JPS6270777A - 光フアイバ磁界センサ - Google Patents
光フアイバ磁界センサInfo
- Publication number
- JPS6270777A JPS6270777A JP21177385A JP21177385A JPS6270777A JP S6270777 A JPS6270777 A JP S6270777A JP 21177385 A JP21177385 A JP 21177385A JP 21177385 A JP21177385 A JP 21177385A JP S6270777 A JPS6270777 A JP S6270777A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- magnetic field
- sensor
- waveguides
- cores
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、光ファイバを用いた磁界センサに関するも
ので、特にセンサ部を小型化することにより、生体など
にも適用可能としたセンサに関するものである。
ので、特にセンサ部を小型化することにより、生体など
にも適用可能としたセンサに関するものである。
［従来の技術］
小型化を図った光ファイバ磁界センサの一例として、第
５図のようなものがある（村松二日経エレクトロニクス
、 １９８１．１６号、 Ｐ 、 １７５〜１７６など
）。
５図のようなものがある（村松二日経エレクトロニクス
、 １９８１．１６号、 Ｐ 、 １７５〜１７６など
）。
これは、磁気歪とマツハツエンダ干渉法を利用したもの
である。
である。
レーザ光１０を光ファイバ１２に入射し、光結合器１４
で二つの光に分離する１分離された光の一方は、磁気歪
材料１６奢被覆した光ファイバ１８（第６図）内を伝搬
し、他方は通常の光ファイバ２０内を伝搬し、１りび光
結合器２２で合成される。
で二つの光に分離する１分離された光の一方は、磁気歪
材料１６奢被覆した光ファイバ１８（第６図）内を伝搬
し、他方は通常の光ファイバ２０内を伝搬し、１りび光
結合器２２で合成される。
磁気歪材料１６は、磁界が加わると、その大きさに応じ
て伸縮する。すると光ファイバ１８も軸方向に伸縮し、
内部を通過する光は位相変化を受ける。その結果、合成
された光は位相差のために干渉し、光出力が変動する。
て伸縮する。すると光ファイバ１８も軸方向に伸縮し、
内部を通過する光は位相変化を受ける。その結果、合成
された光は位相差のために干渉し、光出力が変動する。
したがって、その変動を受光器２４およびロッフィン増
幅器２６を通してとりだすことにより、磁界が測定でき
る。２８は位相補償回路を示す。
幅器２６を通してとりだすことにより、磁界が測定でき
る。２８は位相補償回路を示す。
［発明が解決しようとする問題点］
（１）上記の例で、実用的な測定器を構成するためには
、光結合器２２や受光器２４を光の送り側にもってきて
、光結合器１４などと一つにまとめる必要があり、その
ためには光ファイバ１８．２０を１８０°折返さなくて
はならない、光ファイバを１８０ °折返すには、最小
曲げ半径２（ｌａｇが必要で、そのような見地から、セ
ンサ部を小型化することが難しい。
、光結合器２２や受光器２４を光の送り側にもってきて
、光結合器１４などと一つにまとめる必要があり、その
ためには光ファイバ１８．２０を１８０°折返さなくて
はならない、光ファイバを１８０ °折返すには、最小
曲げ半径２（ｌａｇが必要で、そのような見地から、セ
ンサ部を小型化することが難しい。
（２）光ファイバ１８．２０が分離しているので、途中
において異なる外乱を受ることにより、その変化がノイ
ズとなる。
において異なる外乱を受ることにより、その変化がノイ
ズとなる。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、上記同様に光ファイバを利用するものであ
るが、従来例のように、光が光ファイバ内を一方的にだ
け通過する透過型ではなく、下記のように反射型にする
ことにより小型化を図り、また伝送路にデュアルコア単
一モード光ファイバを使用することによって外乱の影響
を受けないようにしたものである。
るが、従来例のように、光が光ファイバ内を一方的にだ
け通過する透過型ではなく、下記のように反射型にする
ことにより小型化を図り、また伝送路にデュアルコア単
一モード光ファイバを使用することによって外乱の影響
を受けないようにしたものである。
［その説明］
磁気歪とマツハツエンダ干渉法を利用する場合の例につ
いて説明する。
いて説明する。
第２図にセンサヘッド３０の一例を示す。
３２は基板で、５ｉ０２やパイレックスなどのガラス、
またはＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＰＬＺＴなどの誘
電体からなる。
またはＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＰＬＺＴなどの誘
電体からなる。
３４と３６は、基板３２の上に平行に形成した、四角断
面の導波路で、たとえば、５ｉ０２にＧｅをドープした
ものやＬｉＮｂＯ３にＴｉをドープしたものなどからな
る。
面の導波路で、たとえば、５ｉ０２にＧｅをドープした
ものやＬｉＮｂＯ３にＴｉをドープしたものなどからな
る。
３８はクラッド層で、これは基板３２と同じ材ネ１で構
成される。
成される。
４０は磁気歪材料で、一方の導波路３４のクラッド層３
８の上に設けられる。なお、磁気歪材料４０にはＮ ｉ
、 ２Ｖ−Ｐｅｒｍｅｎｄｕｒ、 ４０−Ｐｅｒｍａ
ｌｌｏｙ、！１７−Ａｌｔｅｎｏｌ、４．５Ｇｏ、９５
．５Ｎ ｉなどが使用される。
８の上に設けられる。なお、磁気歪材料４０にはＮ ｉ
、 ２Ｖ−Ｐｅｒｍｅｎｄｕｒ、 ４０−Ｐｅｒｍａ
