JPH02210225A - 光学ファイバエネルギーセンサー製造方法 - Google Patents

光学ファイバエネルギーセンサー製造方法

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JPH02210225A
JPH02210225A JP33526489A JP33526489A JPH02210225A JP H02210225 A JPH02210225 A JP H02210225A JP 33526489 A JP33526489 A JP 33526489A JP 33526489 A JP33526489 A JP 33526489A JP H02210225 A JPH02210225 A JP H02210225A
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JP
Japan
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optical fiber
mold
energy sensor
fiber
manufacturing
Prior art date
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Application number
JP33526489A
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English (en)
Inventor
Schmadel Donald
ドナルド シュマデル
H Carver William
ウイリアム エッチ.カルバー
Gold Gordon
ゴートン ゴウルド
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Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
Chevron Research Co
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

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】 本発明は光学ファイバエネルギーセンサーの製造方法に
関するものである。
例えば、光学ファイバの中を通る光の位相変調か周波数
変調のいずれかにおける先行技術は光学ファイバ中を伝
播する光に課せられるべき信−号をファイバを力学的ま
たは音響学的に励起するのに使用するという点で音響−
光学効果を利用した。
この力学的または音響学的励起はファイバのコアの光学
的指数に変化を生じさせる。その結果ファイバ中を伝わ
る光における光学距離が変化する。
この光はそれゆえ信号により位相と周波数が変調される
。ガラスファイバにおいては光学的指数の変化は与えら
れた力学的または音響学的励起工、ネルギーに対して極
めて小さい。十分な変調を得るために、このことはへレ
ベルの信号エネルギーが長い相互作用長のいずれかを必
要としこの相互作用長とは変調が生じる点で音響学的に
励起されるはずのファイバの長さのことである。直接の
音響学的変調に対する光学ファイバの感度はJ、A。
BucaroによりApplied 0ptics 、
 Vol、  18 、 k 6 。
1979年3月15日号に説明されている。
本発明の信号エネルギーで単一モードファイバを伸ばし
て位相変調を起こさせるセンサーにおいて使用するため
のクラッドの厚さを薄くした単一モードのファイバを構
成する。また本発明で用いる直径が大きい光学ファイバ
から低いオーダーのモードの光学ファイバも構成する。
これら2つの光学ファイバを現在入手できる光学ファイ
バのエツチングにより成し遂げる。
S、に、 5heeIとJ、H,Co1eによりopt
ics tettersVol、4.Nclo、197
9年10月号(7)rAcoustic 5ensit
ivity or Single ModeOptic
al Power DividersJにおいて説明さ
れてい・るように、先行技術では単一モードファイバは
その増加または減少する音響感度やモード構造における
変化を考慮せずにその光伝導性を減少させるためにエツ
チングする。このような効果、すなわち減少した光伝導
性、は本発明の目的に好ましくないと考えられ本発明は
具体的にはこれを最少にするだめの装置を与える。
本発明で製造したものは単一・モードの光学ファイバ内
で光を反射させるために長さが制限された分配波長反射
器に用いる。このような反射はj Method  ^
nd  At)I)arattls  For  Ra
diant  EnerQVModulation I
n 0ptical FibresJという名称の米国
特許出願第088579号と、に、O1旧11らによる
ADDIied Physics tetters 、
 32 (10) 、 1978年5月15日号におけ
る [Photosensitivity in 0pti
cal FibreWaveguides: Appl
ication to Reflection Fil
terFabrication Jに説明されている。
本発明で製造したものはファプリーベロ干渉計に似てい
る装置において光学ファイバ内で反射を起こす反射器に
用いる。このような装置はP、 G。
C1eloにより1979年9月10号のAppl 1
edOptics、Vol、 18 、11Q17のi
 Fibre 0pticHydrophone : 
Improved  5train  Configu
rationand Environmental N
o1se ProtectionJに説明されている。
本発明は新規な種類の光学ファイバエネルギーセンサー
を製造する方法を備えている。
本発明はエツチングされた単一モードファイバをエネル
ギーセンサーとして用いている。このエネルギーセンサ
ーは次のように動作する。
感知されたり検出されるべき信号エネルギーが生じてエ
ツチングされた単一モードファイバを伸ばす。エツチン
グされた単一モードファイバは単一モードのガラスクラ
ッドファイバでありそのクラツデイングの厚さはその強
度を弱めるように特定の量まで減らされている。本発明
は、エツチングされた単一モードファイバの光伝導特性
を保持することが必要である時、除去されたガラスクラ
ッドの部分を光学的指数が単一モードファイバのコアの
材料のそれよりも低くかつ弾性率が置き替えるガラスク
ランドのそれよりも低いプラスチック材料に置き替えら
れるということを仮定する。
このようなエツチングされた単一モードファイバはより
弱いために伸張や圧縮に対しより敏感である。与えられ
た量の信号エネルギーに対して、単一モードファイバは
それがエツチングされた後、より犬山に伸びる。
先行技術は単一モードファイバの長さを伸ばすことはそ
のコアを伝播している電磁放射における光学距離を変化
させるということを教えている。
先行技術はさらに光学距離のこの変化が単一モードファ
イバが伸びる量が増加するとおりに増加するということ
を教えている。先行技術はこの光学距離の変化をファイ
バのコアを伝播している電磁放射を変調するのに用いて
いる。先行技術はまた光学距離の変化の大きさが増大す
るとおりに変調の量が増大するということも教えている
。それゆえ、エツチングされた単一モードファイバで構
