JPH0618258Y2 - 光検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば光源から供給される連続光や変調光を
受光検出する光検出器に関するものである。

［従来の技術］ 一般に光パワーメータの測定には、ホトダイオードが用
いられているが、ホトダイオードの暗電流によるドリフ
トで最低受光レベルを決定しているため、低レベルの測
定を行う際には、ＡＣ検波が必要となる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、この種のＡＣ検波による光パワーの測定方法
には、送り変調方式と受け変調方式とがあり、測定方法
に応じて専用の光検出器をつなぎ換える必要があった。

すなわち、送り変調方式の光検出器は，ＡＣ検波回路を
備えているため、連続光については原理的に測定するこ
とができなかった。

また、受け変調方式の光検出器は、入射光、すなわち、
連続光を音叉振動子等で変調する機構を備えているた
め、入射光が変調光の場合には、検波後の信号が不安定
になるという問題があった。

そこで、本考案は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、入射光が連続光あるいは変調光
のいずれの場合であっても、これらの光を受光検出して
安定した信号を得ることができる光検出器を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本考案の請求項１の光検出器
は、光源より光路上に出力される連続光または変調光の
光パワーを検出する光検出器において、 前記光路上の光を固有周波数の振動によりチョッピング
するための音叉振動子と、 該音叉振動子の端部を前記光路に対して進退させるため
の移動ブロックを有し、前記光源が連続光を出力してい
るときに、前記音叉振動子の端部を前記光路上に導くよ
うに前記移動ブロックの移動を制御するとともに、前記
光源が変調光を出力しているときに、前記音叉振動子の
端部を前記光路から回避するように前記移動ブロックの
移動を制御する駆動機構とを備えたことを特徴としてい
る。

また、請求項２の光検出器は、光源から光路上に出力さ
れる連続光または変調光の光パワーを検出する処理回路
と、 前記光路上の光をチョッピングするための音叉振動子
と、 該音叉振動子を固有周波数で振動する発振回路と、 前記音叉振動子の端部を前記光路に対して進退させる駆
動機構と、 前記処理回路より連続光を示す検出信号を受けたとき
に、前記音叉振動子の端部を前記光路上に導いて該音叉
振動子を振動させるための指令信号を前記発振回路およ
び駆動機構に出力するようにされ、前記処理回路より変
調光を示す検出信号を受けたときに、前記音叉振動子の
端部を前記光路から回避させるための指令信号を前記駆
動機構に出力するようにされた制御回路とを備えたこと
を特徴としている。

［作用］ 請求項１の光検出器において、光源が連続光を出力して
いるときに、駆動機構により移動ブロックが音叉振動子
の端部を光路上に導き、音叉振動子を固有周波数で振動
させて連続光をチョッピングする。光源が変調光を出力
しているときには、駆動機構により移動ブロックが音叉
振動子の端部を光路から回避させて光路上での音叉振動
子のチョッピングを解除する。

請求項２の光検出器において、処理回路は光源より光路
上に出力される連続光または変調光の光パワーを検出す
る。制御回路は処理回路より連続光を示す検出信号を受
けると、駆動機構および発振回路に指令信号を出力し、
音叉振動子の端部を光路上に導いて音叉振動子が固有周
波数で振動するように制御する。これにより、光源から
の連続光は音叉振動子の振動によってチョッピングさ
れ、チョッピングされた光は処理回路によって検知され
る。また、制御回路は処理回路より変調光を示す検出信
号を受けると、駆動機構に指令信号を出力し、音叉振動
子の端部が光路から回避して音叉振動子のチョッピング
を解除するように制御する。これにより、光源からの変
調光は音叉振動子によってチョッピングされることな
く、そのまま処理回路によって検知される。

［実施例］ 第１図は本考案による光検出器の一実施例の概略構成を
示す図である。

この実施例による光検出器は、光パワーメータなどの各
種測定器に適用されるもので、受光器２、処理回路３、
音叉振動子４、発振回路５、駆動機構６、制御回路７を
備えて概略構成されている。

