JPH03680B2 - - Google Patents
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- JPH03680B2 JPH03680B2 JP56095164A JP9516481A JPH03680B2 JP H03680 B2 JPH03680 B2 JP H03680B2 JP 56095164 A JP56095164 A JP 56095164A JP 9516481 A JP9516481 A JP 9516481A JP H03680 B2 JPH03680 B2 JP H03680B2
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- optical fiber
- coupled
- light
- diode
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
- H04B10/43—Transceivers using a single component as both light source and receiver, e.g. using a photoemitter as a photoreceiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/806—Arrangements for feeding power
- H04B10/807—Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F55/00—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、変換器部を具備した光学的フアイ
バ結合計測装置であつて光学的に電力供給される
電子装置あるいは励起エネルギを必要とする変換
素子を含み前記供給電力と励起エネルギが信号情
報として光案内フアイバを介して伝送されるよう
にしたものに関する。
バ結合計測装置であつて光学的に電力供給される
電子装置あるいは励起エネルギを必要とする変換
素子を含み前記供給電力と励起エネルギが信号情
報として光案内フアイバを介して伝送されるよう
にしたものに関する。
光学的に電力供給される電子装置又は何らかの
形態での励起エネルギを必要とする光学的に結合
された計測用変換器において、電力が一方向に伝
送され信号情報を反対方向に伝送されなければな
らない。これを実現した装置はスエーデン特許出
願第8004278−１号に開示されている。
形態での励起エネルギを必要とする光学的に結合
された計測用変換器において、電力が一方向に伝
送され信号情報を反対方向に伝送されなければな
らない。これを実現した装置はスエーデン特許出
願第8004278−１号に開示されている。
前記出願による光学的フアイバ計測装置は、光
学的に電力供給される電子装置を含む変換器部を
具備し、供給電力と計測信号とが同一の光案内フ
アイバを通つて伝送されるよう構成されると共に
装置はさらに発光ダイオード（以下LEDと略称
する）とホトダイオードとを含む。計測信号を伝
送するためのLEDは、電力供給用のホトダイオ
ードへの光供給に用いられる波長入に対しては透
過性を有する。これらのLEDは、フアイバ端と
光学的供給電力を受ける一個又は複数個のホトダ
イオードとの間の光路に配置される。計測信号を
受ける一個又は複数個のホトダイオードは電力供
給に用いる光の波長入に対しては透過性を有し、
このホトダイオードは、フアイバ端と供給電力用
の一個又は複数個のLEDとの間に配置される。
学的に電力供給される電子装置を含む変換器部を
具備し、供給電力と計測信号とが同一の光案内フ
アイバを通つて伝送されるよう構成されると共に
装置はさらに発光ダイオード（以下LEDと略称
する）とホトダイオードとを含む。計測信号を伝
送するためのLEDは、電力供給用のホトダイオ
ードへの光供給に用いられる波長入に対しては透
過性を有する。これらのLEDは、フアイバ端と
光学的供給電力を受ける一個又は複数個のホトダ
イオードとの間の光路に配置される。計測信号を
受ける一個又は複数個のホトダイオードは電力供
給に用いる光の波長入に対しては透過性を有し、
このホトダイオードは、フアイバ端と供給電力用
の一個又は複数個のLEDとの間に配置される。
前記出願に開示された装置と比較すると、この
出願に開示する装置は、変換器側に、より簡単な
要素を用い、より効率が高く、LEDの駆動を可
能にするために一個又はそれ以上のホトダイオー
ドから生じる電圧を上昇させる必要がない。
出願に開示する装置は、変換器側に、より簡単な
要素を用い、より効率が高く、LEDの駆動を可
能にするために一個又はそれ以上のホトダイオー
ドから生じる電圧を上昇させる必要がない。
上述の先行出願の改良で本発明は、光学的に励
起された電荷キヤリヤが変換器部中の半導体材料
内で再結合する時に変換器部から放出される光の
形式で情報信号が受信部に伝送されるよう構成し
たこと、およびこの再結合は電気信号により制御
されるよう構成したことを特徴とする。本発明
は、また、同時にホトダイオードとしてもLED
としても機能するホト−ルミネセンスダイオード
と名付けたダイオードを要素として用いる方法を
実現する装置に関する。光により励起された電荷
キヤリヤが直接的に再結合して、情報を担持する
光を放出するので改良された効率が得られる。こ
の装置は照射されたダイオードの活性領域に光学
的に励起された少数キヤリヤの集中が存在すると
いう事実に基づく。電荷少数キヤリヤが放射性再
結合であるように再結合して光を発生する可能性
は確実である。
起された電荷キヤリヤが変換器部中の半導体材料
内で再結合する時に変換器部から放出される光の
形式で情報信号が受信部に伝送されるよう構成し
たこと、およびこの再結合は電気信号により制御
されるよう構成したことを特徴とする。本発明
は、また、同時にホトダイオードとしてもLED
としても機能するホト−ルミネセンスダイオード
と名付けたダイオードを要素として用いる方法を
実現する装置に関する。光により励起された電荷
キヤリヤが直接的に再結合して、情報を担持する
光を放出するので改良された効率が得られる。こ
の装置は照射されたダイオードの活性領域に光学
的に励起された少数キヤリヤの集中が存在すると
いう事実に基づく。電荷少数キヤリヤが放射性再
結合であるように再結合して光を発生する可能性
