JPH01276043A - 導波路型液体検知器 - Google Patents
導波路型液体検知器Info
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- JPH01276043A JPH01276043A JP63105884A JP10588488A JPH01276043A JP H01276043 A JPH01276043 A JP H01276043A JP 63105884 A JP63105884 A JP 63105884A JP 10588488 A JP10588488 A JP 10588488A JP H01276043 A JPH01276043 A JP H01276043A
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
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- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2852—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using tapping light guides arranged sidewardly, e.g. in a non-parallel relationship with respect to the bus light guides (light extraction or launching through cladding, with or without surface discontinuities, bent structures)
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- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
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- G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
- G02B6/429—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide by surface irregularities on the light guide, e.g. by mechanical modification of the surface of the light guide on its exterior
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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】
崖ｉｆ（Ｍす１氷Ｊ
本発明は、液漏れセンサ、液面計などとして有用な液体
検知器に関し、詳しくは可撓性の導波路フィルムを使用
した導波路型液体検知器に関する。
検知器に関し、詳しくは可撓性の導波路フィルムを使用
した導波路型液体検知器に関する。
ｌ來葛茨班
電カケープルや変圧器などからの絶縁油の漏れが火災あ
るいはその他の種々の事故につながる可能性があるので
、電力供給の総合的品質向上を目的として電力系統の保
守システムの自動化が進められている。一方、石油備蓄
基地や石油化学プラントなどでの油漏れを早期に発見す
ることも重要課題となっており、このために油漏れや液
面を容易に検知し得る安価な液体検知器の開発が要望さ
れている。
るいはその他の種々の事故につながる可能性があるので
、電力供給の総合的品質向上を目的として電力系統の保
守システムの自動化が進められている。一方、石油備蓄
基地や石油化学プラントなどでの油漏れを早期に発見す
ることも重要課題となっており、このために油漏れや液
面を容易に検知し得る安価な液体検知器の開発が要望さ
れている。
従来使用の磁性体を備えたフロートとリードスイッチと
からなる液面計や一対の電極からなる検出器は、検出液
体の導電率の違いにより検出感度が大きく変化して信頼
性に乏しい理由から、最近光ファイバや先導波路ブロッ
クなどの先導波体を利用して光学的に液体の存在を検知
して液漏れや液面を調べる堤案がなされている。光導波
体を利用した液体検知器は、光導波体中に存するＶ字状
乃至Ｕ字状に曲げられた導波路の曲げ部を平坦に削除し
て導波路の一部を大気中に露出させておき、この露出さ
せた部分に液体が付着した状態と液体が付着していない
状態での前記平坦面での反射光量の差から液体の存在を
検出しようとするものである。
からなる液面計や一対の電極からなる検出器は、検出液
体の導電率の違いにより検出感度が大きく変化して信頼
性に乏しい理由から、最近光ファイバや先導波路ブロッ
クなどの先導波体を利用して光学的に液体の存在を検知
して液漏れや液面を調べる堤案がなされている。光導波
体を利用した液体検知器は、光導波体中に存するＶ字状
乃至Ｕ字状に曲げられた導波路の曲げ部を平坦に削除し
て導波路の一部を大気中に露出させておき、この露出さ
せた部分に液体が付着した状態と液体が付着していない
状態での前記平坦面での反射光量の差から液体の存在を
検出しようとするものである。
・ ベニ占
ところで前記した通り、従来から提案されている光導波
体型液体検知器は、いずれも先導波体を削除して入力光
を全反射させるための平坦面を生成する作業が必要であ
って、このために液体検知器自体が高価格となっている
問題がある。長尺の電カケープルや多数個の各変圧器か
