JPS59226821A - 光学的検知装置 - Google Patents

光学的検知装置

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JPS59226821A
JPS59226821A JP59104906A JP10490684A JPS59226821A JP S59226821 A JPS59226821 A JP S59226821A JP 59104906 A JP59104906 A JP 59104906A JP 10490684 A JP10490684 A JP 10490684A JP S59226821 A JPS59226821 A JP S59226821A
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optical
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photodetector
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • 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
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    • G01D5/344—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 using polarisation

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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】 この路間は、例えば水中聴音器の光学的音響検知器とし
て又は遠隔の温度又は磁界検知器として使用されるよう
な光フアイバ検知装置に関する。
光フアイバ検知装置は単一様式の偏光維持ファイバを有
することが知られてお＃）％その一端には半導体レーデ
のような適度に干渉波を持つ光源から出る偏光（光ファ
イバの直間する偏光軸に対し光学的に４５°偏光してい
るンが当てられる。偏光した光入力の直角に回転した二
つの成分間の位相速度における相対的な位相の遅れ又は
差異のある変化に起因する入力に対する出力での偏光の
変化を決定するために、光ファイバからの光出力が分析
される。この偏光の変化は音波の侵入又は変化する温度
へのファイバの屈服によるような光ファイバの長さの変
化を指示するものを提供するのに利用することができる
。磁界を検出すことも又磁気ひずみ被罹をファイバにほ
どこすことにより達成される。
このような既知の光学的検知装置の一つの大きな欠点は
、偏光維持光ファイバでの直間する二つの偏光間の太き
、な位相、速・度の相違から来る。直父する二つの偏光
した信号間のファイバに沿った結果的な有効経路長の差
違又は位相遅れはノイズ信号による問題を発生する。そ
のノイズ信号は前述の適度に干渉波を持つ光源（例えば
半導体レーガ）で作られ、且つ直間する二つの偏光した
信号間の経路長の相違又は相対的な位相遅れに大体比例
して増大する。
その光学的検知装置の上述の欠点は５通過してくる直間
する二つの偏光した信号間の経路長の差違を与えるため
、及び前記偏光維持光ファイバに光学的に組合わされて
、そのファイバに関して方向づけら扛、偏光維持ファイ
バと経路長補償装置との経路長の差違が互に反対で、で
＠ｎば全く等しく互に打ち消すような補償装置をこのよ
うな光学的検知装置に取り入れることによる本発明によ
りて少なくとも軽減される。
本発明を実施する一つの方法によると補償装置は第２の
偏光維持光ファイバを有するもので、それは直間する二
つの偏光した信号間の経路長の差違が検知ファイバと同
じになるようにし、そして一端（例えば出力端ンが検知
ファイバの一端（例えば入力端）に突合せ接合又は溶融
接合されて、二つの光ファイバは同軸に配列さ扛るが、
それぞ扛のファイバの直間する二つの偏光軸は互に９０
゜転位している。このような光学的検知装置は音波や温
度変化、或いはファイバが磁気構造被覆されてい扛ば磁
界を見出すのに適している。しかしそのようなパラメー
タに感じないことを避けるには検知ファイバは補償ファ
イバから隔離すべきであることは明らかである。音波全
゛検出するためにはこの二つの光ファイバは適当な容器
に保蔵して配列する。そうしないと検出すべき及び／又
は測定さ牡るべき音響上の影響に対し機械的組合せに大
きな差違がある。検知と補償の光ファイバを有する光学
的検知装置を構成する時に一つの７フイパを半分に切り
次にその二つの半分を再接合して必要な釣合いのとれた
補償を確定することが必要なだけである。
−本発明を実施する他の方法によると補償装置は、好ま
しくはレーず光源と検知ファイバの入力端の間に配置さ
れた二重屈折結晶体を有してもよく、結晶体の直交する
二つの偏光軸は検知ファイバの対応軸に関して９０°回
転している。補償装置としての二重屈折結晶体の使用は
、ファイバ検知器による音響信号全検出する装置に実際
に適しているだけである。
本発明を実施する更に他の手段では、補償装置は二重屈
折結晶体を有し、検知ファイバが二重屈折結晶体と置キ
代っている。
第１図は単一様式の偏光維持光ファイバ１を示し、そ扛
はファイバに侵入する音波を検出し又は温度或いは圧力
変化を検出すのに使われる検知器を構成している。更に
このファイバは検知器が磁場を検出すのに使えるように
磁気ひずみ被覆で被覆することができる。この既知の検
知装置の操作では、偏光維持ファイバ１の直交する二つ
の偏光軸Ａ及びＢに対し４５°偏光した光が光ファイバ
の一端に当てられる。
光ファイバ１の出力端で発生する光の偏光は、偏光分析
器３の手段により分析されて、ひずみの変形又はその変
化を指示する。その変形又は変化は、例えば音波がファ
イバに侵入してきたときに。
ファイバが受けるものである。
この装置の主な欠点は、７アイパ１に対する偏光した入
力がファイバの直交する二つの偏光軸に沿った成分に分
解し、之等の分解した成分の位相速度は相異るので、こ
の成分は実際にはファイバに沿う異った経路の長さを有
するという事実から起こる。この経路長の差違は、光の
入力を発生するのに使われるレーずの不完全な干渉波の
結果として検出器で生ずるノイズを増加させ、このノイ
ズは偏光分析を不正確にする。
このノイズ問題を克服する観点で、本発明は直交する二
つの偏光した信号成分間の経路長の差違を有効に打ち消
すための補償装置を有する。
第２図において、補償装置は検知ファイバ１に合致する
特性の単一様式光ファイバ４を有する。
しかしながら補償ファイバ４は、その直交する二つの偏
光軸ＡとＢが検知ファイバ１の対応する軸ＡとＢに関し