は確実である。
上述の過程は光ルミネセンスと呼ばれ、放出さ
れる光の強さは少数キヤリヤの濃度の関数であ
る。この濃度は、活性領域から出る電荷キヤリヤ
の量を制御することによつて外部的に制御するこ
とができる。この制御は、ダイオードの電流／電
圧特性の動作点を変えることにより、例えばダイ
オードからの発生電流を変えることにより行なう
ことができる。
れる光の強さは少数キヤリヤの濃度の関数であ
る。この濃度は、活性領域から出る電荷キヤリヤ
の量を制御することによつて外部的に制御するこ
とができる。この制御は、ダイオードの電流／電
圧特性の動作点を変えることにより、例えばダイ
オードからの発生電流を変えることにより行なう
ことができる。
以下添付の図面を参照しつつ本発明をより詳細
に例示する。
に例示する。
第１図は光学的に付勢される計測装置におい
て、ホト−ルミネセンスダイオードを用いる方法
を示す。LED１０は光案内フアイバ８に波長λ1
の光を与える。光はフアイバ分岐７とフアイバ６
を通過して、ホト−ルミネセンスダイオード５を
照射する。電力はダイオード５からとり出され、
抵抗３とコンデンサ２より成るフイルタを経て電
子回路１に供給される。電子回路１は計測すべき
量（ｘで表わされていてこの発明による装置で測
定する量である）を定められた形式、例えば周波
速に変換し、また、ホト−ルミネセンスダイオー
ド５からの出力電流を変調するトランジスタ４を
制御する。電子回路１への電力供給はフイルタを
経て行なわれるから、上記電流の変調が供給電圧
に影響することは避けられる。ホト−ルミネセン
スダイオード５からの出力電流を変調することに
よつてダイオード５からのルミネセンスが変調さ
れる。このルミネセンスは波長λ2を有し、光案内
フアイバ６、分岐７、フアイバ９およびフイルタ
１１を経てホトダイオード１２に伝送される。フ
イルタ１１の働きは波長λ1の反射成分をすべて
波することとである。ホトダイオード１２からの
電流出力はホト−ルミネセンスダイオード５の変
調を示す。光電流が増幅器１３で増幅された後、
計測信号は第１図で周波数／電圧変換器として示
した電子回路１４において復号化される。回路１
４からの出力信号は計測器１５に量ｘの計測値を
与える。
て、ホト−ルミネセンスダイオードを用いる方法
を示す。LED１０は光案内フアイバ８に波長λ1
の光を与える。光はフアイバ分岐７とフアイバ６
を通過して、ホト−ルミネセンスダイオード５を
照射する。電力はダイオード５からとり出され、
抵抗３とコンデンサ２より成るフイルタを経て電
子回路１に供給される。電子回路１は計測すべき
量（ｘで表わされていてこの発明による装置で測
定する量である）を定められた形式、例えば周波
速に変換し、また、ホト−ルミネセンスダイオー
ド５からの出力電流を変調するトランジスタ４を
制御する。電子回路１への電力供給はフイルタを
経て行なわれるから、上記電流の変調が供給電圧
に影響することは避けられる。ホト−ルミネセン
スダイオード５からの出力電流を変調することに
よつてダイオード５からのルミネセンスが変調さ
れる。このルミネセンスは波長λ2を有し、光案内
フアイバ６、分岐７、フアイバ９およびフイルタ
１１を経てホトダイオード１２に伝送される。フ
イルタ１１の働きは波長λ1の反射成分をすべて
波することとである。ホトダイオード１２からの
電流出力はホト−ルミネセンスダイオード５の変
調を示す。光電流が増幅器１３で増幅された後、
計測信号は第１図で周波数／電圧変換器として示
した電子回路１４において復号化される。回路１
４からの出力信号は計測器１５に量ｘの計測値を
与える。
第２図はφLED（λ）で表わしたLED１０からの
スペクトル、Ｔ（λ）で表わしたフイルタ１１の
伝送曲線、およびφPLD（λ）で表わしたホト−ル
ミネセンスダイオードからスペクトルを示してい
る。
スペクトル、Ｔ（λ）で表わしたフイルタ１１の
伝送曲線、およびφPLD（λ）で表わしたホト−ル
ミネセンスダイオードからスペクトルを示してい
る。
第３図は、GaAs／GaAlAsのホト−ルミネセ
ンスダイオードを含むデバイスを示す。GaAs１
７基板上に、GaAlAsN層１８、ｐドープGaAs
層１９およびＰドープGaAlAs層２０が液相エピ
タキシヤル法により順次形成されている。基板１
７を貫通する穴がエツチングで形成されていてそ
こにフアイバを挿入することができるようになつ
ている層１８のAl含有量は非常に大きいから、
励起時の送信波長λ1は大きい。
ンスダイオードを含むデバイスを示す。GaAs１
７基板上に、GaAlAsN層１８、ｐドープGaAs
層１９およびＰドープGaAlAs層２０が液相エピ
タキシヤル法により順次形成されている。基板１
７を貫通する穴がエツチングで形成されていてそ
こにフアイバを挿入することができるようになつ
ている層１８のAl含有量は非常に大きいから、
励起時の送信波長λ1は大きい。
このデバイス構造が波長λ1の光により照射され
ると、吸収の主要部分、従つて少数キヤリヤの発
生は、活性GaAs層１９で起る。この活性層１９
は一部には、層１８と層１９の間のpN異質接合
（相異する帯域間隙を有する二つの半導体材料）
によつて制限され、また一部には層２０に対する
pP接合により制限される。層２０はより高い帯
域間隙を持つ材料で作られているから、少数キヤ
リヤの層２０内への侵入が阻止される。このホト
−ルミネセンスダイオードは金属化部分１６と２
１で接触を形成する。
ると、吸収の主要部分、従つて少数キヤリヤの発
生は、活性GaAs層１９で起る。この活性層１９
は一部には、層１８と層１９の間のpN異質接合
（相異する帯域間隙を有する二つの半導体材料）
によつて制限され、また一部には層２０に対する
pP接合により制限される。層２０はより高い帯
域間隙を持つ材料で作られているから、少数キヤ
リヤの層２０内への侵入が阻止される。このホト
−ルミネセンスダイオードは金属化部分１６と２
１で接触を形成する。
光を発するための再結合が生じさせる半導体材
料として、ｘが０から１までの値をとるような
AlxGa1-xを使用し、又はGe，Si，Zn，Mgまた
はCdがドープされている構造層を使用し、又は
ｘとｙが０と１との間の値をとる In×Ga1-xAsyP1-yであり、相異する層における測
定値の格子定数が出来るだけ等しいようにされて
いる材料を使用することができる。
料として、ｘが０から１までの値をとるような
AlxGa1-xを使用し、又はGe，Si，Zn，Mgまた