成されこのエツチングされた単一モードファイバを長手
方向に伸ばすか圧縮することにより動作する光学ファイ
バエネルギーセンサーは与えられた量の信号エネルギー
に対してより大きな変調をもたらしその結果より高い感
度を示す。
本発明に用いて有益なエツチングプロセスを用いて直径
が大きい光学ファイバから少ない形態上の分散を有する
光学ファイバを製造する。
本発明はエツチングされた光学ファイバを用いいる装置
を構成するための製造プロセスを与える。
このプロセスはエツチングプロセスの形管を受けない材
料で型を構成させる。これらの型はエツチングされるべ
きファイバを実際の装置に在るべきであるのと同一の配
列に保持するのに用いられる。
型を実際の装置(は無いものであれば除去できるように
する種々の手段も詳述される。
本発明で製造したものの応用例としてエネルギーセンサ
ーの出力を実際に光学的に検知波することによりエネル
ギーセンサーをより有効にし、こうして電子復II装置
の必要とされる以前の極めて大きな帯域幅を実質上減ら
すようにした先後i1装置を与える。与えられた光復調
装置はまた幾つかのエネルギーセンサーを同一の光学フ
ァイバにおいてマルチプレックスし、こうしてハイドロ
7オンアレイのような多重センサー装置にかかるコスト
を実質上下げることも考慮している。
光復wi@は光学ファイバの内側に構成されたー・対の
長さが制限されたブラッグ反射器の部材の間に各々のエ
ネルギーセンサーを配置している。
配置された各々の一対の反射器は、その中でブラッグ反
射器が作用するような電磁スペクトルの部分における共
振を含むだけのファプリーベロ型干渉計を構成する。各
々のエネルギーセンサーは一対の反射器の間に配置され
るため、この時信号エネルギーが検出されるとセンサー
のその結果得られる光学距離の変化は)7プリーペロ干
渉計の共振をスペクトル的に移行させる。この装置は次
にこのスペクトル移行を、分析干渉計とみなされる第2
のファプリーペロ干渉計を用いて部分的に復調する。こ
の分析干渉計の共振はスペクトル移行の増幅を行なうよ
うにエネルギーセンサーを含む干渉計のスペクトル分離
に比例するスペクトル分離を有する。エネルギーセンサ
ー干渉計と分析干渉計を組み合わせたものの出力は本発
明の詳細な説明において与えられる方程式により与えら
れる増幅定数倍だけ元のスペクトル移行よりもスペクト
ル的に移行する。この装置はまた、各々がそれぞれの増
幅を行なう、1つ以上の分析干渉計の使用も可能である
。その結果得られる増幅はその各々が本来のスペクトル
移行を表示する数の別々の数字に対応する出力を与える
ようにすることができこうして電子検出器及び時tmm
m器の帯域幅は減らされる。
この光検波装置は最後に各々のセンサーに対応する各々
の反射器の対に全ての別の反射器の対とは異なる反射帯
域を持たせることにより幾つかのエネルギーセンサーを
同一のファイバにマルチプレックスするこ1.とを考慮
している。
この装置は波長走査型レーザを用いており、このレーザ
の出力は一度に1つの反射器の対の共振を走査する。
本発明は感度の高い光学ファイバを用いてエネルギーセ
ンサーを製造することができ、このエネルギーセンサー
はエネルギーセンサーの出力を電気的アナログ信号に変
換することのできる光復調装置に用いることができる。
まずエネルギーセンサーを説明し次に光復調装置を説明
しよう。
光学ファイバエネルギーセンサーの現在の技術はもし単
一モードの光学ファイバが半径方向に圧縮されるか、ま
たは伸ばされるか、あるいは長手方向に圧縮されると、
この時単一モード光学ファイバのコアを伝播している電
磁放射における光学距離が変化するということを教えて
いる。この技術はさらに単一モードファイバが伸び縮み
する量が増大するとおりに、光学距離の変化も増大する
ということを教えている。現在の技術はこの光学距離の
変化を用いてコアを伝播している光の位相変調を起こさ
せる。変調が起こる光学ファイバの長さは相互作用長と
呼称される。
本発明に用いて有益な光学ファイバにおいて用いるため
のエツチングされた単一モードファイバ、すなわちエネ
ルギーセンサーを与える。単一モードファイバは最も低
いオーダーのモードのみを伝播させるように構成された
ファイバである。単一モードファイバ構成におけるこの
最も低いオーダーのモードは2重の縮退である。これら
の場合、最も低いオーダーのモードはそれらの偏光が相
互に垂直であるという事実により見分けられる伝播の2
つの状態を含む。
エツチングされた単一モードファイバはここではそのク
ラッドの厚さが化学反応(例えば、フッ化水素酸の溶液
またはフッ化アンモニウムで緩衝されたフッ化水素酸の
溶液中でのエツチング)、またはイオンミリングにより
薄クシた単一モード光学ファイバであると画定する。
第1図はエツチングする前のファイバの拡大断面図であ
る。第2図はエツチング後のファイバの拡大断面図であ
る。第1図では、全体として2−1で示したガラスクラ
ンドがKで示した厚さを有することを図示している。第
2図では、クラッド2−2がRで示した薄くされた厚さ
を有することを図示している。第1図と第2図の両方に
おいて、1−1及び1−2で示したコアは、ファイバの
露出表面においてのみなされるエツチングプロセスの性
質により変化しないままである直径■を有する。
このようなファイバの有用性をまず感度の方面から説明
し次にエツチングされた単一モードファイバを使用して
いる装置の製造の容易さを説明する。検出すべき与えら
れた量の信号エネルギーEに対して、第1図の、長さが
Lで全断面積がS のファイバは次のような量ΔL1だ
け伸びる。
ここでYOはファイバ材料の弾性率であり説明のため一
定であり溶融石英の弾性率に等しいと仮定してよい。上
記と同様に導き出し、しかしながら薄クシたクラツデイ
ングの厚さを式(1)に代入すると伸びる量ΔL2が与
えられ、エツチングされたファイバは同一の与えられた
量の信号エネルギーEにおいてこれに従う。
ここで82はエツチングされたファイバの断面積である
。S はS2よりも大きいため式(■)。
及び式(II)から、ΔL2〉ΔL 、である。光学フ
ァイバ感知の現在の技術はそれゆえ、与えられた黴の信
号エネルギーに対してエツチングされた単一モードファ
イバは通常の単一モードファイバよりも光学距離の変化
が大きくなり、その結果コアを伝播している光のより大
量の位相変調が得られるということを教えている。
別の有用性は極めて小さな全体にわたる直径を有するフ
ァイバは現在の方法を用いて構成するのが困難でありた
とえ構成されても、処理がむずかしいという事がわかる
と理解できる。本発明の教えによって、クラッドの厚さ
を薄くしたファイバを使用することもある装置を容易に
入手できる直径がより大きいファイバで構成することが
できるる。このような装置を組み立ててより大きな、フ
ァイバが適当な位置にあるような時点に達すると、次に
ファイバをエツチングすることができ、これにより薄い
ファイバすなわち薄いクラッドを有するファイバのそれ
以上の処理をはふける。このプロセスのより詳細な説明
は後に続く。
別の有用性は小さなコアの直径を有するファイバを構成
する必要が生じる時に認められ、本発明に用いるファイ
バを直径がより大きなファイバから構成させる。第3図
は直径が大きい光学ファイバの断面、3−3、を示し、
これは直径がFのコア材料、(例えば、石英ガラス)で
ある。直径が大きいファイバはエツチングされこうして
断面が第4図における4−4で示され、小さくなった直
