JPH0694545A - 光ファイバ式温度分布測定方法 - Google Patents
光ファイバ式温度分布測定方法Info
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- JPH0694545A JPH0694545A JP4243555A JP24355592A JPH0694545A JP H0694545 A JPH0694545 A JP H0694545A JP 4243555 A JP4243555 A JP 4243555A JP 24355592 A JP24355592 A JP 24355592A JP H0694545 A JPH0694545 A JP H0694545A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定対象の温度分布測定を精度よく行える
光ファイバ式温度分布測定方法を提供する。 【構成】 半導体レーザ２５を用いてセンサ用光ファイ
バに所定のパルス光を供給し、センサ用光ファイバ内で
発生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストー
クス光を検出し、ストークス光及びアンチストークス光
の強度分布とセンサ用光ファイバの各損失に基づいて被
測定対象の温度分布を測定する光ファイバ式温度分布測
定方法において、半導体レーザ２５の後方出射光の光路
上に波長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタ
２７を配置し、光学フィルタ２７を透過した透過光量と
光学フィルタ２７で反射した反射光量とから半導体レー
ザ２５の発振波長を求め、発振波長が一定になるように
半導体レーザ２５を制御することを特徴としている。
光ファイバ式温度分布測定方法を提供する。 【構成】 半導体レーザ２５を用いてセンサ用光ファイ
バに所定のパルス光を供給し、センサ用光ファイバ内で
発生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストー
クス光を検出し、ストークス光及びアンチストークス光
の強度分布とセンサ用光ファイバの各損失に基づいて被
測定対象の温度分布を測定する光ファイバ式温度分布測
定方法において、半導体レーザ２５の後方出射光の光路
上に波長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタ
２７を配置し、光学フィルタ２７を透過した透過光量と
光学フィルタ２７で反射した反射光量とから半導体レー
ザ２５の発振波長を求め、発振波長が一定になるように
半導体レーザ２５を制御することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度分布の測定方法に
関し、特に光ファイバを用いて被測定対象の温度分布を
測定する光ファイバ式温度分布測定方法に関する。
関し、特に光ファイバを用いて被測定対象の温度分布を
測定する光ファイバ式温度分布測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いて被測定対象の温度分
布を測定する方法がある。
布を測定する方法がある。
【０００３】これは、光ファイバに所定のパルス光を供
給し、センサ用光ファイバ内で発生するラマン散乱光の
ストークス光及びアンチストークス光を検出し、ストー
クス光及びアンチストークス光の強度分布と光ファイバ
の各損失に基づいて被測定対象の温度分布を求めるもの
である。
給し、センサ用光ファイバ内で発生するラマン散乱光の
ストークス光及びアンチストークス光を検出し、ストー
クス光及びアンチストークス光の強度分布と光ファイバ
の各損失に基づいて被測定対象の温度分布を求めるもの
である。
【０００４】図４は従来のこの種の測定方法を適用した
光ファイバ式温度分布測定装置の概略図であり、図５は
図４に示した光源の概略図である。
光ファイバ式温度分布測定装置の概略図であり、図５は
図４に示した光源の概略図である。
【０００５】図４において、光ファイバ式温度分布測定
装置は、パルス光を出射する光源１と、被測定対象（図
示せず）側に配置されたセンサ用光ファイバ２と、セン
サ用光ファイバ２及び光源１の間に設けられ、光源１か
らのパルス光を光ファイバ２ａ及びコネクタ（図示せ
ず）を介してセンサ用光ファイバ２に導くと共に、この
センサ用光ファイバ２内で発生したラマン散乱光を分波
する光分波器３と、光分波器３に接続され分波されたラ
マン散乱光を光強度信号に光電変換する受光器４、５
と、受光器４、５にそれぞれ接続され光強度信号のラン
ダムノイズを除去する平均化処理回路６と、平均化処理
回路６に接続されランダムノイズが除去されたデータを
処理するデータ処理回路７とで構成されている。
装置は、パルス光を出射する光源１と、被測定対象（図
示せず）側に配置されたセンサ用光ファイバ２と、セン