はCdがドープされている構造層を使用し、又は
ｘとｙが０と１との間の値をとる In×Ga1-xAsyP1-yであり、相異する層における測
定値の格子定数が出来るだけ等しいようにされて
いる材料を使用することができる。
このホト−ルミネセンスダイオードの機能を、
第４図および第５図を参照しつつさらに説明す
る。各図においてａは帯域図であり、ｂは等価回
路図であり、ｃは電流／電圧図に於ける動作点を
示す図である。第４図はホト−ルミネセンスダイ
オードが短絡されたところを示し第５図は負荷と
して抵抗PLを接続したところを示す。第４図ａ
の帯域図は、より大きい帯域間隙を有する二つの
層１８と２０により囲まれた活性層１９を示す。
ダイオードが短絡されているから、pN接合には
電圧が生じず従つてフエルミレベルEFは構造全
体に亘つて一定である。もしEg1＞hc／λ1＞Eg2（Eg1 は層１８の帯域間隙でありEg2は層１９の帯域間
隙）を満足するような波長λ1の光によつてダイオ
ードが照射されるならば、光は層１８を通つて大
量に送られ、その主要部分が層１９に吸収されそ
れによつて電荷の少数キヤリヤ、この場合は電
子、が形成される。この電子は、帯域間隙Eg2よ
り大きい層２０の帯域間隙Eg3によつて生じる電
位障壁によつて領域２０への侵入が阻止される。
領域１９において光により励起された電子の増加
は二つの段階で均衡化される。領域１９と領域１
８との間のpN接合を越えて電子が通過し、それ
により電子束φLが領域１９から生じ、それがダ
イオードの短絡電流を発生させる。さらに、領域
１９内の電子は正孔と確実に再結合する。この再
結合の一部は放射であり、その結果エネルギ
hc／λ2を有する光子が放出される。放出された
放射の強さは領域１９における電荷少数キヤリヤ
の濃度によつてきまる。
第４図および第５図を参照しつつさらに説明す
る。各図においてａは帯域図であり、ｂは等価回
路図であり、ｃは電流／電圧図に於ける動作点を
示す図である。第４図はホト−ルミネセンスダイ
オードが短絡されたところを示し第５図は負荷と
して抵抗PLを接続したところを示す。第４図ａ
の帯域図は、より大きい帯域間隙を有する二つの
層１８と２０により囲まれた活性層１９を示す。
ダイオードが短絡されているから、pN接合には
電圧が生じず従つてフエルミレベルEFは構造全
体に亘つて一定である。もしEg1＞hc／λ1＞Eg2（Eg1 は層１８の帯域間隙でありEg2は層１９の帯域間
隙）を満足するような波長λ1の光によつてダイオ
ードが照射されるならば、光は層１８を通つて大
量に送られ、その主要部分が層１９に吸収されそ
れによつて電荷の少数キヤリヤ、この場合は電
子、が形成される。この電子は、帯域間隙Eg2よ
り大きい層２０の帯域間隙Eg3によつて生じる電
位障壁によつて領域２０への侵入が阻止される。
領域１９において光により励起された電子の増加
は二つの段階で均衡化される。領域１９と領域１
８との間のpN接合を越えて電子が通過し、それ
により電子束φLが領域１９から生じ、それがダ
イオードの短絡電流を発生させる。さらに、領域
１９内の電子は正孔と確実に再結合する。この再
結合の一部は放射であり、その結果エネルギ
hc／λ2を有する光子が放出される。放出された
放射の強さは領域１９における電荷少数キヤリヤ
の濃度によつてきまる。
第４図ｂは短絡されたホト−ルミネセンスダイ
オードの等価図を示す。図において、ホト−ルミ
ネセンスダイオードは理想ダイオードと並列に接
続されていて電流源として示されていて光による
励起によつて短絡電流Iphを生じる。短絡が生じ
たとき、光により励起される全電流Iphが外部短
絡を通過するので理想ダイオードには電流が流れ
ない。
オードの等価図を示す。図において、ホト−ルミ
ネセンスダイオードは理想ダイオードと並列に接
続されていて電流源として示されていて光による
励起によつて短絡電流Iphを生じる。短絡が生じ
たとき、光により励起される全電流Iphが外部短
絡を通過するので理想ダイオードには電流が流れ
ない。
第４図ｃはホト−ルミネセンスダイオードの電
流／電圧特性を示す。図において短絡ホト−ルミ
ネセンスダイオードの動作点は白丸で示されてい
る。
流／電圧特性を示す。図において短絡ホト−ルミ
ネセンスダイオードの動作点は白丸で示されてい
る。
負荷抵抗RLが接続部にまたがつて結合された
ホト−ルミネセンスダイオードの帯域図を第５図
ａに示す。第４図ａの帯域図と比較すると、第５
図ａは電圧がダイオードに印加されるという点で
異なる。この電圧は負荷抵抗RLを通過する電流
によつて生じる。ダイオードの端子電圧が０でな
いからフエルミ準位はダイオードに亘つて異な
り、また電位障壁はpN接合では短絡ダイオード
の場合より遥かに低い。電位障壁が低いので、領
域１８における多数キヤリヤすなわち電子は領域
１９内に侵入することができる。このの電子は層
１９において光により励起された余剰電子によつ
て生じた電子束φLと反対の電子束φTを与える。
領域１９内におけるこの電子の濃度は、従つて短
絡ダイオードにおける場合よりも高濃度である。
このことから領域１９における放射性の再結合か
ら生じる光の強さがより高くなる。開放回路すな
わちRLが無限大となつた場合には電子束φLとφT
とは相互に打消しあい、従つて光励起によつて生
じたすべての電子は活性領域１９における再結合
により消滅し、また放射性再結合の強さは高くな
る。内部の量子効率は光放出中に再結合する電子
数および他の過程、例えば、領域１９またはその
境界面における欠陥により決定される。
ホト−ルミネセンスダイオードの帯域図を第５図
ａに示す。第４図ａの帯域図と比較すると、第５
図ａは電圧がダイオードに印加されるという点で
異なる。この電圧は負荷抵抗RLを通過する電流
によつて生じる。ダイオードの端子電圧が０でな
いからフエルミ準位はダイオードに亘つて異な
り、また電位障壁はpN接合では短絡ダイオード
の場合より遥かに低い。電位障壁が低いので、領
域１８における多数キヤリヤすなわち電子は領域
１９内に侵入することができる。このの電子は層
１９において光により励起された余剰電子によつ
て生じた電子束φLと反対の電子束φTを与える。
領域１９内におけるこの電子の濃度は、従つて短
絡ダイオードにおける場合よりも高濃度である。
このことから領域１９における放射性の再結合か
ら生じる光の強さがより高くなる。開放回路すな
わちRLが無限大となつた場合には電子束φLとφT