径Gを有する薄いファイバを作る。本発明はさらに直径
Gを有するファイバを、G11inOral Elec
triccorpにより製造されているRTV670シ
リコンゴムのような、ファイバ自体よりも低い屈折率を
有する材料5−4でこの時被覆することができこうして
小さなコア直径を有する光学ファイバを作るということ
さらに与える。このような小さなコア直径のファイバは
導かれた光学モードの低い数を備えることに有効である
エツチングプロセスの一実施例として、第3図の、ファ
イバ3−3は80μmから100μ園までの範囲内のエ
ツチングする前の直径を有すればよく第4図のエツチン
グされたコア4−4は50μ−から5μmまでの範囲の
直径を有すればよい。
本発明で製造したものの応用例として第5図と第6図、
そして部分的には、第7図に図示した特定の水中音響エ
ネルギーセンサーを与える。第5図はその円筒形の形状
を説明しているセンサーの端部図である。第6図はセン
サーの断面図である。
このセンサーは第6図に6で示した、おそらくアルミニ
ウムでできている、合成の円筒形の骨組みから成ってい
る。この円筒形骨組みの外側表面は平面ト1と平面Jの
間で直径が小さくなっている。
この円筒形骨組みの周囲には全体として7で示した柔軟
な材料から成る薄膜があり、その中では全体として8で
示した単一モード光学ファイバが放射状に巻かれている
。このような柔軟な材料は、例えば、シリコンゴムまた
はPvCであればよい。
このスリーブは円筒形骨組みの大きい方の直径の端部1
3′へ13におけるように接合するかまたは14におけ
るように締めるかあるいはその両方を行なって、柔軟な
薄膜と剛性の型の直径が小さくなっているところの剛性
の円筒形骨組みとの間に空間9をあける。直径が小ざく
なっているところのこの剛性の円筒形骨組みの壁には円
筒形骨組みの内側の壁から柔軟なil膜と剛性の骨組み
の間の空1mまで伸びている等止孔10がおいている。
円筒形骨組みの内側の壁には第6図で11で示しである
突起がある。同様に、円筒形骨組みの内側ではバラスト
供給体としての役目を持つ柔軟なブラダ−12が伸びて
おりタンク16を形成しており、これは等止孔10によ
り空間9と連絡している。空@16及び9は空気、ヘリ
ウム、またはシリコン油のような、別の粘性の柔軟な材
料で満たす。第6図に示した追加の空間16′をつくる
端部キャップ17も備え、これには穴15があけてあり
、この穴は端部キャップの各々の厚さを通って延びてい
る。第5図、第6図、及び第7図に示したハイド07オ
ンは以下のように動作する。
このハイド07オンを測定すべき音波を含む流体中に浸
す任意の特定の深さのところで本発明によりこの流体の
一部を穴15を通してハイド07オンへ入れて次に、1
2′で示した破線により図示しであるように、突起11
の周囲でブラダ−12を伸ばし、こうして空間16及び
9における第2の粘性のある柔軟な物質を圧縮すること
により空間9及び16における静圧をハイド07オンの
外部の流体における静圧と等しくする。空間16及び9
における圧力が、ブラダ−12を伸ばす際に生じた追加
の圧力を加えて外部の圧力に等しくなると、流体は穴1
5を通って流れるのをやめる。
穴15及び等止孔10またはその一方は等化の速度を緩
慢にして測定すべき音圧の間の時間周期よりも極めて長
い時間周期にするように十分に小さくする。
ハイド07オンにより測定すなわち感知されるべき音響
信号は周囲の流体圧力における交互の変化から成ってい
る。これらの変化は上述のブラダ−機構により等しくさ
れないため、これらはその代りに柔軟な薄膜7を半径方
向に膨張させたり収縮させ、こうしてエツチングされた
単一のモードファイバ8を縦に伸ばしたり圧縮したりす
る。
第5図、第6図、及び第7図の水中音響センサーが水中
音響信号を感知するのに使用されている開動いている状
態にあることを要求するこれらの応用例では、剛性の円
筒の軸に平行に取り付けられる強化ストランド、例えば
、第6図と第7図におけるファイバ8′を備える。ファ
イバ8′は柔軟なi’1l17の外側と内側あるいはい
ずれかの表面に接合され剛性の円筒6の周囲の各々の締
付リング14の下方に延びている。締付ける面は柔軟な
簿膜7が取り付けられる剛性の円筒の部分13′である
。このような強化ファイバ8′はKey−1ar、すな
わちDuPont社製のタイヤコードファイバ、または
ガラスでできていればよい。
このような強化ファイバ8′は柔軟な薄膜7の長手り向
の強度を増すように配置する。それゆえ、もし第5図、
第6図、及び第7図の水中音響センサーが剛性の円筒6
の軸方向に加速されるとその結果生じる柔軟な薄膜7の
変形は第6図及び第7図における強化ファイバ8′によ
り小さくされたことになる。さらに、この強化ファイバ
8′は剛性の円筒6の軸に平行に配置されると実質上感
知すべき音響信号により生じるように半径方向の収縮に
対する柔軟な薄膜の抵抗を増加させない。さらに、柔軟
な薄膜の質」は水中音響周波数レスポンスをシフトさせ
るという影響を与える単一モードファイバの巻き線8の
密度と同様に変えることができる。
本発明で製造したものの応用例としてまた第8図及び第
9図の水中音響センサーを与える。第8図は水中音響セ
ンサーの端部図であり第9図は第8図のセンサーの断面
図でありここにおいて7−9は単一モードファイバ8−
9の螺旋が中に含まれている柔軟なIII!Iを示す。
この組立体はまたシリコンゴムのような弾性の柔軟な材
料から成る内部円筒202も含み、これは柔軟なN膜7
−9の内側の壁と接触している。強化ストランド、例え
ば、ファイバ201は柔軟な7−9の軸に平行に配置し
内部円筒物質202と力学的に接触させその半径方向の
柔軟性を大いに変化させることなく内部円筒の長手方向
の強度を強めるようにする。
強化ファイバ201はKeVIarかガラスでできてい
ればよく柔軟な材料の端部からはみ出して長く延びてい
てもよくまたセンサーを適切な位置に固定するために使
用すればよい。柔軟な内部円筒202はまたセンサーを
適切な位置に配置するか固定するために長く延びていて
もよい。本発明はまた強化ファイバ201をその長手方
向の強度を増すように柔軟な薄膜7−9の軸に平行なこ
の1117−9の外側に力学的に取り付けるということ
も提供する。センサーの長手方向の強度を増すことはセ
ン1ナーの耐久性をセンサーの長手方向の加速により生
じる半径方向の膨張と収縮の量を減らすことにもなるが
、音響信号に対するセンサーのレスポンス、すなわち放
射状の膨張及び収縮、は減らない。
第8図及び第9図の水中音響センサーは以下のように作
動する。センサーを音響信号を含む溶液中に浸す。音響
信号に表われる圧力の周期的な変化が柔軟な1lll1
7−9を膨張させたり収縮させたりする。薄膜7−9が
膨張したり収縮したりするとおりに、エツチングされた
単一モード光学ファイバ8−9は伸びるかまたは圧縮さ
れ、そのため、すでに説明したように、ファイバ8−9
のコアの中を伝播している電磁放射が変調されている。
さらに、内部円筒は同様に放射状に柔軟であるため、こ
れは柔軟な薄膜の膨張と収縮により小さな抵抗を与える
。本発明は第8図及び第9図のセンサーが単一モードフ
ァイバ8−9としてエツチングされた単一モードファイ
バを使用するとよいということを与える。
エツチングされた単一モードファイバはあらゆるエネル
ギーセンサーにおいて有効であり、これは1つの倫号エ