サ用光ファイバ２及び光源１の間に設けられ、光源１か
らのパルス光を光ファイバ２ａ及びコネクタ（図示せ
ず）を介してセンサ用光ファイバ２に導くと共に、この
センサ用光ファイバ２内で発生したラマン散乱光を分波
する光分波器３と、光分波器３に接続され分波されたラ
マン散乱光を光強度信号に光電変換する受光器４、５
と、受光器４、５にそれぞれ接続され光強度信号のラン
ダムノイズを除去する平均化処理回路６と、平均化処理
回路６に接続されランダムノイズが除去されたデータを
処理するデータ処理回路７とで構成されている。
【０００６】さらに図５に示すように、光源１は、パル
ス信号を発生すると共にこのパルス信号に応じた駆動信
号を発生する駆動回路１０と、駆動回路１０に接続され
温度に依存した波長のパルス光を前後（図の左右）に出
射する半導体レーザチップを有する半導体レーザモジュ
ール１１と、半導体レーザモジュール１１に信号線Ｓ1
及び半導体レーザチップからの後方出射光を光電変換す
る受光器（図示せず）を介して接続され後方出射光より
発振波長を求め、設定波長との差に対応する信号を発生
する制御回路１２と、制御回路１２に接続されると共に
半導体レーザチップに取り付けられ制御回路１２からの
信号により半導体レーザを冷却または加熱する電子冷熱
器１３とで構成されている。
ス信号を発生すると共にこのパルス信号に応じた駆動信
号を発生する駆動回路１０と、駆動回路１０に接続され
温度に依存した波長のパルス光を前後（図の左右）に出
射する半導体レーザチップを有する半導体レーザモジュ
ール１１と、半導体レーザモジュール１１に信号線Ｓ1
及び半導体レーザチップからの後方出射光を光電変換す
る受光器（図示せず）を介して接続され後方出射光より
発振波長を求め、設定波長との差に対応する信号を発生
する制御回路１２と、制御回路１２に接続されると共に
半導体レーザチップに取り付けられ制御回路１２からの
信号により半導体レーザを冷却または加熱する電子冷熱
器１３とで構成されている。
【０００７】このような光ファイバ式温度分布測定装置
の動作は次のようになっている。
の動作は次のようになっている。
【０００８】図４に戻って光源１から出射したパルス光
は光ファイバ２ａ及び光分波器３を介してセンサ用光フ
ァイバ２に入射される。センサ用光ファイバ２で後方散
乱光が発生して光分波器３に戻る。光分波器３では後方
散乱光のうちラマン散乱光がストークス光及びアンチス
トークス光に分波され、例えば受光器４にストークス光
が供給され、受光器５にアンチストークス光が供給され
る。受光器４、５で光電変換された光強度信号は平均化
処理回路６において光源１のパルス光の周期に同期して
平均化処理されてノイズが除去されデータ処理回路７に
供給される。データ処理回路７では、あらかじめ記憶さ
れているセンサ用光ファイバ２の損失比（傾き）と平均
化処理回路６から供給されたラマン散乱光分布とに基づ
いて被測定対象の温度分布を測定する。
は光ファイバ２ａ及び光分波器３を介してセンサ用光フ
ァイバ２に入射される。センサ用光ファイバ２で後方散
乱光が発生して光分波器３に戻る。光分波器３では後方
散乱光のうちラマン散乱光がストークス光及びアンチス
トークス光に分波され、例えば受光器４にストークス光
が供給され、受光器５にアンチストークス光が供給され
る。受光器４、５で光電変換された光強度信号は平均化
処理回路６において光源１のパルス光の周期に同期して
平均化処理されてノイズが除去されデータ処理回路７に
供給される。データ処理回路７では、あらかじめ記憶さ
れているセンサ用光ファイバ２の損失比（傾き）と平均
化処理回路６から供給されたラマン散乱光分布とに基づ
いて被測定対象の温度分布を測定する。
【０００９】ここで、半導体レーザチップの発振波長制
御は次のようになっている。
御は次のようになっている。
【００１０】図５において、センサ用光ファイバ２内で
発生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストー
クス光の波長は、センサ用光ファイバ２に入射する半導
体レーザの発振波長で決定される。この半導体レーザモ
ジュール１１の発振波長は、個別に異なるので発振波長
を一定値にするために、半導体レーザモジュール１１内
の半導体レーザチップの温度を測定し、その温度情報を
制御回路１２に帰還し、電子冷熱器１３により半導体レ
ーザモジュール１１の発振波長が一定値になるように温
度を安定化させるようになっている。
発生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストー
クス光の波長は、センサ用光ファイバ２に入射する半導
体レーザの発振波長で決定される。この半導体レーザモ
ジュール１１の発振波長は、個別に異なるので発振波長
を一定値にするために、半導体レーザモジュール１１内
の半導体レーザチップの温度を測定し、その温度情報を
制御回路１２に帰還し、電子冷熱器１３により半導体レ
