで作られている。検出器12Bに届(こ
の後方反射は、変換器16によって検出器128に伝達
される信号強度を顕著に減少させずに、最小にしなけれ
ばならない、それゆえ、接続器126を左から右に通過
する光は、例えば−14dBだけ減衰し、一方、右から
左に通過する光は一2dBだけ減衰する。
接続器132における減衰レベルの違いは、これよりも
もっと小さい値であり、もしl対lの接続比率が使用さ
れたならば、i¥i前記減衰は両方向で同一となるであ
ろう、それゆえ、検出器128に届く光源の信号からの
後方反射は検出器128に届く変換器16からの信号よ
りもずっと大きく減衰する。
接続器126及び132の各々に対し15対l及び3対
1の接続比率であれば、装置全体の減衰はほぼ以下のよ
うになる。これらは、光ファイバの各長さに対して−L
dB、変換器に対し一20dB、FP130に対し一5
dB、減衰器124に対し一3dB、接続器126に対
し一14dB及び−2dB、及び接続器132に対し一
8dB及び−3dBの減衰レベルを仮定している。前記
接続器に対する値は各々左から右及び右から左に伝わる
光に対する値である。
減衰 変換器信号     −34dB 光源信号      −34dB 光源の後方反射   −37dB これらのレベルは妥当な値を示しているが、もし接続器
126及び132の接続比率が各々100対1及び1対
1に変化したならば、前記変換器信号及び後方反射され
た光源信号の間の減衰の差は7dBに増加する。
前記交換器16からの出力信号は光ファイバ18、接続
器132、FP 130、接続器126を通って通過し
、感光性検出器128に検出される。第5図に示した三
角波形が再び前記FP130のミラーの間隔dを変化さ
せて使用される、同時に光源の光が減衰器124、接続
器126、FP130.及び接続器132を経由して感
光性検出器134に伝達される。それゆえ、感光性検出
器128及び134は変換器からのスペクトル及び光源
スペクトルを同時に監視する。
前記2つのスペクトルがさらに第7図に示され、変換器
スペクトル(a)が各々lあるいはOの値を示す大小の
ピークから形成され、光源スペクトル(b)が連続的な
広帯域の信号で形成されている0両スペクトルは前記F
Pを通る同じ光路を通るので、それらはミラーの間隔、
ミラーの反射率などによって同じ光学特性を示す、既に
述べたように、このことはミラーが完全に平坦かつ平行
ではないために実際において非常に重要となる。
検出器134によって受け取られた光源スペクトルは、
第8図を参照して既に述べたように変換器信号に対する
限界値として使用できる。既に説明したように、このタ
イプの検出方法を使用して発光ダイオード光源の如何な
る波長のドリフトも、光源スペクトル及び変換器スペク
トルが同じ量だけかつ同じ方向に乱れるために1発光ダ
イオード光源の波長のドリフトは自動的に補正される。
さらに本発明のもう一つの実施例が第14図に示される
。これは、再び接続器12の片側に接続される2つの発
光ダイオード光源8を包含する。
前記接続器12は光源の光の第一の部分を変換器16に
伝達し、光源の光の第二の部分を二重口を有するFPフ
ィルター138に伝達する。変換器16の出力は前記F
P 138の同じ側に接続される。2つの感光性検出器
128及び134は変換器及び光源からのスペクトルを
各々受け取る。これら2つの感光性検出器からの信号は
第13図と同様に使用することができ、例えば光源スペ
クトルは変換器スペクトルに対する限界値として使用で
きる。
それゆえ、第13図及び第14図の実施例においてFP
を並列に通る光源及び変換器信号は、光源信号の波長の
ドリフトを自動的に補正するための有効な手段を与えて
いることが理解できる。
FP干渉計(あるいはフィルター)はまた光が伝わる方
向に対してミラーの角度を変化させることにより、波長
の範囲にわたり走査することができる。このようなフィ
ルターは、フレンケルとリンによる「高密度波長提供多
重ファイバ装置における光チヤンネル選択のための並列
の調節可能なエフロンフィルタ(Electronic
s Letters Vol、24゜No、 3. F
eb、 19881 Jで記載されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、光ファイバを通って光学式変換器から導かれ
る伝達後の典型的な変調された発光ダイオードスペクト
ル図である。 第2図は、ファブリーペロー干渉計の模式断面図である