ネルギーを用いて単一モードファイバを長手方向に伸ば
すか圧縮させて光学ファイバの光学距離に変化を起こさ
せる。エネルギーセンサーによよってはこのようなファ
イバの形態上の分散が相互作用長にわたって十分な光の
干渉性を保持する程十分低い場合低いオーダーのモード
の光学ファイバを使用できる。これらのエネルギーセン
サーに対して本発明は第4図の薄いファイバを与える。
多重モードステップ指数またはl!im指数ファイバの
ように、任意の光学ファイバを長手方向の延び縮みに対
するその感度を上げるようにエツチングすることができ
るということに留意すべきである。
ステップ指数または階層指数ファイバのガラスクラツデ
イングをエツチング除去してその電磁放射の伝導性を弱
めるようにする場合には、本発明発明はその結果書られ
るロファイバを図面の2−2′第2図におけるように、
RTV670シリコンゴムのようなファイバコアよりも
光学的指数が低い材料で被覆して電磁放射を伝導するた
めの能力を回復するようにすればよいということを定め
る。それゆえ、本発明は[エツチングされた光学ファイ
バ]とともに「エツチングされた単一モード光学ファイ
バ」を含むものであり詳IIIな説明を通してエツチン
グされたファイバが装置の適切な動作において光の干渉
性を十分に保持できる程十分に低い形態上の分散を有す
る時は常にこれらの専門用語を交換することができまた
エツチングされた光学ファイバの利用目的が長手方向の
伸び縮みに対する開度を上げることである時、または目
的は低いオーダーのモードのファイバ、すなわち、低い
形態上の分散を有するファイバを与えることである時、
または同時にこれらの目的の両方に対しても然りである
本発明はエツチングされた単一モードファイバを使用す
るとよい光学ファイバエネルギーセンサーの以下のよう
な製造方法をも与える。まず、製造されつつある特定の
センサーにおいて使用されるべきであるのと同一の配列
または構成にエツチングされるべきファイバを保持する
型を造る。第5図、第6図、及び第7図のハイドロフォ
ンの場合、ファイバは螺旋状に構成する。このハイドロ
フオンにおける適切な型は第10図に図示したような円
筒18であり、その周囲には螺旋形の溝19′が刻まれ
ておりこの溝にエツチングされていない光学ファイバ2
0′を巻き付ける。もし型をエツチングの後取り除くこ
とを望むなら、型の材料はファイバまたは柔軟な3N膜
の材料に損傷を与えない温度でまたは溶液によって溶け
るかまたは溶解して液体の状態になることのできる物質
でなければならない。このような材料は蜜蝋である。
さらに、型の材料の中にはファイバのエツチング(蝋を
ファイバの適切な場所にこすり付け、こうしてファイバ
をエツチング剤から保護すればよい)でさえも危くする
ものがありうるため、このような材料から成る型はまず
第11図における保護材21′の溶液に浸すかこれをス
プレィすることにより薄く被覆する。この保護材21′
は固まるとエツチングプロセスに影響を与えない。適切
な保護材は、0pteleCO1社製のType 13
9 Low AndexPlastic Claddi
ng 5olusion、かKynar 、すなわちP
enr+walt Chemical Co、社製の7
y化ビニリデンである。エツチングすべきファイバが光
を伝導するのに十分なガラスクランドを有していない場
合、本発明は保護材がファイバコアのより低い光の屈折
率を有するということを定める。T’/pe 139L
ow An(IeX Plastic Claddin
g 5olusionまたはにynarは石英ガラスよ
りも低い光学的指数を有する。
必要であれば、本発明はファイバを第10図における2
2′で示したようにおそらくエツチングコアの両端部に
おいて型に接合するということも定める。すでに説明し
た保護材は接合剤で十分である。
ファイバの部分をエツチング剤から保護することが必要
である場合、これらの部分も同様に第10図における2
3′で示したようにすでに説明した保1[41で被覆す
ればよい。
もし光学ファイバエネルギーセンサーがエツチングされ
た単一モードファイバを使用することになるならば、本
発明は次に第10図に図示したように適切な位置にファ
イバ20′を備えた型18′をフッ化水素酸かフッ化水
素アンモニウムでm!!されたフッ化水素酸のいずれか
、またはファイバのガラスクランドを溶解するか除去で
きる任意の別の化学薬品の溶液中に置く。通常、このエ
ツチング溶液は、もし必要であれば、超音波的に攪拌し
エツチングされなければならないファイバの全ての部分
の周囲にエツチング剤が入るのを促進する。
エツチングma(これは経験的に決定できる)が終えた
後金エツチングされたファイバを適切な位置に備えてい
る型を溶液から取り出し、水で洗い、乾燥させ次に溶解
したまたは溶解した被覆剤の溶液に浸してから取り出す
か、または硬化させるか、乾燥させるか、冷却すると柔
軟な薄膜の材料になる物質の溶液をスプレィするがさも
なければこれで被覆する。溶液の超音波攪拌はファイバ
の全ての部分の周囲に被覆液が入るのを促進する必要が
ある時に実施される。本発明はまた被覆剤の適用は被覆
の均一性と空気ポケットの除去を目的として真空中で行
なうとよいということも規定する。
エツチングの後!磁放射をコアの中に伝導させるのに十
分なタラッディングの厚さを有していないようなファイ
バを使用する場合、本発明は被覆材はコアの材料よりも
低い屈折率を有するということを定める。このような被
覆溶液はすでに説明した保護材かGeneral El
ectric Coa+panyのRTV670のよう
なシリコンゴムのいずれがのものであればよい。被覆溶
液の粘性は溶液から取り出す時に型に残っている被覆の
厚さを調節する手段として変えることができる。被覆溶
液の粘性が低いとより薄い被覆が与えられる。被覆溶液
から取り出した型は次に溝の在る所で均一な膜を達成す
るために被覆物が固まるまで回転させる。第12図はエ
ツチングと液浸プロセスの後完成した第10図の型及び
ファイバを示す。エツチングされたファイバは20−E
で示してあり柔軟なS膜材は124で示しである。
第12図における被覆物が凝固した後、被覆物と保護材
を通って型の材料の中へ延びている穴をあける。このよ
うな穴の位置は型の材料が溶融または溶解により除去で
きしかも被覆物中のファイバにJi[を与えないように
選択しなければならない。このような穴125は第12
図に示しである。
型を収縮させて柔軟な薄膜及び保護材から離脱し、こう
して第12図におけるPと記された平面において薄膜を
切り取ることにより形成される第12図における極めて
より大きな開口126を通して型を取り出しやすくする
ように液体窒素で冷却できるテフロンのような材料で型
ができているとよい。さらに、型はその除去を助けるよ
うにl壊するとよいと思われる。第5図、第6図、及び
第7図のハイドロフオンにおいて、つぶせる適切な型が
端部図の第13図に示しである。
第13図は円筒257の端部図である。キーと呼称され
るこの円筒の除去部分は256で示しである。キー25
6は円筒の軸に平行にかつ円筒の全長において延びてい
る。Zzで示されている矢印はキーのその除去を助ける
ための動きを説明している。キーの除去により、円WU
257は半径方向につぶれそのためエツチング及び液浸
後の柔軟な薄l!!林からの除去が可能になる。
もしエツチングされていない光学ファイバを備えるため
に柔軟なスリーブまたはおおいを使用する光学ファイバ
