JPH0361891B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0361891B2 JPH0361891B2 JP2658984A JP2658984A JPH0361891B2 JP H0361891 B2 JPH0361891 B2 JP H0361891B2 JP 2658984 A JP2658984 A JP 2658984A JP 2658984 A JP2658984 A JP 2658984A JP H0361891 B2 JPH0361891 B2 JP H0361891B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- waveguide body
- interference type
- type optical
- light
- 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.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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
- G01D5/32—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35303—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using a reference fibre, e.g. interferometric devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、光と表面弾性波素子とを用いた光形
トランスデユーサに関するものである。
トランスデユーサに関するものである。
（従来技術）
光形トランスデユーサの一種として、分岐干渉
形光導波路体の複屈折の大きさが温度によつて変
化することに着目し、分岐干渉形光導波路体の出
力レベルの大きさから温度を測定することが提案
されている。
形光導波路体の複屈折の大きさが温度によつて変
化することに着目し、分岐干渉形光導波路体の出
力レベルの大きさから温度を測定することが提案
されている。
第１図は分岐干渉形光導波路体の一例を示す構
成説明図であつて、１０は基板、２０は光導波
路、３０，４０は光フアイバーである。基板１０
は電気光学効果を有するニオブ酸リチウム
（LiNbO3）のような電気光学材料で構成されて
いる。光導波路２０は基板１０にチタン（Ti）
のような金属不純物を熱拡散することにより線状
に形成されたものであつて基板１０よりも高い屈
折率を有するものであり、Ｙ字形の分岐部２１、
互いに平行な位相推移部２２及びＹ字形の結合部
２３が連続的に一体化されている。光導波路２０
のＹ字形の分岐部２１の端部にはレーザダイオー
ドなどの光源からの光を伝送するための光フアイ
バー３０が接続され、Ｙ字形の結合部２３の端部
には出力光をフオトトランジスタなどの受光素子
に伝送するための光フアイバーが接続される。
成説明図であつて、１０は基板、２０は光導波
路、３０，４０は光フアイバーである。基板１０
は電気光学効果を有するニオブ酸リチウム
（LiNbO3）のような電気光学材料で構成されて
いる。光導波路２０は基板１０にチタン（Ti）
のような金属不純物を熱拡散することにより線状
に形成されたものであつて基板１０よりも高い屈
折率を有するものであり、Ｙ字形の分岐部２１、
互いに平行な位相推移部２２及びＹ字形の結合部
２３が連続的に一体化されている。光導波路２０
のＹ字形の分岐部２１の端部にはレーザダイオー
ドなどの光源からの光を伝送するための光フアイ
バー３０が接続され、Ｙ字形の結合部２３の端部
には出力光をフオトトランジスタなどの受光素子
に伝送するための光フアイバーが接続される。
このような構成において、光導波路２０のＹ字
形の分岐部２１の端部に光源からの光が加えられ
ると、光は分岐部２１で２分割されて位相推移部
２２に伝送される。これら２分割された光の間に
は位相推移部２２において位相差が与えられる。
そして、位相差を有するこれら光は結合部２３で
再び結合される。ここで、結合部２３の端部から
送出される光の出力レベルに着目すると、温度変
化に応じて複屈折の大きさが変化することにより
光偏波面も回転し、光の出力レベルも変化するこ
とになる。従つて、光の出力レベルの大きさが温
度変化に応じて大きく変化するように位相推移部
２２に予め大きな位相差を与えておくことによ
り、出力レベルの大きさから温度を求めることが
できる。
形の分岐部２１の端部に光源からの光が加えられ
ると、光は分岐部２１で２分割されて位相推移部
２２に伝送される。これら２分割された光の間に
は位相推移部２２において位相差が与えられる。
そして、位相差を有するこれら光は結合部２３で
再び結合される。ここで、結合部２３の端部から
送出される光の出力レベルに着目すると、温度変
化に応じて複屈折の大きさが変化することにより
光偏波面も回転し、光の出力レベルも変化するこ
とになる。従つて、光の出力レベルの大きさが温
度変化に応じて大きく変化するように位相推移部