。 第3図は、前記ファブリーペロー干渉計のスペクトル伝
達特性図である。 第4図は、波長多重信号を分離するためのファブリーペ
ロー干渉計を使用した光学式変換装置図である。 第5図は、前記ファブリーペロー干渉計に加えられる走
査電圧図、及び第4図の装置から得られた典型的な出力
スペクトル図である。 第6図は、本発明を実施した光学式変換装置図である。 第7図は、第6図の装置の変換器及び光源スペクトル図
である。 第8図は、前記信号スペクトルが前記光源スペクトルよ
りも大きいときに出力を発生させる比較器図、及び模式
的な比較図である。 第9図は、本発明による他の光学式変換装置図である。 第1O図から第12図は、第9図の装置の作動を説明す
るために有用な説明ダイヤグラムである。 第13図及び第14図は、本発明による光学式変換装置
のさらなる実施例である。 8 ・ 10・ 12 ・ 16 ・ 20 ・ 21 ・ 60 ・ 66 ・ 70 ・ 72 ・ ・・発光ダイオード ・・光ファイバ ・・接続器 ・・光学式変換器 ・・干渉計 ・・検出器 ・・減衰器 ・・比較器 ・・差分増幅器 ・・積分器 ■が間

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)広帯域の光信号源、前記光信号源からの広帯域光
    信号を受け取るために接続された干渉計、前記干渉計に
    より伝達された光信号の波長を変化させるための手段、
    前記干渉計により伝達された変化する波長の光信号を受
    け取りそれに反応して検出されたパラメータで表わされ
    る波長と時間で多重化された光出力信号を発生させるた
    めに接続された光学式変換器、及び前記変換器から光出
    力信号を受取り検出するために接続された検出手段を包
    含する光学式変換装置。
  2. (2)前記変換器からの光出力信号と前記干渉計からの
    変化する波長の光信号とを受取って、さらに比較するた
    めに前記検出手段が接続されている請求項(1)に記載
    の光学式変換装置。
  3. (3)前記干渉計からの様々な波長の光信号が、前記変
    換器からの出力信号が比較される限界値を提供するため
    に使用され、それによって前記光信号源での波長のドリ
    フト及び前記干渉計での全体の伝達特性における変化を
    自動的に補正するために使用される請求項(2)に記載
    の光学式変換装置。
  4. (4)前記検出器が、前記変換器からの光信号を受け取
    り、前記干渉計から光信号を受け取るために各々接続さ
    れた第一及び第二の感光性検出器と、前記感光性検出器
    の各々の出力を比較するために接続された比較器とを包
    含する請求項(3)に記載の光学式変換装置。
  5. (5)前記干渉計がファブリーペロー干渉計である前述
    の各請求項のいずれかに記載の光学式変換装置。
  6. (6)前記干渉計によって伝達された光信号の振幅をほ
    ぼ一定に維持するための制御手段を包含する前述の各請
    求項のいずれかに記載の光学式変換装置。
  7. (7)前記広帯域光信号源が電流で制御され、前記制御
    手段が、前記干渉計によって伝達された光信号を受け取
    るために接続された感光性検出器、前記感光性検出器の
    出力と参照値を受け取り両者の差に依存する制御信号を
    発生させるために接続された差分増幅器、前記広帯域光
    信号源に駆動電流を供給するための調節可能な電流源、
    及び前記調節可能な電流源に接続され前記制御信号に反
    応して前記広帯域光信号源への駆動電流を変化させ前記
    の差を縮小させる制御回路を包含する請求項(6)に記
    載の光学式変換装置。
  8. (8)前記制御回路が、前記制御信号を受け取るために
    接続された積分器、及び前記波長変化手段の所定の波長
    範囲の間で調節可能な電流源に前記積分器の出力を付加
    し、前記波長変化手段が前記範囲の部分の最後に達した
    場合に前記積分器を再設定するためのスイツチを包含す
    る請求項(7)に記載の光学式変換装置。
  9. (9)前記変換器によって発生させた光出力信号が参照
    信号を包含し、前記検出手段が前記参照信号の大きさを
    周期的に取り出して記憶するためのサンプル保持回路を
    包含し、前記変換器からの光出力信号の残りを前記記憶
    された参照信号と比較するように構成されている請求項
