JP6985695B2 - 屈折率計測装置及び方法 - Google Patents
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Description
所定の媒質中にクラッドレス・マルチモード光ファイバーを配置してなるマルチモード干渉光ファイバーセンサーを含む光伝送路を有し、光共振器を所定の分散量に制御することで、スペクトルにおいて櫛の歯状で等間隔に並置し位相同期した複数の波長が光共振状態となり、光周波数コムを発生するファイバー光コム共振器と、
前記光共振器により発生される光信号を交流電気信号に光電変換する光検出器と、
前記光検出器から出力される交流電気信号の繰り返し周波数に基づいて、前記媒質中の光の屈折率を計測する計測制御手段とを備えたことを特徴とする。
所定の媒質中にクラッドレス・マルチモード光ファイバーを配置してなるマルチモード干渉光ファイバーセンサーを含む光伝送路を有するファイバー光コム共振器が、ファイバー光コム共振器を所定の分散量に制御することで、スペクトルにおいて櫛の歯状で等間隔に並置し位相同期した複数の波長が光共振状態となり光周波数コムを発生するステップと、
光検出器が、前記ファイバー光コム共振器により発生される光信号を交流電気信号に光電変換するステップと、
計測制御手段が、前記光検出器から出力される交流電気信号の繰り返し周波数に基づいて、前記媒質中の光の屈折率を計測制御するステップとを含むことを特徴とする。
学ガラス、光ファイバーなど)の特性評価に、屈折率計測が利用されている。しかし、上述のように、従来の屈折率測定法の分解能は10−4〜10−5オーダ一に制限され、品質評価の精度を向上するためには、更なる高分解能化が求められている。
(1)ファイバー光コム共振器を励起するための半導体レーザー光源1と、
(2)WDMカプラ2と、
(3)光増幅手段であるEr添加光ファイバー3と、
(4)偏波コントローラ4と、
(5)MMIファイバーセンサー5と、
(6)アイソレータ6と、
(7)光ファイバーカプラ7と、
(8)アイソレータ8と、
(9)光検出器9と、
(10)計測制御装置10とを備え、
これらの光処理素子1〜9がシングルモード光ファイバー11〜19を介して接続される。具体的には以下の通りである。
(1)飲料の糖度、
(2)調味液の濃度、
(3)お茶の濃度、
(4)海水の塩分、
(5)エタノールの濃度、
(6)水溶性切削油の濃度、
(7)洗浄液の濃度、
(8)油脂の濃度、
(9)血液又は体液中の蛋白質(抗原)の検出。
2 WDMカプラ、
3 Er添加光ファイバー、
4 偏波コントローラ、
5 マルチモード干渉光ファイバーセンサー(MMIファイバーセンサー)、
6 アイソレータ、
7 光ファイバーカプラ、
8 アイソレータ、
9 光検出器、
10 計測制御装置、
10a 操作部、
10b 表示部、
11〜19 シングルモード光ファイバー、
14a,15a シングルモード光ファイバーのクラッド部、
14c,15c シングルモード光ファイバーのコア部、
20 クラッドレス・マルチモード光ファイバー、
20c クラッドレス・マルチモード光ファイバーのコア部、
21 媒質、
30 筐体。
Claims (2)
- 所定の媒質中にクラッドレス・マルチモード光ファイバーを配置し、屈折率依存性の光スペクトルシフトを示すマルチモード干渉光ファイバーセンサーを含む光伝送路を有し、光共振器を所定の分散量に制御することで、スペクトルにおいて櫛の歯状で等間隔に並置し位相同期した複数の波長が光共振状態となり、光周波数コムを発生するファイバー光コム共振器である光共振器を備える屈折率計測装置であって、
前記光ファイバーは、屈折率依存性の光スペクトルシフトを、光共振器ファイバーの屈折率分散を介して、光コム繰り返し周波数シフトに変換する光共振器ファイバーであり、
前記屈折率計測装置は、
前記光共振器により発生される光コム繰り返し周波数信号を交流電気信号に光電変換する光検出器と、
前記光検出器から出力される交流電気信号の繰り返し周波数に基づいて、前記媒質中の光の屈折率を計測する計測制御手段とを備えたことを特徴とする屈折率計測装置。 - 所定の媒質中にクラッドレス・マルチモード光ファイバーを配置してなるマルチモード干渉光ファイバーセンサーが、屈折率変化を光スペクトルシフトに変換するステップと、
マルチモード干渉光ファイバーセンサーを含む光伝送路を有する光共振器が、前記光共振器を所定の分散量に制御することで、スペクトルにおいて櫛の歯状で等間隔に並置し位相同期した複数の波長が光共振状態となり光周波数コムを発生するステップと、
屈折率分散が制御された前記光ファイバーが、屈折率依存性の光スペクトルシフトを光コム繰り返し周波数シフトに変換するステップと、
光検出器が、前記光共振器により発生される光コム繰り返し周波数信号を交流電気信号に光電変換するステップと、
計測制御手段が、前記光検出器から出力される交流電気信号の繰り返し周波数に基づいて、前記媒質中の光の屈折率を計測するステップとを含むことを特徴とする屈折率計測方法。
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JP2017160442A JP6985695B2 (ja) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | 屈折率計測装置及び方法 |
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