２２に予め大きな位相差を与えておくことによ
り、出力レベルの大きさから温度を求めることが
できる。
しかし、このような構成によれば、光フアイバ
ーに振動や外力が加わつて光フアイバーの配置状
態が変化すると偏波面が変化して光の出力レベル
が変動し、測定誤差を生じることになる。また、
光フアイバーの伝送特性変化や光源の出力光の変
動などによつても測定誤差を生じるという欠点が
ある。
ーに振動や外力が加わつて光フアイバーの配置状
態が変化すると偏波面が変化して光の出力レベル
が変動し、測定誤差を生じることになる。また、
光フアイバーの伝送特性変化や光源の出力光の変
動などによつても測定誤差を生じるという欠点が
ある。
（発明の目的）
本発明は、このような従来の欠点を解決したも
のであり、その目的は、光フアイバーや光源の出
力変動の影響を受けることなく高精度のデジタル
測定が行える光形トランスデユーサを提供するも
のである。
のであり、その目的は、光フアイバーや光源の出
力変動の影響を受けることなく高精度のデジタル
測定が行える光形トランスデユーサを提供するも
のである。
（発明の構成）
このような目的を達成する本発明は、分岐干渉
形光導波路体と、分岐干渉形光導波路体の位相推
移部を挟むように配置され発振回路を形成する表
面弾性波素子と、分岐干渉形光導波路体の入力部
に接続され分岐干渉形光導波路体に光を伝送する
第１の光フアイバーと、分岐干渉形光導波路体の
出力部に接続され表面弾性波により強度変調され
た光を伝送する第２の光フアイバーとで構成され
たことを特徴とする。
形光導波路体と、分岐干渉形光導波路体の位相推
移部を挟むように配置され発振回路を形成する表
面弾性波素子と、分岐干渉形光導波路体の入力部
に接続され分岐干渉形光導波路体に光を伝送する
第１の光フアイバーと、分岐干渉形光導波路体の
出力部に接続され表面弾性波により強度変調され
た光を伝送する第２の光フアイバーとで構成され
たことを特徴とする。
（実施例）
以下、図面を用いて詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す構成説明図で
あつて、第１図と同一部分には同一符号を付けて
いる。第２図において、５０および６０は分岐干
渉形光導波路体２０の位相推移部２２を挟むよう
に配置され発振回路を形成する表面弾性波素子で
ある。ここで、表面弾性素子５０および６０は、
分岐干渉形光導波路体２０の位相推移部２２が表
面弾性波の振幅の最大点および最小点になるよう
に形成する。
あつて、第１図と同一部分には同一符号を付けて
いる。第２図において、５０および６０は分岐干
渉形光導波路体２０の位相推移部２２を挟むよう
に配置され発振回路を形成する表面弾性波素子で
ある。ここで、表面弾性素子５０および６０は、
分岐干渉形光導波路体２０の位相推移部２２が表
面弾性波の振幅の最大点および最小点になるよう
に形成する。
このような構成において、分岐干渉形光導波路
体２０の位相推移部２２を通過する光は表面弾性
波の疎密波により位相変調されることになり、分
岐干渉形光導波路体２０の結合部２３の端部から
強度変調された光が出力されることになる。例え
ば、基板１０としてLiNbO3を用いるものとする
と、発振周波数の温度変化は−90ppm程度にな
り、分岐干渉形光導波路体２０の位相推移部２２
の間隔を約10μｍにすると発振周波数は約40MHz
になる。従つて、±１Hzをカウンタで計数するも
のとすると、±0.0003℃の分解能が得られる。な
お、このようにして強度変調された光はデジタル
信号となり、従来のような光フアイバーや光源の
出力変動の影響を受けることはなく、高精度のデ
ジタル測定が行える。
体２０の位相推移部２２を通過する光は表面弾性
波の疎密波により位相変調されることになり、分
岐干渉形光導波路体２０の結合部２３の端部から
強度変調された光が出力されることになる。例え
ば、基板１０としてLiNbO3を用いるものとする
と、発振周波数の温度変化は−90ppm程度にな
り、分岐干渉形光導波路体２０の位相推移部２２
の間隔を約10μｍにすると発振周波数は約40MHz
になる。従つて、±１Hzをカウンタで計数するも
のとすると、±0.0003℃の分解能が得られる。な
お、このようにして強度変調された光はデジタル
信号となり、従来のような光フアイバーや光源の
出力変動の影響を受けることはなく、高精度のデ
ジタル測定が行える。
なお、上記実施例では温度を測定する例につい
て説明したが、圧力を測定することもできる。こ
の場合には、分岐干渉形光導波路体２０の位相推
移部２２の下部にダイヤフラムを形成し、測定圧
力により歪を生じさせるようにする。このように
構成することにより、分岐干渉形光導波路体２０
の位相推移部２２の間隔は約10μｍと近接してい
ることから歪による分岐干渉形光導波路体２０自
体の特性変化は小さくなつて表面弾性波素子５０
および６０による発振周波数が変化することにな
り、圧力を測定することができる。
て説明したが、圧力を測定することもできる。こ
の場合には、分岐干渉形光導波路体２０の位相推
移部２２の下部にダイヤフラムを形成し、測定圧
力により歪を生じさせるようにする。このように
構成することにより、分岐干渉形光導波路体２０
の位相推移部２２の間隔は約10μｍと近接してい