とは相互に打消しあい、従つて光励起によつて生
じたすべての電子は活性領域１９における再結合
により消滅し、また放射性再結合の強さは高くな
る。内部の量子効率は光放出中に再結合する電子
数および他の過程、例えば、領域１９またはその
境界面における欠陥により決定される。
第５図ｂは負荷抵抗RLが接続されたホト−ル
ミネセンスダイオードの等価回路図を示す。電流
Iphは理想ダイオードと負荷抵抗とに分流する。
ミネセンスダイオードの等価回路図を示す。電流
Iphは理想ダイオードと負荷抵抗とに分流する。
第５図ｃは、ホト−ルミネセンスダイオードの
電流／電圧・特性および抵抗負荷ラインを示す。
曲線間の交点が回路動作点を形成する。抵抗RL
が変調することによりホト−ルミネセンスダイオ
ードから生ずる電流を変調することができる。も
しホト−ルミネセンスダイオードにおいて活性領
域１９の厚さがその活性領域における拡散長さ
Lo（材料の純度と量により決定される材料パラメ
ータ）より小さくなるように作られるならば、少
数キヤリヤ濃度、従つてホト−ルミネセンスダイ
オードからの発光は、RLと同じ割合で変調され
ることになるであろう。
電流／電圧・特性および抵抗負荷ラインを示す。
曲線間の交点が回路動作点を形成する。抵抗RL
が変調することによりホト−ルミネセンスダイオ
ードから生ずる電流を変調することができる。も
しホト−ルミネセンスダイオードにおいて活性領
域１９の厚さがその活性領域における拡散長さ
Lo（材料の純度と量により決定される材料パラメ
ータ）より小さくなるように作られるならば、少
数キヤリヤ濃度、従つてホト−ルミネセンスダイ
オードからの発光は、RLと同じ割合で変調され
ることになるであろう。
第６図はホト−ルミネセンスダイオード５が変
換素子２２と共に用いられる計測装置を示す。そ
の周波数依存は計測すべき量ｘによる影響を受け
る。変換素子は誘導性であつてもよく、容量性で
あつてもよく、また抵抗性要素を含むこともでき
る。計測すべき量は誘導、容量あるいは抵抗（Ｚ
はインピーダンス）に影響を与える。計測装置の
動作モードは次のとおりである 二つの発振器２３と２４はそれぞれ異なる周波
数f1とf2の信号を送る。両信号は和回路２５に印
加され、駆動回路２６を経てLED１０を通る電
流を供給する。LED１０から出力される光はλ1
の波長を有する。この光はフアイバ８、フアイバ
分岐７、フアイバ６を通過して、ホト−ルミネセ
ンスダイオード５を照射する。変換素子を構成す
るインピーダンス２２（Ｚ）がダイオード５に並
列に接続されている。このインピーダンスの周波
数依存は、被計測量Ｘにより影響を受ける。従つ
てダイオード５を通過する電流は、周波数に依存
し、被計測量に影響される。ホト−ルミネセンス
ダイオード５から放出される光は該ダイオードを
通過する電流に依存するゆえに、周波数に依存
し、被計測量により影響される。ダイオード５か
ら放出される光はλ2の波長を有し、フアイバ６、
フアイバ分岐７、光案内フアイバ９およびフイル
ター１１を経てホトダイオード１２に送られる。
フイルタ１１の作用は励起波長λ1の成分をすべて
除くことである。ホトダイオード１２からの電流
は増幅器１３で増幅され、その出力信号は帯域フ
イルタ２７と２８によりf1とf2の周波数成分に分
割される。両フイルタの出力信号の商が割り算回
路２９で形成され、その出力信号が装置１５に計
測信号（Ｘ）を与える。
換素子２２と共に用いられる計測装置を示す。そ
の周波数依存は計測すべき量ｘによる影響を受け
る。変換素子は誘導性であつてもよく、容量性で
あつてもよく、また抵抗性要素を含むこともでき
る。計測すべき量は誘導、容量あるいは抵抗（Ｚ
はインピーダンス）に影響を与える。計測装置の
動作モードは次のとおりである 二つの発振器２３と２４はそれぞれ異なる周波
数f1とf2の信号を送る。両信号は和回路２５に印
加され、駆動回路２６を経てLED１０を通る電
流を供給する。LED１０から出力される光はλ1
の波長を有する。この光はフアイバ８、フアイバ
分岐７、フアイバ６を通過して、ホト−ルミネセ
ンスダイオード５を照射する。変換素子を構成す
るインピーダンス２２（Ｚ）がダイオード５に並
列に接続されている。このインピーダンスの周波
数依存は、被計測量Ｘにより影響を受ける。従つ
てダイオード５を通過する電流は、周波数に依存
し、被計測量に影響される。ホト−ルミネセンス
ダイオード５から放出される光は該ダイオードを
通過する電流に依存するゆえに、周波数に依存
し、被計測量により影響される。ダイオード５か
ら放出される光はλ2の波長を有し、フアイバ６、
フアイバ分岐７、光案内フアイバ９およびフイル
ター１１を経てホトダイオード１２に送られる。
フイルタ１１の作用は励起波長λ1の成分をすべて
除くことである。ホトダイオード１２からの電流
は増幅器１３で増幅され、その出力信号は帯域フ
イルタ２７と２８によりf1とf2の周波数成分に分
割される。両フイルタの出力信号の商が割り算回
路２９で形成され、その出力信号が装置１５に計
測信号（Ｘ）を与える。
f1とf2の両周波数を用いることによつて、二つ
の独立した変数が送られる。その一つは測定値で
あり、他は光学的に送られる変数であつて割り算
によつて除かれる。
の独立した変数が送られる。その一つは測定値で
あり、他は光学的に送られる変数であつて割り算
によつて除かれる。
変換素子は一つまたはそれ以上の要素によつて
構成することができその要素の周波数特性は計測
される量によつて変わる。この周波数特性はいく
つかの周波数での測定、移相、時間遅延あるいは
時定数の測定によつて分析されて計測信号が抽出
され、光学的伝送における変動が補正される。
構成することができその要素の周波数特性は計測
される量によつて変わる。この周波数特性はいく
つかの周波数での測定、移相、時間遅延あるいは
時定数の測定によつて分析されて計測信号が抽出
され、光学的伝送における変動が補正される。
抵抗性変換素子と組み合わせてホト−ルミネセ
ンスダイオードを直接アナログ計測に用いること
ができる。圧電抵抗材料、サーミスタは磁気ダイ
オードは変換素子として用いることができる。こ
のような装置では、光学系の伝送における変動の
補償を行なわなければならない。第７図は、材料
３１で発生する光ルミネセンスが基準信号として
作用し、光学系の伝送における変動を補償するこ
ことができるようなアナログ計測装置を示す。電
流がLED１０を通つて流され、それから放出さ
