JPS631923A - 光フアイバセンサプロ−ブ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバセンｖＪ「ｊ−ブに関ｌノ、特
に、光ファイバと光１−ランスデ」−１ノとの接合構造
が改良された光ファイバレンリプ「“］−１に関Ｊる。

［従来の技術］ 近年、光ファイバセンサが注目を集めている。

光ファイバセンサのブ「ｊ−ブは、たとえば、光ファイ
バの先端部に光１−ランスデコーサとしての螢光体等を
結合し、その周囲を樹脂モールドした構成になっている
。

第１１図は、従来の光ファイバレンサブ「１−ブの先端
部の一例を示づ縦断面図である。第１１図において、光
ファイバ１０は、素線（コアおＪ、　ＩＪクラッド層）
１２の外周がバツフン７］−ティング層１４で覆われ、
さらに子の外側が心線被覆て覆われた構成に八つ−Ｃい
る。光ファイバ１０の先端面には、接着剤１８にＪつで
光１〜ランスデー１−４フ２０が結合されている。光ト
ランスデーＩ−リ２０の直径は、少なくとも光ファイバ
索線１２よりも大きく選ばれている。そして、光フッフ
ィバ１０の先端部と光トランスデューサ２０のまわりは
遮光性の樹脂モールド２２によって覆われｌいる。

ところで、第１１図に示すような構造では、樹脂１ミー
ルド２２に残留歪があるため、当該ヒンサプローブを温
度センサのプローブ等に用いる場合は、周囲の濃度変化
に伴ないモールド２２の残留歪が現われて、光トランス
デューサ２０が光フフイバ１０から外れたり、光トラン
スデューサ２０の位置ずれが生じる等の欠点があった。

また、当該光ファイバプローブの製造時において、モー
ルド２２が光ファイバ」０の先端面と光トランスデュー
サ２０との間に入り込みやすいという欠点もあった。

第１２図は、従来の光ファイバヒンサブローブの他の例
を示す縦断面図である。第１２図のプローブでは、光ト
ランスデューサ２０を光ファイバ１０の先端面から離れ
た位置に配置し、両者の間を透光性の物質２４で充填す
るとともに、それらの周囲がさや２６で覆われた構成に
な・ノでいる。

このような構成の場合、光トランスデユーサ２０で生じ
る光の遮光性の問題や、光ファイバ１０に対する光トラ
ンスデューサ２０の位１ｄずれの問題を招きやすいとい
う欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ さらに、上Ｊ　Ｌ／た第１１図および第１２図のいずれ
の従来例におい゛（も、光ファイバ１０の先端部をモー
ルド２２やさや２６で覆う構成であるため、光ファイバ
１０自体の外径よりｂ犬き（なるとともに、ｈｌｌ　Ｉ
性が悪く、かつ、光トランスデユーサ゛２０の位置決め
が困難である等の欠点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、細径のかつ光ファイバと光トランスデューサ
との位置ずれの生じにくい、サーマルショックの少ない
光ファイバセンサブローブを提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、光ファイバ先端の被覆が除去された光ファ
イバ索線と、東線の先端面に当接して配置された光トラ
ンスデューサと、光トランスデューサの周囲および東線
先＃ｉ１部を覆ってモールドされたバラノア層と、バッ
ファ層外周を覆う、かつ、光ファイバ最外周とほぼ等径
の被覆管とを含む構成である。

［作用］ 光ファイバ東線の先端面に結合された光トランスデュー
サの周囲はバッファ層によって覆われており、さらにそ
の周囲は光ファイバの最外周とばば等径の被覆管で覆わ
れている。よってプローブの細径化を図ることができる
。また、外部から加わる熱等の影豐は、バッファ層で緩
和され、光トランスデューサおよび光ファイバ素線との
結合部に及ぼされる影響が緩和されている。

［実施例］ 以下には、図面を参照してこの発明の実施例について説
明をする。

第１図は、この発明の一実施例の光ファイバセンサプロ
ーブのセンサ部の構造を示す縦断面図である。第１図を
参照して、光ファイバ３０は、素線３２の周面がバッフ
ァコーティング層３４で覆われ、さらにその外周面が心
線被覆３６で覆われた構成である。光ファイバ３０の先
端部は、心線被覆３６およびバッファコーティング層３
４が剥がされて素線３２が露出され、該索線３２の先端
面に光トランスデューサとしての螢光体３８が当接され
、透明の中さや４０で固定されている。そして、その周
囲にバッファ層４２がモールドされ、さらにその外側が
被覆管４４で覆われた構成である。

各部の構成材料の一例を示せば、中さや４０は、石英、
バッファ層４２はシリコン、被覆管４４はポリフッ化エ
チレン系繊Ｍ（−般には、商品名゛テフロン″として知
られている）である。バッファ層４２にシリコンを用い
た場合、シリコンが可撓性で、熱歪および衝撃に強く、
１ｍ折率が低いことから、このプローブが配置される雰
囲気の温度変化やプローブへの外的衝撃がシリコンでで
きたバッファ層４２で緩和され、螢光体３８への影響が
少なくなる。また、シリコンの低屈折率特性（、二より
、螢光体３８の発するリン螢光がシリコン層で良好に反
射され、該リン螢光を索線３２へ大剣させやりい。