ーザモジュール１１の発振波長が一定値になるように温
度を安定化させるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
ファイバ式温度分布測定装置における半導体レーザチッ
プの発振波長制御方法は、半導体レーザチップの温度を
一定に保つことにより発振波長を一定に保つものであ
る。
ファイバ式温度分布測定装置における半導体レーザチッ
プの発振波長制御方法は、半導体レーザチップの温度を
一定に保つことにより発振波長を一定に保つものであ
る。
【００１２】ここで、図６は一般の半導体レーザチップ
の温度と発振波長との関係を示す図であり、横軸が温度
を示し、縦軸が発振波長を示している。
の温度と発振波長との関係を示す図であり、横軸が温度
を示し、縦軸が発振波長を示している。
【００１３】同図に示すように半導体レーザチップの発
振波長はある温度範囲においてヒステリシス特性を有し
ている。このため半導体レーザチップの温度をヒステリ
シスループ内の温度に設定した場合、半導体レーザチッ
プの温度がこのヒステリシスループ内の温度よりも低い
場合と高い場合とでは発振波長が異なってしまい、装置
内の光分波器の透過光量が減少し、測定温度情報の精度
が低下してしまう。
振波長はある温度範囲においてヒステリシス特性を有し
ている。このため半導体レーザチップの温度をヒステリ
シスループ内の温度に設定した場合、半導体レーザチッ
プの温度がこのヒステリシスループ内の温度よりも低い
場合と高い場合とでは発振波長が異なってしまい、装置
内の光分波器の透過光量が減少し、測定温度情報の精度
が低下してしまう。
【００１４】また、図７は一般の半導体レーザチップの
光出力と発振波長との関係を示す図であり、横軸が光出
力を示し、縦軸が発振波長を示している。
光出力と発振波長との関係を示す図であり、横軸が光出
力を示し、縦軸が発振波長を示している。
【００１５】半導体レーザチップが劣化すると同図に示
すように光出力が低下し、発振波長が短波長側にシフト
し、設定波長からずれるため、光分波器の透過光量が減
少し、測定温度情報の精度が低下してしまう。
すように光出力が低下し、発振波長が短波長側にシフト
し、設定波長からずれるため、光分波器の透過光量が減
少し、測定温度情報の精度が低下してしまう。
【００１６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、被測定対象の温度分布測定が精度よく行える光ファ
イバ式温度分布測定方法を提供することにある。
し、被測定対象の温度分布測定が精度よく行える光ファ
イバ式温度分布測定方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、半導体レーザを用いてセンサ用光ファイバ
に所定のパルス光を供給し、センサ用光ファイバ内で発
生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストーク
ス光を検出し、ストークス光及びアンチストークス光の
強度分布とセンサ用光ファイバの各損失に基づいて被測
定対象の温度分布を測定する光ファイバ式温度分布測定
方法において、半導体レーザの後方出射光の光路上に波
長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタを配置
し、光学フィルタを透過した透過光量と光学フィルタで
反射した反射光量とから半導体レーザの発振波長を求
め、発振波長が一定になるように半導体レーザを制御す
るものである。
に本発明は、半導体レーザを用いてセンサ用光ファイバ
に所定のパルス光を供給し、センサ用光ファイバ内で発
生するラマン散乱光のストークス光及びアンチストーク
ス光を検出し、ストークス光及びアンチストークス光の
強度分布とセンサ用光ファイバの各損失に基づいて被測
定対象の温度分布を測定する光ファイバ式温度分布測定
方法において、半導体レーザの後方出射光の光路上に波
長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタを配置
し、光学フィルタを透過した透過光量と光学フィルタで
反射した反射光量とから半導体レーザの発振波長を求
め、発振波長が一定になるように半導体レーザを制御す
るものである。
【００１８】
【作用】上記構成によれば、半導体レーザの後方出射光
の光路上に波長に応じて透過・反射率が変化する光学フ
ィルタを配置し、光学フィルタを透過した透過光量と光
学フィルタで反射した反射光量とが等しくなるような波
長を設定波長としておけば、発振波長が設定波長に等し
い場合には透過光量と反射光量との差が「０」（比が
「１」）となり、発振波長が設定波長に等しくない場合
には透過光量と反射光量との差が「＋」又は「−」とな
る（比が「１」ではなくなる）ので、発振波長が設定波
長に等しいか否か、発振波長が設定波長に等しくないと
きは設定波長からどれだけずれているのかを求めること