    (6)から(8)のいずれかに記載の光学式変換装置。
  10. (10)前記広帯域光信号源が、異なっているが部分的
    に重なつている出力スペクトルを有する少なくとも二つ
    の発光ダイオードを包含する前述の各請求項のいずれか
    に記載の光学式変換装置。
  11. (11)前記光源が、広帯域光源、前記光源からの広帯
    域光信号を受け取るために接続された干渉計、及び前記
    変換器に応用するため掃引された波長の光出力信号を発
    生させるべく前記干渉計によって伝達させられた光信号
    の波長を変化させる手段を包含する波長多重光変換器の
    ための可変波長光源。
  12. (12)前記干渉計がファブリーペロー干渉計である請
    求項(11)に記載の可変波長光源。
  13. (13)前記干渉計によって伝達された光信号の振幅を
    ほぼ一定に維持するための制御手段を包含する請求項(
    11)に記載の可変波長光源。
  14. (14)前記広帯域光信号源が電流で制御され、前記制
    御手段が、前記干渉計によって伝達された光信号を受け
    取るために接続された感光性検出器、前記感光性検出器
    の出力と参照値を受け取り両者の差に依存する制御信号
    を発生させるために接続された差分増幅器、前記広帯域
    光源に駆動電流を供給するための調節可能な電流源、及
    び前記調節可能な電流源に接続され前記制御信号に反応
    して前記広帯域光源への駆動電流を変化させ前記の差を
    縮小させる制御回路を包含する請求項(13)に記載の
    可変波長光源。
  15. (15)前記制御回路が、前記制御信号を受け取るため
    に接続された積分器、及び前記波長変化手段の所定の波
    長範囲の間で調節可能な電流源に前記積分器の出力を付
    加し、前記波長変化手段が前記範囲の一部の最後に達し
    た場合に前記積分器を再設定するためのスイッチを包含
    する請求項(14)に記載の可変波長光源。
  16. (16)前記広帯域光信号源が、異なるが部分的に重な
    る出力スペクトルを有する少なくとも二つの発光ダイオ
    ードを包含する請求項(11)から(15)のいずれか
    に記載の可変波長光源。
  17. (17)波長多重光信号を受取りまた前記波長多重光信
    号が発生する光源光信号を受け取る干渉計、前記干渉計
    により並列にフィルターをかけられた光信号、前記干渉
    計を通過する波長を変化させる手段、及び前記テ渉計に
    より伝達された二つの光信号を監視するための手段を包
    含する波長多重光信号を復号化するための装置。
  18. (18)前記二つの光信号が、前記干渉計内を同じ方向
    であるが異なった光路を経由して伝達される請求項(1
    7)に記載の装置。
  19. (19)前記二つの光信号が、前記干渉計内を反対の方
    向に伝達され、各信号が前記干渉計の同じ光路を通る請
    求項(17)に記載の装置。
  20. (20)前記光源光信号が、前記光源の如何なる波長の
    乱れも前記波長多重信号を復号化する際に自動的に補正
    されるように前記波長多重信号に対する限界値を提供す
    べく、干渉計を通って伝達した後で使用される請求項(
    17)から(19)のいずれかに記載の装置。
  21. (21)前記干渉計に入る光源信号の大きさが、減衰器
    により適当な限界値に規則化される請求項(20)に記
    載の装置。
  22. (22)前記干渉計がファブリーペロー干渉計である請
    求項(17)から(21)のいずれかに記載の装置。
JP1205565A 1988-08-08 1989-08-08 光学式変換装置 Pending JPH0288905A (ja)

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9022969D0 (en) * 1990-10-23 1990-12-05 Rosemount Ltd Displacement measurement apparatus
IT1246572B (it) * 1991-02-27 1994-11-24 Cise Spa Procedimento e apparecchio per misure interferometriche assolute di grandezze fisiche.