て９０°転位しており、二つの光ファイバ１と４は同軸
で、その接する端部は５に示すように互に突合せ接合又
は溶融接合さ扛て配列されている。
直ぐに察知される通り入力光の分解さ扛た直交する二つ
の偏光成分の経路長はファイバ１と４の各々で相異るが
それぞ扛のファイバの偏光軸が９０°転位しているため
に、分解した成分の全経路長は等しくなり、従ってレー
デによって生じたノイズの増ｌ］は避けられる。この装
置は又２つのファイバ１と４がそれぞし置かれている二
つの場所の間の圧力傾斜を測定するのに使用できること
全こ〜に言って置こう。又この装置を使うときに検知フ
ァイバは補償ファイバから隔離して検知ファイバの偏光
変化を偏光分析器によって検出すことだけが出来るよう
にすることも考えられる。　　　４第６図において、こ
の装置では補償が二重屈折結晶体６によって行われ、そ
の結晶体６は図に示すように７アイパ１の一端に向って
一つの面が位置している。第２図の補償ファイバ４の場
合のように、結晶体６の直交する二つの偏光軸ＡとＢは
検知ファイバ１の対応する軸に関して９０°転位してい
る。レーずと検知ファイバ１の間に結晶体６を置くこと
の効果は、直交するように回転した光の成分の全経路長
を実際に等しクシ、それによってノイズ増巾の問題を避
けることである。変更さｎた検知装置では検知器ファイ
バが二重屈折結晶体と置き代り、二つの突合せた結晶体
の直交する二つの偏光軸は互に９０°回転している。
結晶体の補償装置は推移する機械的ひずみを測定する装
置に使用するのに適しているだけである。
というのは結晶体の特性はどうやっても検知器ファイバ
の特性に合致しないで周囲の温度と周囲の圧力のゆつく
りした変化が問題を起こすからである。
【図面の簡単な説明】
第１図は既知の光フアイバ検知装置の説明図；第２図は
本発明に係わる光フアイバ検知装置の説明図； 第６図は本発明に係わる他の光フアイバ検知装置の説明
図である。 １・・・単一様式偏光維持光、ファイバ３・・・偏光分
析器 ４・・・単一様式偏光維持光ファイバ ５・・・接合部　　　　６・・・二重屈折結晶体Ａ及び
Ｂ・・・直角偏光軸 代理人　　浅　村　　　皓 オ１１勺 ２．２１’＞３ 、：￥Ｊ、□４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）音波及び／又は温度或いは磁界の変化を検出する
    のに適している光学的検知装置であって、この装置の操
    作中に検出目的で伝送するために光検知器の入力端に当
    てられる偏光した光を作る装置を有し、それにより前記
    光検知器の出力端で前記偏光した光の直父する二つの成
    分の間に経路長の相違が生ずるようにした光学的検知装
    置において。 経路長光学的補償装置が光学的に前記検知器に組み合さ
    扛て前記検知器の入力端又は出力端に関して方向づけら
    れており、前記補償装置を通して伝送される直父する二
    つの偏光した成分の間の経路長の差違及び前記光検知器
    での対応する経路長の差違が互に反対になるようにし、
    それによって前記装置から得られ前記光検知器で起った
    構造上の変化の指示をする偏光分析器装置に送られる出
    力信号のノイズ容量を減少させるようになっていること
    を特徴とする光学的検知装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記補償装置は偏光した光を作る装置と前記光検
    知器の入力端との間に挿入さ牡ている光学的検知装置。 （３）　　特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光学
    的検知装置において、前記補償装置を通って伝送される
    直又する二つの成分間の経路長の差違は前記光検知器で
    の対応する経路差違を完全に打ち消す光学的検知装置。 （４）特許請求の範囲第１項、第２項又は第６項記載の
    光学的検知装置において、前記光検知器は偏光維持光フ
    ァイバを有する光学的検知装置。 （５）特許請求の範囲第４項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記経路長補償装置はそこを通過する直父する二
    つの偏光した信号の間の経路長を前記光検知器と同じに
    する第２の偏光維持光ファイバを有する光学的検知装置
    。 （６）特許請求の範囲第５項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記二つの偏光維持光ファイバは前記二つのファ
    イバがそれぞれの直間する偏光軸と同軸で互に９０°転
    位するようにそれらの端部が突合せ結合又は溶融溶接さ
    れている光学的検知装置。 （７）特許請求の範囲第４項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記経路長差違補償装置は二重屈折結晶体を有し
    、その結晶体は前記光フアイバ検知器の一端に当接し、
    前記検知器ファイバの対応する軸に関してその直間する
    偏光軸全９０６回転させている光学的検知装置。 （８）特許請求の範囲第２項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記光検知器は二重屈折結晶体を有する光学的検
    知装置。 （９）特許請求の範囲第８項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記補償装置は二重屈折結晶体を有し、その結晶
    体は前記検知器結晶体に当接しそれぞれの前記結晶体の
    直間する二つの偏光軸は相互に９０°回転している光学
    的検知装置。 ００）特許請求の範囲第９項記載の光学的検知装置にお
    いて、前記光検知器ファイバは前記経路長差違補償ファ
    イバから隔離されていて、前記補償７アイバが前記検知
    器ファイバによって検出される温度変化、磁界変化又は
    音波の侵入に感じないようになっている光学的検知装置
    。
JP59104906A 1983-05-26 1984-05-25 光学的検知装置 Granted JPS59226821A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB8314570 1983-05-26
GB8314570 1983-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59226821A true JPS59226821A (ja) 1984-12-20
JPH0422203B2 JPH0422203B2 (ja) 1992-04-16