れる波長λ1の光は、光案内フアイバ８、フアイバ
分岐７、およびフアイバ６を経て、ホト−ルミネ
センスダイオード５に伝送される。ホト−ルミネ
センスダイオード５の照射と同時に層３１も照射
され、層３１の材料は波長λ2とλ3（λ3≠λ2）の光
ルミネセンスを放出する。λ2はホト−ルミネセン
スダイオード５が放出する光の波長である。ホト
−ルミネセンスダイオード５に並列に抵抗変換素
子３０が接続され、この抵抗値は被計測量Ｘによ
り制御される。ホト−ルミネセンスダイオード５
を通過する電流およびこれらを放出される光は、
従つて被計測量によつて制御されることになる。
波長λ2およびλ3の両発光信号はフアイバ６とフア
イバ分岐７および光案内フアイバ９を経て装置側
に戻る。波長λ1の励起光の成分はすべてフイルタ
３２によつて除かれる。波長λ2とλ3の光の成分
は、両フイルタ３３，３４を用いて分離され、そ
れぞれホトダイオード３５，３６に導かれる。こ
のホトダイオードからの信号はそれぞれ増幅器３
７，３８で増幅され、両者間の商が割り算回路３
９で形成される。割り算回路３９で、ホト−ルミ
ネセンスダイオードが出す光に比例する信号が基
準信号に比例する信号によつて割算される。これ
により光学的伝送への依存性が低減される。回路
３９の出力信号は装置１５に測定値を与える。上
述の基準信号として作用する光ルミネセンスを発
生する材料３１は、アツプコンバータである。
ンスダイオードを直接アナログ計測に用いること
ができる。圧電抵抗材料、サーミスタは磁気ダイ
オードは変換素子として用いることができる。こ
のような装置では、光学系の伝送における変動の
補償を行なわなければならない。第７図は、材料
３１で発生する光ルミネセンスが基準信号として
作用し、光学系の伝送における変動を補償するこ
ことができるようなアナログ計測装置を示す。電
流がLED１０を通つて流され、それから放出さ
れる波長λ1の光は、光案内フアイバ８、フアイバ
分岐７、およびフアイバ６を経て、ホト−ルミネ
センスダイオード５に伝送される。ホト−ルミネ
センスダイオード５の照射と同時に層３１も照射
され、層３１の材料は波長λ2とλ3（λ3≠λ2）の光
ルミネセンスを放出する。λ2はホト−ルミネセン
スダイオード５が放出する光の波長である。ホト
−ルミネセンスダイオード５に並列に抵抗変換素
子３０が接続され、この抵抗値は被計測量Ｘによ
り制御される。ホト−ルミネセンスダイオード５
を通過する電流およびこれらを放出される光は、
従つて被計測量によつて制御されることになる。
波長λ2およびλ3の両発光信号はフアイバ６とフア
イバ分岐７および光案内フアイバ９を経て装置側
に戻る。波長λ1の励起光の成分はすべてフイルタ
３２によつて除かれる。波長λ2とλ3の光の成分
は、両フイルタ３３，３４を用いて分離され、そ
れぞれホトダイオード３５，３６に導かれる。こ
のホトダイオードからの信号はそれぞれ増幅器３
７，３８で増幅され、両者間の商が割り算回路３
９で形成される。割り算回路３９で、ホト−ルミ
ネセンスダイオードが出す光に比例する信号が基
準信号に比例する信号によつて割算される。これ
により光学的伝送への依存性が低減される。回路
３９の出力信号は装置１５に測定値を与える。上
述の基準信号として作用する光ルミネセンスを発
生する材料３１は、アツプコンバータである。
商を形成する代りに、伝送された基準信号を計
測信号伝送信における素子の増幅度の制御に用い
ることができる。第８図はそのような場合におけ
る信号の受信と処理の方法を示す。伝送された基
準信号はホトダイオード３６に電流を生じ、この
電流は可変増幅器４６で増幅され、その出力信号
は和回路４７に送られる。和回路４７で増幅器４
６の信号と基準信号Vrefとの間の差が形成され
る。この差信号は調節器４８に送られ、その出力
信号は回路４７からの差信号が０になるように可
変増幅器４６の増幅度を制御する。調節器４８か
らの出力信号はまたホトダイオードからの計測信
号を出力信号として装置１５に与える前に増幅す
る増幅器４５の増幅度を制御する。もし、増幅器
４５と４６が同一であれば、計測信号は光伝送に
おける変動と関係なくなり一定となる。
測信号伝送信における素子の増幅度の制御に用い
ることができる。第８図はそのような場合におけ
る信号の受信と処理の方法を示す。伝送された基
準信号はホトダイオード３６に電流を生じ、この
電流は可変増幅器４６で増幅され、その出力信号
は和回路４７に送られる。和回路４７で増幅器４
６の信号と基準信号Vrefとの間の差が形成され
る。この差信号は調節器４８に送られ、その出力
信号は回路４７からの差信号が０になるように可
変増幅器４６の増幅度を制御する。調節器４８か
らの出力信号はまたホトダイオードからの計測信
号を出力信号として装置１５に与える前に増幅す
る増幅器４５の増幅度を制御する。もし、増幅器
４５と４６が同一であれば、計測信号は光伝送に
おける変動と関係なくなり一定となる。
第９図ａは励起LED１０の放出スペクトルφLED
（λ）、ホト−ルミネセンスダイオード５の放出ス
ペクトルφLED（λ）および光ルミネセンス材料３
１の放出スペクトルφPL（λ）を示す。第９図ｂは
第７図と第８図におけるフイルタ３２からの伝送
曲線を示す。該フイルタはλ2とλ3の両波長につい
ては伝送効率が高いがλ1についてはかなり減衰す
る。第９図ｃは、フイルタ３４を通る伝送能力を
示しこれは波長λ3において高いがλ2においては低
い。第９図ｄはフイルタ３３の伝送曲線を示し、
λ2の伝送能力は高いが波長λ3以上の光は非常に減
衰する。もし、フイルタ３４が、λ1とλ2を減衰す
る波長λ3周辺の帯域フイルタとして形成されるな
らば、フイルタ３２は省略することができる。第
１０図ａは、ホト−ルミネセンスダイオードと基
準信号を与える材料とが同一要素中に配置された
構造を示す。第１０図ｂは種種の層の材料の帯域
間隙を示し、第１０図ｃは構造中の光の強さの分
布を示す。右側から入る光は、帯域間隙が小さい
二つの層４１と４２でとりわけ減衰する。より大
きい帯域間隙４０，４２および４４を有する層
は、波長λ3の励起光伝送効率が高い。層４１はよ
り大きな帯域間隙を有する層４０と４２とに囲ま
れているので、該層で生じる少数キヤリヤすなわ
ち正孔が含まれる光ルミネセンスの効率が高い。
層４１は非常に薄くして励起光の一部のみが吸収
されるようにすべきである。残余の光は大部分が
光ルミネセンスの活性領域を構成する層４３に吸