エネルギーセンサーを製造したいならば、本発明はまた
上述の製造プロセスからエツチング及び洗浄工程を除去
することも可能である。
本発明で製造したものの応用例として光復調装置を第1
4図に示す。第14図を参照すると、24は光学ファイ
バを示しておりその上には何対かの長さが制限された分
配ブラッグ反射器25が取り付けである。長さが制限さ
れた分配ブラッグ反射器は、本発明で使用されているよ
うに、光学ファイバ中を伝播している電磁放射の特定の
波長帯域を一部は反射して線源へ戻し一部は先へ伝送し
て光学)?イバに通しまたこれらの特定の波長帯域のス
ペクトル的に外側にある光は先へ伝送してほとんど影響
を受けない光学ファイバに通させる装置である。このよ
うな反射器は光学ファイバのコアを取り囲んでいるクラ
ッドの光学的指数の空間的な周期的摂動を起こしてコア
の軸に平行な方向に空間的周期が存在しかつ光学ファイ
バにおいて光の干渉性が保持されるような長さをこの空
間的周期が超えないようにすることにより構成すればよ
い。空間的な周期的摂動はファイバの長さからクラッド
を部分的に除去し次にファイバを光の回折格子に向けて
配置して回折格子の歯がコアの軸に垂直となるようにす
ることにより起こすことができる。反射率の大きさはク
ラッドをより多くまたはより少なく除去しそのため光回
折格子をコアへ近づけるか遠ざけることにより増大させ
るか減少させればよくこれについては1979年10月
26日付で出願された米国特許出願第088579号に
開示されている。このような反射器はHillらにより
開発されr Photosensitivity 1n
Optical Fiber  Waveguides
:^Dplication t。
Reflection  Filter  Fdbri
cation  J  AppliedPhysics
 Letters;# 32 (10) 、1978年
5月15日号に説明されている方法を用いて構成するこ
ともでき、ここでは反射波長帯域が次の時生じるという
ことを示している。
λCM〜2ndM            (Iff)
ここでλ。HはMの特定の値に対する反射波長帯域の中
心であり、 n は光学ファイバコアにおける有効な光学的指数、 d はブラッグ反射器を作る摂動の空間的周期、 M はゼロより大きい整数であり反射帯域のオーダーと
呼称される。
幅、Δλ 、は特定のブラッグ反射器がとりうM る反射強度の全体の半分の点において測定される特定の
反射帯域の全スベク1−ル幅である。これは先行技術に
おいて次のようになることが示されている。
ここで1は長さが制限されたブラッグ反射器の長さであ
る。
再び第14図を参照すると、反射器の対25にはA、B
、C,・・・が付けである。各々の対における反射器は
いずれも同じ波長帯域を空間的に反射しかつ、例えばd
と1を調節することにより同一の透過スペクトルを有す
るように作る。しかしながら、各々の対は再びdと1を
式(Ill)と式(IV)に従って調節することにより
、あらゆる別の対の反射波長帯域とはスペクトル的に異
なる特定の波長帯域を反射するように作り、そのため使
用1べき各々の反射器におけるこれらの特定の波長帯域
だけの内の少くとも1つを含む波長間隔W、!。
が存在する。
各々の対25は単一モードファイバ24の内側でファプ
リーペロ型干渉計を構成している。このファプリーベロ
型干渉計は特定の対を形成している分配ブラッグ反射器
の反射波長帯域内にスペクトル的にある電磁放射に対し
てのみ反応しやすい。
第15図は特定の反射器の対の透過の説明図である。第
15図を参照すると、縦座標は特定の反射器の対を通過
する電磁放射の透過を表わし横座標はファイバ24の中
を伝播して反射器の対に入射する電磁放射の波長を表わ
している。スペクトル的に特定の対の反射波長帯域の外
側にある電11tIi射は実際に影響を受けず伝送され
る。このような放射は第15図に領tilaで示されて
いる。
ファイバの中を伝播しておりスペクトル的に特定の反射
器の対の反射帯域内にある電磁放射の最大の量は反射器
の対を通して先へ伝送されこの時波長は ここでOPLは反射器の藺の光学距離でありN は正の
整数である。
もし ならば1f磁放射の最小の量が反射器の対を通して先へ
伝送される。
その結果第15図の領域すに示されているようなスペク
トル的に周期的な透過が起こる。
インターフェロメトリーの分野において教えられ・てい
るように、第15図において300で示されている透過
ピークのスペクトル幅は透過ピークの原因となる反射器
の対を構成する長さが制限されたブラッグ反射器の反射
率の大きさを変えることにより透過ピークのスペクトル
分離Δλに関して変更することができる。このことはす
でに説明したように達成することができる。
第15図の波長領wtbにおけるビーク300の数は次
のように与えられる。
X〜                (■)ここでZ
は単一モードファイバの軸に沿って測定されるような反
射器の間の幾何学 的長さ、 1はファイバの軸に沿って測定されるような分配ブラッ
グ反射器の長さであ る。
一対の2つの反射器の闇の光学距離が変化するおりに、
第15図に示した波長領i#!b内の透過ピークは、式
(V)で示されているように、スペクトル的にこの領域
す内で移行する。
この応用例において一対の2つの反射器の間に配置され
ている光学ファイバ24の長さの一部分または全部を光
学ファイバエネルギーセンサー例えば、第5図、第6図
、及び第7図の音響エネルギーセンサーの相互作用長に
する。すでに説明したように、このようなセンサーは検
出される信号エネルギーで光学ファイバの長さを長手方
向に伸ばすか縮めるかしてその光学距離を変化させるこ
とにより作動する。それゆえ、例えば、信号を検出して
いる光学ファイバエネルギーセンサーの相互作用長がそ
の内側に位置するような、反射器の対Bにおいては、こ
の対Bの第15図の領域すの透過ピークは検出されてい
る信号エネルギーにより起こされるようにスペクトル的
に移行する。
再び第14図を参照すると、波長走査型レーザ26を用
いてNI&放射を供給し電磁放射は上に反射器の対25
が配置された単一モードファイバ24の中へ適切な集光
レンズ27によって入射される。レーザ26の出力は特
定の波長領域について走査すなわちチャープされる。第
16図は本発明発明に適切なレーザ出力のグラフである
。走査範囲はΔλ、であり、第16図にそのように記し
である。走査時間間隔はΔTでありこれも第16図にお
けるように記しである。走査速度はΔλ、/Δ王である
。本発明はレーザ26の走査範囲をすでに説明したよう
に波長間隔W、1.になるように選択しそのため第14
図における各々の対25の第15図の反射器波長帯域領
域すがスペクトル的に走査範囲内に入るようにする。
もう−魔笛14図を参照すると、組立体はレーザ出力ビ
ームの一部を以後「基準ファプリーベロ」干渉計と呼称
されるファプリーベロ干渉計28へ向けるためのビーム
スプリッタ−127を含んでいる。レーザの出力波長λ
[が次のようなものである時、 ここでQは正の整数、 Dはファプリーベロ干渉計28を構成している反射器の
間の光学距離。
基準ファプリーベロ干渉計28はこの放射の一部を第1
4図の光検出器29へ伝送し、この光検出器29はこの
時電気的基準信号を発生する。光検出器29は市販され
ている装置であり、例えば、Texas Instru
ments Inc、により製込されている#TIXL