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ID=10543402

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JP59104906A Granted JPS59226821A (ja) 1983-05-26 1984-05-25 光学的検知装置

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US (1) US4638153A (ja)
EP (1) EP0129972B1 (ja)
JP (1) JPS59226821A (ja)
AT (1) ATE30967T1 (ja)
AU (1) AU566933B2 (ja)
DE (1) DE3467628D1 (ja)
NZ (1) NZ208276A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147513A (ja) * 1984-08-13 1986-03-08 Fujikura Ltd 光フアイバセンサ
CN106872912A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 哈尔滨理工大学 一种基于温度补偿高灵敏度远距离光纤磁场传感装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4773753A (en) * 1985-09-03 1988-09-27 Daiichi Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha Fiber sensor
FR2626429B1 (fr) * 1988-01-25 1990-05-11 Thomson Csf Hydrophone a fibre optique et antenne associant une serie d'hydrophones
US5072110A (en) * 1989-09-05 1991-12-10 Canadian Marconi Company Fiber optic strain and impact sensor system for composite materials
US5384635A (en) * 1993-08-10 1995-01-24 At&T Corp. Remote sensing in optical fiber networks by synchronously detecting backscattered optical signals
NO303470B1 (no) * 1994-12-16 1998-07-13 Safety One As FremgangsmÕte og system til kontinuerlig og global overvÕking av dynamiske belastninger
US5850375A (en) * 1996-07-30 1998-12-15 Seagate Technology, Inc. System and method using optical fibers in a data storage and retrieval system
US6298027B1 (en) 1998-03-30 2001-10-02 Seagate Technology Llc Low-birefringence optical fiber for use in an optical data storage system
US6587421B1 (en) 1998-03-30 2003-07-01 Seagate Technology Llc Refractive index matching means coupled to an optical fiber for eliminating spurious light
US6574015B1 (en) 1998-05-19 2003-06-03 Seagate Technology Llc Optical depolarizer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2441049A (en) * 1944-09-29 1948-05-04 Polaroid Corp Composite achromatic wave plates comprising superimposed sheets of differently birefringent, molecularly oriented, transparent, solid, organic plastic material
US4198123A (en) * 1977-03-23 1980-04-15 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Optical scrambler for depolarizing light
US4215576A (en) * 1979-01-22 1980-08-05 Rockwell International Corporation Optical temperature sensor utilizing birefringent crystals
US4442350A (en) * 1981-08-17 1984-04-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber optic sensor with enhanced immunity to random environmental perturbations
JPS58129372A (ja) * 1982-01-29 1983-08-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 磁界−光変換器
US4515436A (en) * 1983-02-04 1985-05-07 At&T Bell Laboratories Single-mode single-polarization optical fiber
GB2136952B (en) * 1983-03-16 1987-05-07 Standard Telephones Cables Ltd Fabry perot sensor
US4729622A (en) * 1983-12-05 1988-03-08 Litton Systems, Inc. Fiber optic polarizer with error signal feedback

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147513A (ja) * 1984-08-13 1986-03-08 Fujikura Ltd 光フアイバセンサ
CN106872912A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 哈尔滨理工大学 一种基于温度补偿高灵敏度远距离光纤磁场传感装置
CN106872912B (zh) * 2015-12-10 2023-10-17 哈尔滨理工大学 一种基于温度补偿高灵敏度远距离光纤磁场传感装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0129972B1 (en) 1987-11-19
US4638153A (en) 1987-01-20
JPH0422203B2 (ja) 1992-04-16
EP0129972A1 (en) 1985-01-02
AU2847484A (en) 1984-11-29
ATE30967T1 (de) 1987-12-15
DE3467628D1 (en) 1987-12-23
NZ208276A (en) 1987-11-27
AU566933B2 (en) 1987-11-05

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