収される。層４２からの放出の波長は、λ2≠λ3で
あつてその強さはホト−ルミネセンスダイオード
を通過する電流により制御することができる。
（λ）、ホト−ルミネセンスダイオード５の放出ス
ペクトルφLED（λ）および光ルミネセンス材料３
１の放出スペクトルφPL（λ）を示す。第９図ｂは
第７図と第８図におけるフイルタ３２からの伝送
曲線を示す。該フイルタはλ2とλ3の両波長につい
ては伝送効率が高いがλ1についてはかなり減衰す
る。第９図ｃは、フイルタ３４を通る伝送能力を
示しこれは波長λ3において高いがλ2においては低
い。第９図ｄはフイルタ３３の伝送曲線を示し、
λ2の伝送能力は高いが波長λ3以上の光は非常に減
衰する。もし、フイルタ３４が、λ1とλ2を減衰す
る波長λ3周辺の帯域フイルタとして形成されるな
らば、フイルタ３２は省略することができる。第
１０図ａは、ホト−ルミネセンスダイオードと基
準信号を与える材料とが同一要素中に配置された
構造を示す。第１０図ｂは種種の層の材料の帯域
間隙を示し、第１０図ｃは構造中の光の強さの分
布を示す。右側から入る光は、帯域間隙が小さい
二つの層４１と４２でとりわけ減衰する。より大
きい帯域間隙４０，４２および４４を有する層
は、波長λ3の励起光伝送効率が高い。層４１はよ
り大きな帯域間隙を有する層４０と４２とに囲ま
れているので、該層で生じる少数キヤリヤすなわ
ち正孔が含まれる光ルミネセンスの効率が高い。
層４１は非常に薄くして励起光の一部のみが吸収
されるようにすべきである。残余の光は大部分が
光ルミネセンスの活性領域を構成する層４３に吸
収される。層４２からの放出の波長は、λ2≠λ3で
あつてその強さはホト−ルミネセンスダイオード
を通過する電流により制御することができる。
第１１図は第１０図ａに示した短絡ホト−ルミ
ネセンスダイオードの要素の帯域図を示す。右側
から到達する波長λ1の光は領域４０を通過して、
領域４１において少数キヤリヤすなわち正孔を生
じる。これら正孔の中のあるものは、電子のと再
結合しその結果波長λ3の光子を放出する。領域４
１に吸収されない光部分は、領域４２を通過し大
部分は領域４３に吸収されそこで少数キヤリヤす
なち電子を生じる。第４図と第５図とに関して述
べたと同じ方法で、電子は領域４３と４２の間の
pN接合を経て失なわれるか、あるいは領域４３
で再結合する。再結合の一部は放射されて波長λ2
の光が放出される。放出される光の強さは領域３
３における少数キヤリヤの濃度によつてきまり、
従つてダイオードから取り出される電流により制
御される。AlxGa1-xAsより成る領域４１内のAl
含有量を領域４０，４２，４４内のAl含有量よ
りも少くすることにより、あるいは領域４１と４
３の帯域間隙で、センターにおける再結合位置を
相異させることによつて波長λ2とλ3を相異させる
ことができる。
ネセンスダイオードの要素の帯域図を示す。右側
から到達する波長λ1の光は領域４０を通過して、
領域４１において少数キヤリヤすなわち正孔を生
じる。これら正孔の中のあるものは、電子のと再
結合しその結果波長λ3の光子を放出する。領域４
１に吸収されない光部分は、領域４２を通過し大
部分は領域４３に吸収されそこで少数キヤリヤす
なち電子を生じる。第４図と第５図とに関して述
べたと同じ方法で、電子は領域４３と４２の間の
pN接合を経て失なわれるか、あるいは領域４３
で再結合する。再結合の一部は放射されて波長λ2
の光が放出される。放出される光の強さは領域３
３における少数キヤリヤの濃度によつてきまり、
従つてダイオードから取り出される電流により制
御される。AlxGa1-xAsより成る領域４１内のAl
含有量を領域４０，４２，４４内のAl含有量よ
りも少くすることにより、あるいは領域４１と４
３の帯域間隙で、センターにおける再結合位置を
相異させることによつて波長λ2とλ3を相異させる
ことができる。
ホト−ルミネセンスダイオードは、勿論他の障
壁によつて活性領域における少数キヤリヤを制御
することもできる。異質pn接合に加えて、該ダ
イオードは均質pn接合、シヨツトキ障壁、また
はMIS構造を有するように作ることができる。
壁によつて活性領域における少数キヤリヤを制御
することもできる。異質pn接合に加えて、該ダ
イオードは均質pn接合、シヨツトキ障壁、また
はMIS構造を有するように作ることができる。
再結合は励起光路に沿つて帯域間隙を単純に減
少させた材料中で起こさせることができる。該材
料は、従つて障壁、pn接合、シヨツトキ、又は
MIS構造を有することができ、結果としてその位
置が障壁にまたがる電圧によつて決定されれる空
乏層を生ずる。もし、励起光が、かなりの部分の
キヤリヤの励起を空乏層の端からある拡散距離内
に生じるような波長を有するならば、放出される
光のスペクトル分布は障壁をまたがる電圧によつ
てきまる。
少させた材料中で起こさせることができる。該材
料は、従つて障壁、pn接合、シヨツトキ、又は
MIS構造を有することができ、結果としてその位
置が障壁にまたがる電圧によつて決定されれる空
乏層を生ずる。もし、励起光が、かなりの部分の
キヤリヤの励起を空乏層の端からある拡散距離内
に生じるような波長を有するならば、放出される
光のスペクトル分布は障壁をまたがる電圧によつ
てきまる。
ホト−ルミネセンスダイオードは両側の活性領
域が制御可能な障壁によつて囲まれるように形成
することができる。これによつて、構造に与えら
れた厚さと材料中の与えられた拡散距離である因
子によつてルミネセンスの変調は可能な程度だけ
増加する。
域が制御可能な障壁によつて囲まれるように形成
することができる。これによつて、構造に与えら
れた厚さと材料中の与えられた拡散距離である因
子によつてルミネセンスの変調は可能な程度だけ
増加する。
温度以外の量の計測にホト−ルミネセンスダイ
オードを用いる計測装置で、以前に提案された方
法（米国特許出願第194397号）によつてホト−ル
ミネセンスダイオードのスペクトル分析を行なう
ことにより温度値を測定できる。計測用変換器の
温度依存性は測定された温度値を用いて修正する
ことができる。
オードを用いる計測装置で、以前に提案された方
法（米国特許出願第194397号）によつてホト−ル
ミネセンスダイオードのスペクトル分析を行なう
ことにより温度値を測定できる。計測用変換器の
温度依存性は測定された温度値を用いて修正する
ことができる。
上記の説明中に用いられた光は、可視領域内の