ることから歪による分岐干渉形光導波路体２０自
体の特性変化は小さくなつて表面弾性波素子５０
および６０による発振周波数が変化することにな
り、圧力を測定することができる。
また、表面弾性波素子に発振周波数を変化させ
るためのバイアス用の電極を設けて測定電圧を加
えるようにすることにより、電圧を測定すること
もできる。
るためのバイアス用の電極を設けて測定電圧を加
えるようにすることにより、電圧を測定すること
もできる。
また、表面弾性波素子５０および６０で形成さ
れる発振回路に太陽電池を取り付けて、この太陽
電池に光を加えるようにすることにより、無電源
型の光形トランスデユーサが実現できる。
れる発振回路に太陽電池を取り付けて、この太陽
電池に光を加えるようにすることにより、無電源
型の光形トランスデユーサが実現できる。
また、基板としては、タンタル酸リチウム
（LiTaO3）で構成されたものを用いてもよい。
（LiTaO3）で構成されたものを用いてもよい。
（発明の効果）
これから明らかなように、本発明によれば、光
フアイバーや光源の出力変動の影響を受けること
なく高精度のデジタル測定が行える光形トランス
デユーサが実現でき、実用上の効果は大きい。
フアイバーや光源の出力変動の影響を受けること
なく高精度のデジタル測定が行える光形トランス
デユーサが実現でき、実用上の効果は大きい。
第１図は分岐干渉形光導波路体の一例を示す構
成説明図、第２図は本発明の一実施例を示す構成
説明図である。 １０……基板、２０……光導波路、３０，４０
……光フアイバー、５０，６０……表面弾性波素
子。
成説明図、第２図は本発明の一実施例を示す構成
説明図である。 １０……基板、２０……光導波路、３０，４０
……光フアイバー、５０，６０……表面弾性波素
子。
Claims (1)
- １ 分岐干渉形光導波路体と、分岐干渉形光導波
路体の位相推移部を挟むように配置され発振回路
を形成する表面弾性波素子と、分岐干渉形光導波
路体の入力部に接続され分岐干渉形光導波路体に
光を伝送する第１の光フアイバーと、分岐干渉形
光導波路体の出力部に接続され表面弾性波により
強度変調された光を伝送する第２の光フアイバー
とで構成されたことを特徴とする光形トランスデ
ユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2658984A JPS60170723A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 光形トランスデユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2658984A JPS60170723A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 光形トランスデユ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170723A JPS60170723A (ja) | 1985-09-04 |
| JPH0361891B2 true JPH0361891B2 (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=12197724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2658984A Granted JPS60170723A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 光形トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170723A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785036B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1995-09-13 | 富士通株式会社 | 光導波形温度センサ |
| JPH0785037B2 (ja) * | 1986-12-18 | 1995-09-13 | 富士通株式会社 | 光導波路型温度センサ |
| JPH067063B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1994-01-26 | 工業技術院長 | 干渉型光ファイバセンサを用いた測定装置 |
| FR2655418B1 (fr) * | 1989-12-01 | 1993-10-29 | Thomson Csf | Dispositif de lecture de capteurs a fibres optiques. |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2658984A patent/JPS60170723A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60170723A (ja) | 1985-09-04 |
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