被測定光源１は例えば発光ダイオードから構成され、時
間的に一定レベルの連続光あるいは時間の経過とともに
一定レベルで所定の周波数毎に断続される変調光を直線
上の光路８を経て受光器２側に出力している。

受光器２は例えば半導体のホトダイオードから構成さ
れ、光源１から供給される連続光あるいは変調光を受光
検出しており、この受光した光は処理回路３をなすコン
デンサを備えた増幅回路において交流的な信号のみが検
波されて後段の回路側に出力される。

光源１と受光器２との間の光路８上に設けられた音叉振
動子４は、光源１から連続光が供給されている状態で、
一方の振動片４ａにおける端部４ａａが第２図(a)に示
すように光路８上の所定位置に、振動状態のとき、振動
片４ａが入射光を遮る時間と遮らない時間とが同じにな
るように固定されている。これにより、衝撃係数５０％
の光が受光器２側に導かれるようになっている。また、
この音叉振動子４は基部４ｂが装置本体側に軸支されて
駆動機構６により回動自在とされており、発振回路５の
駆動により固有周波数で振動するよう構成され、光源１
から連続光が供給された際に、連続光を所定の周期（音
叉振動子の固有周波数に対応）でチョッピングして受光
器２側に導いている。

移動手段としての駆動機構６は音叉振動子４の一方の振
動片４ａを移動させるレバー６ａａを先端に備えた移動
ブロック６ａと、移動ブロック６ａを移動制御するモー
タ６ｂとが筒体９に収容されて構成され、駆動回路６ｃ
によって移動が制御されるもので、制御回路７からの指
令信号に基づいて駆動回路６ｃが制御されると、モータ
６ｂが駆動され、モータ６ｂの回転力が中心軸を介して
移動ブロック６ａに伝達されると、移動ブロック６ａが
光路８と直交する方向に進退し、レバー６ａａが音叉振
動子４の一方（下方）の振動片４ａに接離するようにな
っている。また、このときの移動ブロック６ａの移動状
態は筒体９内に設けられた２つのセンサ１０，１１（機
械的なスイッチなどを含む）によって検知され、この検
知信号は制御回路７に出力される。

制御回路７は光源１から出力される光の種類（連続光あ
るいは変調光）を示す信号あるいはセンサ１０，１１か
らの検知信号に応じて発振回路５および駆動回路６ｃの
駆動を制御する指令信号を各々に出力している。

次に、上記のように構成される光検出器の動作を説明す
る。

まず、光源１から連続光が供給されると、レバー６ａａ
が光路８上のスポットの半分を覆う初期位置に移動ブロ
ック６ａが停止しており、制御回路７からり指令信号に
基づいて発振回路５が駆動され、音叉振動子４を固有周
波数で振動する。この音叉振動子４の振動で連続光は一
方の振動片４ａによってチョッピングされ、受光器２に
より受光検出される。そして、受光された光は処理回路
３で処理されて後段の回路に出力される。

続いて、光源１から変調光が供給された場合には、制御
回路７からの指令信号によって駆動回路６ｃが駆動制御
されると、モータ６ｂが回転してこのモータ６ｂの回転
力が中心軸を介して移動ブロック６ａに伝達され、これ
により移動ブロック６ａが筒体９の内壁面に沿って前進
し、レバー６ａａの先端が音叉振動子４の一方の振動片
４ａと当接して上方に押し上げ、光路８のチョッピング
を解除する。これにより、変調光は直接受光器２によっ
て受光検出された後、処理回路３で処理され後段の回路
に出力される。

なお、上述した動作において、移動ブロック６ａが筒体
９の中途位置で停止している場合には、２つのセンサ１
０，１１から制御回路７に対して検出信号が出力されな
いので、誤動作と判断して装置の制御を停止する。

