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光スイッチアレイ

国内特許コード P09A015004
整理番号 69
掲載日 2010年2月5日
出願番号 特願2007-065502
公開番号 特開2008-224534
登録番号 特許第4926768号
出願日 平成19年3月14日(2007.3.14)
公開日 平成20年9月25日(2008.9.25)
登録日 平成24年2月17日(2012.2.17)
発明者
  • 渡辺 一弘
  • 佐々木 博幸
  • 西山 道子
  • 伊藤 優子
出願人
  • 学校法人 創価大学
発明の名称 光スイッチアレイ
発明の概要

【課題】複数個の光スイッチを有し、光ファイバから出射されるセンサ光の測定により、光スイッチの状態を一度に識別できる光スイッチアレイを提供する。
【解決手段】コアおよびコアの外周に設けられたクラッドを備えた光ファイバ10に、複数個の光スイッチSW,…SWが直列に設けられ、光スイッチは、伝送する光の一部の外界との相互作用を可能にするセンサ部SP,…SPを有し、光ファイバに光学的に結合し、光ファイバの入射端に対してセンサ光を出射する光源11と、複数個の光スイッチを介して光ファイバの出射端から出射されるセンサ光を検出する受光部12とを有し、光スイッチの状態に応じたセンサ光のロス量または光スイッチの状態が変化するときのセンサ光のロス量変化速度が、光スイッチごとに異なっており、光スイッチ間でのロス量またはロス量変化速度の差が、受光部で得られる信号の分解能以上である。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


光ファイバセンサは、建築物のセキュリティシステム用センサや圧力センサなどとして広く用いられている。



特許文献1には、FBG(fiber bragg grating)と呼ばれる光ファイバセンサについて記載されている。
FBGは、光ファイバの伝送路上で、ブラッグの原理に従って特定の波長の光を透過あるいは反射するように構成した可変光学フィルタである。



また、非特許文献1には、上記のFBGを光ファイバ上に用いた実験についての報告がなされている。



しかし、非特許文献1に記載のようにFBG光ファイバセンサを光ファイバ上に用いた場合、FBGは波長シフトを計測するため、FBGをスイッチとして用いると装置全体が複雑かつ高価になる。
また、FBGは特性が温度に依存するので温度補償も必要で、実際に使用するには種々の課題を克服する必要がある。



上記の光ファイバセンサに関して、いわゆるヘテロコア部をセンサとして用いる構成が特許文献2および特許文献3に記載されている。
しかし、特許文献2および特許文献3には、光ファイバセンサを有する複数個の光スイッチの状態を一度に識別することについての記載はない。

【特許文献1】特公表2003-532140号公報

【特許文献2】国際公開97/48994号パンフレット

【特許文献3】特開2003-214906号公報

【非特許文献1】Multifunctional fiber-optics networks for composite structure, Proceedings of SPIE, Vol.5391, pp.741-752

産業上の利用分野


本発明は光スイッチアレイに関し、特に、センサ部を有する複数個の光スイッチが光ファイバに直列に設けられた光スイッチアレイに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
コアおよびコアの外周に設けられたクラッドを備えた光ファイバと、
伝送する光の一部の外界との相互作用を可能にするセンサ部を有する光スイッチであって、前記光ファイバに光学的に結合して直列に設けられた複数個の光スイッチと、
前記光ファイバの入射端に対してセンサ光を出射する光源と、
複数個の前記光スイッチを介して前記光ファイバの出射端から出射される前記センサ光を検出する受光部と
を有し、
前記光スイッチの状態が変化するときに前記センサ部の近傍部分の光ファイバが形成する形状の曲率半径を変化させる速度が光スイッチごとに異なり、前記センサ光のロス量変化速度が前記光スイッチごとに異なっており、
前記光スイッチ間での前記ロス量変化速度の差が、前記受光部で得られる信号の分解能以上である
光スイッチアレイ。

【請求項2】
前記光スイッチを構成するセンサ部は、前記光ファイバのコア径と異なるコア径を有するヘテロコア部であり、前記光ファイバの中途部に接合されてなる構成である
請求項1に記載の光スイッチアレイ。

【請求項3】
前記光スイッチを構成するセンサ部は、前記光ファイバのコアの屈折率あるいはクラッドの屈折率と同等の屈折率を持つ光透過部材が前記光ファイバの中途部に接合されてなる構成である
請求項1に記載の光スイッチアレイ。

【請求項4】
前記光スイッチの状態に応じた前記センサ部の近傍部分の光ファイバが形成する形状の曲率半径が前記複数個の光スイッチごとに異なり、前記光スイッチの状態に応じた前記センサ光のロス量が前記光スイッチごとに異なっている
請求項1~3のいずれかに記載の光スイッチアレイ。

【請求項5】
前記複数個の光スイッチごとに前記光スイッチを構成するセンサ部の長さが異なり、前記光スイッチの状態に応じた前記センサ光のロス量が前記光スイッチごとに異なっている
請求項1~3のいずれかに記載の光スイッチアレイ。

【請求項6】
前記複数個の光スイッチごとに前記光スイッチを構成するセンサ部の前記コア径が異なり、前記光スイッチの状態に応じた前記センサ光のロス量が前記光スイッチごとに異なっている
請求項2に記載の光スイッチアレイ。
産業区分
  • 測定
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007065502thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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