JPH071208B2 - 光ファイバ圧力センサ - Google Patents
光ファイバ圧力センサInfo
- Publication number
- JPH071208B2 JPH071208B2 JP61306254A JP30625486A JPH071208B2 JP H071208 B2 JPH071208 B2 JP H071208B2 JP 61306254 A JP61306254 A JP 61306254A JP 30625486 A JP30625486 A JP 30625486A JP H071208 B2 JPH071208 B2 JP H071208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- polarization
- arrow
- pressure sensor
- fiber pressure
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
- G01L1/243—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏波保存型光ファイバを用いた圧力センサに関
する。
する。
〔従来の技術〕 偏波保存型の光ファイバには，第３図（ａ）に示すよう
に，楕円クラッド10を有する楕円クラッド型のものと，
第３図（ｂ）に示すように，応力付与部11を有する応力
付与型のものとがある。これらは，入射光のうち図の矢
印Ａの方向，及び矢印Ａと直角の矢印Ｂの方向の偏波成
分の光がそれぞれエネルギーのやりとりをすることなく
伝播するため，干渉を利用したセンサに光ファイバを使
用するのに適している。
に，楕円クラッド10を有する楕円クラッド型のものと，
第３図（ｂ）に示すように，応力付与部11を有する応力
付与型のものとがある。これらは，入射光のうち図の矢
印Ａの方向，及び矢印Ａと直角の矢印Ｂの方向の偏波成
分の光がそれぞれエネルギーのやりとりをすることなく
伝播するため，干渉を利用したセンサに光ファイバを使
用するのに適している。
ところが，偏波保存型の光ファイバは直交する矢印Ａの
偏波方向と矢印Ｂの偏波方向の光の伝播速度が異なるた
め,2つの偏波方向の光の位相が一定とならなかった。通
常，偏波保存型の光ファイバは数mmに１波長分,2つの偏
波方向の位相差を生じている。仮に，波長0,85μｍの光
に対し,2mmで１波長分位相差が生じるとすると,20mの光
ファイバについては10,000波長分（すなわち，真空中で
の8.5mmの距離差に相当する）の差が生じる事になる。
この差は，使用光のコヒーレンシーが悪い場合には，干
渉を利用する場合に干渉効率の劣化の原因となる。ま
た，この位相差は周囲温度によって変動するため，特性
の温度特性が悪くなっている。
偏波方向と矢印Ｂの偏波方向の光の伝播速度が異なるた
め,2つの偏波方向の光の位相が一定とならなかった。通
常，偏波保存型の光ファイバは数mmに１波長分,2つの偏
波方向の位相差を生じている。仮に，波長0,85μｍの光
に対し,2mmで１波長分位相差が生じるとすると,20mの光
ファイバについては10,000波長分（すなわち，真空中で
の8.5mmの距離差に相当する）の差が生じる事になる。
この差は，使用光のコヒーレンシーが悪い場合には，干
渉を利用する場合に干渉効率の劣化の原因となる。ま
た，この位相差は周囲温度によって変動するため，特性
の温度特性が悪くなっている。
本発明は、偏波保存型光ファイバを用いた光ファイバ圧
力センサであって、少なくとも２本の前記光ファイバを
直列に接続して成り、しかもこの接続点においては前記
光ファイバの偏波方向の異なる２軸同士が接続されてい
ると共に、前記接続点を間にした２軸には受圧板を介し
て外部からの圧力を印加するように構成し、かつ入射さ
れた光が出射するまでに異なる２軸をそれぞれ同じ長さ
伝播するように構成したことを特徴とする。
力センサであって、少なくとも２本の前記光ファイバを
直列に接続して成り、しかもこの接続点においては前記
光ファイバの偏波方向の異なる２軸同士が接続されてい
ると共に、前記接続点を間にした２軸には受圧板を介し
て外部からの圧力を印加するように構成し、かつ入射さ
れた光が出射するまでに異なる２軸をそれぞれ同じ長さ
伝播するように構成したことを特徴とする。
第１図は本発明の一実施例であり，圧力センサの例を示
している。同じ長さの偏波保存型の光ファイバ1,2は，
第２図に示す様に中心軸に関して相互に90°回転させて
光ファイバ１の矢印Ａの方向と光ファイバ２の矢印Ｂの
方向が一致する様に接続点３で接続されている。検出す
べき外部からの圧力は，受圧板4,5を介して接続点３を
間にした光ファイバ1,2に印加される。この際，光ファ
イバ１については矢印Ａの方向，光ファイバ２について
は矢印Ｂの方向にそれぞれ印加される様に光ファイバの
向きを設定し配置する。
している。同じ長さの偏波保存型の光ファイバ1,2は，
第２図に示す様に中心軸に関して相互に90°回転させて
光ファイバ１の矢印Ａの方向と光ファイバ２の矢印Ｂの
方向が一致する様に接続点３で接続されている。検出す
べき外部からの圧力は，受圧板4,5を介して接続点３を
間にした光ファイバ1,2に印加される。この際，光ファ
イバ１については矢印Ａの方向，光ファイバ２について
は矢印Ｂの方向にそれぞれ印加される様に光ファイバの
向きを設定し配置する。
光源６からの光は偏光しており，第２図中Ｅで示すよう
に，光ファイバ１へは矢印Ａと矢印Ｂの方向に対し45°
傾いた角度で入射する。この場合，矢印Ａの方向の偏波
成分Ｃと矢印Ｂの方向の偏波成分Ｄとは同一光量とな
る。
に，光ファイバ１へは矢印Ａと矢印Ｂの方向に対し45°
傾いた角度で入射する。この場合，矢印Ａの方向の偏波
成分Ｃと矢印Ｂの方向の偏波成分Ｄとは同一光量とな
る。
光ファイバ１と光ファイバ２は同じ長さであり，光ファ
イバ１の矢印Ａの方向と光ファイバ２の矢印Ｂの方向と
が一致する様に接続されている。このため，光ファイバ
２の出射部での偏波成分Ｃと偏波成分Ｄの位相は等しく
なる。この時，温度が変動しても光ファイバ１と光ファ
イバ２とが同一温度であれば，偏波成分Ｃと偏波成分Ｄ
の位相は等しくなる。
イバ１の矢印Ａの方向と光ファイバ２の矢印Ｂの方向と
が一致する様に接続されている。このため，光ファイバ
２の出射部での偏波成分Ｃと偏波成分Ｄの位相は等しく
なる。この時，温度が変動しても光ファイバ１と光ファ
イバ２とが同一温度であれば，偏波成分Ｃと偏波成分Ｄ
の位相は等しくなる。
これに対し，外部からの圧力の印加方向は，光ファイバ
１に於ても光ファイバ２に於ても偏波成分Ｃの方向に印