従って、以上説明した光検出器では、光源１から入射光
として連続光が供給されたときは、音叉振動子４が光路
８をチョッピングし、入射光として変調光が供給された
ときは、音叉振動子４が光路８から回避する制御がなさ
れるので、従来のように測定側で専用の光検出器のつな
ぎ変えを行なうような面倒な作業を行なうことなく１つ
の検出器によって効率的に連続光および変調光の測定を
行なうことができる。

なお、入射光として連続光あるいは変調光の選択を行な
う際には以下の（イ）または（ロ）のいずれかによって
行なう。

（イ）自動的に切換え制御する場合は、検知回路１４に
より信号を検知してその結果を制御回路７に送る。

（ロ）手動で制御する場合は、第１図に示すパネル１２
上のモード切換のためのスイッチ１３により行なう。

これにより、入射される光に対応しての測定が可能であ
る。

また、この光検出器は光をチョッピングする音叉振動子
４全体が移動する構成ではなく、基部４ｂを支点として
回動自在な構成とされているので、音叉振動子４の位置
決めを確実かつ高精度に行なうことができ、受光される
光信号の衝撃係数が５０％に保持され高精度を得ること
ができる。

また、連続光をチョッピングするのに音叉振動子４を用
いているので、固有周波数で光をチョッピングすること
ができ、例えば、回転板のように直接駆動系の回転ムラ
等の影響を受けるものと比較してチョッピングの精度が
向上できるとともに、機構自身を小型化して取扱が便利
であるという利点を備えている。

さらに、複数の光ファイバで構成される多芯光ファイバ
の光損失測定時において、各ファイバに入射される光の
変調周波数を変えて行なう変調光による測定と、チョッ
ピングした高感度の連続光による測定を１つの検出器に
よって行なうことができる。

ところで、上述した実施例では、光をチョッピングする
手段として音叉振動子４を用いた例について説明した
が、音叉振動子のように固有周波数の振動がえられるも
のであれば、音叉振動子に代えて用いるようにしてもよ
い。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案の光検出器によれば、光路上
を伝播して入射される連続光および変調光の両方の光の
測定を１つの検出器によって高精度に受光検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による光検出器の一実施例の概略構成を
示す図、第２図(a),(b)は同検出器の動作を説明するた
めの図である。 １……光源、２……受光器、４……音叉振動子、５……
発振回路、６……駆動機構（移動手段）、７……制御回
路、８……光路、１２……パネル、１３……スイッチ、
１４……検知回路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光源より光路上に出力される連続光または
   変調光の光パワーを検出する光検出器において、 前記光路上の光を固有周波数の振動によりチョッピング
   するための音叉振動子と、 該音叉振動子の端部を前記光路に対して進退させるため
   の移動ブロックを有し、前記光源が連続光を出力してい
   るときに、前記音叉振動子の端部を前記光路上に導くよ
   うに前記移動ブロックの移動を制御するとともに、前記
   光源が変調光を出力しているときに、前記音叉振動子の
   端部を前記光路から回避するように前記移動ブロックの
   移動を制御する駆動機構とを備えたことを特徴とする光
   検出器。
2. 【請求項２】光源から光路上に出力される連続光または
   変調光の光パワーを検出する処理回路と、 前記光路上の光をチョッピングするための音叉振動子
   と、 該音叉振動子を固有周波数で振動する発振回路と、 前記音叉振動子の端部を前記光路に対して進退させる駆
   動機構と、 前記処理回路より連続光を示す検出信号を受けたとき
   に、前記音叉振動子の端部を前記光路上に導いて該音叉
   振動子を振動させるための指令信号を前記発振回路およ
   び駆動機構に出力するようにされ、前記処理回路より変
   調光を示す検出信号を受けたときに、前記音叉振動子の
   端部を前記光路から回避させるための指令信号を前記駆
   動機構に出力するようにされた制御回路とを備えたこと
   を特徴とする光検出器。