であり、その出力は電気的信号であり、その信号の振幅
は入射放射の振幅の周知の関数である。
もしレーザが第16図におけるように走査していると、
基準ファプリーベロ干渉計28の透過出力は各々が基準
)7ブリーペロ干渉計28の共振に対応する一連の時間
的に分離したピークとなる。
本発明は基準ファプリーベロ干渉計28の光学路111
Dを取り決めて各々の反射器の対25における反tJ4
器の空間的な周期をレーザ走査範囲Δλ。
においては基準ファプリーベロ干渉計28の透過ピーク
が対25の各々の反射器の反射器波長帯域に極めて近い
波長ののところで生じるように選択する。
再び第14図を参照すると、単一モードファイバ24の
出力端部、すなわち、レーザビームが入射するのとは反
対の端部、は第14図に図示したようにファプリーベロ
干渉計30に焦点を合わせた適切な焦点整合磯構32に
接続している。この干渉8130の出力は光検出器31
へ向けられる。
インターフェロメトリーの先行技術及び反射器の対25
のスペクトル透過の前述の説明から以下のことがわかる
。もし走査型レーザがある特定の時に特定の反射器の対
Aの、第15図に示した、波長領域す内に入る電磁放射
の特定の波長λLをファイバへ入射しているならば、こ
の時この電磁放射は特定の反射器の対Aを通過し、残り
のファイバを通過し、別の反射器の対を全て通過しく本
発明は別の反射器の対、B、 C,etc 、の全での
別の反射波長帯域は全て異なるようにするため)、ファ
プリーベロ干渉計30を通過して光検出器31へ伝送さ
れ入射放射波長λ、が特定の反射器の対Aの第15図の
特定の透過ピークにスペクトル的に集中している時は常
に、またこの特定の透過ピークも同様に、以後分析ファ
プリーベロ干渉計と呼称される。ファプリーベロ干渉計
30の透過ピークにスペクトル的に一致する時、最大強
度で伝送される。
例えば、反射器の対Bの、反射器の間の光学距離T 〜
(n)(Z)はλ1.とλ2Dの間の特定の波長領域に
おいて反射器の対8がSRの透過ピークを発生するよう
に定められる。もし であればこのことが起こる。
λ1.とλ2oの間の同じ波長領域において、次式が成
り立てば分析ファプリーベロ干渉計30はSAの透過ビ
ークを発生する。
ここで■、は分析ファプリーペロ干渉計30の反射器の
間の光学距離である。
すでに説明したように、もし、例えば、対Bの長さが制
限されたブラッグ反射器の間に配置された光学ファイバ
エネルギーセンサーにより信号が検出されると、対Bの
第15図の領域すの透過ピークは領域す内のスペクトル
移行、Δλ  を示SR″′ す。式(II)と式<X>を用いてSAとSRの相対的
な値を調整することにより本発明はその結果前られる第
14図において結合されている、対Bと分析干渉計30
の、透過のスペクトル移行、ΔλSA”次式のようにす
ることにより実際にこのスペクトル移行、Δλ、Rを増
幅する。
ΔλSA”” UΔλ5R(xI) ここでUは増幅係数であり、例えば次式で与えられ 但し S  −(f)(SR)±1 でありSAとSRは2より大きくfは正の整数である。
復調装置をよりよく説明しかつその完成について考慮す
べきより少ない明白な限定を示すために、すでに詳細に
説明したような対25内に配置されるエネルギーセンサ
ーを追加した第14図の装置の一実施例を2つのレーザ
走査間隔を通して順を追って詳細に説明しよう。レーザ
走査は対25のうちのどの反射波長帯域にも入らないλ
1で始める。レーザ出力波長がやがては走査するので、
結局は特定の対Aの透過ピークにわたる走査が開始され
る。この時基準干渉計28はレーザ光線のパルスを光検
出器29へ伝送し光検出器29は次に電気的パルスを時
間復調器33へ与える。この電気的基準パルスは時間復
調器33において電気りOツクをリセットしたり始動さ
せたりするために用いられる。時間復Il器33はまた
1つの走査間隔における基準パルスを計数しこのパルス
の数によって、その時その透過ピークが走査されている
特定の反射器の対に対応して電気的出力のうちの1つへ
電気クロックの最後の出力を伝送する。このような電子
回路は現在市販されている製品の中から容易に入手でき
る。
この装置の一実施例を参照すると、レーザ出力は今対A
の透過ピークを走査し始めている。レーザ出力波長が、
λ2において、対Aの最初のビークの範囲内にある時、
レーザ光線は対Aとその他の対を全て通過して結局は分
析干渉計30へ伝播する。説明のために、第14図の装
置は5R−10として成用を用いて増幅係数U−100
を与えるように設計することを仮定する。また簡単のだ
め、実施例の装置における各々の反射器の対における式
Xと式(のλ1oとλ2.の間の間隔は各々の反射器の
対において第15図の領域すにスペクトル的に一致する
ものと仮定する。それゆえ、U−100、S −10に
対しては、5A−99となる。
同様に分析干渉計30が対Aの最初のピークにスペクト
ル的に一致するピークを有するもめと仮定する。それゆ
え、レーザ光線は光検出器31へ伝送されると光検出器
31は電気的出力を発生しこの出力は時間復調器33へ
与えられると電気クロックを休止させその最後の出力は
クロにおけるII間に対応する電気的信号であってAと
印が付けられている導線すなわちリード線へ与えられる
レーザが走査し続けると最後にその出力の波長は対Bの
透過ピークに近づく。再び基準干渉計28は光線のパル
スを伝送しこれにより光検出器29はパルスを発生しこ
のパルスはクロックをリセットしたり始動させたりして
クロックの最後の出力に対して導線すなわちリード線B
を準備する。
対Aのエネルギーセンサーにより検出されている信号が
変化するとおりに、対Aの透過ピークはスペクトル的に
移行する。信号がすでに2度目のル レーザ走査の前のある時にビークを− (Δλ)だけ移
行させたと仮定する。2度目のレーザ走査が始まると、
出力波長は再びλ1となる。走査の開始後まもなく、レ
ーザ出力は再び対Aの最初の透過1−′ゝ近0″・出力
波長1約22+−Δλとなる。しかしながら、この波長
は分析干渉計30のピークに一致しないので光検出器3
1へは光線は全く伝送されずクロックは休止されない。
しかしながら、レーザが走査し続けるのでその出Aの第
2の透過ピークのスペクトル位置である。
この実施例の装置の増幅係数Uに関する前記の式30の
透過ピークのスペクトル位置でありスペクトル的にはλ
2に位置するそのピークの隣りにある。それゆえ、伝送
は分析干渉計30を通過してなされ光検出器31はクロ
ックを休止させる信号を発生する。対Aの透過ピークが
たとえ一(Δλ)だけしか移行しなかったとしても、対
Aう。2ff!目の走査間隔の残りは最初のレーザ走査
間隔において説明したように続行される。
復調装置の完成には光学ファイバ24の帯域幅に対する
特別な注意が必要とされる。帯域幅は戻ってくる反射器
の対の透過ピークの幅の狭さを保持するほど十分に高く
ならなければならない。光復調装置は光学ファイバの使
用の有無にかかわらずファプリーベロ干渉計の縞のスペ
クトルの移動を測定したい時には常に使用できるという
ことに留意されたい。またレーザ光線は分析ファプリー
ペロ干渉計をまず通過し次にその間隔の1つを測定しよ
うとしているファプリーベロ干渉計へ伝送できるという
ことも認められる。しかしながら、もし光学ファイバを
測定されているファプリーベロ干渉計ヘレーザ光線を伝
送するために使用するならば、もしレーザ光線をまず分