光に関する他に紫外線や赤外線領域内の電磁放射
にも関するものである。
光に関する他に紫外線や赤外線領域内の電磁放射
にも関するものである。
信号伝送用の光を供する構造は励起光に対して
部分的に透明にして光路に沿つてバス構造に数個
の構造を順次配置するようにしてもよい。異なる
構造が同じ波長の、あるいは異なる波長の光を放
出することができるので、計測用信号の多重波長
伝送が可能となる。
部分的に透明にして光路に沿つてバス構造に数個
の構造を順次配置するようにしてもよい。異なる
構造が同じ波長の、あるいは異なる波長の光を放
出することができるので、計測用信号の多重波長
伝送が可能となる。
第１図は、この発明による装置の回路図、第２
図はLEDからのスペクトルを示すグラフ図、第
３図はホト−ルミネセンスダイオードの構造の一
例を示す概略図、第４図ａ〜ｃと第５図ａ〜ｃ
は、ホト−ルミネセンスダイオードの機能を説明
するための図、第６図はホト−ルミネセンスダイ
オードが変換素子と組合わせて用いられる場合の
計測装置の回路図、第７図はこの発明によるアナ
ログ式計測装置の回路図、第８図は信号の受信と
処理とを説明するための回路図、第９図ａ〜ｄは
励起LED、ホト−ルミネセンスダイオード、お
よびホト−ルミネセンス材料の機能を説明するた
めグラフ図、第１０図ａ〜ｃはホト−ルミネセン
スダイオードと材料との構造と光の強さの分布の
関係を説明するための図、第１１図は第１０図ａ
に示す構成要素に関する帯域を示す図である。 符号の説明、１……電子回路、２……コンデン
サ、３……抵抗、４……トランジスタ、５……ホ
ト−ルミネセンスダイオード、６〜９……フアイ
バ、１０……LED、１１，２７，２８，３２〜
３４……フイルタ、１２，３５，３６……ホトダ
イオード、１３，２６，３７，３８……増幅器、
１４……周波数／電圧変換器、１５……計測器、
２２，３０……変換素子、２３，２４……発振
器、２５……和回路、２９，３９……割り算器、
４５，４６……可変増幅器。
図はLEDからのスペクトルを示すグラフ図、第
３図はホト−ルミネセンスダイオードの構造の一
例を示す概略図、第４図ａ〜ｃと第５図ａ〜ｃ
は、ホト−ルミネセンスダイオードの機能を説明
するための図、第６図はホト−ルミネセンスダイ
オードが変換素子と組合わせて用いられる場合の
計測装置の回路図、第７図はこの発明によるアナ
ログ式計測装置の回路図、第８図は信号の受信と
処理とを説明するための回路図、第９図ａ〜ｄは
励起LED、ホト−ルミネセンスダイオード、お
よびホト−ルミネセンス材料の機能を説明するた
めグラフ図、第１０図ａ〜ｃはホト−ルミネセン
スダイオードと材料との構造と光の強さの分布の
関係を説明するための図、第１１図は第１０図ａ
に示す構成要素に関する帯域を示す図である。 符号の説明、１……電子回路、２……コンデン
サ、３……抵抗、４……トランジスタ、５……ホ
ト−ルミネセンスダイオード、６〜９……フアイ
バ、１０……LED、１１，２７，２８，３２〜
３４……フイルタ、１２，３５，３６……ホトダ
イオード、１３，２６，３７，３８……増幅器、
１４……周波数／電圧変換器、１５……計測器、
２２，３０……変換素子、２３，２４……発振
器、２５……和回路、２９，３９……割り算器、
４５，４６……可変増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光学的に電力が供給される電子回路１若しく
は変換素子２２，３０又はその両方を含む変換器
部１−５を備え、 この変換器部１−５に必要な電力供給および励
起エネルギを測定信号を表わす信号情報と同じ光
案内フアイバを介して伝送するように、これによ
り前記信号情報は前記変換器部における半導体素
子の材料内で光学的に励起された電荷キヤリヤが
再結合する時に変換器部１−５から放出される光
の形式で受信部に伝送されると共に前記半導体素
子は励起エネルギを受けてこれを電気エネルギに
変換して前記電子回路１に電力を供給し、 また、この再結合が前記変換器部から発射され
る情報信号に従つて制御される計測装置におい
て、 可変インピーダンス素子４，２２，３０が直接
にまた固定的に前記半導体素子５の両端間に接続
され、 また、前記可変インピーダンス素子の値は測定
すべき量の変化によつて変化し、前記可変インピ
ーダンス素子の変化に従つて前記半導体素子５の
光出力が変調されることを特徴とする光学的フア
イバ結合計測装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であつ
て、前記信号光を発する前記再結合が前記半導体
材料中の少数キヤリヤの濃度に依存すること、前
記材料は、ｐ側あるいはｎ側の材料として、帯域
間隙が均質構造か又は異質構造であるようなpn
結合又はpnダイオード５に含まれること、およ
び前記少数キヤリヤの濃度が前記pnダイオード
５を流れる電流又はその端子電圧により制御され
ることを特徴とする光学的フアイバ結合計測装
置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であつ
て、前記信号光を発する前記再結合が前記材料中
の少数キヤリヤの濃度に依存すること、前記材料
がシヨツトキダイオード又はMIS構造に含まれる
こと、および前記少数キヤリヤの濃度が前記シヨ
ツトキ又はMISダイオード５を流れる電流又はそ
の端子電圧によつて制御されることを特徴とする
光学的フアイバ結合計測装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であつ
て、帯域間隙が励起光の通路に沿つて単調に減少
する材料内で前記再結合が行なわれるよう構成し
たこと、前記材料には空乏層を形成するような障
壁、pn接合シヨツトキ又はMIS構造が設けられ
該空乏層の位置が該障壁等にまたがる電圧で決定
されるようにしたこと、および励起光が前記空乏
層の端から若干の拡散距離内で電荷キヤリヤをか
なり励起させそれによつて発光スペクトル分布が
前記障壁にまたがる電圧に依存することを特徴と
する光学的フアイバ結合計測装置。 ５ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載の計測
装置であつて、前記信号伝送用の光を放出する前
記材料１９は一方の側で大きい帯域間隙１８，２
０をもつた材料によつて制限されていて、それに
よつて励起される少数キヤリヤが高再結合速度で
半導体表面に達することを防ぐことが出来ること