ができ、発振波長が設定波長に等しくなるように半導体
レーザの温度を制御して、発振波長を設定波長に修正す
ることができる。
の光路上に波長に応じて透過・反射率が変化する光学フ
ィルタを配置し、光学フィルタを透過した透過光量と光
学フィルタで反射した反射光量とが等しくなるような波
長を設定波長としておけば、発振波長が設定波長に等し
い場合には透過光量と反射光量との差が「０」（比が
「１」）となり、発振波長が設定波長に等しくない場合
には透過光量と反射光量との差が「＋」又は「−」とな
る（比が「１」ではなくなる）ので、発振波長が設定波
長に等しいか否か、発振波長が設定波長に等しくないと
きは設定波長からどれだけずれているのかを求めること
ができ、発振波長が設定波長に等しくなるように半導体
レーザの温度を制御して、発振波長を設定波長に修正す
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００２０】図１は本発明の光ファイバ式温度分布測定
方法を適用した光ファイバ式温度分布測定装置に用いら
れる半導体モジュールの概略図であり、図２は図１に示
した半導体モジュールを用いた光源の概略図である。
尚、従来例と共通の部材には共通の符号を用いた。
方法を適用した光ファイバ式温度分布測定装置に用いら
れる半導体モジュールの概略図であり、図２は図１に示
した半導体モジュールを用いた光源の概略図である。
尚、従来例と共通の部材には共通の符号を用いた。
【００２１】図２において、光源２０は、パルス信号を
発生すると共にこのパルス信号に応じた駆動信号を発生
する駆動回路２１と、駆動回路２１に接続され温度に依
存した波長のパルス光を前後（図の左右）に出射する半
導体レーザとしての半導体レーザチップを有する半導体
レーザモジュール２２と、半導体レーザモジュール２２
に２本の信号線Ｓ2 、Ｓ3 を介して接続され半導体レー
ザチップ２５（図１参照）からの後方出射光より発振波
長を求め、設定波長との差に対応する信号を発生する制
御回路２３と、制御回路２３に接続されると共に半導体
レーザチップ２５に取り付けられ半導体レーザチップ２
５を冷却または加熱する電子冷熱器２４とで構成されて
いる。
発生すると共にこのパルス信号に応じた駆動信号を発生
する駆動回路２１と、駆動回路２１に接続され温度に依
存した波長のパルス光を前後（図の左右）に出射する半
導体レーザとしての半導体レーザチップを有する半導体
レーザモジュール２２と、半導体レーザモジュール２２
に２本の信号線Ｓ2 、Ｓ3 を介して接続され半導体レー
ザチップ２５（図１参照）からの後方出射光より発振波
長を求め、設定波長との差に対応する信号を発生する制
御回路２３と、制御回路２３に接続されると共に半導体
レーザチップ２５に取り付けられ半導体レーザチップ２
５を冷却または加熱する電子冷熱器２４とで構成されて
いる。
【００２２】半導体レーザモジュール２２は、図１に示
すように半導体レーザチップ２５と、半導体レーザチッ
プ２５の前方（図の右側）の光路Ｌ1 上に配置され、パ
ルス光を集光して光ファイバ２ａ（図４参照）に入射さ
せる集光レンズ２６と、半導体レーザチップ２５の後方
の光路Ｌ2 上に半導体レーザチップ２５の光軸に対して
斜めに配置され、波長に応じて透過・反射率が変化する
光学フィルタ２７と、光学フィルタ２７の透過光側の光
路上Ｌ21に配置され透過光を集光する集光レンズ２８
と、この集光レンズ２８の出射側に配置され受光したパ
ルス光を光強度信号に光電変換する受光器としてのフォ
トダイオード２９と、光学フィルタ２７の反射光側の光
路Ｌ22上に配置され反射光を集光する集光レンズ３０
と、この集光レンズ３０の出射側に配置され受光したパ
ルス光を光強度信号に光電変換する受光器としてのフォ
トダイオード３１とで構成されている。尚、フォトダイ
オード２９は信号線Ｓ1 を介して制御回路２３に接続さ
れ、フォトダイオード３１は信号線Ｓ2 を介して制御回
路２３に接続されている。また、半導体レーザチップ２
５は駆動回路２１に接続されている（図２参照）。
すように半導体レーザチップ２５と、半導体レーザチッ
プ２５の前方（図の右側）の光路Ｌ1 上に配置され、パ
ルス光を集光して光ファイバ２ａ（図４参照）に入射さ
せる集光レンズ２６と、半導体レーザチップ２５の後方
の光路Ｌ2 上に半導体レーザチップ２５の光軸に対して
斜めに配置され、波長に応じて透過・反射率が変化する
光学フィルタ２７と、光学フィルタ２７の透過光側の光
路上Ｌ21に配置され透過光を集光する集光レンズ２８
と、この集光レンズ２８の出射側に配置され受光したパ
ルス光を光強度信号に光電変換する受光器としてのフォ
トダイオード２９と、光学フィルタ２７の反射光側の光
路Ｌ22上に配置され反射光を集光する集光レンズ３０
と、この集光レンズ３０の出射側に配置され受光したパ
ルス光を光強度信号に光電変換する受光器としてのフォ
トダイオード３１とで構成されている。尚、フォトダイ