ｌｌｏｙ、！１７−Ａｌｔｅｎｏｌ、４．５Ｇｏ、９５
．５Ｎ ｉなどが使用される。
４２は反射膜で、両方の導波路３４．３６の片側の端面
に形成される。この材質は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔなどであ
る。
に形成される。この材質は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔなどであ
る。
センサへ、ド３０は、第３図のように、埋込み型とする
こともできる。
こともできる。
これらのセンサヘッド３０は、第１図のように、適当長
ささくたとえば５■程度）のデュアルコア単一モード光
ファイバ４４の片端に接続される。
ささくたとえば５■程度）のデュアルコア単一モード光
ファイバ４４の片端に接続される。
このデュアルコア単一モード光ファイバ４４は、第４図
のように、一つの円形のクラッド４５内に２本のコア４
６．４８を有するものである。
のように、一つの円形のクラッド４５内に２本のコア４
６．４８を有するものである。
なお、上記第２図のセンサヘッド３０における導波路３
４．３６の一辺の長さは、コア４６，４８の直径と等し
くしである。また、導波路３４゜３６の間隔Ａは、コア
４６．４８の間隔に等しくしである。
４．３６の一辺の長さは、コア４６，４８の直径と等し
くしである。また、導波路３４゜３６の間隔Ａは、コア
４６．４８の間隔に等しくしである。
デュアルコア単一モード光ファイバ４４は、曲がり、温
度分布などの不均一による影響をとり除くため、中心軸
の周りに回転を与えて、ねじりながら製造したものを用
いてもよい。
度分布などの不均一による影響をとり除くため、中心軸
の周りに回転を与えて、ねじりながら製造したものを用
いてもよい。
［作 川］
光源５０からの光を光結合器５２により二つの光に分離
し、それぞれ方向性結合器５４．５６を介してデュアル
コア単一モード光ファイバ４４のコア４６．４８に入射
する。その光はセンサヘッド３０の導波路３４．３６内
を通り、反射膜４２により反射して、方向性結合器５４
．５６から出力し、干渉縞５８を形成する。
し、それぞれ方向性結合器５４．５６を介してデュアル
コア単一モード光ファイバ４４のコア４６．４８に入射
する。その光はセンサヘッド３０の導波路３４．３６内
を通り、反射膜４２により反射して、方向性結合器５４
．５６から出力し、干渉縞５８を形成する。
磁界Ｈが加わると、上記のようにコア４６．４８内を通
過する光に位相差が生じて干渉縞５８が移動する。これ
により磁界Ｈの変化を検出することができる。
過する光に位相差が生じて干渉縞５８が移動する。これ
により磁界Ｈの変化を検出することができる。
［実施例］
センサヘッド３０として第２図のタイプで次のものを製
作した。すなわち、厚さ０．７層ｌのシリコーン基板６
０の上に、５ｉ０２の基板３２を０．５ｍ鳳成長させ、
その上に、７ｊＬ履ｘ７ ＩＬｙｉの方形断面の、Ｇｅ
ドープの導波路３４．３６を形成した。それらの上には
２０終腸の厚さのクラッド層３８を、プラズマＣＶＤ法
により形成した。
作した。すなわち、厚さ０．７層ｌのシリコーン基板６
０の上に、５ｉ０２の基板３２を０．５ｍ鳳成長させ、
その上に、７ｊＬ履ｘ７ ＩＬｙｉの方形断面の、Ｇｅ
ドープの導波路３４．３６を形成した。それらの上には
２０終腸の厚さのクラッド層３８を、プラズマＣＶＤ法
により形成した。
片方の導波路３４の外方に１０ｇｍの厚さにＮｉからな
る磁気歪材料４０をスパッタにより形成した。
る磁気歪材料４０をスパッタにより形成した。
また反射膜４２は、スパッタ法により、Ａｕを２０００
人の厚さに付着させることにより形成した。
人の厚さに付着させることにより形成した。
その後シリコーン基板６０はエツチングによりとり除い
た。
た。
導波路３４．３６の間隔Ａは＋００．腸、基板３２の輻
Ｂは１５０ル層、長さＣは２層層である。
Ｂは１５０ル層、長さＣは２層層である。
また、デュアルコア単一モード光ファイバ４４の外径は
１５０棒■、コア４６．４８の直径は５ル腸、それらの
間隔は１００延鵬、長さは５腸である。
１５０棒■、コア４６．４８の直径は５ル腸、それらの
間隔は１００延鵬、長さは５腸である。
光源５０には、波長０．８３３ ｇｍ ノＨｅ Ｎ ｅ
Ｌ／ −ザを用い、モ渉！１２５８の検出を行なった
。干渉縞５８の移動は１０エルステツドまで検出が可能
であった。
Ｌ／ −ザを用い、モ渉！１２５８の検出を行なった
。干渉縞５８の移動は１０エルステツドまで検出が可能
であった。
このセンサは、外部補強を含めても先端部で０．６ｍ層
φであり、血流の速度による磁界の変化を測定すること
が可能であった。
φであり、血流の速度による磁界の変化を測定すること
が可能であった。
［発明の効果Ｊ
（１）反射型としているので、小型、軽量である。
（２）デュアルコア単一モード光ファイバを使用してい
るので、温度などの外乱に対して安定である。
るので、温度などの外乱に対して安定である。
第１図は本発明の詳細な説明図、
第２図は、センサヘッド３０の一例の説明図。
第３図は、センサヘッド３０の他の例の説明図。
第４図はデュアルコア単一モード光ファイバの断面の説
明図、 第５図は従来技術の説明図。 第６図は磁気歪材料を被覆したセンサ用光ファイバの説
明図である。
明図、 第５図は従来技術の説明図。 第６図は磁気歪材料を被覆したセンサ用光ファイバの説
明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光ファイバを利用する磁界センサにおいて、円形のクラ
ッド４５の中に２本のコア４６、４８を有するデュアル
コア単一モード光ファイバ４４の片端に、 基板３２上またはその内部に２本の導波路３４、３６を
有し、かつそれらの片端の端面にはそれぞれ反射膜４２
が設けてあり、一方の導波路３４の外周には磁気歪材料