析干渉計へ通過させるならば、光線を分析干渉計からフ
ァプリーベロ干渉計へ伝送するために低い分散を有する
光学ファイバを選択する必要がある。というのはこの光
線が分析干渉計のスペクトル的に周期的な透過により生
じるような追加の振幅の時間依存を有するためである。
さらに、分析干渉計とセンサー干渉計の両方の機能はも
しスペクトル的に正確に一致する透過ピークが全く無く
てもまだかなりの結合された出力を発生するのに十分な
重複だけはあるように選択しなければならない。最後に
、実施例の装置はもし反射器の対の伝送ピークのスペク
トル移動を、1Δλ以上にできるかまたは□Δλ以下で
あると不明瞭な出力を発生する。
最後に、電気的基準信号はレーザを走査させる同一の信
号から引き出せばよいということを規定する。基準信号
における基準はレーザ走査の任意の特定な波長の時間に
おける位置に関して時間における既知の位置を持ってい
なければならないということである。さらに、適切なレ
ーザ走査における基準は、まず走査間隔が反射器の対と
分析干渉計の結合体の出力の時間的位置の振動の最も高
い周波数を検出するために時間周期において十分しばし
ば生じなければならず、次に、走査型レーザの出力波長
は周知の時間の関数でなければならない、ということで
ある。
ピークの過剰な移行における前記不明瞭さを除去するた
めに本発明は第17図に図示した別の分析干渉計30B
を追加する。第17図は第14図において破線で囲まれ
ているサブシステムWに置き換えるサブシステムの概略
図である。この追加分析器30Bは、例えば、式ηによ
り反射器の対の同じ出力で使用した時により低い倍率を
与えるように構成する。前述の説明から、より低い増幅
の結合は不明瞭さが最初に生じるより高い閾値を透過ピ
ークの移動に与えることができる。増幅係数Uを確定す
るために式■を用いると閾値のスペクトル移行は次のよ
うになる。
各々が異なる増幅を起こす2つの分析干渉計を用いてい
る装置は次のように与えられる。
第1の干渉計30は検波装置の前述の実施例におけるよ
うに5A−99の透過ピークを21.とλ2゜の間に有
することがある。反射器の対は5R−10のピークをλ
、。とλ2Dの間に有することがありまた追加の干渉計
308はS’A−9のピークをλ1Dとλ2.の間に有
することがある。もし、例えば、時間W*器33及び3
3Bがアナログの出力を与えたならば対Aに対応する特
定の移行Δλ8Rにおいて対Aに対応する時間復調器3
3Bの電気的出力は次のような電圧eとなるであろう。
el −にΔλ、RU1        (x■)ここ
でKは定数 U はS −10と5A−9における1R Oに等しい増幅係数 またΔλSRは導線へに対応する第15図の領域すのピ
ークのスペクトル移行であ 復調器33の出力e2は次のようになるであるう。
e  −にΔλ5RU2         (XV)−
100にΔλ、R ここで100はS −10と5A−99における増幅係
数、U2、である。
このような装置は当然具なる増幅を備えた数多くのこの
ような分析干渉計を備えるように拡大することができ簡
単に127′のようなより多くのビームスプリッタ−を
追加して反射器対の出力を分析干渉計の間で分割するよ
うにすればよい。前述の説明から分析干渉計30Bは1
.1Δλより小さいスペクトル移行においては不明瞭さ
を生じ始める可能性があるということに留意されたい。
しかしながら、分析器30はすでに説明したように、1
Δλ以下のスペクトル移行において意味深長な出力を発
生する。それゆえすでに1つのlitに与えられている
分析干渉計よりも増幅か高い増幅のいずれかをもたらす
であろう分析干渉計を追加しようと思うことができる。
時間lIm器は次の2つの機能を果す電気装置である。
第1に、例えば、その振幅、振動周波数、または振動の
位相により基準パルスの受は取りと分析ファプリーベロ
干渉計からの電磁放射を受は取る光検出器からのパルス
である、ANALパルスと呼称される追加のパルスの受
は取りの間にかかった時間を含むすなわち伝達する電気
的信号を発生することと、第2に、この電気的信号を1
本の特定の出力線または特定の出力線のグループへ伝送
することである。このことを達成できる多数の電気回路
がありその1つは第18図に概略的に図示しである。第
18図を参照すると、UlとU2は電圧比較器、例えば
、Nationalsemtconc+uctor C
orD、社製の部品#LM311であり、U4とU5は
カウンター、例えばTe!XaSInStrLIIen
tS社製の部品#74161であり、U3はクロック発
生器、例えば、■exasinstruments社製
の部品#74LS124であり、U6はdesux 、
例えば、Texas Instruments社製(F
)部品# 74155t’MI’)、U7.U8及びt
J9はラッチ、例えば同様にTeXaS In5trt
llent3社製の部品#74175である。
この回路は次のように動作する。UlとU2、すなわち
電圧比較器、は基準パルスと追加パルスを復w4器にお
いて使用するための標準的T T L論理電圧レベルに
変換するように動作する。規則正しい間隔をあけた基準
パルスは、クロック発生器U3により駆動されるとおり
に、基準パルス繰返し数の速さのおよそ16倍の速度で
連続的に計数しているカウンタU4をリセットするよう
に働く。その結果生じるカウンタU4の出力は基準パル
スが受は取られる時0で始まり増加する方へ計数して別
基準パルスにより再びリセットしてOになるとその計数
を新たに始める数である。その間に、基準パルスが受は
取られるごとに、カウンタU5は増加する。チャネルの
適切な数(この場合、3)を計数した後は自動的にOと
戻るようにセットされている。ANALパルスが送られ
て来ると、これはdea+ux L12を介して適切な
ラッチ(U7゜tJ8.またはU9)へ送られる。カウ
ンタの出力の数は適切なヂャネルラッチヘラッチされ基
準パルスとANALパルスの闇の時間を表わす。次のA
NALパルスは次のチャネルラッチにこれらの基準パル
スとANALパルスの間の時間を表わす数を蓄積させる
などをする。新たな時間計数がラッチされるたびに、ラ
ッチパルスのトレーリングッジは使用者に新しいデータ
が利用できるということを知らせる。
改善された光学ファイバエネルギーセンサー及びこのセ
ンサーの製造方法と、改善された光復調装置が提供され
これは特に感知されるか検出されるべき信号エネルギー
により伸びや圧縮に対し反応しやすい。
【図面の簡単な説明】
第1図は大いに拡大した単一モード光学ファイバの断面
図であり、第2図はエツチングされた第1図の単一モー
ド光学ファイバの大いに拡大した断面図であり、第3図
はコア材から成る大ぎな直径のファイバの大いに拡大し
た断面図であり、第4図はエツチングされかつ被覆され
た後第3図の大きな直径のファイバの大いに拡大した断
面図であり、第5図は第6図に図示されている音響エネ
ルギーセンサーの端部図であり、第6図は第5図の音響
エネルギーセンサーのライン6−6における断面説明図
であり、第7図は第5図及び第6図の音響エネルギーセ
ンサーの一部の拡大説明図であり、第8図はより与えら
れる別の音響エネルギーセンサーの端部図であり、第9
図は第8図の音響センサーのライン9−9における断面
図であり、第10図は光学ファイバエネルギーセンサー
を製造すめための本発明により構成される型及び単一モ
ード光学ファイバの説明図であり、第11図は本発明に