らの油漏れを検知するには多数個の検知器が必要であっ
て、従来品では設置費用が高額となり、実用性に問題が
ある。
体型液体検知器は、いずれも先導波体を削除して入力光
を全反射させるための平坦面を生成する作業が必要であ
って、このために液体検知器自体が高価格となっている
問題がある。長尺の電カケープルや多数個の各変圧器か
らの油漏れを検知するには多数個の検知器が必要であっ
て、従来品では設置費用が高額となり、実用性に問題が
ある。
μ 占 ゛ るための
上記の問題点を解決するための手段として、本発明は、
可撓性の導波路フィルム、たとえばベース有機高分子の
屈折率を変化させるモノマーと該ベース有機高分子との
混合物のシートにマスクを施した状態で光照射して露光
部に存在する該七ツマ−を重合して導波路を形成してな
る可撓性有機高分子フィルムなど、をＵ字状に曲げ、そ
の結果Ｕ字状に曲げられた該フィルム中の導波路の各端
にそれぞれ入力用光ファイバおよび出力用光ファイバを
接続してなることを特徴とする導波路型液体検知器を提
供しようとするものである。
可撓性の導波路フィルム、たとえばベース有機高分子の
屈折率を変化させるモノマーと該ベース有機高分子との
混合物のシートにマスクを施した状態で光照射して露光
部に存在する該七ツマ−を重合して導波路を形成してな
る可撓性有機高分子フィルムなど、をＵ字状に曲げ、そ
の結果Ｕ字状に曲げられた該フィルム中の導波路の各端
にそれぞれ入力用光ファイバおよび出力用光ファイバを
接続してなることを特徴とする導波路型液体検知器を提
供しようとするものである。
の びに
本発明においては、前記した先導波体として、ベース有
機高分子の屈折率を変化させるモノマーと該ベース有機
高分子との混合物のシートにマスクを施した状態で光照
射して露光部に存在する該モノマーを重合して導波路を
形成してなる可視性有機高分子フィルムなどの可撓性導
波路フィルムからなり、かつそれをＵ字状に曲げたもの
を使用する。導波路を有する前記の可撓性フィルム自体
の製造は容易であり、しかも該フィルム中に存する導波
路は、フィルム製造直後において既にその少なくとも一
面が大気中に露出しているので、先導波体を削除する作
業が不要であって単にＵ字状に曲げるのみでＵ字状曲げ
の頂上部は従来品の削除して形成した平坦面と同様の機
能を示て反射光量の差から液体の存在を検出することが
できる。
機高分子の屈折率を変化させるモノマーと該ベース有機
高分子との混合物のシートにマスクを施した状態で光照
射して露光部に存在する該モノマーを重合して導波路を
形成してなる可視性有機高分子フィルムなどの可撓性導
波路フィルムからなり、かつそれをＵ字状に曲げたもの
を使用する。導波路を有する前記の可撓性フィルム自体
の製造は容易であり、しかも該フィルム中に存する導波
路は、フィルム製造直後において既にその少なくとも一
面が大気中に露出しているので、先導波体を削除する作
業が不要であって単にＵ字状に曲げるのみでＵ字状曲げ
の頂上部は従来品の削除して形成した平坦面と同様の機
能を示て反射光量の差から液体の存在を検出することが
できる。
又里皇ｌ生負星区呪
以下、図面によって本発明を一層詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の斜視図、第２図および第３図は第１
図のＸ−Ｘ線に沿った断面図であって、第２図は先導波
路のＵ字状曲げ頂上部に液体が付着していない状態を、
−力筒３図は液体が付着した状態をそれぞれ示す。
図は本発明実施例の斜視図、第２図および第３図は第１
図のＸ−Ｘ線に沿った断面図であって、第２図は先導波
路のＵ字状曲げ頂上部に液体が付着していない状態を、
−力筒３図は液体が付着した状態をそれぞれ示す。
第１図〜第３図において、ｌはＵ字状に曲げられた可撓
性有機高分子フィルム、２は該フィルムｌ中に形成され
た先導波路である。可撓性有機高分子フィルムｌがＵ字
状に曲げられることによって、先導波路２もＵ字状に曲
げられている。３は入力用光ファイバ、４は出力用光フ
ァイバ、５は先導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１に付着
した液体である。入力用光ファイバ３および出力用光フ
ァイバ４は、光透過性の良好な接着剤、たとえばエポキ
シ樹脂系接着剤など、を用いて可視性有機高分子フィル
ム１の端面に露出した先導波路２の端面と接着結合され
ている。
性有機高分子フィルム、２は該フィルムｌ中に形成され
た先導波路である。可撓性有機高分子フィルムｌがＵ字
状に曲げられることによって、先導波路２もＵ字状に曲
げられている。３は入力用光ファイバ、４は出力用光フ
ァイバ、５は先導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１に付着
した液体である。入力用光ファイバ３および出力用光フ
ァイバ４は、光透過性の良好な接着剤、たとえばエポキ
シ樹脂系接着剤など、を用いて可視性有機高分子フィル
ム１の端面に露出した先導波路２の端面と接着結合され
ている。
可撓性有機高分子フィルム１は、低屈折率の有機高分子
部分１１と有機高分子部分１１より高屈折率の前記した
先導波路２とからなっている。該フィルムの厚さは、２
０〜２００μ−程度が適当であり、先導波路２の幅並び
に有機高分子部分１１との屈折率差は、それぞれ２０〜
２００μ−１０，００３〜０．０２０程度が適当である
。
部分１１と有機高分子部分１１より高屈折率の前記した
先導波路２とからなっている。該フィルムの厚さは、２
０〜２００μ−程度が適当であり、先導波路２の幅並び
に有機高分子部分１１との屈折率差は、それぞれ２０〜
２００μ−１０，００３〜０．０２０程度が適当である
。