を特徴とする光学的フアイバ結合計測装置 ６ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載の計測
装置であつて前記信号伝送用の光を放出する前記
材料の両側に電荷キヤリヤ濃度を変調するための
障壁、pn接合シヨツトキ又はMIS構造を設けた
ことを特徴とする光学的フアイバ結合計測装置。 ７ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載の計測
装置であつて、光学的に発生されて障壁を通る電
流の一部が前記電子装置若しくは変換素子あるい
はその両方への電力供給に用いられるようにした
ことを特徴とする光学的フアイバ結合計測装置。 ８ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載の計測
装置であつて、前記信号伝送用の光が前記ダイオ
ード５と並列に接続され該ダイオードから出力す
る電流を変調させるトランジスタ４によつて変調
されることを特徴とする光学的フアイバ結合計測
装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であつ
て、供給電力がフイルタ２，３を経てダイオード
５から取り出され、前記フイルタが該ダイオード
５からの出力電流の変調が供給電圧に与える影響
を低減することを特徴とする光学的フアイバ結合
計測装置。 １０ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であ
つて、光ルミネセンスが制御できる前記材料１９
の他に、光ルミネセンスにより別の波長で発光し
従つて基準信号として用いられる材料３１を備え
たことを特徴とする光学的フアイバ結合計測装
置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の計測装置で
あつて、光ルミネセンスの形式で基準信号を発す
る前記材料３１，４１がより大きい帯域間隙４
０，４２を有する材料で囲まれ、それによつて励
起される電荷キヤリヤが含まれるようにしたこと
を特徴とする光学的フアイバ結合計測装置。 １２ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であ
つて、計測される量が温度以外のパラメータであ
るとき、信号伝送光のスペクトル分布の波長転位
を解析して温度値を得るよう構成したこと、およ
び計測変換器の温度依存を測定温度値を用いて補
正することを特徴とする光学的フアイバ結合計測
装置。 １３ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であ
つて、前記信号伝送用の光を与える構造は、光路
に沿うバス構造中に数個の構造を順次に置くこと
ができるように励起光に対して部分的に透明であ
ること、および相異する構造から同じ波長、又は
相異する波長の光を放出でき従つて計測信号の多
重波長伝送を可能にしたことを特徴とする光学的
フアイバ結合計測装置。 １４ 特許請求の範囲第１項記載の計測装置であ
つて、前記変換素子が一つまたはそれ以上の要素
から成り、その周波数特性が測定量によつて変わ
るように構成したこと、およびこの周波数特性を
数個の周波数f1，f2を用いる測定、移相、時間遅
延、および／或いは時定数の測定により分析して
測定信号を抽出し光伝送における変動を補償する
ことができることを特徴とする光学的フアイバ結
合計測装置。 １５ 特許請求の範囲第７項記載の計測装置であ
つて、前記変換素子は抵抗３０を含み、該抵抗は
測定信号が光の強さの変調としてアナログ的に伝
送されるような方法で被測定量により変化するこ
とを特徴とする光学的フアイバ結合計測装置。 １６ 特許請求の範囲第１５項または第１０項記
載の計測装置であつて、測定信号と基準信号が光
学フイルタ３３，３４により分離されるよう構成
したこと、および可変増幅器４５，４６を測定信
号又は基準信号の伝送に導入し、その場合に調節
ループ４６−４８が基準信号を、従つて光伝送を
一定に維持するようにするか、あるいはまた、測
定信号と基準信号との商３９を形成するかいずれ
かの方法によつて前記測定信号は光伝送における
変動が補償されることを特徴とする光学的フアイ
バ結合計測装置。 １７ 特許請求の範囲第２項記載の計測装置であ
つて、前記半導体材料は、ｘが０から１までの値
をとるようなAlxGa1-xであることを特徴とする
光学的フアイバ結合計測装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項記載の計測装置で
あつて、前記再結合を起こさせる構造層にはGe，
Si，Zn，MgまたはCdがドープされていることを
特徴とする光学的フアイバ結合計測装置。 １９ 特許請求の範囲第２項記載の計測装置であ
つて、前記半導体材料は、ｘとｙが０と１との間
の値をとるInxGa1-xAsyP1-yであり、相異する層
における測定値の格子定数が出来るだけ等しいよ
うにされていることを特徴とする光学的フアイバ
結合計測装置。 ２０ 特許請求の範囲第１０項記載の計測装置で
あつて、「基準材料」が所謂アツプ コンバータ
であることを特徴とする光学的フアイバ結合計測
装置。 ２１ 特許請求の範囲第１１項記載の計測装置で
あつて、基準信号を与える材料を限定する材料の
一つが光ルミネセンスを起すダイオード中に同時
に含まれることを特徴とする光学的フアイバ結合
計測装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8004602A SE422111B (sv) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | Fiberoptiskt kopplat metdon |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPS5729009A JPS5729009A (en) | 1982-02-16 |
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Family
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JPS5729009A (ja) |
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