より保護材で被覆された後の第10図の型のみの断面図
であり、第12図は本発明によりエツチング及び被覆後
の第10図型及び単一モード光学ファイバの説明図であ
り、第13図はエツヂングプロセスにおいて使用できる
崩壊可能な型の端部図であり、第14図は光復調装置の
概略図であり、第15図は第14図における対25の反
射器の対の典型的な透過の説明図であり、第16図は第
14図の光1W調装置における使用に適切なレーザ出力
のグラフであり、第17図は第14図における破線Wで
凹まれた光復調装置の部分に代用する多数の分析干渉計
復調器の概略図であり、第18図は第14図及び第17
図に例示的に示した一実施例の時間復調回路の概略図で
ある。 符号の説明 1−1・・・コア、2−1・・・ガラスクラッド、6・
・・骨組み、7.7−9・・・柔軟な薄膜、8.8−9
.24・・・単一モード光学ファイバ、8’ 、201
−9・・・強化ストラッド、9.16’ ・・・空間、
16・・・貯留、10.15・・・開口、11・・・突
起、12・・・プラダ−14・・・締付はリング、17
・・・端部キャップ、202−9・・・内部円筒、25
7・・・円筒、18′18−12・・・型、19′・・
・螺旋形溝、125・・・穴、126・・・開口、25
・・・長さがIII限されたブラッグ反射器の対、26
・・・波長走査型レーザ、127゜127′・・・ビー
ムスプリッタ−28・・・基準ファプリーベロ干渉計、
29,31.318・・・光検出器、30,308・・
・分析ファプリーペロ干渉計、33.33B・・・時間
復調器。 FIG、 /。 FIG 2゜ FIG、 3゜ FIG 4゜ FIG、 5゜ 代  理  人   浅   村        皓F
IG、 /6゜ 財 !− b(10 FIG //。 (18・ FIG /2゜ FIG、 /3 /1\256 z FIG /7

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学ファイバエネルギーセンサーを製造するため
    の方法であつて、 固体の液化可能な材料から型を構成することと、該型の
    表面に螺旋形溝を形成することと、該溝に光学ファイバ
    を巻き付けること、を含むことを特徴とする前記光学フ
    ァイバエネルギーセンサー製造方法。
  2. (2)光学ファイバエネルギーセンサーを製造する方法
    であって、固体の崩壊可能な材料から型を構成すること
    と、該型の表面に螺旋形溝を作ることと、該溝に光学フ
    ァイバを巻き付けることから成つている前記光学ファイ
    バエネルギーセンサー製造方法。
  3. (3)特許請求の範囲第(1)項において、前記型をエ
    ッチング工程により影響を受けない保護材で被覆して前
    記型の材料をエッチング剤から物理的に融離することを
    含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセン
    サー製造方法。
  4. (4)光学ファイバエネルギーセンサーを製造する方法
    であって、 光学ファイバを完成した装置において使用されるのと同
    一の形状に保持するように構成された型へ巻き付けるこ
    とと、 前記ファイバ及び型を硬化するか、乾燥するかまたは固
    まると柔軟な薄膜になる液体の物質で被覆すること、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  5. (5)特許請求の範囲第(4)項において、前記型を前
    記柔軟な薄膜材や光学ファイバに損傷を与えない溶剤に
    溶ける材料で製造することと、そこを通って前記型の材
    料が溶剤中で除去されるような開口を前記柔軟な薄膜に
    形成すること、を含むことを特徴とする前記光学ファイ
    バエネルギーセンサーの製造方法。
  6. (6)特許請求の範囲第(4)項において、前記型を前
    記柔軟な薄膜材や光学ファイバに損傷を与えない温度で
    溶ける材料で製造することと、前記型を溶かすとそこを
    通って型の材料が除去されるような開口を前記柔軟な薄
    膜に形成すること、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  7. (7)特許請求の範囲第(4)項において、前記型を崩
    壊可能に製造することと、 前記型の崩壊によりそこを通って前記型が除去されるよ
    うな開口を前記柔軟な薄膜に形成すること、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  8. (8)特許請求の範囲第(4)項において、前記光学フ
    ァイバを巻き付ける前に前記柔軟な薄膜の内部表面にな
    る材料で前記型を被覆すること、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  9. (9)特許請求の範囲第(4)項において、前記ファイ
    バを前記型に巻き付けた後エッチングすることを含むこ
    とを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセンサーの
    製造方法。
  10. (10)特許請求の範囲第(9)項において、前記光学
    ファイバを巻き付ける前に前記型を保護材で被覆するこ
    と を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  11. (11)特許請求の範囲第(4)項において、柔軟な薄
    膜材の溶剤を適用する前に空気か別の気体を除去するこ
    と、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  12. (12)特許請求の範囲第(9)項において、エッチン
    グ剤から保護されるべき前記光学ファイバの部分にエッ
    チングする前に保護材を適用すること、 を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  13. (13)特許請求の範囲第(9)項において、周囲に前
    記光学ファイバを巻き付けた前記型を液体のエッチング
    剤の入った容器の中へ置くことと、 エッチングプロセスの間前記液体のエッチング剤を超音
    波的に攪拌すること を含むことを特徴とする前記光学ファイバエネルギーセ
    ンサーの製造方法。
  14. (14)特許請求の範囲第(4)項において、前記型及
    び光学ファイバを前記柔軟な薄膜剤の溶剤の溶液中へ浸
    すことにより前記溶剤を適用し被覆の均一性を増すため
    に前記溶液を超音波的に撹拌することを含むことを特徴
    とする前記光学ファイバエネルギーセンサーの製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2741772C1 (ru) * 2019-08-01 2021-01-28 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Кабельная секция буксируемой волоконно-оптической гидроакустической косы

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