加される。このため，外部からの圧力による両偏波光に
対する位相変化の影響の割合は，光ファイバ１に於ても
光ファイバ２に於ても等しくなる。それ故，偏波成分C,
Dの間の位相差を測定する事で印加された圧力を測定す
る場合に，温度による位相差変動が少なくなり，また光
源のコヒーレンシーの影響の少ない測定が可能となる。
１に於ても光ファイバ２に於ても偏波成分Ｃの方向に印
加される。このため，外部からの圧力による両偏波光に
対する位相変化の影響の割合は，光ファイバ１に於ても
光ファイバ２に於ても等しくなる。それ故，偏波成分C,
Dの間の位相差を測定する事で印加された圧力を測定す
る場合に，温度による位相差変動が少なくなり，また光
源のコヒーレンシーの影響の少ない測定が可能となる。
位相差の検出は光ファイバ２の光出射部に矢印Ａと矢印
Ｂに対し45°の角度に偏光子７の偏波方向をあわせ，そ
の出力で光検出器８で検出すれば偏波成分C,Dの位相差
に相当した出力が得られる。
Ｂに対し45°の角度に偏光子７の偏波方向をあわせ，そ
の出力で光検出器８で検出すれば偏波成分C,Dの位相差
に相当した出力が得られる。
なお，実施例では接続点１個の場合について説明した
が，複数の接続点を有する場合，すなわち複数の光ファ
イバを直列的に接続する場合でも，結果的に偏波成分C,
Dが矢印Ａの方向と矢印Ｂの方向を同じ長さだけ伝播す
る様に設定すれば同一の効果が期待できる。
が，複数の接続点を有する場合，すなわち複数の光ファ
イバを直列的に接続する場合でも，結果的に偏波成分C,
Dが矢印Ａの方向と矢印Ｂの方向を同じ長さだけ伝播す
る様に設定すれば同一の効果が期待できる。
以上説明した様に，偏波保存型光ファイバを用いた光フ
ァイバ圧力センサに於て，偏波保存型光ファイバの２つ
の偏波方向のうち一方の方向で入射した光がこの光ファ
イバ圧力センサの偏波保存型光ファイバを出射するまで
に，偏波保存型光ファイバの２つの偏波方向を同じ長さ
伝播する様に構成する事によって，温度安定度のよい光
ファイバ圧力センサを提供することができる。
ァイバ圧力センサに於て，偏波保存型光ファイバの２つ
の偏波方向のうち一方の方向で入射した光がこの光ファ
イバ圧力センサの偏波保存型光ファイバを出射するまで
に，偏波保存型光ファイバの２つの偏波方向を同じ長さ
伝播する様に構成する事によって，温度安定度のよい光
ファイバ圧力センサを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図で，第１図（ａ）は
全体図，第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面
図，第２図は第１図の光ファイバ相互の接続方法を説明
するための図，第３図は偏波保存型ファイバの例を示す
図で，第３図（ａ）は楕円クラッド型，第３図（ｂ）は
応力付与型をそれぞれ示す。 1,2:偏波保存型光ファイバ,4,5:受圧板,6:光源,7:偏光
子,8:光検出器。
全体図，第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面
図，第２図は第１図の光ファイバ相互の接続方法を説明
するための図，第３図は偏波保存型ファイバの例を示す
図で，第３図（ａ）は楕円クラッド型，第３図（ｂ）は
応力付与型をそれぞれ示す。 1,2:偏波保存型光ファイバ,4,5:受圧板,6:光源,7:偏光
子,8:光検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】偏波保存型光ファイバを用いた光ファイバ
圧力センサであって、少なくとも２本の前記光ファイバ
を直列に接続して成り、しかもこの接続点においては前
記光ファイバの偏波方向の異なる２軸同士が接続されて
いると共に、前記接続点を間にした２軸には受圧板を介
して外部からの圧力を印加するように構成し、かつ入射
された光が出射するまでに異なる２軸をそれぞれ同じ長
さ伝播するように構成したことを特徴とする光ファイバ
圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306254A JPH071208B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 光ファイバ圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306254A JPH071208B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 光ファイバ圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63159728A JPS63159728A (ja) | 1988-07-02 |
| JPH071208B2 true JPH071208B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17954859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306254A Expired - Lifetime JPH071208B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 光ファイバ圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071208B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2745100B2 (ja) * | 1993-09-24 | 1998-04-28 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 土砂崩壊検出センサ及びそれを用いた集中監視システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285808A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-04-20 | Daiichi Denshi Kogyo Kk | ファイバひずみセンサ |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61306254A patent/JPH071208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63159728A (ja) | 1988-07-02 |
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