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センサ用光フアイバおよびセンサシステム 新技術説明会

国内特許コード P09A015015
整理番号 53
掲載日 2010年2月5日
出願番号 特願平10-502656
登録番号 特許第3180959号
出願日 平成9年5月26日(1997.5.26)
登録日 平成13年4月20日(2001.4.20)
国際出願番号 JP1997001766
国際公開番号 WO1997048994
国際出願日 平成15年2月28日(2003.2.28)
国際公開日 平成9年12月24日(1997.12.24)
優先権データ
  • 特願1996-162179 (1996.6.21) JP
発明者
  • 渡辺 一弘
  • 木地 英雄
出願人
  • 株式会社インタ-アクシヨン
  • タマテイ-エルオ-株式会社
発明の名称 センサ用光フアイバおよびセンサシステム 新技術説明会
発明の概要 (57)【要約】本発明は、光伝送路,センサ素子の両機能を備えて光の伝送損失から各種の情報を検出するセンサ用光ファイバ,センサシステムに係る技術分野に属する。さらに詳しくは、光の伝送損失からの検出情報の検出感度,検出情報の種類についての改良の技術に関する。本発明の第1の技術的課題は、レーリ散乱光によるOTDR法を利用した検出情報の検出感度を高めることのできるセンサ用光ファイバを提供することにある。本発明の第1の技術的課題の解決方法は、光伝送路として配設される光ファイバである本線体と、本線体の中途部に接続され本線体のコアと径の異なるコアを有した比較的長さの短い光ファイバであるセンサ素子とからなるセンサ用光ファイバとして構成される。本発明の第2の技術的課題は、レーリ散乱光によるOTDR法を利用した多種類の同時的に得られる検出情報の検出感度を高めることのできるセンサシステムを提供することにある。本発明の第2の技術的課題の解決方法は、センサ用光ファイバと、センサ用光ファイバの後方散乱光を利用してセンサ用光ファイバの配設ラインの周囲の情報を検出する測定機器とを備えてなるセンサシステムにおいて、前記本発明に係るセンサ用光ファイバがセンサ素子の個数,接続間隔,コアの径を異ならせて複数本が配設され、センサ用光ファイバと測定機器との間に検出に利用するセンサ用光ファイバを選択切換えする光スイッチが接続されていることを特徴とするセンサシステムとして構成される。
従来技術、競合技術の概要


光ファイバの光伝送路情報の検出手段として、OTDR(Optical Time Domain Reflectometry)法がある。この手段は、光ファイバにレーザ光等の光パルスを入射させ、光伝送の途中から入射側(後方)に反射して戻ってくる後方散乱光を時間分解して測定するもので、光伝送路の任意の位置の情報を実時間で測定することができるものである。
この検出手段を利用するものとしては、測定機器であるOTDP装置に光ファイバを接続して光伝送路として配設するとともに線状センサとして機能させ、後方散乱光のうち温度依存性の高いラマン散乱光を利用して、光ファイバの配設ライン周囲の温度に係る情報を検出したり、後方散乱光のうち散乱強度の高いレーリ散乱光を利用して、光ファイバの配設ライン周囲の歪みに係る情報を検出する技術が知られている。
なお、ラマン散乱光については、散乱強度が微弱で入射光の波長と散乱光の波長とが異なるという特徴があり、測定機器であるOTDR装置や付属機器が複雑で高価になる傾向がある。このため、レーリ散乱光を利用する技術の汎用化が期待されている。
前述の従来のレーリ散乱光を利用する技術では、レーリ散乱光が温度、歪み等に対する検出感度が低いという特徴から、光ファイバの配設ライン周囲の温度、歪み等に係る情報を検出する手段としての実用化が困難であるという問題点がある。

産業上の利用分野

本発明は、光伝送路、センサ素子の両機能を備えて光の伝送損失から各種の情報を検出するセンサ用光ファイバ、センサシステムに係る技術分野に属する。さらに詳しくは、光の伝送損失からの検出情報の検出感度、検出情報の種類についての改良の技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】光伝送路として配設される光ファイバである本線体と、本線体の中途部に融着により接続され本線体のコアと径の異なるコアを有した長さの短い光ファイバであるセンサ素子とを備え、本線体とセンサ素子との界面で光をリークさせてなるセンサ用光ファイバ。

【請求項2】請求の範囲1のセンサ用光ファイバにおいて、センサ素子は本線体の中途部に規則的または不規則的な間隔を介して多数個接続されていることを特徴とするセンサ用光ファイバ。

【請求項3】請求の範囲1または2のセンサ用光ファイバにおいて、本線体の光ファイバとセンサ素子の光ファイバとの伝送モードが異なることを特徴とするセンサ用光ファイバ。

【請求項4】光伝送路として配設される光ファイバである本線体と、本線体の中途部に融着により接続され本線体のコアと屈折率の異なる光伝送可能な材質で長さが短く形成されたセンサ素子とを備え、本線体とセンサ素子との界面で光をリークさせてなるセンサ用光ファイバ。

【請求項5】請求の範囲4のセンサ用光ファイバにおいて、センサ素子は本線体の中途部に規則的または不規則的な間隔を介して多数個接続されていることを特徴とするセンサ用光ファイバ。

【請求項6】請求の範囲4のセンサ用光ファイバにおいて、センサ素子は本線体の中途部に1個のみ接続されていることを特徴とするセンサ用光ファイバ。

【請求項7】センサ用光ファイバと、センサ用光ファイバの後方散乱光を利用してセンサ用光ファイバの配設ラインの周囲の情報を検出する測定機器とを備えてなるセンサシステムにおいて、センサ用光ファイバは、光伝送路として配設される光ファイバである本線体と、本線体の中途部に接続され本線体のコアと径の異なるコアを有した長さの短い光ファイバであるセンサ素子とを備えて本線体とセンサ素子との界面で光をリークさせてなり、センサ素子の個数,接続間隔,コアの径を異ならせて複数本が配設され、センサ用光ファイバと測定機器との間には、検出に利用するセンサ用光ファイバを選択切換えする光スイッチが接続されていることを特徴とするセンサシステム。

【請求項8】センサ用光ファイバと、センサ用光ファイバの後方散乱光を利用してセンサ用光ファイバの配設ラインの周囲の情報を検出する測定機器とを備えてなるセンサシステムにおいて、センサ用光ファイバは、光伝送路として配設される光ファイバである本線体と、本線体の中途部に接続され本線体のコアと屈折率の異なる光伝送可能な材質で長さが短く形成されたセンサ素子とを備えて本線体とセンサ素子との界面で光をリークさせてなり、センサ素子の個数,接続間隔を異ならせて複数本が配設され、センサ用光ファイバと測定機器との間には、検出に利用するセンサ用光ファイバを選択切換えする光スイッチが接続されていることを特徴とするセンサシステム。
産業区分
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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