オード２９は信号線Ｓ1 を介して制御回路２３に接続さ
れ、フォトダイオード３１は信号線Ｓ2 を介して制御回
路２３に接続されている。また、半導体レーザチップ２
５は駆動回路２１に接続されている（図２参照）。
【００２３】光学フィルタ２７は、図３に示すように入
射光の波長に応じて透過率が変化する特性を有してい
る。ここで、図３は光学フィルタの入射光波長と透過率
との関係を示す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が透
過率を示している。
射光の波長に応じて透過率が変化する特性を有してい
る。ここで、図３は光学フィルタの入射光波長と透過率
との関係を示す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が透
過率を示している。
【００２４】同図に示すように、光学フィルタ２７は入
射光の波長が短くなると透過率が減少し、入射光の波長
が長くなると透過率が増加するようになっている。
射光の波長が短くなると透過率が減少し、入射光の波長
が長くなると透過率が増加するようになっている。
【００２５】電子冷熱器２４は、流れる電流の方向によ
り発熱したり、吸熱したりするようになっており、例え
ばペルチェ素子が用いられる。尚、本実施例では電子冷
熱器にペルチェ素子を用いたが、これに限定されるもの
ではなく電流の方向により発熱したり吸熱したりすれば
他の素子を用いてもよい。
り発熱したり、吸熱したりするようになっており、例え
ばペルチェ素子が用いられる。尚、本実施例では電子冷
熱器にペルチェ素子を用いたが、これに限定されるもの
ではなく電流の方向により発熱したり吸熱したりすれば
他の素子を用いてもよい。
【００２６】次に実施例の作用を述べる。
【００２７】図１及び図２において、光源２０内の駆動
回路２１からのパルス信号により半導体レーザチップ２
５が発振し、前後２方向にパルス状のレーザ光が出射さ
れる。一方の出射光（前方出射光）が集光レンズ２６を
介して光ファイバ２ａに導かれ、他方の出射光（後方出
射光）が光学フィルタ２７を透過してフォトダイオード
２９の受光面に集光されると共に、光学フィルタ２７で
反射されてフォトダイオード３１の受光面に集光され
る。両フォトダイオード２９、３１で光電変換された光
強度信号は、制御回路２３に信号線Ｓ2 、Ｓ3 を介して
送出され、両信号から受光量（透過光量、反射光量）の
差が演算される。
回路２１からのパルス信号により半導体レーザチップ２
５が発振し、前後２方向にパルス状のレーザ光が出射さ
れる。一方の出射光（前方出射光）が集光レンズ２６を
介して光ファイバ２ａに導かれ、他方の出射光（後方出
射光）が光学フィルタ２７を透過してフォトダイオード
２９の受光面に集光されると共に、光学フィルタ２７で
反射されてフォトダイオード３１の受光面に集光され
る。両フォトダイオード２９、３１で光電変換された光
強度信号は、制御回路２３に信号線Ｓ2 、Ｓ3 を介して
送出され、両信号から受光量（透過光量、反射光量）の
差が演算される。
【００２８】例えば、光学フィルタ２７の透過率が約５
０％となる波長を設定波長とすれば、半導体レーザチッ
プ２５が設定波長で発振している場合には、フォトダイ
オード２９とフォトダイオード３１とで受光する光量が
略等しいので、両者の差は「０」となる。
０％となる波長を設定波長とすれば、半導体レーザチッ
プ２５が設定波長で発振している場合には、フォトダイ
オード２９とフォトダイオード３１とで受光する光量が
略等しいので、両者の差は「０」となる。
【００２９】半導体レーザチップ２５が設定波長より長
波長側で発振している場合には、光学フィルタ２７の透
過率が大きくなるので、フォトダイオード２９の受光量
がフォトダイオード３１の受光量よりも多くなり、前者
と後者との差は「＋」となる。
波長側で発振している場合には、光学フィルタ２７の透
過率が大きくなるので、フォトダイオード２９の受光量
がフォトダイオード３１の受光量よりも多くなり、前者
と後者との差は「＋」となる。
【００３０】半導体レーザチップ２５が設定波長より短
波長側で発振している場合には、逆に光学フィルタ２７
の透過率が小さくなるので、フォトダイオード２９の受
光量がフォトダイオード３１の受光量よりも少なくな
り、前者と後者との差は「−」となる。
波長側で発振している場合には、逆に光学フィルタ２７
の透過率が小さくなるので、フォトダイオード２９の受
光量がフォトダイオード３１の受光量よりも少なくな
り、前者と後者との差は「−」となる。
【００３１】これらの関係よりフォトダイオード２９と
フォトダイオード３１との受光量の差が「＋」となる場
合には電子冷熱器２４で半導体レーザチップ２５を冷却
して発振波長を短波長側にシフトさせ、フォトダイオー
ドの受光量の差が「−」となる場合には電子冷熱器２４
で半導体レーザチップ２５を加熱して発振波長を長波長
側にシフトさせれば、半導体レーザチップ２５が劣化し