第２図の状態においては、大気の低屈折率がクラッド層
の作用をなすので、入力用光ファイバ３からの入力光の
多くの部分が先導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１におい
ても大気界面で反射して出力用光ファイバ４に伝播され
るが、第３図の状態においては、大気よりも高屈折率の
付着液体のために頂上部２１での入力光の多くが大気中
に放射して反射エネルギー量が低下する。したがって第
２図および第３図の各状態（即ち付着液体の有無）での
出力光の差から液体の付着の有無を検知することができ
る。なお、付着液体の有無に基づく出力先の差が大きい
程、付着液体の検出悪魔が向上。
の作用をなすので、入力用光ファイバ３からの入力光の
多くの部分が先導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１におい
ても大気界面で反射して出力用光ファイバ４に伝播され
るが、第３図の状態においては、大気よりも高屈折率の
付着液体のために頂上部２１での入力光の多くが大気中
に放射して反射エネルギー量が低下する。したがって第
２図および第３図の各状態（即ち付着液体の有無）での
出力光の差から液体の付着の有無を検知することができ
る。なお、付着液体の有無に基づく出力先の差が大きい
程、付着液体の検出悪魔が向上。
することは言うまでもない、出力光差量は、被検液体の
屈折率、先導波路２の屈折率並びに可撓性有機高分子フ
ィルム１の第１図に示す曲げ半径Ｒの大きさなどによっ
て異なり、屈折率が１．２〜１．６程度の液体を対象と
する場合においては、先導波路２の屈折率が０．００３
〜０．０２０において、フィルム１の曲げ半径Ｒは、１
〜５０ｗ程度とするのが好ましい。
屈折率、先導波路２の屈折率並びに可撓性有機高分子フ
ィルム１の第１図に示す曲げ半径Ｒの大きさなどによっ
て異なり、屈折率が１．２〜１．６程度の液体を対象と
する場合においては、先導波路２の屈折率が０．００３
〜０．０２０において、フィルム１の曲げ半径Ｒは、１
〜５０ｗ程度とするのが好ましい。
可撓性有機高分子フィルム１は、たとえばまず該フィル
ムの形成材料となる有機高分子、感光性モノマーおよび
その他の薬剤とを溶解した有機溶媒溶液から半乾燥状態
の有機高分子フィルムを形成し、該半乾燥有機高分子フ
ィルムの上にフォトマスクをセットし、ついで紫外線照
射して紫外線受光部分に存在する感光性モノマーを重合
せしめ、最後に該有機高分子フィルムを充分に乾燥して
残存せる有機溶媒、未反応の感光性七ツマ−およびその
他の薬剤とを除去することにより製造することができる
。フィルムの主形成材料となる有機高分子としては光導
波路の伝送波長に対して良好な透過性を有するものであ
ればその化学種を問うことなく種々のものが用いられる
が、特にポリカーボネートが好ましい。
ムの形成材料となる有機高分子、感光性モノマーおよび
その他の薬剤とを溶解した有機溶媒溶液から半乾燥状態
の有機高分子フィルムを形成し、該半乾燥有機高分子フ
ィルムの上にフォトマスクをセットし、ついで紫外線照
射して紫外線受光部分に存在する感光性モノマーを重合
せしめ、最後に該有機高分子フィルムを充分に乾燥して
残存せる有機溶媒、未反応の感光性七ツマ−およびその
他の薬剤とを除去することにより製造することができる
。フィルムの主形成材料となる有機高分子としては光導
波路の伝送波長に対して良好な透過性を有するものであ
ればその化学種を問うことなく種々のものが用いられる
が、特にポリカーボネートが好ましい。
感光性モノマーとしては、その重合体が光導波路の主形
成材料となる有機高分子の屈折率を増加または減少させ
得る有機物が用いられる。その例を挙げると、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、スチレン、メタクリル酸ベンジルなどであり、フィ
ルムの主形成材料となるを機高分子がポリカーボネート
の場合好ましくはメチルアクリレート、エチルアクリレ
ートなどである。
成材料となる有機高分子の屈折率を増加または減少させ
得る有機物が用いられる。その例を挙げると、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、スチレン、メタクリル酸ベンジルなどであり、フィ
ルムの主形成材料となるを機高分子がポリカーボネート
の場合好ましくはメチルアクリレート、エチルアクリレ
ートなどである。
その他の薬剤としては、感光性モノマーの重合開始剤、
重合促進剤、重合禁止剤、着色剤、老化防止剤などが必
要に応じて必要量使用される。下記は、上記フィルム１
の一製造例である。
重合促進剤、重合禁止剤、着色剤、老化防止剤などが必
要に応じて必要量使用される。下記は、上記フィルム１
の一製造例である。
２塩化メタン１００重量部あたりポリカーボネート５．
２６重量部、感光性七ツマ−としてのメチルアクリレー
ト２．１４重量部、重合開始剤としてのベンゾインエチ
ルエーテルを０．１９重量部、および重合禁止剤として
のハイドロキノンを０．００５重量部を溶解した２塩化
メタン溶液を用い、これを平底のガラス製キャスティン
グ容器に流し込み、アルゴンガスを１００〜２００ｃｃ
Ｚ分の流量で流して脱溶媒してキャスティング容器底に
厚さ０．０４ｍｍの爪がたが付く程度に半乾燥した有機
高分子フィルムを得た。直ちにその上に９５％エチルア
ルコールをたらして平均厚さ約５０μ−のエチルアルコ
ール薄層を形成し、その上にフォトマスクをセットして
温度２０℃、照射時間１０分、照射線量２．７ｍＷ／ｃ
ｍ”の条件で紫外線照射し、このあとフォトマスクをは
ずして９０℃で１０時間真空乾燥した。かくして−本の
先導波路を有する厚さ４０μ−のポリカーボネートフィ