GB2258725B (en) * 1991-07-30 1995-06-21 Rosemount Ltd A method of decoding a spectrally modulated light signal
GB2312346B (en) * 1996-04-20 2000-07-12 Northern Telecom Ltd Marshalling in optical tdma systems
US7305158B2 (en) 2004-04-15 2007-12-04 Davidson Instruments Inc. Interferometric signal conditioner for measurement of absolute static displacements and dynamic displacements of a Fabry-Perot interferometer
US7492463B2 (en) 2004-04-15 2009-02-17 Davidson Instruments Inc. Method and apparatus for continuous readout of Fabry-Perot fiber optic sensor
US7864329B2 (en) 2004-12-21 2011-01-04 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic sensor system having circulators, Bragg gratings and couplers
US7835598B2 (en) 2004-12-21 2010-11-16 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-channel array processor
EP1869737B1 (en) 2005-03-16 2021-05-12 Davidson Instruments, Inc. High intensity fabry-perot sensor
WO2007033069A2 (en) 2005-09-13 2007-03-22 Davidson Instruments Inc. Tracking algorithm for linear array signal processor for fabry-perot cross-correlation pattern and method of using same
US7684051B2 (en) 2006-04-18 2010-03-23 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic seismic sensor based on MEMS cantilever
US7743661B2 (en) 2006-04-26 2010-06-29 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic MEMS seismic sensor with mass supported by hinged beams
US8115937B2 (en) 2006-08-16 2012-02-14 Davidson Instruments Methods and apparatus for measuring multiple Fabry-Perot gaps
US7787128B2 (en) 2007-01-24 2010-08-31 Halliburton Energy Services, Inc. Transducer for measuring environmental parameters
CN106725560B (zh) * 2015-11-19 2021-01-12 上海联影医疗科技股份有限公司 光传感器的性能检测方法和医学成像设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3044183A1 (de) * 1980-11-24 1982-06-24 Reinhard Dipl.-Phys. Dr. 7250 Leonberg Ulrich Verfahren zur optischen messung von laengen und laengenaenderungen und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US4873989A (en) * 1984-03-08 1989-10-17 Optical Technologies, Inc. Fluid flow sensing apparatus for in vivo and industrial applications employing novel optical fiber pressure sensors
US4653855A (en) * 1984-10-09 1987-03-31 Quantum Diagnostics Ltd. Apparatus and process for object analysis by perturbation of interference fringes
US4770535A (en) * 1985-02-08 1988-09-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Distributed sensor array and method using a pulsed signal source
JPS6230921A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Sharp Corp 光学式センサ
GB2181536A (en) * 1985-08-09 1987-04-23 Plessey Co Plc Wavelength scanning optical sensor
US4755668A (en) * 1986-10-03 1988-07-05 Optical Technologies, Inc. Fiber optic interferometric thermometer with serially positioned fiber optic sensors
US4868381A (en) * 1986-10-03 1989-09-19 Optical Technologies, Inc. Fiber optic interferometric thermometer
US4748686A (en) * 1986-10-15 1988-05-31 United Technologies Corporation Coherence multiplexed optical position transducer
US4848906A (en) * 1987-02-02 1989-07-18 Litton Systems, Inc. Multiplexed fiber optic sensor
GB2202936B (en) * 1987-03-31 1990-11-14 Plessey Co Plc Improvements relating to optical pressure or displacement sensors
US4861136A (en) * 1987-07-15 1989-08-29 American Telephone And Telegraph Company Optical communication systems using fabry-perot cavities
GB2209101A (en) * 1987-08-23 1989-04-26 Schlumberger Ind Ltd Optical transducer sensing
GB8722283D0 (en) * 1987-09-22 1987-10-28 Univ Manchester Gas detection
US4818064A (en) * 1987-09-24 1989-04-04 Board Of Trustees Stanford Junior University Sensor array and method of selective interferometric sensing by use of coherence synthesis
US4799797A (en) * 1987-11-17 1989-01-24 The Boeing Company Coherence multiplexing of optical sensors
GB2215038B (en) * 1988-02-05 1992-01-08 Plessey Co Plc Improvements relating to optical sensing arrangements
GB2215039B (en) * 1988-02-10 1992-02-05 Plessey Co Plc Improvements relating to optical sensing arrangements

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