さらに、中さや４０、バッファ層４２、被覆管７１４に
上記ｌ利を用いると、マイク１１波の影響を受けないの
で、センザブ１−１をマイク「１波電界中でも使用づる
ことが可能ぐある。

さらに、−を記Ｈ料で構成した場合、被覆管４４１よ、
通常ポリフッ化■チレン系繊Ｈｅできた光ファイバ３０
の心線被覆３６と同一の材料となり、両省の溶着性が良
（、封止が確実になる。−ｆ、シて、しシリプローブの
径が光ファイバの径とほぼ等しくなり、細径化できる。

第２図ないし第１０図は、第１図ｉこ示−づ構成の光フ
ァイバセン１ＪプローブのＶ造１−程を示す図解図であ
る。第２図ないし第１０図を参照して、この発明の一実
施例にかかる光ファイバセンサプローブの製造方法につ
いて説明をする。

第２図に示す光ファイバ３０の先端部の心線被覆および
バッファコーティング層を剥がし、第３図に示すように
索線３２を露出させる。露出した索線３２を所定の良さ
に切断づる（第４図）。

次に、たどえば石英て゛作った円筒状の一方端が閉じた
中さや４０の中に螢光体３８の小片を入れ（第５図）、
第６図に承りように中さや４０を素線３２の先！Ｖに嵌
め、索線３２の先端面と螢光体３８とを当接して光学的
に結合づる。このとき、中さや４０と素線３２の外周面
との間に接着剤等を塗布し、両者を接合してもよい。

次に、第７図に示すような円筒状の被覆管４４内にシリ
ロン樹脂４２が充填されたものを準備りる。被覆管４４
の直径は、光ファイバ３０の直径ど等しいしのが用いら
れる。準備したシリ−１ン４２が充填された被ｉ管４４
の筒を、第８図に示づように光ファイバ３０の先端部に
被Ｖる。これにより、素線３２、螢光体３８および中さ
や４０の周囲はシリ■コン樹脂でできたバッファ＠４２
で覆われる。

次に、第９図に示Ｊ−ような簡の中に第８図に示Ｊプロ
ーブを入れる。筒体の底には被覆管４４と同じ材料の小
片が入れられている。筒体を加熱覆ると、被覆管４４お
よびその底の周辺４４−が融解し、かつ、光ファイバ３
０の心線被覆も多少融解し、第１０図に示づように、光
ファイバ３０の先端部は光ファイバ３０の心線被覆と被
覆管４４とが一体になり、プローブが完成Ｊる。

この実施例の光ファイバセン）ノープローブでは、上）
′１１シた利点に加えて、中さや４０を用いたため、索
線３２と螢光体３８との光結合の信頼性が高くなること
、および、バッファ層４２が素線３２の先端面と螢光体
３８との当接面にまで回り込まないこと、等の利点も得
られる。

なお、光ファイバセンサプローブの用途がマイクロ波電
界中で用いるものでない場合であれば、中さや、バッフ
ァ層、被覆管等の材料は、上）小のものに限らず、他の
ものを用いてよいことはもちろんである。

し発明の効果］ 以上のように、この発明は、光ファイバの外径どほぼ等
しい外径を有Ｊる光ノンフィバしンサ１〔−１−ブとで
き、センサプローブの細径化を図ることができる。

また、光トランスデユー１）の周囲にはバラノン・層４
２が設けられ−（いるので、周囲の温度変化により生じ
る被覆管の残留歪等はバラノン・層Ｃ緩和されるので、
その中の光トランスデ」−罎）が該残留歪等により壊れ
たり、光ファイバとの結合特性が変化したりすることが
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の構成を示づ縦断面図で
ある。第２図ないし第１０図は、この発明の一実施例の
製造■稈を順に示１図解図である。 第１１図および第１２図は、従来の光ファイバセンサプ
ローブの例を示Ｊ−縦断面図である。 図においで、３０は光ファイバ、３２は素線、３４はバ
ッファコーティング層、３６は心線被覆、３８は螢光体
、４０は中さや、４２はバッファ層、４４は被覆質を示
づ。 弔２図 ｊθ 第９図　　　　第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバと、光ファイバに光学的に結合された
   光トランスデューサとを含む光ファイバセンサプローブ
   において、 光ファイバ先端の被覆が除去された光ファイバ素線と、 該素線の先端面に当接して配置された光トランスデュー
   サと、 光トランスデューサの周囲および素線先端部周囲を覆つ
   てモールドされたバッファ層と、 前記バッファ層外周を覆う、かつ、光ファイバ最外周と
   ほぼ等径の被覆管とを含む、光ファイバセンサプローブ
   。
2. （２）前記素線と光トランスデューサの接合面周囲には
   、両者を結合するさやが設けられている、特許請求の範
   囲第１項記載の光ファイバセンサプローブ。