ルムを得た。光導波路の屈折率は１．５７８ （注：ポ
リカーボネートフィルム部分の屈折率は１．５９）であ
り、その幅は４０μ彌であった。
２６重量部、感光性七ツマ−としてのメチルアクリレー
ト２．１４重量部、重合開始剤としてのベンゾインエチ
ルエーテルを０．１９重量部、および重合禁止剤として
のハイドロキノンを０．００５重量部を溶解した２塩化
メタン溶液を用い、これを平底のガラス製キャスティン
グ容器に流し込み、アルゴンガスを１００〜２００ｃｃ
Ｚ分の流量で流して脱溶媒してキャスティング容器底に
厚さ０．０４ｍｍの爪がたが付く程度に半乾燥した有機
高分子フィルムを得た。直ちにその上に９５％エチルア
ルコールをたらして平均厚さ約５０μ−のエチルアルコ
ール薄層を形成し、その上にフォトマスクをセットして
温度２０℃、照射時間１０分、照射線量２．７ｍＷ／ｃ
ｍ”の条件で紫外線照射し、このあとフォトマスクをは
ずして９０℃で１０時間真空乾燥した。かくして−本の
先導波路を有する厚さ４０μ−のポリカーボネートフィ
ルムを得た。光導波路の屈折率は１．５７８ （注：ポ
リカーボネートフィルム部分の屈折率は１．５９）であ
り、その幅は４０μ彌であった。
第１図は本発明実施例の斜視図、第２図および第３図は
第１図のＸ−Ｘ線に沿った断面図であって、第２図は先
導波路のＵ字状曲げ頂上部に液体が付着していない状態
を、−力筒３図は液体が付着した状態をそれぞれ示す。 ■ Ｕ字状に曲げられた可撓性有機高分子フィルム、 ２ フィルム１中に形成された先導波路、２１ 光導
波路２のＵ字状曲げ頂上部、３ 入力用光ファイバ、 ４ 出力用光ファイバ、 ５ 光導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１に付着した液
体。 特許出願人 三菱電線工業株式会社
第１図のＸ−Ｘ線に沿った断面図であって、第２図は先
導波路のＵ字状曲げ頂上部に液体が付着していない状態
を、−力筒３図は液体が付着した状態をそれぞれ示す。 ■ Ｕ字状に曲げられた可撓性有機高分子フィルム、 ２ フィルム１中に形成された先導波路、２１ 光導
波路２のＵ字状曲げ頂上部、３ 入力用光ファイバ、 ４ 出力用光ファイバ、 ５ 光導波路２のＵ字状曲げ頂上部２１に付着した液
体。 特許出願人 三菱電線工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、可撓性の導波路フィルムをＵ字状に曲げ、その結果
Ｕ字状に曲げられた該フィルム中の導波路の各端にそれ
ぞれ入力用光ファイバおよび出力用光ファイバを接続し
てなることを特徴とする導波路型液体検知器。 ２、可撓性の導波路フィルムとして、ベース有機高分子
の屈折率を変化させるモノマーと該ベース有機高分子と
の混合物のシートにマスクを施した状態で光照射して露
光部に存在する該モノマーを重合して導波路を形成して
なる可撓性有機高分子フィルムを使用する第１請求項に
記載の導波路型液体検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63105884A JPH01276043A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 導波路型液体検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63105884A JPH01276043A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 導波路型液体検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276043A true JPH01276043A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=14419359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63105884A Pending JPH01276043A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 導波路型液体検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276043A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03115832U (ja) * | 1990-03-14 | 1991-12-02 | ||
| JP2012154854A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Nippon Signal Co Ltd:The | 液体漏洩検出方法及び液体漏洩検出装置 |
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| US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63105884A patent/JPH01276043A/ja active Pending
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| CN106932364A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-07 | 吉林大学 | 宏弯曲错位拉锥型光纤液体折射率传感器 |
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