ていても、ヒステリシスループ内で発振していても半導
体レーザチップ２５の発振波長をある特定の波長に制御
することができる。このようにして安定化された発振波
長のパルスレーザ光を図４に示した光ファイバ式温度分
布測定装置の光源１（図４）の代わりに用いれば、被測
定対象の温度分布測定を精度よく行うことができる。
フォトダイオード３１との受光量の差が「＋」となる場
合には電子冷熱器２４で半導体レーザチップ２５を冷却
して発振波長を短波長側にシフトさせ、フォトダイオー
ドの受光量の差が「−」となる場合には電子冷熱器２４
で半導体レーザチップ２５を加熱して発振波長を長波長
側にシフトさせれば、半導体レーザチップ２５が劣化し
ていても、ヒステリシスループ内で発振していても半導
体レーザチップ２５の発振波長をある特定の波長に制御
することができる。このようにして安定化された発振波
長のパルスレーザ光を図４に示した光ファイバ式温度分
布測定装置の光源１（図４）の代わりに用いれば、被測
定対象の温度分布測定を精度よく行うことができる。
【００３２】以上本実施例によれば、半導体レーザチッ
プ２５を用いてセンサ用光ファイバ２に所定のパルス光
を供給し、センサ用光ファイバ２内で発生するラマン散
乱光のストークス光及びアンチストークス光を検出し、
ストークス光及びアンチストークス光の強度分布とセン
サ用光ファイバ２の各損失に基づいて被測定対象の温度
分布を測定する光ファイバ式温度分布測定方法におい
て、半導体レーザチップ２５の後方出射光の光路上に波
長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタ２７を
配置し、光学フィルタ２７を透過した透過光量と光学フ
ィルタ２７で反射した反射光量とから半導体レーザチッ
プ２５の発振波長を求め、発振波長が一定になるように
制御するので、被測定対象の温度分布測定を精度よく行
うことができる。
プ２５を用いてセンサ用光ファイバ２に所定のパルス光
を供給し、センサ用光ファイバ２内で発生するラマン散
乱光のストークス光及びアンチストークス光を検出し、
ストークス光及びアンチストークス光の強度分布とセン
サ用光ファイバ２の各損失に基づいて被測定対象の温度
分布を測定する光ファイバ式温度分布測定方法におい
て、半導体レーザチップ２５の後方出射光の光路上に波
長に応じて透過・反射率が変化する光学フィルタ２７を
配置し、光学フィルタ２７を透過した透過光量と光学フ
ィルタ２７で反射した反射光量とから半導体レーザチッ
プ２５の発振波長を求め、発振波長が一定になるように
制御するので、被測定対象の温度分布測定を精度よく行
うことができる。
【００３３】尚、本実施例では光学フィルタの透過光量
と反射光量との差を求めて波長の制御を行ったが、これ
に限定されるものではなく透過光量と反射光量との比を
求めて波長の制御を行ってもよい。また、光学フィルタ
の透過率が波長の増加に伴い増加する場合で説明した
が、これに限定するものではなく波長の増加に伴い減少
するものを用いてもよい。ただしこの場合、半導体レー
ザの温度制御は前述の逆になるのはいうまでもない。
と反射光量との差を求めて波長の制御を行ったが、これ
に限定されるものではなく透過光量と反射光量との比を
求めて波長の制御を行ってもよい。また、光学フィルタ
の透過率が波長の増加に伴い増加する場合で説明した
が、これに限定するものではなく波長の増加に伴い減少
するものを用いてもよい。ただしこの場合、半導体レー
ザの温度制御は前述の逆になるのはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００３５】(1) 半導体モジュールの半導体レーザの発
振波長を正確に制御することができるので、光ファイバ
式温度分布測定装置の精度が向上する。
振波長を正確に制御することができるので、光ファイバ
式温度分布測定装置の精度が向上する。
【図１】本発明の光ファイバ式温度分布測定方法を適用
した光ファイバ式温度分布測定装置に用いられる半導体
モジュールの概略図である。
した光ファイバ式温度分布測定装置に用いられる半導体
モジュールの概略図である。
【図２】図１に示した半導体モジュールを用いた光源の
概略図である。
概略図である。
【図３】光学フィルタの入射光波長と透過率との関係を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来の光ファイバ式温度分布測定装置の概略図
である。
である。
【図５】図４に示した光源の概略図である。
【図６】一般の半導体レーザチップの温度と発振波長と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図７】一般の半導体レーザチップの光出力と発振波長
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
２ａ 光ファイバ ２１ 駆動回路 ２２ 半導体レーザモジュール ２３ 制御回路 ２４ 電子冷熱器 ２５ 半導体レーザ（チップ） ２６、２８、３０ 集光レンズ ２７ 光学フィルタ ２９、３１ フォトダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体レーザを用いてセンサ用光ファイ
バに所定のパルス光を供給し、該センサ用光ファイバ内
で発生するラマン散乱光のストークス光及びアンチスト
ークス光を検出し、前記ストークス光及び前記アンチス
トークス光の強度分布と前記センサ用光ファイバの各損
失に基づいて被測定対象の温度分布を測定する光ファイ
バ式温度分布測定方法において、前記半導体レーザの後
方出射光の光路上に波長に応じて透過・反射率が変化す
る光学フィルタを配置し、該光学フィルタを透過した透
過光量と該光学フィルタで反射した反射光量とから前記
半導体レーザの発振波長を求め、該発振波長が一定にな
るように半導体レーザを制御することを特徴とする光フ
ァイバ式温度分布測定方法。 - 【請求項２】 前記半導体レーザの後方出射光の光路上
に光学フィルタを設け、該光学フィルタの透過光量と該
光学フィルタで反射した反射光量との比又は差に基づい
て前記半導体レーザの発振波長を演算して求め、その演
算結果より半導体レーザの温度を制御するようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ式温度分布
測定方法。 - 【請求項３】 前記半導体レーザに電子冷熱器を取り付
け、前記後方出射光より求めた発振波長より該発振波長
が一定になるように前記電子冷熱器を制御することを特
徴とする請求項２に記載の光ファイバ式温度分布測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243555A JPH0694545A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 光ファイバ式温度分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243555A JPH0694545A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 光ファイバ式温度分布測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694545A true JPH0694545A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17105600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4243555A Pending JPH0694545A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 光ファイバ式温度分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694545A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298477A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ温度センサ |
| JP2015187598A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 温度測定方法および温度測定装置、並びに、歪み測定方法および歪み測定装置 |
| CN113865742A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-12-31 | 北京工业大学 | 一种基于探测光纤用于半导体激光器腔面镀膜内侧测温的方法与装置 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4243555A patent/JPH0694545A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298477A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ温度センサ |
| JP2015187598A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 温度測定方法および温度測定装置、並びに、歪み測定方法および歪み測定装置 |
| CN113865742A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-12-31 | 北京工业大学 | 一种基于探测光纤用于半导体激光器腔面镀膜内侧测温的方法与装置 |
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