４０の層が設けてあるセンサヘッド３０を、接続してい
ること、 を特徴とする、光ファイバ磁界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177385A JPH065266B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 光フアイバ磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177385A JPH065266B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 光フアイバ磁界センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270777A true JPS6270777A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH065266B2 JPH065266B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=16611351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21177385A Expired - Fee Related JPH065266B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 光フアイバ磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065266B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5625284A (en) * | 1993-07-07 | 1997-04-29 | Tokin Corporation | Electric field sensor having sensor head with unbalanced electric field shield to shield branched optical waveguides against an applied electric field |
| US5781003A (en) * | 1993-07-07 | 1998-07-14 | Tokin Corporation | Electric field sensor |
| CN104237607A (zh) * | 2014-10-15 | 2014-12-24 | 南京大学 | 基于微光纤耦合器的双路检测式电流磁场传感器 |
| CN111457950A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-28 | 复旦大学 | 一种法布里珀罗谐振腔光学微泡传感器及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06141326A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 衛星放送受信機、スクランブルデコーダ、及び衛星放送受信システム |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP21177385A patent/JPH065266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5625284A (en) * | 1993-07-07 | 1997-04-29 | Tokin Corporation | Electric field sensor having sensor head with unbalanced electric field shield to shield branched optical waveguides against an applied electric field |
| US5781003A (en) * | 1993-07-07 | 1998-07-14 | Tokin Corporation | Electric field sensor |
| US5850140A (en) * | 1993-07-07 | 1998-12-15 | Tokin Corporation | Electric field sensor having sensor head with unbalanced electric field shield to shield branched optical waveguides against an applied electric field |
| CN104237607A (zh) * | 2014-10-15 | 2014-12-24 | 南京大学 | 基于微光纤耦合器的双路检测式电流磁场传感器 |
| CN104237607B (zh) * | 2014-10-15 | 2017-02-08 | 南京大学 | 基于微光纤耦合器的双路检测式电流磁场传感器 |
| CN111457950A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-28 | 复旦大学 | 一种法布里珀罗谐振腔光学微泡传感器及其制备方法 |
| CN111457950B (zh) * | 2020-03-11 | 2021-08-20 | 复旦大学 | 一种法布里珀罗谐振腔光学微泡传感器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065266B2 (ja) | 1994-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |