JPH08219825A - 光ファイバセンサ及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバセンサ及びその製造方法Info
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- JPH08219825A JPH08219825A JP7106467A JP10646795A JPH08219825A JP H08219825 A JPH08219825 A JP H08219825A JP 7106467 A JP7106467 A JP 7106467A JP 10646795 A JP10646795 A JP 10646795A JP H08219825 A JPH08219825 A JP H08219825A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
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- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 組立が簡単な、かつ小型化が可能な光ファイ
バセンサを提供する。 【構成】 電気式ブロアヒーターを用いて、光ファイバ
素線部を曲げる。基板上にその光ファイバを固定するた
めの光ファイバ固定用溝を形成し、その光ファイバ固定
用溝に前記光ファイバを固定する。次に、光学素子挿入
用部を回転式ブレードソーを用いて形成する。その光学
素子挿入用部に偏光子、検光子、磁気光学結晶であるガ
ーネット結晶を挿入して、接着剤で固定して光ファイバ
センサを構成する。この結果、磁界方向に１０ｍｍの大
きさの小型の光ファイバセンサを量産性良く作製可能と
なる。
バセンサを提供する。 【構成】 電気式ブロアヒーターを用いて、光ファイバ
素線部を曲げる。基板上にその光ファイバを固定するた
めの光ファイバ固定用溝を形成し、その光ファイバ固定
用溝に前記光ファイバを固定する。次に、光学素子挿入
用部を回転式ブレードソーを用いて形成する。その光学
素子挿入用部に偏光子、検光子、磁気光学結晶であるガ
ーネット結晶を挿入して、接着剤で固定して光ファイバ
センサを構成する。この結果、磁界方向に１０ｍｍの大
きさの小型の光ファイバセンサを量産性良く作製可能と
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、磁界（電
流）、電界（電圧）、温度又は圧力等を光を利用して測
定する、光ファイバセンサ及びその製造方法に関するも
のである。
流）、電界（電圧）、温度又は圧力等を光を利用して測
定する、光ファイバセンサ及びその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年の光学素子技術、光応用計測技術、
光通信技術の進歩に伴い、光ファイバセンサや集積化し
た光通信用光部品が、各所で実用化、あるいは実用化を
めざして研究開発されつつある。例えば、光ファイバセ
ンサは、高い絶縁性に加えて、雷等の電磁誘導ノイズに
強い等の優れた特性を有することから、電力用の光ファ
イバ電流センサ（磁気光学効果を利用）や光ファイバ電
圧センサ（電気光学効果を利用）が着実に実用化されつ
つある（例えば、National Technical ReportVol. 38,
No. 2 pp. 255-261(1992), A. H. Rose 他：Optics Let
ters, Vol. 18No. 17 pp. 147-1473(1993), 米国特許
5,202,629 等）。
光通信技術の進歩に伴い、光ファイバセンサや集積化し
た光通信用光部品が、各所で実用化、あるいは実用化を
めざして研究開発されつつある。例えば、光ファイバセ
ンサは、高い絶縁性に加えて、雷等の電磁誘導ノイズに
強い等の優れた特性を有することから、電力用の光ファ
イバ電流センサ（磁気光学効果を利用）や光ファイバ電
圧センサ（電気光学効果を利用）が着実に実用化されつ
つある（例えば、National Technical ReportVol. 38,
No. 2 pp. 255-261(1992), A. H. Rose 他：Optics Let
ters, Vol. 18No. 17 pp. 147-1473(1993), 米国特許
5,202,629 等）。
【０００３】また、この分野の光磁界（電流センサ）用
磁気光学材料の開発も盛んになされている（例えば、O.
Kamada 他：Journal of Applied Physics Vol. 75 No.
10pp. 6801-6803(1994), R. Wolfe 他：Applied Physi
cs Letters Vol. 60 No. 17pp. 2048-2050(1992)等）。
磁気光学材料の開発も盛んになされている（例えば、O.
Kamada 他：Journal of Applied Physics Vol. 75 No.
10pp. 6801-6803(1994), R. Wolfe 他：Applied Physi
cs Letters Vol. 60 No. 17pp. 2048-2050(1992)等）。
【０００４】また、光ファイバ温度センサとしては、例
えば、GaAs結晶の吸収量の温度変化を利用したものが提
案されている（K. Kyuma 他：IEEE Journal of Quantum
Electronics Vol. QE-18 No. 4 (1982)）。
えば、GaAs結晶の吸収量の温度変化を利用したものが提
案されている（K. Kyuma 他：IEEE Journal of Quantum
Electronics Vol. QE-18 No. 4 (1982)）。
【０００５】さらに、基板上に光導波路を形成して、そ
の導波路途中に各種光学素子を設置した光集積回路（例
えば、特開昭６３−６０４１０）や基板上の溝に光ファ
イバを埋め込んで所定の位置に回転式ブレードソーで溝
を形成し、光学素子を挿入した光通信用光部品（例え
ば、K. Siraishi 他： J. Lightwave Tech. Vol. 10No.
12 pp. 1839-1842(1992)、特開平３−６３６０６）があ
げられる。
の導波路途中に各種光学素子を設置した光集積回路（例
えば、特開昭６３−６０４１０）や基板上の溝に光ファ
イバを埋め込んで所定の位置に回転式ブレードソーで溝
を形成し、光学素子を挿入した光通信用光部品（例え
ば、K. Siraishi 他： J. Lightwave Tech. Vol. 10No.
12 pp. 1839-1842(1992)、特開平３−６３６０６）があ
げられる。
【０００６】また近年では、光ファイバセンサの小型
化、レンズの省略を目的として薄膜偏光子を用いた直線
状光ファイバセンサも検討されている（特開平６−２４
２１４９号公報）。
化、レンズの省略を目的として薄膜偏光子を用いた直線
状光ファイバセンサも検討されている（特開平６−２４
２１４９号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光ファイバセンサ、光部品または光集積回路
は、量産性に適さない構造であるという課題を有する。
即ち、図１８に示す従来の光ファイバ磁界・電流センサ
の構造では、光ファイバ、レンズ、偏光子、磁気光学材
料（または電気光学材料）、検光子、ミラー、レンズ等
の光部品を光軸調整しながら、接着剤等を用いて固定・
組み立てを行わなければならず、この為、１台のセンサ
を組み立てるのに多くの時間を必要としていた。
うな従来の光ファイバセンサ、光部品または光集積回路
は、量産性に適さない構造であるという課題を有する。
即ち、図１８に示す従来の光ファイバ磁界・電流センサ
の構造では、光ファイバ、レンズ、偏光子、磁気光学材
料（または電気光学材料）、検光子、ミラー、レンズ等
の光部品を光軸調整しながら、接着剤等を用いて固定・
組み立てを行わなければならず、この為、１台のセンサ
を組み立てるのに多くの時間を必要としていた。
【０００８】さらには、偏光子、検光子、ミラー等は、
それぞれ５ｍｍ角程度の大きさがあり、光ファイバセン
サが小さくならないという課題がある。
それぞれ５ｍｍ角程度の大きさがあり、光ファイバセン
サが小さくならないという課題がある。
【０００９】また、光吸収量の温度変化を利用した光方
式温度センサでは（偏光子・検光子は不要となりその分
小型化が可能であるが）、上記課題に加えて、光学素子
は、垂直方向に非常に細長く、実用上使いにくいという
課題がある。
式温度センサでは（偏光子・検光子は不要となりその分
小型化が可能であるが）、上記課題に加えて、光学素子
は、垂直方向に非常に細長く、実用上使いにくいという
課題がある。
【００１０】また、基板上にガラス導波路を形成し、導
波路途中に溝を形成し、各種光学素子を挿入する光部品
では、各種光回路パターンを半導体プロセスと同様に、
一度に仕上げる事が可能なため、量産効果は非常に大き
い。しかしながら、光ファイバと光導波路の接続部での
光ロスが大きく、また光導波路作成の為の設備が高価に
なるという課題がある。
波路途中に溝を形成し、各種光学素子を挿入する光部品
では、各種光回路パターンを半導体プロセスと同様に、
一度に仕上げる事が可能なため、量産効果は非常に大き
い。しかしながら、光ファイバと光導波路の接続部での
光ロスが大きく、また光導波路作成の為の設備が高価に
なるという課題がある。
【００１１】また、基板上に形成された溝に光ファイバ
を埋め込み、その後に回転式ブレードソーを用いて溝を
形成して、各種光学素子を挿入する光通信用部品では、
光方式温度センサの場合と同様に、直線型の非常に細長
い光部品しか作成する事ができず、光学素子の垂直方向
の小型化が困難である。この結果、光ファイバセンサへ
の応用が難しいという課題がある。
を埋め込み、その後に回転式ブレードソーを用いて溝を
形成して、各種光学素子を挿入する光通信用部品では、
光方式温度センサの場合と同様に、直線型の非常に細長
い光部品しか作成する事ができず、光学素子の垂直方向
の小型化が困難である。この結果、光ファイバセンサへ
の応用が難しいという課題がある。
【００１２】さらには、基板上に光ファイバ素線のみを
埋め込むため、基板から光ファイバを取り出す部分（光
ファイバ入口近傍、光ファイバ出口近傍）で光ファイバ
が折れやすいという課題がある。
埋め込むため、基板から光ファイバを取り出す部分（光
ファイバ入口近傍、光ファイバ出口近傍）で光ファイバ
が折れやすいという課題がある。
【００１３】また、薄膜偏光子を用いた直線状光ファイ
バセンサでは、光部品が小型になるため、光軸調整など
の組立に従来より著しく時間がかかるという課題があ
る。さらに、上記光ファイバ型温度センサや直線型通信
用部品と同様に、直線型の非常に細長い光部品しか作成
する事がでない。この結果、光ファイバ配線を考慮する
と、最低長さ４０〜５０ｍｍと非常に細長い光ファイバ
センサとなってしまう。直線型の光ファイバセンサを光
方式電流（磁界センサ）に使用する場合、磁界を印加す
る方向と光ファイバの方向は同一である。図１７に示す
ような光ファイバセンサシステムにおいて、例えば、こ
のような光ファイバセンサは、磁界を集める鉄心コアの
ギャップ中に配置する事ができず、実用上電線の回りに
配置しての使用が困難であるという課題がある。また、
直線状に非常に長い光ファイバセンサとなるため、光フ
ァイバセンサを収納するケースの大きさも限定されたも
のとなる課題がある。
バセンサでは、光部品が小型になるため、光軸調整など
の組立に従来より著しく時間がかかるという課題があ
る。さらに、上記光ファイバ型温度センサや直線型通信
用部品と同様に、直線型の非常に細長い光部品しか作成
する事がでない。この結果、光ファイバ配線を考慮する
と、最低長さ４０〜５０ｍｍと非常に細長い光ファイバ
センサとなってしまう。直線型の光ファイバセンサを光
方式電流（磁界センサ）に使用する場合、磁界を印加す
る方向と光ファイバの方向は同一である。図１７に示す
ような光ファイバセンサシステムにおいて、例えば、こ
のような光ファイバセンサは、磁界を集める鉄心コアの
ギャップ中に配置する事ができず、実用上電線の回りに
配置しての使用が困難であるという課題がある。また、
直線状に非常に長い光ファイバセンサとなるため、光フ
ァイバセンサを収納するケースの大きさも限定されたも
のとなる課題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
は、所定の形状に曲げられた光ファイバと、前記光ファ
イバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有する基板
と、前記光ファイバの所定の箇所に設けられた光学素子
挿入部に取り付けられた光学素子とを備えた光ファイバ
センサを用いる事である。または、被覆材が剥離された
光ファイバ素線部を有する光ファイバと、前記光ファイ
バ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを
固定する為の光ファイバ固定用溝を有する基板と、前記
光ファイバ素線部の所定の箇所に設けられた切断部分で
ある光学素子挿入部に取り付けられた光学素子とを備
え、前記光ファイバ素線部は所定の形状に曲げられて、
光ファイバ素線屈曲部を形成している光ファイバセンサ
を用いる事である。
は、所定の形状に曲げられた光ファイバと、前記光ファ
イバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有する基板
と、前記光ファイバの所定の箇所に設けられた光学素子
挿入部に取り付けられた光学素子とを備えた光ファイバ
センサを用いる事である。または、被覆材が剥離された
光ファイバ素線部を有する光ファイバと、前記光ファイ
バ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを
固定する為の光ファイバ固定用溝を有する基板と、前記
光ファイバ素線部の所定の箇所に設けられた切断部分で
ある光学素子挿入部に取り付けられた光学素子とを備
え、前記光ファイバ素線部は所定の形状に曲げられて、
光ファイバ素線屈曲部を形成している光ファイバセンサ
を用いる事である。
【００１５】さらに、前記所定の形状が、前記光ファイ
バ素線部が曲げられて形成している２つの光ファイバ素
線屈曲部により構成される、底部がフラットなＵ字型で
ある光ファイバセンサを用いる事である。また、望まし
くは、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦Ｒ≦１５ｍｍであり、及び／又
は、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々の光ロスの
大きさが５ｄＢ以下である光ファイバセンサを用いる事
である。または、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各
々の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦Ｒ≦１５ｍｍであ
り、及び／又は、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各
々の光ロスの大きさが５ｄＢ以下ある光ファイバセンサ
を用いる事である。
バ素線部が曲げられて形成している２つの光ファイバ素
線屈曲部により構成される、底部がフラットなＵ字型で
ある光ファイバセンサを用いる事である。また、望まし
くは、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦Ｒ≦１５ｍｍであり、及び／又
は、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々の光ロスの
大きさが５ｄＢ以下である光ファイバセンサを用いる事
である。または、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各
々の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦Ｒ≦１５ｍｍであ
り、及び／又は、前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各
々の光ロスの大きさが５ｄＢ以下ある光ファイバセンサ
を用いる事である。
【００１６】また、前記所定の形状が、前記光ファイバ
素線部が曲げられて形成している２つの光ファイバ素線
屈曲部により構成される、底部がフラットなＵ字型であ
り、その２つの光ファイバ素線屈曲部の各々について、
各光ファイバ素線屈曲部は、ｎ（ｎ＝１，２，３）個の
約９０／ｎ度の屈曲角を有する光ファイバセンサを用い
る事である。
素線部が曲げられて形成している２つの光ファイバ素線
屈曲部により構成される、底部がフラットなＵ字型であ
り、その２つの光ファイバ素線屈曲部の各々について、
各光ファイバ素線屈曲部は、ｎ（ｎ＝１，２，３）個の
約９０／ｎ度の屈曲角を有する光ファイバセンサを用い
る事である。
【００１７】さらに、前記光ファイバ素線部の所定の形
状に応じて、前記基板が有する光ファイバ固定用溝が丸
め加工されている光ファイバセンサを用いる事である。
状に応じて、前記基板が有する光ファイバ固定用溝が丸
め加工されている光ファイバセンサを用いる事である。
【００１８】また、前記光学素子挿入部近傍を除いた前
記光ファイバ固定用溝の幅は、前記光学素子挿入部近傍
における前記光ファイバ固定用溝と同じ幅か又はそれよ
りも広い幅である光ファイバセンサを用いる事である。
さらに望ましくは、前記光学素子挿入部近傍を除いた前
記光ファイバ固定用溝の幅は、前記光ファイバの直径の
１．０３〜５倍である光ファイバセンサを用いる事であ
る。
記光ファイバ固定用溝の幅は、前記光学素子挿入部近傍
における前記光ファイバ固定用溝と同じ幅か又はそれよ
りも広い幅である光ファイバセンサを用いる事である。
さらに望ましくは、前記光学素子挿入部近傍を除いた前
記光ファイバ固定用溝の幅は、前記光ファイバの直径の
１．０３〜５倍である光ファイバセンサを用いる事であ
る。
【００１９】また、前記光ファイバは、多成分系光ファ
イバ素線又はプラスチック光ファイバ素線を用いて作ら
れた光ファイバセンサを用いる事である。
イバ素線又はプラスチック光ファイバ素線を用いて作ら
れた光ファイバセンサを用いる事である。
【００２０】また、前記光学素子挿入部の光が進行する
方向の幅Ｌｇ（ｍｍ）は前記光ファイバの開口数ＮＡに
対して、０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５の関係を有する光フ
ァイバセンサを用いる事である。
方向の幅Ｌｇ（ｍｍ）は前記光ファイバの開口数ＮＡに
対して、０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５の関係を有する光フ
ァイバセンサを用いる事である。
【００２１】また、前記光ファイバ素線部は、金属被覆
又は金属・有機ポリマー混合物被覆が施されている光フ
ァイバセンサを用いる事である。さらに望ましくは、前
記金属被覆又は前記金属・有機ポリマー混合物被覆の金
属は、少なくともニッケル、銀、金、白金、銅又はアル
ミの内の１種類以上の金属を用いて作られている光ファ
イバセンサを用いる事である。
又は金属・有機ポリマー混合物被覆が施されている光フ
ァイバセンサを用いる事である。さらに望ましくは、前
記金属被覆又は前記金属・有機ポリマー混合物被覆の金
属は、少なくともニッケル、銀、金、白金、銅又はアル
ミの内の１種類以上の金属を用いて作られている光ファ
イバセンサを用いる事である。
【００２２】また、前記光学素子に、磁気光学効果を有
するガーネット結晶又は電気光学効果を有する誘電体結
晶若しくは液晶材料が用いられた光ファイバセンサを用
いる事である。また、前記光学素子に、主面が長方形で
ある偏光子及び／又は検光子が用いられた光ファイバセ
ンサを用いる事である。
するガーネット結晶又は電気光学効果を有する誘電体結
晶若しくは液晶材料が用いられた光ファイバセンサを用
いる事である。また、前記光学素子に、主面が長方形で
ある偏光子及び／又は検光子が用いられた光ファイバセ
ンサを用いる事である。
【００２３】
【作用】上述の光ファイバセンサの製造方法として、光
ファイバを所定の形状に曲げ、前記光ファイバを固定す
る為の光ファイバ固定用溝を有する基板に、前記光ファ
イバを固定し、前記光ファイバの所定の部分に光学素子
挿入部を形成し、その光学素子挿入部に光学素子を取り
付ける方法を用いる事である。または、光ファイバにお
ける所定領域の被覆材を剥離し、その剥離された光ファ
イバ素線部を所定の形状に曲げ、前記光ファイバ素線部
又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを固定する
為の光ファイバ固定用溝を有する基板に、前記光ファイ
バ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを
固定し、前記光ファイバ素線部の所定の部分に光学素子
挿入部を形成するため、その所定の部分を切断し、その
切断された光学素子挿入部に光学素子を取り付ける方法
を用いる事である。
ファイバを所定の形状に曲げ、前記光ファイバを固定す
る為の光ファイバ固定用溝を有する基板に、前記光ファ
イバを固定し、前記光ファイバの所定の部分に光学素子
挿入部を形成し、その光学素子挿入部に光学素子を取り
付ける方法を用いる事である。または、光ファイバにお
ける所定領域の被覆材を剥離し、その剥離された光ファ
イバ素線部を所定の形状に曲げ、前記光ファイバ素線部
又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを固定する
為の光ファイバ固定用溝を有する基板に、前記光ファイ
バ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む光ファイバを
固定し、前記光ファイバ素線部の所定の部分に光学素子
挿入部を形成するため、その所定の部分を切断し、その
切断された光学素子挿入部に光学素子を取り付ける方法
を用いる事である。
【００２４】また、前記光ファイバセンサの製造方法と
しては、軸付き砥石及びグラインダーを用いて、前記所
定の形状に応じて、前記光ファイバ固定用溝を丸め加工
することである。
しては、軸付き砥石及びグラインダーを用いて、前記所
定の形状に応じて、前記光ファイバ固定用溝を丸め加工
することである。
【００２５】また、前記光ファイバセンサの製造方法と
しては、電気式ブロアヒーターを用いて、前記光ファイ
バ素線部を前記所定の形状に曲げる方法を用いる事であ
り、多成分系光ファイバ素線を用いて前記光ファイバを
作製し、温風の温度が４５０〜６００℃である電気式ブ
ロアヒーターを用いて、その光ファイバの光ファイバ素
線部を前記所定の形状に曲げる製造方法を用いる事であ
る。または、プラスチック光ファイバ素線を用いて前記
光ファイバを作製し、温風の温度が８０〜２５０℃であ
る電気式ブロアヒーターを用いて、その光ファイバの光
ファイバ素線部を前記所定の形状に曲げる製造方法を用
いる事である。
しては、電気式ブロアヒーターを用いて、前記光ファイ
バ素線部を前記所定の形状に曲げる方法を用いる事であ
り、多成分系光ファイバ素線を用いて前記光ファイバを
作製し、温風の温度が４５０〜６００℃である電気式ブ
ロアヒーターを用いて、その光ファイバの光ファイバ素
線部を前記所定の形状に曲げる製造方法を用いる事であ
る。または、プラスチック光ファイバ素線を用いて前記
光ファイバを作製し、温風の温度が８０〜２５０℃であ
る電気式ブロアヒーターを用いて、その光ファイバの光
ファイバ素線部を前記所定の形状に曲げる製造方法を用
いる事である。
【００２６】また、前記光ファイバセンサの製造方法と
しては、前記光ファイバ素線部又は前記光ファイバ素線
部を含む光ファイバの固定に、少なくとも、セラミック
接着剤、ハンダ、低融点ガラス又は樹脂接着剤のうちの
１種類以上を用いることである。
しては、前記光ファイバ素線部又は前記光ファイバ素線
部を含む光ファイバの固定に、少なくとも、セラミック
接着剤、ハンダ、低融点ガラス又は樹脂接着剤のうちの
１種類以上を用いることである。
【００２７】また、前記光ファイバセンサを作製するた
めに、前記光ファイバ固定用溝の作製方法として、サン
ドブラストを用いるか、エッチングを用いることであ
る。また、金型成形方法を用いて、前記光ファイバ固定
用溝を有する前記基板を作製する光ファイバセンサの製
造方法を用いる事である。
めに、前記光ファイバ固定用溝の作製方法として、サン
ドブラストを用いるか、エッチングを用いることであ
る。また、金型成形方法を用いて、前記光ファイバ固定
用溝を有する前記基板を作製する光ファイバセンサの製
造方法を用いる事である。
【００２８】また、光学素子挿入部を作製する方法とし
て、加工速度が０．０１〜１ｍｍ／ｓｅｃである回転式
ブレードソーを用いることであり、また、前記回転式ブ
レードソーに用いられる刃の砥粒の粒度が、＃２００〜
＃４０００である製造方法を用いることである。
て、加工速度が０．０１〜１ｍｍ／ｓｅｃである回転式
ブレードソーを用いることであり、また、前記回転式ブ
レードソーに用いられる刃の砥粒の粒度が、＃２００〜
＃４０００である製造方法を用いることである。
【００２９】また、光ファイバ素線部に金属・有機ポリ
マー混合物被覆を形成する方法として金属ペースト塗布
を用いる事であり、また、前記光ファイバ素線部に金属
被覆を形成する方法として少なくとも銀鏡反応、メッキ
又は蒸着の内の１種類以上を用いる事である。
マー混合物被覆を形成する方法として金属ペースト塗布
を用いる事であり、また、前記光ファイバ素線部に金属
被覆を形成する方法として少なくとも銀鏡反応、メッキ
又は蒸着の内の１種類以上を用いる事である。
【００３０】次に、上述の作用の説明の他に、本発明に
より小型で量産性に優れた光ファイバセンサが作成可能
である理由を以下に説明する。
より小型で量産性に優れた光ファイバセンサが作成可能
である理由を以下に説明する。
【００３１】光ファイバ固定の為の基板上の溝（光ファ
イバ固定用溝）は例えば回転式ブレードソーで大量に又
自動化して作成可能である。また、サンドブラストやエ
ッチングを用いる事により、光ファイバ固定用溝のパタ
ーニング形状を任意に設定する事が出来るので、屈曲構
造を有する複雑な溝も容易に形成可能となり好適であ
る。これら回転式ブレードソーやサンドブラスト装置、
エッチング装置は通常市販されているものでよく、製造
設備も安価なものとなる。基板上に設けられた光ファイ
バ固定用溝の交差部で光ファイバ素線屈曲部を固定する
溝を構成できる。さらに光ファイバ固定用溝の交差部を
軸付き砥石及びグラインダーで丸め加工することにより
光ファイバ素線部の曲げ半径を大きくした場合にも基板
への固定が可能となり好適である。（ここで、光ファイ
バ素線部とは光ファイバの被覆材を剥離した部分を、ま
た光ファイバ素線屈曲部とは光ファイバ素線を所定の形
状に曲げた部分である。）回転式ブレードソーを用いて
光ファイバ固定用溝を構成する場合、サンドブラストや
エッチング法を用いる場合より、溝パターンの任意性は
劣るが、溝幅の精度が良いので好適である。また、光フ
ァイバ固定用溝は、基板としてセラミック基板やエンジ
ニアリングプラスチック基板を用いた場合、量産性のよ
い金型成形で非常に量産性よく作成する事が可能であり
好適である。
イバ固定用溝）は例えば回転式ブレードソーで大量に又
自動化して作成可能である。また、サンドブラストやエ
ッチングを用いる事により、光ファイバ固定用溝のパタ
ーニング形状を任意に設定する事が出来るので、屈曲構
造を有する複雑な溝も容易に形成可能となり好適であ
る。これら回転式ブレードソーやサンドブラスト装置、
エッチング装置は通常市販されているものでよく、製造
設備も安価なものとなる。基板上に設けられた光ファイ
バ固定用溝の交差部で光ファイバ素線屈曲部を固定する
溝を構成できる。さらに光ファイバ固定用溝の交差部を
軸付き砥石及びグラインダーで丸め加工することにより
光ファイバ素線部の曲げ半径を大きくした場合にも基板
への固定が可能となり好適である。（ここで、光ファイ
バ素線部とは光ファイバの被覆材を剥離した部分を、ま
た光ファイバ素線屈曲部とは光ファイバ素線を所定の形
状に曲げた部分である。）回転式ブレードソーを用いて
光ファイバ固定用溝を構成する場合、サンドブラストや
エッチング法を用いる場合より、溝パターンの任意性は
劣るが、溝幅の精度が良いので好適である。また、光フ
ァイバ固定用溝は、基板としてセラミック基板やエンジ
ニアリングプラスチック基板を用いた場合、量産性のよ
い金型成形で非常に量産性よく作成する事が可能であり
好適である。
【００３２】次に基板上に設けられた光ファイバ固定用
溝に光ファイバ素線部を固定する。そして偏光子・検光
子や光変調用材料（磁気光学結晶や電気光学結晶、温度
により光吸収が変化するＧａＡｓ結晶など）等の光学素
子を光路の間に設置する。このために、光ファイバを基
板の一部と一緒に光ファイバ素線部を切断して光学素子
挿入用溝を作製し、光ファイバが切断された部分（光学
素子挿入部）に前記偏光子、検光子、磁気光学素子など
の光学素子を挿入して固定する。このとき、光学素子挿
入部を含む光学素子挿入用溝は、用いる光学素子の厚み
よりごくわずかに大きな幅で切断する。回転式ブレード
ソーを用いれば溝幅のばらつきを約１０μｍ以下に抑え
る事が可能であり、従ってこの溝に光部品を挿入するの
みで、光学素子の傾きによるビームずれもほとんどな
く、その結果従来非常に時間がかかっていた光軸調整が
まったく不要となる。さらに使用する光学素子の有効ビ
ーム径も光ファイバ素線よりわずかに大きなものであれ
ばよく、光学素子（偏光子、検光子、磁気光学材料、電
気光学材料など）の小型化にも有効である。従って、本
発明では光部品の小型化と光軸無調整による製造方法の
簡素化を同時に実現することが可能となる。また本構成
による光ファイバセンサでは、基板上の光入射部近傍及
び光出射部近傍で光導波路と光ファイバとの結合部が無
いため、従来の光導波路部品で問題であった光導波路と
光ファイバとの結合光ロスは問題とならない。
溝に光ファイバ素線部を固定する。そして偏光子・検光
子や光変調用材料（磁気光学結晶や電気光学結晶、温度
により光吸収が変化するＧａＡｓ結晶など）等の光学素
子を光路の間に設置する。このために、光ファイバを基
板の一部と一緒に光ファイバ素線部を切断して光学素子
挿入用溝を作製し、光ファイバが切断された部分（光学
素子挿入部）に前記偏光子、検光子、磁気光学素子など
の光学素子を挿入して固定する。このとき、光学素子挿
入部を含む光学素子挿入用溝は、用いる光学素子の厚み
よりごくわずかに大きな幅で切断する。回転式ブレード
ソーを用いれば溝幅のばらつきを約１０μｍ以下に抑え
る事が可能であり、従ってこの溝に光部品を挿入するの
みで、光学素子の傾きによるビームずれもほとんどな
く、その結果従来非常に時間がかかっていた光軸調整が
まったく不要となる。さらに使用する光学素子の有効ビ
ーム径も光ファイバ素線よりわずかに大きなものであれ
ばよく、光学素子（偏光子、検光子、磁気光学材料、電
気光学材料など）の小型化にも有効である。従って、本
発明では光部品の小型化と光軸無調整による製造方法の
簡素化を同時に実現することが可能となる。また本構成
による光ファイバセンサでは、基板上の光入射部近傍及
び光出射部近傍で光導波路と光ファイバとの結合部が無
いため、従来の光導波路部品で問題であった光導波路と
光ファイバとの結合光ロスは問題とならない。
【００３３】次に、光ファイバ素線部に曲げ構造を導入
する事により、光ファイバセンサの光学素子に垂直な方
向への長さを小さくする事が可能となる。光ファイバ素
線部の曲げ構造としては、光ファイバ素線部の所定の形
状が２つの光ファイバ素線屈曲部より構成された底部が
フラットなＵ字型形状とすることにより、光ファイバセ
ンサを小型にでき好適である。さらに、光ファイバセン
サを光ファイバ磁界・電流センサに応用した場合、磁界
をセンサヘッド部に集めるための鉄心コアのギャップ間
隔を小さくする事が可能となり、光ファイバセンサの高
感度化に非常に有効となる。鉄心コアギャップを小さく
する事により外部磁界の影響も低減する事が可能となり
センサの高精度化も同時に行う事ができる。光ファイバ
素線の曲げ半径は、作成する光ファイバセンサのサイズ
及びそれに許される光ロスの許容範囲で決まってくる。
光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦
Ｒ≦１５ｍｍで、また光ファイバ素線屈曲部光一箇所当
たりの光ロスの大きさ（光ロスの絶対値）が５ｄＢ以下
の時、光ファイバセンサ全体の光ロスの大きさを３０ｄ
Ｂ以下とする事が可能である。このとき、信号処理回路
にもよるが、光ファイバセンサシステムとしてセンサ信
号を処理する事が可能であり好適である。より望ましく
は光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径Ｒが０．３≦Ｒ≦５
ｍｍとする事により光ファイバセンサを小型にできるの
で好適である。またＲ＜０．３ｍｍでは光ファイバ素線
屈曲部の光ロスが大きくなったり、その屈曲部作成の再
現性が得られないので好ましくない。
する事により、光ファイバセンサの光学素子に垂直な方
向への長さを小さくする事が可能となる。光ファイバ素
線部の曲げ構造としては、光ファイバ素線部の所定の形
状が２つの光ファイバ素線屈曲部より構成された底部が
フラットなＵ字型形状とすることにより、光ファイバセ
ンサを小型にでき好適である。さらに、光ファイバセン
サを光ファイバ磁界・電流センサに応用した場合、磁界
をセンサヘッド部に集めるための鉄心コアのギャップ間
隔を小さくする事が可能となり、光ファイバセンサの高
感度化に非常に有効となる。鉄心コアギャップを小さく
する事により外部磁界の影響も低減する事が可能となり
センサの高精度化も同時に行う事ができる。光ファイバ
素線の曲げ半径は、作成する光ファイバセンサのサイズ
及びそれに許される光ロスの許容範囲で決まってくる。
光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径Ｒ（ｍｍ）が０．３≦
Ｒ≦１５ｍｍで、また光ファイバ素線屈曲部光一箇所当
たりの光ロスの大きさ（光ロスの絶対値）が５ｄＢ以下
の時、光ファイバセンサ全体の光ロスの大きさを３０ｄ
Ｂ以下とする事が可能である。このとき、信号処理回路
にもよるが、光ファイバセンサシステムとしてセンサ信
号を処理する事が可能であり好適である。より望ましく
は光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径Ｒが０．３≦Ｒ≦５
ｍｍとする事により光ファイバセンサを小型にできるの
で好適である。またＲ＜０．３ｍｍでは光ファイバ素線
屈曲部の光ロスが大きくなったり、その屈曲部作成の再
現性が得られないので好ましくない。
【００３４】また、基板上に設けられた光ファイバ固定
用溝が交差する直線状溝で構成されている事により、基
板上の溝（光学素子固定用溝も含めて）をすべて回転式
ブレードソーで高精度な加工が可能となり好適である。
さらに、光ファイバ素線屈曲部の屈曲角度が約９０／ｎ
度（ここでｎ＝１，２，３）とするか、光交差部を丸め
加工する事により光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径を大
きくすることが可能となり、光ロスを小さくできるので
好適である。
用溝が交差する直線状溝で構成されている事により、基
板上の溝（光学素子固定用溝も含めて）をすべて回転式
ブレードソーで高精度な加工が可能となり好適である。
さらに、光ファイバ素線屈曲部の屈曲角度が約９０／ｎ
度（ここでｎ＝１，２，３）とするか、光交差部を丸め
加工する事により光ファイバ素線屈曲部の曲げ半径を大
きくすることが可能となり、光ロスを小さくできるので
好適である。
【００３５】基板上に設けられた光ファイバ素線用溝の
光入射部近傍または光出射部近傍の少なくとも片方の部
分において、光ファイバ素線部が被覆材（光ファイバジ
ャケット等）で被覆された状態（光ファイバ心線状態）
で固定される事により、従来問題であった光ファイバ素
線の基板からの取り出し口（光ファイバ入口近傍及び光
ファイバ出口近傍）での折れを防止することが可能とな
り好適である。
光入射部近傍または光出射部近傍の少なくとも片方の部
分において、光ファイバ素線部が被覆材（光ファイバジ
ャケット等）で被覆された状態（光ファイバ心線状態）
で固定される事により、従来問題であった光ファイバ素
線の基板からの取り出し口（光ファイバ入口近傍及び光
ファイバ出口近傍）での折れを防止することが可能とな
り好適である。
【００３６】基板上に設けられた光ファイバ固定用溝の
幅が、光学素子近傍を除いた、少なくとも光入射部近
傍、光出射部近傍、光ファイバ素線屈曲部近傍のいずれ
かで、その光学素子近傍の溝幅より広くなっている事に
より、光ファイバ素線屈曲部を導入した光ファイバも溝
に固定することが可能となり好適である。さらにこの溝
幅の大きさは、光ファイバ素線の曲げ構造作成精度に依
存するが、少なくとも光入射部近傍、光出射部近傍、光
ファイバ素線屈曲部近傍のいずれかの溝幅が光ファイバ
心線の直径の１．０３〜５倍であれば曲げ光ファイバを
前記溝に固定する事が可能となるので好適である。
幅が、光学素子近傍を除いた、少なくとも光入射部近
傍、光出射部近傍、光ファイバ素線屈曲部近傍のいずれ
かで、その光学素子近傍の溝幅より広くなっている事に
より、光ファイバ素線屈曲部を導入した光ファイバも溝
に固定することが可能となり好適である。さらにこの溝
幅の大きさは、光ファイバ素線の曲げ構造作成精度に依
存するが、少なくとも光入射部近傍、光出射部近傍、光
ファイバ素線屈曲部近傍のいずれかの溝幅が光ファイバ
心線の直径の１．０３〜５倍であれば曲げ光ファイバを
前記溝に固定する事が可能となるので好適である。
【００３７】本構成による光ファイバセンサでは、光入
射部近傍及び光出射部近傍で光導波路と光ファイバとの
結合部が無いため、従来の光導波路部品で問題であった
光導波路と光ファイバとの結合による光ロスが問題とは
ならない。
射部近傍及び光出射部近傍で光導波路と光ファイバとの
結合部が無いため、従来の光導波路部品で問題であった
光導波路と光ファイバとの結合による光ロスが問題とは
ならない。
【００３８】本発明に用いる光ファイバとしては石英系
光ファイバを用いる事も可能であるが、多成分光ファイ
バやプラスチック光ファイバを用いる事により光ファイ
バの曲げ加工を比較的低温で行う事が可能となり好適で
ある。さらに、多成分系光ファイバやプラスチック光フ
ァイバはコアとクラッドの屈折率差を大きくすることが
出来、その結果石英系光ファイバに比べて大きな開口数
の光ファイバを利用可能である。またプラスチック光フ
ァイバは安価であるという特徴がある。
光ファイバを用いる事も可能であるが、多成分光ファイ
バやプラスチック光ファイバを用いる事により光ファイ
バの曲げ加工を比較的低温で行う事が可能となり好適で
ある。さらに、多成分系光ファイバやプラスチック光フ
ァイバはコアとクラッドの屈折率差を大きくすることが
出来、その結果石英系光ファイバに比べて大きな開口数
の光ファイバを利用可能である。またプラスチック光フ
ァイバは安価であるという特徴がある。
【００３９】従来、光ファイバの加工にはガスバーナー
の火炎かアーク放電が使用されていたが、温度制御性に
優れる抵抗加熱型の電気式ブロアヒーターが好適であ
る。これは、特に石英系ファイバより軟化点の低い多成
分系光ファイバやプラスチック光ファイバの加工に好適
である。多成分系光ファイバ素線の場合は電気式ブロア
ヒーターの温風温度が多成分系ガラスの軟化点近くの４
５０〜６００℃であると再現性よく光ファイバ素線を曲
げ加工することが可能となり好適である。プラスチック
光ファイバ素線では、プラスチックファイバの軟化点近
くの８０〜２５０℃の温風温度で加工すると再現性よく
光ファイバ素線を曲げ加工することが可能となり好適で
ある。
の火炎かアーク放電が使用されていたが、温度制御性に
優れる抵抗加熱型の電気式ブロアヒーターが好適であ
る。これは、特に石英系ファイバより軟化点の低い多成
分系光ファイバやプラスチック光ファイバの加工に好適
である。多成分系光ファイバ素線の場合は電気式ブロア
ヒーターの温風温度が多成分系ガラスの軟化点近くの４
５０〜６００℃であると再現性よく光ファイバ素線を曲
げ加工することが可能となり好適である。プラスチック
光ファイバ素線では、プラスチックファイバの軟化点近
くの８０〜２５０℃の温風温度で加工すると再現性よく
光ファイバ素線を曲げ加工することが可能となり好適で
ある。
【００４０】光学素子を挿入する為の光学素子挿入部
（光の進行方向に対して垂直な溝幅）Ｌｇ（ｍｍ）と光
ファイバの開口数ＮＡがＮＡ×Ｌｇ≦０．５５なる関係
を満足するとき、光ロスの大きさを５ｄＢ以下にできる
ので好適である。さらにＮＡ×Ｌｇは光学素子挿入溝Ｌ
ｇを小さくする事により限りなく小さく出来るので正の
値であれば良く、従って０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５であ
れば良い。用いる光ファイバのパラメターは上記条件を
満たしていれば種々の光ファイバを利用出来る。
（光の進行方向に対して垂直な溝幅）Ｌｇ（ｍｍ）と光
ファイバの開口数ＮＡがＮＡ×Ｌｇ≦０．５５なる関係
を満足するとき、光ロスの大きさを５ｄＢ以下にできる
ので好適である。さらにＮＡ×Ｌｇは光学素子挿入溝Ｌ
ｇを小さくする事により限りなく小さく出来るので正の
値であれば良く、従って０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５であ
れば良い。用いる光ファイバのパラメターは上記条件を
満たしていれば種々の光ファイバを利用出来る。
【００４１】光ファイバ素線または光ファイバ素線部を
有する光ファイバを基板上の光ファイバ固定用溝への固
定方法としてセラミック接着剤、樹脂接着剤、半田、低
融点ガラスのいずれかを用いる事が出来る。樹脂接着剤
は比較的低温または室温で光ファイバ素線や光ファイバ
心線を固定出来るので好適である。また無機セラミック
を主成分とするセラミック接着剤は室温硬化も可能であ
り、さらにガラスとの密着がよい。またセラミック接着
剤の膨脹係数は樹脂接着剤のそれよりも小さく光ファイ
バ素線のガラスと同程度にすることが出来るので好適で
ある。ハンダや低融点ガラスは固定の為に樹脂接着剤よ
り高温にする必要があるが、固定の信頼性が高く好適で
ある。また、光ファイバ素線には接着強度の大きなセラ
ミック接着剤、低融点ガラス、ハンダのいずれかが、ま
たジャケットの基板への接着には有機物の接着性に優れ
る樹脂接着剤が併用されていていると、光ファイバの基
板への固定が強固で好適である。さらにこれらを組み合
わせて用いる事も可能である。
有する光ファイバを基板上の光ファイバ固定用溝への固
定方法としてセラミック接着剤、樹脂接着剤、半田、低
融点ガラスのいずれかを用いる事が出来る。樹脂接着剤
は比較的低温または室温で光ファイバ素線や光ファイバ
心線を固定出来るので好適である。また無機セラミック
を主成分とするセラミック接着剤は室温硬化も可能であ
り、さらにガラスとの密着がよい。またセラミック接着
剤の膨脹係数は樹脂接着剤のそれよりも小さく光ファイ
バ素線のガラスと同程度にすることが出来るので好適で
ある。ハンダや低融点ガラスは固定の為に樹脂接着剤よ
り高温にする必要があるが、固定の信頼性が高く好適で
ある。また、光ファイバ素線には接着強度の大きなセラ
ミック接着剤、低融点ガラス、ハンダのいずれかが、ま
たジャケットの基板への接着には有機物の接着性に優れ
る樹脂接着剤が併用されていていると、光ファイバの基
板への固定が強固で好適である。さらにこれらを組み合
わせて用いる事も可能である。
【００４２】光ファイバセンサの製造に於いて、光学素
子挿入用部を含む光ファイバ挿入用溝形成に回転式ブレ
ードソーを用い、その回転式ブレードソーの刃の砥粒粒
度が＃２００〜＃４０００（平均の砥粒粒径６０〜３μ
ｍ）、また加工速度が０．０１〜１ｍｍ／ｓｅｃの時、
光ファイバ切断面の面荒れが小さく、光散乱による光ロ
スが小さく好適である。これより大きな砥粒の刃を用い
たり、これより溝形成速度を増加させた場合、光ファイ
バ素線の切断面が荒れ、光散乱が大きくなるので好まし
くない。上記条件より細かな砥粒（番の大きな砥粒）の
刃を用いたり、また溝形成速度を小さくすることも可能
であるが、この場合生産性が低下するので好ましくな
い。
子挿入用部を含む光ファイバ挿入用溝形成に回転式ブレ
ードソーを用い、その回転式ブレードソーの刃の砥粒粒
度が＃２００〜＃４０００（平均の砥粒粒径６０〜３μ
ｍ）、また加工速度が０．０１〜１ｍｍ／ｓｅｃの時、
光ファイバ切断面の面荒れが小さく、光散乱による光ロ
スが小さく好適である。これより大きな砥粒の刃を用い
たり、これより溝形成速度を増加させた場合、光ファイ
バ素線の切断面が荒れ、光散乱が大きくなるので好まし
くない。上記条件より細かな砥粒（番の大きな砥粒）の
刃を用いたり、また溝形成速度を小さくすることも可能
であるが、この場合生産性が低下するので好ましくな
い。
【００４３】さらに、屈曲部を有する光ファイバ素線に
金属被覆、又は金属・有機ポリマー混合物被覆を施すこ
とにより、光ファイバ素線の曲げによりクラッドモード
に逃げた光も大気中あるいは接着層中に逃すことなく伝
搬させることが可能となる。この結果光ロスの大きさを
小さくする事が可能となり好適である。さらに金属皮膜
または金属・有機ポリマー混合物被覆の金属として少な
くともニッケル、銀、金、白金、銅、アルミの１種類以
上を含む金属を用いることにより、光ファイバ素線表面
の反射率が高くなり、さらに被覆が比較的空気中でも安
定で反射率の経時劣化がなく好適である。
金属被覆、又は金属・有機ポリマー混合物被覆を施すこ
とにより、光ファイバ素線の曲げによりクラッドモード
に逃げた光も大気中あるいは接着層中に逃すことなく伝
搬させることが可能となる。この結果光ロスの大きさを
小さくする事が可能となり好適である。さらに金属皮膜
または金属・有機ポリマー混合物被覆の金属として少な
くともニッケル、銀、金、白金、銅、アルミの１種類以
上を含む金属を用いることにより、光ファイバ素線表面
の反射率が高くなり、さらに被覆が比較的空気中でも安
定で反射率の経時劣化がなく好適である。
【００４４】また光ファイバ素線に金属・有機ポリマー
混合物被覆作成方法としては、金属ペースト（特に銅ペ
ースト、銀ペースト、金ペースト）を塗布する事が好適
である。また、光ファイバ素線に金属被覆を作成する方
法としては、銀鏡反応、メッキ、蒸着が可能である。こ
の中でも銀鏡反応の利用は安価に、大量に光ファイバ素
線に金属膜を形成出来るので好適である。
混合物被覆作成方法としては、金属ペースト（特に銅ペ
ースト、銀ペースト、金ペースト）を塗布する事が好適
である。また、光ファイバ素線に金属被覆を作成する方
法としては、銀鏡反応、メッキ、蒸着が可能である。こ
の中でも銀鏡反応の利用は安価に、大量に光ファイバ素
線に金属膜を形成出来るので好適である。
【００４５】また、光学素子の内、センサ材料として機
能する光変調材料としては、外部場（電界、磁界、温
度、圧力等）に反応する材料であればいずれの材料でも
良い。特に磁気光学効果を有する材料としてはガーネッ
ト結晶（特に液相エピタキシャル法で作成したＢｉ置換
型ガーネット）を、また電気光学効果を有する材料とし
ては液晶を用いる事により数μｍ〜数百μｍの厚みで変
調素子を構成することが可能であり、光路中にそれらの
素子を配置しても光ロスがあまり大きくならないので好
適である。また電気光学効果を有する誘電体結晶を用い
た場合、結晶の厚みが増加し、光ファイバのギャップが
大きくなるため光ロスの大きさが増加するが、液晶材料
より信頼性が高いので好適である。
能する光変調材料としては、外部場（電界、磁界、温
度、圧力等）に反応する材料であればいずれの材料でも
良い。特に磁気光学効果を有する材料としてはガーネッ
ト結晶（特に液相エピタキシャル法で作成したＢｉ置換
型ガーネット）を、また電気光学効果を有する材料とし
ては液晶を用いる事により数μｍ〜数百μｍの厚みで変
調素子を構成することが可能であり、光路中にそれらの
素子を配置しても光ロスがあまり大きくならないので好
適である。また電気光学効果を有する誘電体結晶を用い
た場合、結晶の厚みが増加し、光ファイバのギャップが
大きくなるため光ロスの大きさが増加するが、液晶材料
より信頼性が高いので好適である。
【００４６】光学素子として偏光子及び／または検光子
の主面（光が透過する面）が長方形である事により、偏
光子や検光子の透過光の偏光方向を外形形状で判断出来
るため、前記素子をガラス基板に固定する時に固定する
偏光方向を速やかに誤りなく決定出来るので好適であ
る。
の主面（光が透過する面）が長方形である事により、偏
光子や検光子の透過光の偏光方向を外形形状で判断出来
るため、前記素子をガラス基板に固定する時に固定する
偏光方向を速やかに誤りなく決定出来るので好適であ
る。
【００４７】さらに１枚の大きな基板上に複数個用の光
ファイバ固定用溝を作成し、光ファイバ、光学素子等を
固定して、複数の光センサ部を作成した後、基板を切り
分ける事により、光ファイバセンサの製造効率を飛躍的
に高めることができるので好適である。
ファイバ固定用溝を作成し、光ファイバ、光学素子等を
固定して、複数の光センサ部を作成した後、基板を切り
分ける事により、光ファイバセンサの製造効率を飛躍的
に高めることができるので好適である。
【００４８】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面を参照
しつつ説明する。
しつつ説明する。
【００４９】図１７は光ファイバ磁界・電流センサを電
力系統に適用した時のシステムの構成を示す図である。
ここで、電線１７０に流れる電流により発生した磁界が
鉄心コア１７１（材料は用途により異なる）により集め
られる。コアギャップに発生した磁界強度を光ファイバ
センサ（光磁界センサ）１７７を用いて測定する事によ
り、電線に流れる電流の大きさや位相を知る事ができ
る。鉄心コア１７１のギャップ中に発生する磁界の大き
さは、電線１７０に流れる電流の大きさが同一の場合で
も、ギャップ間隔が小さいほど大きくなる。図１４に鉄
心コア（材質：珪素鋼）のギャップ間隔を種々変化させ
てコアギャップ中に発生する磁界を測定した結果を示
す。従来の光ファイバセンサヘッドをセットするために
はコアギャップ間が２０ｍｍ前後必要であり、このギャ
ップを例えば１０ｍｍまで小さくできれば電流検出感度
は２倍、５ｍｍまで小さくできれば４倍以上にする事が
可能となる。
力系統に適用した時のシステムの構成を示す図である。
ここで、電線１７０に流れる電流により発生した磁界が
鉄心コア１７１（材料は用途により異なる）により集め
られる。コアギャップに発生した磁界強度を光ファイバ
センサ（光磁界センサ）１７７を用いて測定する事によ
り、電線に流れる電流の大きさや位相を知る事ができ
る。鉄心コア１７１のギャップ中に発生する磁界の大き
さは、電線１７０に流れる電流の大きさが同一の場合で
も、ギャップ間隔が小さいほど大きくなる。図１４に鉄
心コア（材質：珪素鋼）のギャップ間隔を種々変化させ
てコアギャップ中に発生する磁界を測定した結果を示
す。従来の光ファイバセンサヘッドをセットするために
はコアギャップ間が２０ｍｍ前後必要であり、このギャ
ップを例えば１０ｍｍまで小さくできれば電流検出感度
は２倍、５ｍｍまで小さくできれば４倍以上にする事が
可能となる。
【００５０】次に図１５に各種の開口数ＮＡの光ファイ
バについて、光ファイバの曲げ半径Ｒ（ｍｍ）と光ロス
の関係を示す。光ファイバの曲げ角度はいずれもほぼ９
０度である。これより、光ファイバの開口数ＮＡ及び屈
曲部の曲げ半径Ｒは、０．３≦Ｒ≦１５ｍｍの範囲で光
ロスの大きさ（光ロスの絶対値）を約５ｄＢ以下とする
事が可能である（但し、ＮＡが小さい場合ほど光ロスを
小さくするために大きな曲げ半径とする必要がある）。
信号処理回路の性能にもよるがここで用いた信号処理回
路では、光ファイバセンサの全光ロスの大きさが３０ｄ
Ｂ以下の時、センサ出力の信号処理が可能であった。偏
光子、検光子、磁気光学材料の合計光ロスの大きさが約
１０ｄＢ、屈曲部２カ所の合計光ロスの大きさが１０ｄ
Ｂ以下、光ファイバ光路中に光ファイバ素線を切断し
て、光学素子挿入部を作製するための光学素子挿入用溝
（溝数１〜３）を設ける事による合計光ロスの大きさが
最大５ｄＢ（溝１個の場合）〜１５ｄＢ（溝３個の場
合）、これらの光ロスの大きさの合計は最大２５ｄＢ〜
３５ｄＢとなる。このとき光学素子挿入用溝（以後、本
発明における光学素子挿入部を含んだ溝のことを光学素
子挿入用溝という。）の数と溝幅及び屈曲部の曲げ半径
の大きさの選択により光ロスの大きさを３０ｄＢ以下と
することが可能であった。さらに、光ファイバセンサを
小型化する必要から光ファイバの曲げ半径としては最大
１５ｍｍ以下、より小型の光ファイバセンサが必要な場
合は５ｍｍ以下とした。また、Ｒ＜０．３ｍｍでは光フ
ァイバの加工が困難であり、光ファイバ素線を再現性よ
く曲げる事が困難であった。
バについて、光ファイバの曲げ半径Ｒ（ｍｍ）と光ロス
の関係を示す。光ファイバの曲げ角度はいずれもほぼ９
０度である。これより、光ファイバの開口数ＮＡ及び屈
曲部の曲げ半径Ｒは、０．３≦Ｒ≦１５ｍｍの範囲で光
ロスの大きさ（光ロスの絶対値）を約５ｄＢ以下とする
事が可能である（但し、ＮＡが小さい場合ほど光ロスを
小さくするために大きな曲げ半径とする必要がある）。
信号処理回路の性能にもよるがここで用いた信号処理回
路では、光ファイバセンサの全光ロスの大きさが３０ｄ
Ｂ以下の時、センサ出力の信号処理が可能であった。偏
光子、検光子、磁気光学材料の合計光ロスの大きさが約
１０ｄＢ、屈曲部２カ所の合計光ロスの大きさが１０ｄ
Ｂ以下、光ファイバ光路中に光ファイバ素線を切断し
て、光学素子挿入部を作製するための光学素子挿入用溝
（溝数１〜３）を設ける事による合計光ロスの大きさが
最大５ｄＢ（溝１個の場合）〜１５ｄＢ（溝３個の場
合）、これらの光ロスの大きさの合計は最大２５ｄＢ〜
３５ｄＢとなる。このとき光学素子挿入用溝（以後、本
発明における光学素子挿入部を含んだ溝のことを光学素
子挿入用溝という。）の数と溝幅及び屈曲部の曲げ半径
の大きさの選択により光ロスの大きさを３０ｄＢ以下と
することが可能であった。さらに、光ファイバセンサを
小型化する必要から光ファイバの曲げ半径としては最大
１５ｍｍ以下、より小型の光ファイバセンサが必要な場
合は５ｍｍ以下とした。また、Ｒ＜０．３ｍｍでは光フ
ァイバの加工が困難であり、光ファイバ素線を再現性よ
く曲げる事が困難であった。
【００５１】次に、図１６に基板の光ファイバ固定用溝
に固定した各種ＮＡの光ファイバを回転式ブレードソー
で切断して光学素子挿入用溝を作製し、その間に屈折率
マッチングオイル（屈折率１．５）を満たして、光ファ
イバのギャップによる光ロスを評価した結果を示す。こ
こで光学素子挿入用溝にマッチングオイルを満たすの
は、光ファイバ端面から出たビームの広がり角を素子を
挿入する場合と同一にするためである。また、ガーネッ
ト等の屈折率が１．５より大きな材料（ガーネット基板
の屈折率は１．９、Ｂｉ置換型ガーネット膜の屈折率は
２．２〜２．５）を挿入した場合は、ビーム広がり角は
より小さくなり光ロスは小さくなる傾向にある。この結
果より、光ファイバのＮＡと光学素子挿入溝の幅Ｌｇ
（光学素子挿入溝の光が進行する方向の幅と同じであ
り、その単位はｍｍである。）がＮＡ×Ｌｇ≦０．５５
の範囲で光ロスの大きさを約５ｄＢ以下に押さえる事が
可能となり、光ファイバセンサとして十分用いる事がで
きる。ここで、ＮＡ×Ｌｇの値は光部品の厚みＬｇを薄
くすれば限りなく０に近づける事が可能であり、従っ
て、０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５であれば光学素子挿入溝
１個当たりの光ロスを５ｄＢ以下とすることが可能であ
った。上記条件を満足すれば他のパラメターはどのよう
な光ファイバを用いる事も可能であった。
に固定した各種ＮＡの光ファイバを回転式ブレードソー
で切断して光学素子挿入用溝を作製し、その間に屈折率
マッチングオイル（屈折率１．５）を満たして、光ファ
イバのギャップによる光ロスを評価した結果を示す。こ
こで光学素子挿入用溝にマッチングオイルを満たすの
は、光ファイバ端面から出たビームの広がり角を素子を
挿入する場合と同一にするためである。また、ガーネッ
ト等の屈折率が１．５より大きな材料（ガーネット基板
の屈折率は１．９、Ｂｉ置換型ガーネット膜の屈折率は
２．２〜２．５）を挿入した場合は、ビーム広がり角は
より小さくなり光ロスは小さくなる傾向にある。この結
果より、光ファイバのＮＡと光学素子挿入溝の幅Ｌｇ
（光学素子挿入溝の光が進行する方向の幅と同じであ
り、その単位はｍｍである。）がＮＡ×Ｌｇ≦０．５５
の範囲で光ロスの大きさを約５ｄＢ以下に押さえる事が
可能となり、光ファイバセンサとして十分用いる事がで
きる。ここで、ＮＡ×Ｌｇの値は光部品の厚みＬｇを薄
くすれば限りなく０に近づける事が可能であり、従っ
て、０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５であれば光学素子挿入溝
１個当たりの光ロスを５ｄＢ以下とすることが可能であ
った。上記条件を満足すれば他のパラメターはどのよう
な光ファイバを用いる事も可能であった。
【００５２】光学素子挿入部作製の為の光学素子挿入溝
の加工条件として、ここでは回転式ブレードソーの砥粒
の粒度が＃２００〜＃４０００（平均の砥粒粒径６０〜
３．０μｍ）を、溝加工速度は０．０１〜１ｍｍ／ｓｅ
ｃを用いた。この範囲以外でも可能であるが、その場
合、光ファイバ素線の切断面の面荒れが大きくなり光散
乱ロスが大きくなったり、切断速度が小さくなりすぎて
実用上問題であった。
の加工条件として、ここでは回転式ブレードソーの砥粒
の粒度が＃２００〜＃４０００（平均の砥粒粒径６０〜
３．０μｍ）を、溝加工速度は０．０１〜１ｍｍ／ｓｅ
ｃを用いた。この範囲以外でも可能であるが、その場
合、光ファイバ素線の切断面の面荒れが大きくなり光散
乱ロスが大きくなったり、切断速度が小さくなりすぎて
実用上問題であった。
【００５３】以下の具体的実施例では、一つの基板上に
一個のセンサを作製した場合を示すが、複数個のセンサ
を同一基板上に作製する事も可能であった。
一個のセンサを作製した場合を示すが、複数個のセンサ
を同一基板上に作製する事も可能であった。
【００５４】（実施例１）図１は本発明の第１の具体的
実施例による光ファイバセンサを示す図である。図２〜
図４はその製造方法を示す図である。まず図２を用いて
光ファイバ素線の曲げ方法を示す。最初に、図２（ａ）
の光ファイバ心線２０から図２（ｂ）のように光ファイ
バ心線表面のジャケット及び緩衝層等を取り除き、コア
及びクラッドからなる光ファイバ素線２１とする（ただ
しこのとき、光ファイバクラッド表面に緩衝層の密着を
よくする表面処理剤等が付着していても良い）。次に、
図２（ｃ）に示すように電気式ブロアヒーター（抵抗加
熱型）２０１を用い図のような角を所望の曲率半径に丸
めたステンレス製またはセラミック製の型２０２に沿わ
せて光ファイバを曲げる。このとき、通常の石英系光フ
ァイバでは、高温のガスバーナの火炎かまたはアーク放
電を用いていた。しかし、多成分光ファイバやプラスチ
ック光ファイバにはこれらの方法では温度が高すぎて、
光ファイバ素線が途中で溶断または燃焼してしまい、型
２０２に沿って曲げることが困難であった。そこで、温
風の温度を制御性よくコントロール出来る電気式ブロア
ヒーターを用た。多成分光ファイバ素線では４５０〜６
００℃、プラスチックファイバでは８０〜２５０℃の軟
化点近傍の温度の熱風を用いて再現性よく光ファイバ素
線を曲げることが可能であった。以下に光ファイバの開
口数０．４、コア径２００μｍ、ファイバ素線径２５０
μｍの多成分光ファイバを用いた場合についてより詳細
に説明する。光ファイバ素線屈曲部２６の曲げ半径Ｒ
は、曲げを作成する型２０２の曲率を調整することによ
り任意の値に設定することが可能であるが、光ロスと光
ファイバセンサの大きさとのかねあいから０．３〜１５
ｍｍの範囲が、より小型化するためには０．３〜５ｍｍ
の範囲で再現性よく光ファイバ素線を曲げることができ
た。光ファイバの曲率半径が０．３ｍｍより小さい場合
は、光ロスの大きさが５ｄＢを越え、しかも光ファイバ
を再現性よく曲げる事が困難であった。
実施例による光ファイバセンサを示す図である。図２〜
図４はその製造方法を示す図である。まず図２を用いて
光ファイバ素線の曲げ方法を示す。最初に、図２（ａ）
の光ファイバ心線２０から図２（ｂ）のように光ファイ
バ心線表面のジャケット及び緩衝層等を取り除き、コア
及びクラッドからなる光ファイバ素線２１とする（ただ
しこのとき、光ファイバクラッド表面に緩衝層の密着を
よくする表面処理剤等が付着していても良い）。次に、
図２（ｃ）に示すように電気式ブロアヒーター（抵抗加
熱型）２０１を用い図のような角を所望の曲率半径に丸
めたステンレス製またはセラミック製の型２０２に沿わ
せて光ファイバを曲げる。このとき、通常の石英系光フ
ァイバでは、高温のガスバーナの火炎かまたはアーク放
電を用いていた。しかし、多成分光ファイバやプラスチ
ック光ファイバにはこれらの方法では温度が高すぎて、
光ファイバ素線が途中で溶断または燃焼してしまい、型
２０２に沿って曲げることが困難であった。そこで、温
風の温度を制御性よくコントロール出来る電気式ブロア
ヒーターを用た。多成分光ファイバ素線では４５０〜６
００℃、プラスチックファイバでは８０〜２５０℃の軟
化点近傍の温度の熱風を用いて再現性よく光ファイバ素
線を曲げることが可能であった。以下に光ファイバの開
口数０．４、コア径２００μｍ、ファイバ素線径２５０
μｍの多成分光ファイバを用いた場合についてより詳細
に説明する。光ファイバ素線屈曲部２６の曲げ半径Ｒ
は、曲げを作成する型２０２の曲率を調整することによ
り任意の値に設定することが可能であるが、光ロスと光
ファイバセンサの大きさとのかねあいから０．３〜１５
ｍｍの範囲が、より小型化するためには０．３〜５ｍｍ
の範囲で再現性よく光ファイバ素線を曲げることができ
た。光ファイバの曲率半径が０．３ｍｍより小さい場合
は、光ロスの大きさが５ｄＢを越え、しかも光ファイバ
を再現性よく曲げる事が困難であった。
【００５５】図３に光ファイバセンサの組立プロセスの
一部を示す。基板の材質としてはここではガラスまたは
セラミックの基板を用いた。次に、回転式ブレードソー
を用いて光ファイバ固定用溝３８を形成した。この場
合、光ファイバを切断することは無いので、溝形成速度
は１ｍｍ／ｓｅｃ以上の、また回転式ブレードソーの刃
の砥粒粒度を＃２００以下の（砥粒の粒径の大きな）物
を用いて、高速で加工することが可能である。この光フ
ァイバ固定用溝３８を形成した基板に光ファイバ素線３
１を固定する。図４に光ファイバセンサの組立プロセス
全体を示す。図４（ａ）、（ｂ）は図３に示した光ファ
イバ固定用溝を形成した基板に光ファイバを固定するま
でを示す図である。図４（ｂ）に示すように、光ファイ
バを曲げ加工したことによる光ファイバの形状精度低下
を補償するためと、光ファイバ素線屈曲部４６の曲げ半
径を大きくした場合でも光ファイバが光ファイバ固定用
溝４８に固定出来るようにするため、光入射側及び光出
射側の光ファイバ固定用溝の幅を光ファイバ心線の１．
０３〜５倍となるようにした。光ファイバ素線の基板へ
の固定には樹脂接着剤、セラミック接着剤、ハンダ、低
融点ガラスを用いて固定することが可能であった。通常
ガラスには直接ハンダ付け出来ないが、インジウムハン
ダと超音波ハンダゴテを用いるとハンダ付け可能であっ
た。また、これらの複数の接着剤を同時に用いる事も可
能であった。図４（ｃ）に示すように光ファイバを基板
に固定した後、偏光子、検光子、磁気光学材料等の光学
素子を挿入するための光学素子挿入用溝４７を形成す
る。このとき、回転式ブレードソーの刃は砥粒の粒度が
＃２００〜＃４０００のを用い、溝形成速度は０．０１
〜１ｍｍ／ｓｅｃで行った。また光学素子挿入用溝の幅
Ｌｇは０．５１ｍｍである。次に形成した光部品挿入用
４７に溝にガラス偏光板からなる偏光子４３、検光子４
５、及びガーネット結晶４４を挿入した。また、ガーネ
ット結晶４４としては（ＧｄＣａ）3（ＭｇＺｒＧａ）5
Ｏ12基板上にエピタキシャル成長させたＢｉ置換型ガー
ネット膜（ＢｉＹＧｄＬａ）3（ＦｅＧａ）5Ｏ12を用い
た。最後に樹脂接着剤でそれらを固定した。ここで各光
学素子の厚みはそれぞれ０．５ｍｍである。また偏光子
の偏光面と検光子の偏光面は互いに４５度傾くようにセ
ットしてある。
一部を示す。基板の材質としてはここではガラスまたは
セラミックの基板を用いた。次に、回転式ブレードソー
を用いて光ファイバ固定用溝３８を形成した。この場
合、光ファイバを切断することは無いので、溝形成速度
は１ｍｍ／ｓｅｃ以上の、また回転式ブレードソーの刃
の砥粒粒度を＃２００以下の（砥粒の粒径の大きな）物
を用いて、高速で加工することが可能である。この光フ
ァイバ固定用溝３８を形成した基板に光ファイバ素線３
１を固定する。図４に光ファイバセンサの組立プロセス
全体を示す。図４（ａ）、（ｂ）は図３に示した光ファ
イバ固定用溝を形成した基板に光ファイバを固定するま
でを示す図である。図４（ｂ）に示すように、光ファイ
バを曲げ加工したことによる光ファイバの形状精度低下
を補償するためと、光ファイバ素線屈曲部４６の曲げ半
径を大きくした場合でも光ファイバが光ファイバ固定用
溝４８に固定出来るようにするため、光入射側及び光出
射側の光ファイバ固定用溝の幅を光ファイバ心線の１．
０３〜５倍となるようにした。光ファイバ素線の基板へ
の固定には樹脂接着剤、セラミック接着剤、ハンダ、低
融点ガラスを用いて固定することが可能であった。通常
ガラスには直接ハンダ付け出来ないが、インジウムハン
ダと超音波ハンダゴテを用いるとハンダ付け可能であっ
た。また、これらの複数の接着剤を同時に用いる事も可
能であった。図４（ｃ）に示すように光ファイバを基板
に固定した後、偏光子、検光子、磁気光学材料等の光学
素子を挿入するための光学素子挿入用溝４７を形成す
る。このとき、回転式ブレードソーの刃は砥粒の粒度が
＃２００〜＃４０００のを用い、溝形成速度は０．０１
〜１ｍｍ／ｓｅｃで行った。また光学素子挿入用溝の幅
Ｌｇは０．５１ｍｍである。次に形成した光部品挿入用
４７に溝にガラス偏光板からなる偏光子４３、検光子４
５、及びガーネット結晶４４を挿入した。また、ガーネ
ット結晶４４としては（ＧｄＣａ）3（ＭｇＺｒＧａ）5
Ｏ12基板上にエピタキシャル成長させたＢｉ置換型ガー
ネット膜（ＢｉＹＧｄＬａ）3（ＦｅＧａ）5Ｏ12を用い
た。最後に樹脂接着剤でそれらを固定した。ここで各光
学素子の厚みはそれぞれ０．５ｍｍである。また偏光子
の偏光面と検光子の偏光面は互いに４５度傾くようにセ
ットしてある。
【００５６】光ファイバ屈曲部の曲げ半径が０．３〜３
ｍｍの時磁界方向の光ファイバセンサの基板幅を１０ｍ
ｍとする事が、また曲げ半径３〜５ｍｍでは磁界方向の
基板幅を１５ｍｍとする事ができた。
ｍｍの時磁界方向の光ファイバセンサの基板幅を１０ｍ
ｍとする事が、また曲げ半径３〜５ｍｍでは磁界方向の
基板幅を１５ｍｍとする事ができた。
【００５７】図５（ａ）、（ｂ）に本発明による光ファ
イバセンサの磁界・電流センサとしての特性を示す。横
軸は交流電流による発生磁界であり、縦軸はセンサの変
調度（図５（ａ））及びその非誤差（図５（ｂ））であ
る。
イバセンサの磁界・電流センサとしての特性を示す。横
軸は交流電流による発生磁界であり、縦軸はセンサの変
調度（図５（ａ））及びその非誤差（図５（ｂ））であ
る。
【００５８】ここで非誤差は（数１）で定義される量で
ある。
ある。
【００５９】
【数１】
【００６０】図５（ｂ）より、１０〜２５０（Ｏｅ）の
磁界範囲において±２％以下の、また３０〜２５０（Ｏ
ｅ）の範囲において±１％以下の非誤差特性が実現出来
た。さらに、この光ファイバセンサの温度特性は−２０
〜８０℃の温度範囲で±２％と良好であった。この時、
この光ファイバセンサの光ロスは、Ｒ＝０．３ｍｍの場
合−２８ｄＢ、Ｒ＝５ｍｍの場合−２３ｄＢであった。
磁界範囲において±２％以下の、また３０〜２５０（Ｏ
ｅ）の範囲において±１％以下の非誤差特性が実現出来
た。さらに、この光ファイバセンサの温度特性は−２０
〜８０℃の温度範囲で±２％と良好であった。この時、
この光ファイバセンサの光ロスは、Ｒ＝０．３ｍｍの場
合−２８ｄＢ、Ｒ＝５ｍｍの場合−２３ｄＢであった。
【００６１】このうち、偏光子４３、ガーネット結晶４
４、検光子４５による光ロスが合計−１０ｄＢである。
偏光子・ガーネット結晶・検光子の光学素子挿入溝（溝
幅：Ｌｇ＝０．５１ｍｍ、３ヶ所）による光ロスが合計
約−９ｄＢ、そして曲げ半径が０．３ｍｍのとき光ファ
イバ素線の屈曲部４６による光ロスが２カ所で合計−３
ｄＢ、残りは屈曲部に接着剤を塗布したときに、クラッ
ドモードで伝搬する光が光ファイバ外に逃げてしまう為
の光ロス（約−６ｄＢ）であった。また曲げ半径が５ｍ
ｍの場合、屈曲部における光ロスは２カ所で合計−１ｄ
Ｂ、屈曲部に接着剤を塗布したときに、クラッドモード
で伝搬する光が光ファイバ外に逃げてしまう為の光ロス
が−３ｄＢであり、他の部分の光ロスはＲ＝０．３ｍｍ
の場合と同様であった。なお、本実施例の用いた信号処
理回路では−３０ｄＢの光ロスがある場合においても磁
界（電流値）の測定が可能であるが、ＳＮの関係よりで
きるだけ小さな光ロスの大きさを実現する事が望ましか
った。
４、検光子４５による光ロスが合計−１０ｄＢである。
偏光子・ガーネット結晶・検光子の光学素子挿入溝（溝
幅：Ｌｇ＝０．５１ｍｍ、３ヶ所）による光ロスが合計
約−９ｄＢ、そして曲げ半径が０．３ｍｍのとき光ファ
イバ素線の屈曲部４６による光ロスが２カ所で合計−３
ｄＢ、残りは屈曲部に接着剤を塗布したときに、クラッ
ドモードで伝搬する光が光ファイバ外に逃げてしまう為
の光ロス（約−６ｄＢ）であった。また曲げ半径が５ｍ
ｍの場合、屈曲部における光ロスは２カ所で合計−１ｄ
Ｂ、屈曲部に接着剤を塗布したときに、クラッドモード
で伝搬する光が光ファイバ外に逃げてしまう為の光ロス
が−３ｄＢであり、他の部分の光ロスはＲ＝０．３ｍｍ
の場合と同様であった。なお、本実施例の用いた信号処
理回路では−３０ｄＢの光ロスがある場合においても磁
界（電流値）の測定が可能であるが、ＳＮの関係よりで
きるだけ小さな光ロスの大きさを実現する事が望ましか
った。
【００６２】（実施例２）本発明の第２の具体的実施例
を図６を用いて説明する。光ファイバ素線の屈曲部６６
を固定するための溝構造としては、光入力側、及び光出
力側の光ファイバ固定用溝６８に対して４５度傾けて溝
を形成する。これに図６に示すように４５度の角度で片
側２ヶ所、合計で４ヶ所曲げた曲げ光ファイバをセット
し、固定する。ここで、光ファイバ素線の固定には、室
温硬化型セラミック接着剤（主成分Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2
）を用いた。また接着強度をより大きくする場合は１
００℃前後の温度で熱処理を行った。次に実施例１と同
様に偏光子、検光子、ガーネット結晶を挿入するための
光学素子挿入用溝６７を形成した。次に、偏光子６３、
検光子６５、ガーネット結晶６４を挿入し、樹脂接着剤
を用いて固定した。接着剤としては屈折率が約１．５の
光硬化型接着剤を用いた。このとき、図のように回転式
ブレードソーを用いた直線状の光ファイバ固定溝６８で
光ファイバの実効的な曲げ半径を大きくする事が出来
（光ファイバセンサは大きくなるが）光ファイバ屈曲部
の光ロスを小さくできる特徴がある。実効的な曲げ半径
が５〜１５ｍｍのとき光ファイバセンサの光ロスは−２
４〜−２２ｄＢであった。またこのセンサの変調度は
０．１８％／Ｏｅであり、また非誤差も実施例１とほぼ
同様であった。さらに、このとき磁界方向の光ファイバ
センサ基板の幅は、２５ｍｍ（実効的曲げ半径５〜１０
ｍｍ）または３５ｍｍ（実効的な曲げ半径が１０ｍｍ〜
１５ｍｍ）であった。なお、ここでは光ファイバの曲げ
角度は１ヶ所に付き９０／２、即ち４５度であったが、
９０／３、即ち３０度の曲げを用いても同様に光ファイ
バセンサを作成可能であった。この時、片側３ヶ所で３
０度づつ合計で９０度光路を曲げることができた。ま
た、ｎ≧４では光ファイバ固定用溝を作成するために基
板の方向を何度も回転させる必要があり、その作業に非
常に時間を必要とした。
を図６を用いて説明する。光ファイバ素線の屈曲部６６
を固定するための溝構造としては、光入力側、及び光出
力側の光ファイバ固定用溝６８に対して４５度傾けて溝
を形成する。これに図６に示すように４５度の角度で片
側２ヶ所、合計で４ヶ所曲げた曲げ光ファイバをセット
し、固定する。ここで、光ファイバ素線の固定には、室
温硬化型セラミック接着剤（主成分Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2
）を用いた。また接着強度をより大きくする場合は１
００℃前後の温度で熱処理を行った。次に実施例１と同
様に偏光子、検光子、ガーネット結晶を挿入するための
光学素子挿入用溝６７を形成した。次に、偏光子６３、
検光子６５、ガーネット結晶６４を挿入し、樹脂接着剤
を用いて固定した。接着剤としては屈折率が約１．５の
光硬化型接着剤を用いた。このとき、図のように回転式
ブレードソーを用いた直線状の光ファイバ固定溝６８で
光ファイバの実効的な曲げ半径を大きくする事が出来
（光ファイバセンサは大きくなるが）光ファイバ屈曲部
の光ロスを小さくできる特徴がある。実効的な曲げ半径
が５〜１５ｍｍのとき光ファイバセンサの光ロスは−２
４〜−２２ｄＢであった。またこのセンサの変調度は
０．１８％／Ｏｅであり、また非誤差も実施例１とほぼ
同様であった。さらに、このとき磁界方向の光ファイバ
センサ基板の幅は、２５ｍｍ（実効的曲げ半径５〜１０
ｍｍ）または３５ｍｍ（実効的な曲げ半径が１０ｍｍ〜
１５ｍｍ）であった。なお、ここでは光ファイバの曲げ
角度は１ヶ所に付き９０／２、即ち４５度であったが、
９０／３、即ち３０度の曲げを用いても同様に光ファイ
バセンサを作成可能であった。この時、片側３ヶ所で３
０度づつ合計で９０度光路を曲げることができた。ま
た、ｎ≧４では光ファイバ固定用溝を作成するために基
板の方向を何度も回転させる必要があり、その作業に非
常に時間を必要とした。
【００６３】（実施例３）本発明の第３の実施例を図７
を用いて説明する。基板に光ファイバ固定用溝を形成す
るまでは図３と同様である。次に光ファイバ固定用溝の
交差する部分を軸付き砥石及びグラインダーを用いて丸
め加工を行った。この加工は例えば粒度＃２００の砥石
（平均粒径６０μｍ以上）を用いる事が可能であり、一
カ所の加工に要する時間は３０〜６０秒と短時間であっ
た。この光ファイバ固定用溝の交差部の丸め加工によ
り、光ファイバ固定用溝幅をそれほど大きく広げなくと
も、大きな曲率半径（Ｒ＝３〜１５ｍｍ）をもった曲げ
ファイバを利用することが可能となり、光ファイバセン
サの光ロスを−２５〜−２１ｄＢと小さくすることが可
能であった。
を用いて説明する。基板に光ファイバ固定用溝を形成す
るまでは図３と同様である。次に光ファイバ固定用溝の
交差する部分を軸付き砥石及びグラインダーを用いて丸
め加工を行った。この加工は例えば粒度＃２００の砥石
（平均粒径６０μｍ以上）を用いる事が可能であり、一
カ所の加工に要する時間は３０〜６０秒と短時間であっ
た。この光ファイバ固定用溝の交差部の丸め加工によ
り、光ファイバ固定用溝幅をそれほど大きく広げなくと
も、大きな曲率半径（Ｒ＝３〜１５ｍｍ）をもった曲げ
ファイバを利用することが可能となり、光ファイバセン
サの光ロスを−２５〜−２１ｄＢと小さくすることが可
能であった。
【００６４】（実施例４）本発明の第４の具体的実施例
を図８を用いて説明する。光入射部近傍８０１、及び光
出射部近傍８０２の溝幅は、光ファイバ心線径の１．０
３〜５倍とした。曲げ半径は０．３〜５ｍｍであった。
その他の構成は実施例１と同様である。この結果、光フ
ァイバジャケット部分も溝に固定された構造となり、基
板のファイバ入口近傍８０８や光ファイバ出口近傍８０
９で光ファイバ素線が折れる事がなくなり、機械的強度
の大きな光ファイバセンサが実現出来た。
を図８を用いて説明する。光入射部近傍８０１、及び光
出射部近傍８０２の溝幅は、光ファイバ心線径の１．０
３〜５倍とした。曲げ半径は０．３〜５ｍｍであった。
その他の構成は実施例１と同様である。この結果、光フ
ァイバジャケット部分も溝に固定された構造となり、基
板のファイバ入口近傍８０８や光ファイバ出口近傍８０
９で光ファイバ素線が折れる事がなくなり、機械的強度
の大きな光ファイバセンサが実現出来た。
【００６５】なお、このときの基板への屈曲ファイバの
取り付けは、光ファイバジャケットまで接着強度の大き
な熱硬化型の樹脂系接着剤を用いた。このときの光ファ
イバセンサとしての特性は光ロス−２７ｄＢ〜−２４ｄ
Ｂであった。外部磁界に対する光出力の変調度は０．１
７％／Ｏｅで、かつ比誤差特性も実施例１と同様であっ
た。
取り付けは、光ファイバジャケットまで接着強度の大き
な熱硬化型の樹脂系接着剤を用いた。このときの光ファ
イバセンサとしての特性は光ロス−２７ｄＢ〜−２４ｄ
Ｂであった。外部磁界に対する光出力の変調度は０．１
７％／Ｏｅで、かつ比誤差特性も実施例１と同様であっ
た。
【００６６】（実施例５）本発明の第５の実施例を図９
を用いて説明する。光ファイバ素線はセラミック接着剤
を、またジャケット部の固定には樹脂接着剤を用いた。
偏光子９３、検光子９５は厚み０．２ｍｍのガラス偏光
板を用い、またガーネット結晶９４は基板側を０．４ｍ
ｍ研磨してＢｉ置換型ガーネット膜と基板（研磨の残り
部分を含めて）の厚み合計が０．１ｍｍとなるようにし
て作成した。次に偏光子と検光子の偏光面が互いに約４
５度傾くようにしその間にガーネット結晶９４を挟み込
んで接着硬化した。これを素子挿入用溝９７に挿入して
図９のような形で接着硬化した。このとき、光入射部近
傍９０１及び光出射部近傍９０２の溝幅は光ファイバ心
線の１．０３倍〜１．５倍、屈曲部の曲げ半径は０．３
〜１．５ｍｍとした。このとき、磁界方向の基板の幅は
５ｍｍ（基板サイズは２５ｍｍ×５ｍｍ×１．５ｍｍ）
と小型化することが出来た。またこの光ファイバセンサ
の光ロスは−２４〜−２１ｄＢであった。外部磁界に対
する光出力の変調度は０．１７％／Ｏｅで、かつ比誤差
特性も実施例１と同様であった。図１７に示す電流セン
サシステムとしてこの光ファイバセンサを用いた場合、
磁界方向のセンサの幅が５ｍｍと小さいので用いる鉄心
コア１７１のギャップを小さくする事ができ、電線１７
０に流れる電流に対する感度は従来の光ファイバセンサ
の約４倍であった。また、実施例４と同様に光ファイバ
ジャッケトまで基板に固定したため機械的強度の大きな
小型の光ファイバセンサとなった。なお、ガーネット基
板を完全に取り除いてガーネット膜のみを用いた光ファ
イバセンサの特性も、基板をわずかに残した上記の場合
と同様の特性が得られた。
を用いて説明する。光ファイバ素線はセラミック接着剤
を、またジャケット部の固定には樹脂接着剤を用いた。
偏光子９３、検光子９５は厚み０．２ｍｍのガラス偏光
板を用い、またガーネット結晶９４は基板側を０．４ｍ
ｍ研磨してＢｉ置換型ガーネット膜と基板（研磨の残り
部分を含めて）の厚み合計が０．１ｍｍとなるようにし
て作成した。次に偏光子と検光子の偏光面が互いに約４
５度傾くようにしその間にガーネット結晶９４を挟み込
んで接着硬化した。これを素子挿入用溝９７に挿入して
図９のような形で接着硬化した。このとき、光入射部近
傍９０１及び光出射部近傍９０２の溝幅は光ファイバ心
線の１．０３倍〜１．５倍、屈曲部の曲げ半径は０．３
〜１．５ｍｍとした。このとき、磁界方向の基板の幅は
５ｍｍ（基板サイズは２５ｍｍ×５ｍｍ×１．５ｍｍ）
と小型化することが出来た。またこの光ファイバセンサ
の光ロスは−２４〜−２１ｄＢであった。外部磁界に対
する光出力の変調度は０．１７％／Ｏｅで、かつ比誤差
特性も実施例１と同様であった。図１７に示す電流セン
サシステムとしてこの光ファイバセンサを用いた場合、
磁界方向のセンサの幅が５ｍｍと小さいので用いる鉄心
コア１７１のギャップを小さくする事ができ、電線１７
０に流れる電流に対する感度は従来の光ファイバセンサ
の約４倍であった。また、実施例４と同様に光ファイバ
ジャッケトまで基板に固定したため機械的強度の大きな
小型の光ファイバセンサとなった。なお、ガーネット基
板を完全に取り除いてガーネット膜のみを用いた光ファ
イバセンサの特性も、基板をわずかに残した上記の場合
と同様の特性が得られた。
【００６７】（実施例６）本発明による、同一基板上に
複数の光ファイバセンサを作成し、その後に基板を切り
離す事により、同時に多数個の光ファイバセンサを作成
する製造方法を図１０、１１を用いて説明する。図１０
に示すように、回転式ブレードソーを用いてガラス基板
１００９上に多数個（１０個）用の光ファイバ固定用溝
１００８を作成した。この場合、各々の基板に光ファイ
バ固定用溝を作成する場合にくらべて、一度大型の基板
を回転式ブレードソーのステージにセットするだけで、
後は自動的に加工出来るので著しく生産性を向上でき
る。次に、この基板を図１１に示すように、屈曲部を有
する曲げ光ファイバ１１００を接着固定する。基板への
曲げ光ファイバ１１００の固定は熱硬化型樹脂接着剤を
用いるため１０個分の光ファイバを１度に固定すること
が可能である。この後、光学素子固定用溝１１０７を作
成する。ここに実施例５と同様に偏光子１１０３、検光
子１１０５、そしてガーネット結晶１１０４を１セット
（厚み合計０．５ｍｍ）として接着固定する。これと同
様のものを光学素子挿入用溝の１０ヶ所にそれぞれ接着
固定する。最後に点線部分で切断して、光ファイバセン
サ１０個分を同時に完成する事ができた。以上の製造方
法を用いた結果、同一形状の光ファイバセンサを１個ず
つ合計１０個作成する場合に比べて、作成時間を１／３
〜１／５に短縮することが可能であった。
複数の光ファイバセンサを作成し、その後に基板を切り
離す事により、同時に多数個の光ファイバセンサを作成
する製造方法を図１０、１１を用いて説明する。図１０
に示すように、回転式ブレードソーを用いてガラス基板
１００９上に多数個（１０個）用の光ファイバ固定用溝
１００８を作成した。この場合、各々の基板に光ファイ
バ固定用溝を作成する場合にくらべて、一度大型の基板
を回転式ブレードソーのステージにセットするだけで、
後は自動的に加工出来るので著しく生産性を向上でき
る。次に、この基板を図１１に示すように、屈曲部を有
する曲げ光ファイバ１１００を接着固定する。基板への
曲げ光ファイバ１１００の固定は熱硬化型樹脂接着剤を
用いるため１０個分の光ファイバを１度に固定すること
が可能である。この後、光学素子固定用溝１１０７を作
成する。ここに実施例５と同様に偏光子１１０３、検光
子１１０５、そしてガーネット結晶１１０４を１セット
（厚み合計０．５ｍｍ）として接着固定する。これと同
様のものを光学素子挿入用溝の１０ヶ所にそれぞれ接着
固定する。最後に点線部分で切断して、光ファイバセン
サ１０個分を同時に完成する事ができた。以上の製造方
法を用いた結果、同一形状の光ファイバセンサを１個ず
つ合計１０個作成する場合に比べて、作成時間を１／３
〜１／５に短縮することが可能であった。
【００６８】また偏光子、検光子、ガーネット結晶を先
に接着した後にこれを光学素子挿入用溝にセットした
が、実施例１〜３と同様に偏光子、検光子、及びガーネ
ット結晶をそれぞれ別の光学素子挿入用溝に配置して光
ファイバセンサを作成することも可能であった。
に接着した後にこれを光学素子挿入用溝にセットした
が、実施例１〜３と同様に偏光子、検光子、及びガーネ
ット結晶をそれぞれ別の光学素子挿入用溝に配置して光
ファイバセンサを作成することも可能であった。
【００６９】さらに、同一基板上に１０個の光ファイバ
センサを作成した場合を示したが、それ以上（またはそ
れ以下）の個数の光ファイバセンサを作成することも可
能であった。また、光ファイバの取り出し方向は２方向
であるが、１方向のみから取り出す（１列に光ファイバ
センサを作成する）ことや４方向から取り出す（正方形
の基板の周回に光ファイバセンサを作成する）事も可能
であった。
センサを作成した場合を示したが、それ以上（またはそ
れ以下）の個数の光ファイバセンサを作成することも可
能であった。また、光ファイバの取り出し方向は２方向
であるが、１方向のみから取り出す（１列に光ファイバ
センサを作成する）ことや４方向から取り出す（正方形
の基板の周回に光ファイバセンサを作成する）事も可能
であった。
【００７０】（実施例７）本発明による、サンドブラス
トまたは金型成型により基板上の光ファイバ固定溝の形
成に用いた場合の具体的実施例を図１２、１３を用いて
説明する。ガラス基板上にビニール系フィルムテープ等
のサンドブラストにより削れない材料でマスクをする。
次に、光ファイバ（光ファイバ素線及び光ファイバ心
線）を固定するための溝パターン部分を切りとる。この
基板をサンドブラスト装置にかけて必要な深さ（１００
〜１０００μｍ程度）の溝を作製する。基板材料として
は、サンドブラストで削りやすい柔らかいガラスが良
く、パイレックスガラス、鉛ガラス、青板ガラス等を用
いる事が可能であった。またマスクパターンにより曲線
状の加工が可能となるため、回転式ブレードソーの場合
のように直線状溝の交差点で光ファイバを曲げる必要は
なく、光ファイバ素線の曲げ形状と同様の曲率ので溝を
加工出来る。図１３は光入射部近傍１３０１及び光出射
部近傍１３０２で光ファイバジャケットまで固定できる
ように、光ファイバ固定用溝の幅を光ファイバ心線径よ
り太く設計した場合の例である。光ファイバを基板の光
ファイバ固定用溝に接着剤で固定する。光学素子挿入用
溝１２０７や１３０７の形成には回転式ブレードソーを
用いて作製し、その後の偏光子、検光子、ガーネット結
晶を挿入し、最後にこれら光学素子を樹脂接着剤を用い
て固定する。得られた光ファイバセンサの特性は磁界に
対する変調度、直線性とも実施例１と同様であった。
トまたは金型成型により基板上の光ファイバ固定溝の形
成に用いた場合の具体的実施例を図１２、１３を用いて
説明する。ガラス基板上にビニール系フィルムテープ等
のサンドブラストにより削れない材料でマスクをする。
次に、光ファイバ（光ファイバ素線及び光ファイバ心
線）を固定するための溝パターン部分を切りとる。この
基板をサンドブラスト装置にかけて必要な深さ（１００
〜１０００μｍ程度）の溝を作製する。基板材料として
は、サンドブラストで削りやすい柔らかいガラスが良
く、パイレックスガラス、鉛ガラス、青板ガラス等を用
いる事が可能であった。またマスクパターンにより曲線
状の加工が可能となるため、回転式ブレードソーの場合
のように直線状溝の交差点で光ファイバを曲げる必要は
なく、光ファイバ素線の曲げ形状と同様の曲率ので溝を
加工出来る。図１３は光入射部近傍１３０１及び光出射
部近傍１３０２で光ファイバジャケットまで固定できる
ように、光ファイバ固定用溝の幅を光ファイバ心線径よ
り太く設計した場合の例である。光ファイバを基板の光
ファイバ固定用溝に接着剤で固定する。光学素子挿入用
溝１２０７や１３０７の形成には回転式ブレードソーを
用いて作製し、その後の偏光子、検光子、ガーネット結
晶を挿入し、最後にこれら光学素子を樹脂接着剤を用い
て固定する。得られた光ファイバセンサの特性は磁界に
対する変調度、直線性とも実施例１と同様であった。
【００７１】また、光ファイバ固定用溝１２０８や１３
０８は、予め大きなサイズのガラス基板に印刷で形成し
たマスクパターンを用いて作成可能であった。その後、
光ファイバセンサに必要な基板のサイズに切断して本発
明の光ファイバセンサ用基板として用いる事ができた。
また実施例６と同様に光ファイバセンサを切断前の大き
な基板に作成し、最後に切り離す事により複数個の光フ
ァイバセンサを同時に作成可能であった。
０８は、予め大きなサイズのガラス基板に印刷で形成し
たマスクパターンを用いて作成可能であった。その後、
光ファイバセンサに必要な基板のサイズに切断して本発
明の光ファイバセンサ用基板として用いる事ができた。
また実施例６と同様に光ファイバセンサを切断前の大き
な基板に作成し、最後に切り離す事により複数個の光フ
ァイバセンサを同時に作成可能であった。
【００７２】次に、基板の作成に金型による成形を用い
た場合について示す。セラミック基板、またはフィラー
をいれ膨脹係数を小さくし、かつ機械的強度を高めたエ
ンジニアリングプラスチック等を用いて、金型成型（セ
ラミック基板の場合は焼結過程を含む）で図１２、１３
と同様のパターンを持つ光ファイバセンサ用基板を作成
する事ができた。これらの基板に形成された光ファイバ
固定用溝に曲げ光ファイバを接着剤で固定する。その後
は実施例１と同様に光ファイバセンサを作成する事が可
能であった。また、一つの基板上に複数個の光ファイバ
作成用溝を作成し、実施例６と同様に同時に複数個の光
ファイバセンサを同時に作成することも可能であった。 （実施例８）以下にエッチングにより基板に光ファイバ
固定用溝を作成する光ファイバセンサの製造方法を図１
３を用いて説明する。ＢＫ７ガラス基板に図１３に示す
（実施例７と同様の形状の）光ファイバ固定用溝を形成
する。まず、レジストをスピンコート法によりＢＫ７ガ
ラス基板に塗布した後、仮乾燥させる。次に図１３に示
す光ファイバ固定用溝を形成するためのパターンを露光
する。この基板を本乾燥後続いて現像する。パターンだ
しが出来たＢＫ７ガラス基板をフッ酸系エッチング液を
用いて５〜１５分エッチングすることにより深さ１００
〜数百μｍの深さの溝を形成することが出来る。この方
法は溝寸法精度はそれほどあがらないものの、同時に多
数枚の基板をエッチングすることにより量産性に優れ、
サンドブラストや回転式ブレードソーを用る場合より２
〜１０倍のスピードで光ファイバ用基板を作成可能であ
った。この基板上に作製された光ファイバ固定用溝に曲
げ光ファイバを接着固定し、回転式ブレードソーを用い
て光ファイバ挿入用溝を形成した。ここに偏光子、検光
子、ガーネット結晶を挿入、固定し光ファイバセンサを
作成した。この光ファイバセンサは、実施例１と同様の
特性を示した。 （実施例９）以下に、プラスチック光ファイバを用いた
具体的実施例について述べる。ここで使用したプラスチ
ック光ファイバはＮＡ＝０．５、コア径２３０μｍ、フ
ァイバ素線径２５０μｍである。光ファイバ素線の曲げ
部を作成するための電気式ブロアヒーターの温風として
は８０〜２５０℃の温風を用い、光ファイバ素線の曲げ
半径は２ｍｍとした。光ファイバの基板への固定は、室
温硬化型樹脂接着剤を用いた。センサの構成は実施例１
及び図１とほぼ同様である。また、このセンサの磁界に
対する変調度、非誤差特性は実施例１と同様であり、光
ロスは−２６ｄＢであった。 （実施例１０）本発明の光ファイバセンサの電界・電圧
センサへの適用の具体的実施例について示す。センサの
構成は図１とほぼ同様である。ただし、偏光子と検光子
の偏光面は平行である。またガーネット結晶１４の代わ
りに、１／４波長板（水晶製で厚み約２７μｍ）とＬｉ
ＮｂＯ3 結晶（厚み２ｍｍ）を接着剤を用いて張り合わ
せて光学素子挿入溝に固定した。ここで、回転式ブレー
ドソーで幅２ｍｍの幅の広い溝を一度に形成する事が困
難であったので、刃の厚み１ｍｍ、砥粒の粒度＃４０
０、溝形成速度０．１ｍｍ／ｓｅｃで２回に分けて行っ
た。このとき形成された溝幅は回転式ブレードソーの刃
のぶれにより２．０５ｍｍであった。ＬｉＮｂＯ3 結晶
に蒸着した電極から取り出したリード線は、センサ基板
上の電極にハンダで固定した。
た場合について示す。セラミック基板、またはフィラー
をいれ膨脹係数を小さくし、かつ機械的強度を高めたエ
ンジニアリングプラスチック等を用いて、金型成型（セ
ラミック基板の場合は焼結過程を含む）で図１２、１３
と同様のパターンを持つ光ファイバセンサ用基板を作成
する事ができた。これらの基板に形成された光ファイバ
固定用溝に曲げ光ファイバを接着剤で固定する。その後
は実施例１と同様に光ファイバセンサを作成する事が可
能であった。また、一つの基板上に複数個の光ファイバ
作成用溝を作成し、実施例６と同様に同時に複数個の光
ファイバセンサを同時に作成することも可能であった。 （実施例８）以下にエッチングにより基板に光ファイバ
固定用溝を作成する光ファイバセンサの製造方法を図１
３を用いて説明する。ＢＫ７ガラス基板に図１３に示す
（実施例７と同様の形状の）光ファイバ固定用溝を形成
する。まず、レジストをスピンコート法によりＢＫ７ガ
ラス基板に塗布した後、仮乾燥させる。次に図１３に示
す光ファイバ固定用溝を形成するためのパターンを露光
する。この基板を本乾燥後続いて現像する。パターンだ
しが出来たＢＫ７ガラス基板をフッ酸系エッチング液を
用いて５〜１５分エッチングすることにより深さ１００
〜数百μｍの深さの溝を形成することが出来る。この方
法は溝寸法精度はそれほどあがらないものの、同時に多
数枚の基板をエッチングすることにより量産性に優れ、
サンドブラストや回転式ブレードソーを用る場合より２
〜１０倍のスピードで光ファイバ用基板を作成可能であ
った。この基板上に作製された光ファイバ固定用溝に曲
げ光ファイバを接着固定し、回転式ブレードソーを用い
て光ファイバ挿入用溝を形成した。ここに偏光子、検光
子、ガーネット結晶を挿入、固定し光ファイバセンサを
作成した。この光ファイバセンサは、実施例１と同様の
特性を示した。 （実施例９）以下に、プラスチック光ファイバを用いた
具体的実施例について述べる。ここで使用したプラスチ
ック光ファイバはＮＡ＝０．５、コア径２３０μｍ、フ
ァイバ素線径２５０μｍである。光ファイバ素線の曲げ
部を作成するための電気式ブロアヒーターの温風として
は８０〜２５０℃の温風を用い、光ファイバ素線の曲げ
半径は２ｍｍとした。光ファイバの基板への固定は、室
温硬化型樹脂接着剤を用いた。センサの構成は実施例１
及び図１とほぼ同様である。また、このセンサの磁界に
対する変調度、非誤差特性は実施例１と同様であり、光
ロスは−２６ｄＢであった。 （実施例１０）本発明の光ファイバセンサの電界・電圧
センサへの適用の具体的実施例について示す。センサの
構成は図１とほぼ同様である。ただし、偏光子と検光子
の偏光面は平行である。またガーネット結晶１４の代わ
りに、１／４波長板（水晶製で厚み約２７μｍ）とＬｉ
ＮｂＯ3 結晶（厚み２ｍｍ）を接着剤を用いて張り合わ
せて光学素子挿入溝に固定した。ここで、回転式ブレー
ドソーで幅２ｍｍの幅の広い溝を一度に形成する事が困
難であったので、刃の厚み１ｍｍ、砥粒の粒度＃４０
０、溝形成速度０．１ｍｍ／ｓｅｃで２回に分けて行っ
た。このとき形成された溝幅は回転式ブレードソーの刃
のぶれにより２．０５ｍｍであった。ＬｉＮｂＯ3 結晶
に蒸着した電極から取り出したリード線は、センサ基板
上の電極にハンダで固定した。
【００７３】得られた光ファイバセンサの光ロスは−２
８ｄＢであった。またこのセンサの電極間に１００Ｖの
電圧をかけた時の変調度は１．１％であった。 （実施例１１）本発明の液晶材料を用いた光ファイバセ
ンサの電界・電圧センサへの適用について示す。センサ
の構成は実施例１０とほぼ同様である。偏光子と検光子
の偏光面は平行であり、１／４波長板と液晶セル（厚み
０．４ｍｍ）を張り合わせて光学素子挿入溝に固定し
た。また液晶セルからでたリード線は一度センサ基板上
に蒸着した金電極にハンダで固定した。
８ｄＢであった。またこのセンサの電極間に１００Ｖの
電圧をかけた時の変調度は１．１％であった。 （実施例１１）本発明の液晶材料を用いた光ファイバセ
ンサの電界・電圧センサへの適用について示す。センサ
の構成は実施例１０とほぼ同様である。偏光子と検光子
の偏光面は平行であり、１／４波長板と液晶セル（厚み
０．４ｍｍ）を張り合わせて光学素子挿入溝に固定し
た。また液晶セルからでたリード線は一度センサ基板上
に蒸着した金電極にハンダで固定した。
【００７４】得られた光ファイバセンサの光ロスは−２
４ｄＢであった。また、このセンサの電極間に５Ｖの電
圧をかけた時の変調度は５７％であり、これは実施例１
０の無機バルク結晶（ＬｉＮｂＯ3 ）を用いたセンサの
約百倍の感度の大きさであった。なお、実施例１０に比
べて光ロスがあまり小さくならないのは、液晶セルの光
ロスが大きいためであると考えられる。 （実施例１２−１９）つぎに、光ファイバ素線の屈曲部
での光ロス低減のため光ファイバ素線部に金属被覆また
は金属・有機ポリマー混合物被覆を施して、光ファイバ
センサの光ロスを測定した具体適実施例を（表１）に示
す。
４ｄＢであった。また、このセンサの電極間に５Ｖの電
圧をかけた時の変調度は５７％であり、これは実施例１
０の無機バルク結晶（ＬｉＮｂＯ3 ）を用いたセンサの
約百倍の感度の大きさであった。なお、実施例１０に比
べて光ロスがあまり小さくならないのは、液晶セルの光
ロスが大きいためであると考えられる。 （実施例１２−１９）つぎに、光ファイバ素線の屈曲部
での光ロス低減のため光ファイバ素線部に金属被覆また
は金属・有機ポリマー混合物被覆を施して、光ファイバ
センサの光ロスを測定した具体適実施例を（表１）に示
す。
【００７５】
【表１】
【００７６】なお、この場合、用いた光ファイバは、コ
ア径２００μｍ、ファイバ素線系２５０μｍ、ＮＡ＝
０．４の多成分系光ファイバで、曲げ半径は約０．５〜
１ｍｍで実施例５と同様の光ファイバセンサを構成して
その光ロスを評価した。
ア径２００μｍ、ファイバ素線系２５０μｍ、ＮＡ＝
０．４の多成分系光ファイバで、曲げ半径は約０．５〜
１ｍｍで実施例５と同様の光ファイバセンサを構成して
その光ロスを評価した。
【００７７】表１より銀ペーストや金ペーストの塗布
は、光ロスの低減効果が大きく、また非常に作業が簡単
であるという優れた特性を示す。また、銀鏡反応を用い
た方法は、光ファイバの前洗浄工程が簡単であり、その
結果作業全体が比較的簡単であり、さらに光ロスの低減
効果も大きかった。無電解メッキはメッキ作業は簡単で
あるが、前処理が多少複雑であった。また、無電解メッ
キのみでは十分な厚みのコーティングを施せない場合が
あり、この場合はこれに続いて電解メッキが必要であ
り、作業は複雑なものであった。蒸着による金属コーテ
ィングは平板では容易であるが、曲げのある光ファイバ
では真空中で光ファイバを回転するか、一度真空チャン
バから光ファイバを取り出しその方向を変更し再度蒸着
する事が必要であり非常に複雑であった。しかし、電解
メッキや蒸着においても良好な光ロス低減効果が得られ
た。
は、光ロスの低減効果が大きく、また非常に作業が簡単
であるという優れた特性を示す。また、銀鏡反応を用い
た方法は、光ファイバの前洗浄工程が簡単であり、その
結果作業全体が比較的簡単であり、さらに光ロスの低減
効果も大きかった。無電解メッキはメッキ作業は簡単で
あるが、前処理が多少複雑であった。また、無電解メッ
キのみでは十分な厚みのコーティングを施せない場合が
あり、この場合はこれに続いて電解メッキが必要であ
り、作業は複雑なものであった。蒸着による金属コーテ
ィングは平板では容易であるが、曲げのある光ファイバ
では真空中で光ファイバを回転するか、一度真空チャン
バから光ファイバを取り出しその方向を変更し再度蒸着
する事が必要であり非常に複雑であった。しかし、電解
メッキや蒸着においても良好な光ロス低減効果が得られ
た。
【００７８】以上の結果より、屈曲構造を有する光ファ
イバ素線に金属被覆または金属・有機ポリマー混合物被
覆を施すことが光ロス低減に有効である。
イバ素線に金属被覆または金属・有機ポリマー混合物被
覆を施すことが光ロス低減に有効である。
【００７９】なお、本実施例では磁気光学材料として基
板上にエピタキシャル成長したＢｉ置換型ガーネット結
晶を用いたが、他の磁気光学材料を用いてもよい。
板上にエピタキシャル成長したＢｉ置換型ガーネット結
晶を用いたが、他の磁気光学材料を用いてもよい。
【００８０】また、光ファイバとして主にコア系２００
μｍ、ＮＡ＝０．４の多成分光ファイバやコア系２３０
μｍ、ＮＡ＝０．５のプラスチック光ファイバを用いた
例を示したが、他のパラメータの光ファイバを用いる事
も可能であった。
μｍ、ＮＡ＝０．４の多成分光ファイバやコア系２３０
μｍ、ＮＡ＝０．５のプラスチック光ファイバを用いた
例を示したが、他のパラメータの光ファイバを用いる事
も可能であった。
【００８１】さらに、本実施例では光ファイバセンサと
しての例を示したが、本光ファイバセンサに外部磁界・
電流、または外部電界・電圧を強制的に印加して、光変
調器や光スイッチとして応用することも可能であった。
また光変調材料として光弾性材料や温度により光吸収量
の変化する材料を用いれば、光ファイバ温度センサや光
ファイバ圧力センサなど、他の被測定量をセンシングす
る光ファイバセンサを作成することが出来る。
しての例を示したが、本光ファイバセンサに外部磁界・
電流、または外部電界・電圧を強制的に印加して、光変
調器や光スイッチとして応用することも可能であった。
また光変調材料として光弾性材料や温度により光吸収量
の変化する材料を用いれば、光ファイバ温度センサや光
ファイバ圧力センサなど、他の被測定量をセンシングす
る光ファイバセンサを作成することが出来る。
【００８２】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
では、従来の光ファイバセンサに必要であったレンズ、
レンズホルダー及び全反射ミラー等の光学素子が不要と
なる効果を有する。
では、従来の光ファイバセンサに必要であったレンズ、
レンズホルダー及び全反射ミラー等の光学素子が不要と
なる効果を有する。
【００８３】また、本発明では、基板上に形成された溝
にすべての光学素子を配置する為、光軸調整が不要とな
る効果を有する。
にすべての光学素子を配置する為、光軸調整が不要とな
る効果を有する。
【００８４】また、本発明では、光学素子挿入部に、従
来より小型で安価な光学素子を取り付けることができる
長所を有する。
来より小型で安価な光学素子を取り付けることができる
長所を有する。
【００８５】また、本発明では、基板上の溝を、回転式
ブレードソー、サンドブラスト、エッチング、または金
型成形を用いて、比較的容易に形成することができる長
所を有する。
ブレードソー、サンドブラスト、エッチング、または金
型成形を用いて、比較的容易に形成することができる長
所を有する。
【００８６】また、本発明では、１枚の大きな基板上
に、複数の光ファイバセンサ用パターンを作成し、その
上に光ファイバを固定し、光学素子を取り付けた後、基
板を切り離す事により複数の光ファイバセンサを製造す
るという生産性の高い生産が可能となる。
に、複数の光ファイバセンサ用パターンを作成し、その
上に光ファイバを固定し、光学素子を取り付けた後、基
板を切り離す事により複数の光ファイバセンサを製造す
るという生産性の高い生産が可能となる。
【００８７】また、本発明では、光ファイバを曲げるこ
とにより、光軸方向の大きさを小さくすることが可能と
なり、この光ファイバセンサを光ファイバ電流センサと
して鉄心コアギャップ中で使用した場合、そのギャップ
を従来より小さくすることができ、高感度でかつ外部磁
界の影響の少ない光ファイバセンサを実現できる効果を
有する また、本発明では、光ファイバ素線部に金属または金属
・有機ポリマー混合物被覆を形成することにより、光フ
ァイバセンサの光ロスを小さくすることができ、ＳＮの
良い光ファイバセンサを実現することができる効果を有
する。
とにより、光軸方向の大きさを小さくすることが可能と
なり、この光ファイバセンサを光ファイバ電流センサと
して鉄心コアギャップ中で使用した場合、そのギャップ
を従来より小さくすることができ、高感度でかつ外部磁
界の影響の少ない光ファイバセンサを実現できる効果を
有する また、本発明では、光ファイバ素線部に金属または金属
・有機ポリマー混合物被覆を形成することにより、光フ
ァイバセンサの光ロスを小さくすることができ、ＳＮの
良い光ファイバセンサを実現することができる効果を有
する。
【００８８】また、本発明では、基板により光ファイバ
素線部を含む光ファイバが固定されるため、光ファイバ
の基板からの取り出し口での折れが発生しにくく、機械
的強度の大きな光ファイバセンサを実現できる長所を有
する。
素線部を含む光ファイバが固定されるため、光ファイバ
の基板からの取り出し口での折れが発生しにくく、機械
的強度の大きな光ファイバセンサを実現できる長所を有
する。
【００８９】また、本発明では、温度制御性に優れる抵
抗加熱型の電気式ブロアヒーターを用いることにより、
従来困難であった多成分系光ファイバやプラスチック光
ファイバを再現性よく曲げることが可能となる。
抗加熱型の電気式ブロアヒーターを用いることにより、
従来困難であった多成分系光ファイバやプラスチック光
ファイバを再現性よく曲げることが可能となる。
【００９０】また、本発明では、光ファイバ素線部の基
板への接着には、接着強度の大きなセラミック接着剤、
低融点ガラス又はハンダのいずれかが使用され、また、
光ファイバ心線部の基板への接着には、有機物の接着性
に優れる樹脂接着剤が併用されている事により、光ファ
イバの基板への固定を強固にすることができ、その結
果、信頼性の高い光ファイバセンサを作成することが可
能となる。
板への接着には、接着強度の大きなセラミック接着剤、
低融点ガラス又はハンダのいずれかが使用され、また、
光ファイバ心線部の基板への接着には、有機物の接着性
に優れる樹脂接着剤が併用されている事により、光ファ
イバの基板への固定を強固にすることができ、その結
果、信頼性の高い光ファイバセンサを作成することが可
能となる。
【図１】本発明による第１の実施例の光ファイバセンサ
の構成図
の構成図
【図２】本発明による光ファイバ素線部の曲げ方法を示
す図
す図
【図３】本発明による第１の実施例の組立プロセスの一
部を示す図
部を示す図
【図４】本発明による第１の実施例の組立プロセスの全
体を示す図
体を示す図
【図５】本発明による第１の実施例による光ファイバセ
ンサの印加磁界に対する出力特性と比誤差特性を示す図
ンサの印加磁界に対する出力特性と比誤差特性を示す図
【図６】本発明による第２の実施例の光ファイバセンサ
の構成図
の構成図
【図７】本発明による第３の実施例の光ファイバセンサ
の構成図
の構成図
【図８】本発明による第４の実施例の光ファイバセンサ
の構成図
の構成図
【図９】本発明による第５の実施例の光ファイバセンサ
の構成図
の構成図
【図１０】本発明による第６の実施例の光ファイバセン
サの基板を示す図
サの基板を示す図
【図１１】本発明による第６の実施例の光ファイバセン
サの製造過程を示す図
サの製造過程を示す図
【図１２】本発明による第７の実施例の光ファイバセン
サの構成図
サの構成図
【図１３】本発明による第７の実施例の光ファイバセン
サの構成図
サの構成図
【図１４】光ファイバセンサに用いる鉄心コア（材質：
珪素鋼）のギャップ間隔とギャップ中に発生する磁界強
度の関係を示す図
珪素鋼）のギャップ間隔とギャップ中に発生する磁界強
度の関係を示す図
【図１５】各種開口数（ＮＡ）をパラメータとする光フ
ァイバ素線の曲げ半径と光ロスの関係を示す図
ァイバ素線の曲げ半径と光ロスの関係を示す図
【図１６】各種開口数（ＮＡ）の光ファイバ素線に種々
の大きさの光学素子挿入溝を形成し、その溝にマッチン
グ液を満たした時の、光学素子挿入溝の幅と光ロスの関
係を示す図
の大きさの光学素子挿入溝を形成し、その溝にマッチン
グ液を満たした時の、光学素子挿入溝の幅と光ロスの関
係を示す図
【図１７】光ファイバセンサシステムを電力用途に応用
した場合の構成例を示す図
した場合の構成例を示す図
【図１８】従来の光ファイバセンサの構成図
１０、２０、３０、８０、９０、１８０、１１００ 光
ファイバ心線 １１、２１、３１ 光ファイバ素線 １３、４３、６３、７３、８３、９３、１８３、１１０
３、１２０３、１３０３ 偏光子 １４、４４、６４、７４、８４、９４、１８４、１１０
４、１２０４、１３０４、ガーネッ ト結晶 １５、４５、６５、７５、８５、９５、１８５、１１０
５、１２０５、１３０５ 検光子 １６、２６、３６、４６、６６、７６、８６、９６、１
２０６、１３０６ 光ファイバ素線屈曲部 １７、４７、６７、７７、８７、９７、１１０７、１２
０７、１３０７ 光学素子挿入用溝 １８、３８、４８、６８、７８、８８、９８、１００
８、１２０８、１３０８光ファイバ固定用溝 ７９ まるめ加工部 ２０１ 電気式ブロアヒーター １８２、レンズ １８６ 全反射ミラー １８１ レンズホルダー １８２ フェルール １７０ 電線 １７１ 鉄心コア １７５ 電源部 １７６ 光ファイバ １７７ 光ファイバセンサ（光磁界センサ） １７８ 光検出部 １７９ 信号処理部 ８０１、９０１、１３０１ 光入射部近傍 ８０２、９０２、１３０２ 光出射部近傍 ８０８ 光ファイバ入口近傍 ８０９ 光ファイバ出口近傍 ３９、４９、１００９、１１０９ 基板
ファイバ心線 １１、２１、３１ 光ファイバ素線 １３、４３、６３、７３、８３、９３、１８３、１１０
３、１２０３、１３０３ 偏光子 １４、４４、６４、７４、８４、９４、１８４、１１０
４、１２０４、１３０４、ガーネッ ト結晶 １５、４５、６５、７５、８５、９５、１８５、１１０
５、１２０５、１３０５ 検光子 １６、２６、３６、４６、６６、７６、８６、９６、１
２０６、１３０６ 光ファイバ素線屈曲部 １７、４７、６７、７７、８７、９７、１１０７、１２
０７、１３０７ 光学素子挿入用溝 １８、３８、４８、６８、７８、８８、９８、１００
８、１２０８、１３０８光ファイバ固定用溝 ７９ まるめ加工部 ２０１ 電気式ブロアヒーター １８２、レンズ １８６ 全反射ミラー １８１ レンズホルダー １８２ フェルール １７０ 電線 １７１ 鉄心コア １７５ 電源部 １７６ 光ファイバ １７７ 光ファイバセンサ（光磁界センサ） １７８ 光検出部 １７９ 信号処理部 ８０１、９０１、１３０１ 光入射部近傍 ８０２、９０２、１３０２ 光出射部近傍 ８０８ 光ファイバ入口近傍 ８０９ 光ファイバ出口近傍 ３９、４９、１００９、１１０９ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 29/12 9307−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/032 33/032 15/07 Ａ Ｇ０２Ｂ 6/00 Ｇ０２Ｂ 6/00 Ｂ (72)発明者 吉川 由起子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石塚 訓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (31)
- 【請求項１】 所定の形状に曲げられた光ファイバと、 前記光ファイバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有
する基板と、 前記光ファイバの所定の箇所に設けられた光学素子挿入
部に取り付けられた光学素子とを備えたことを特徴とす
る光ファイバセンサ。 - 【請求項２】 被覆材の無い光ファイバ素線部を有する
光ファイバと、 前記光ファイバ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む
光ファイバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有する
基板と、 前記光ファイバ素線部の所定の箇所に設けられた切断部
分である光学素子挿入部に取り付けられた光学素子とを
備え、 前記光ファイバ素線部は、所定の形状に曲げられて光フ
ァイバ素線屈曲部を形成していることを特徴とする光フ
ァイバセンサ。 - 【請求項３】 前記所定の形状とは、前記光ファイバ素
線部が曲げられて形成している２つの光ファイバ素線屈
曲部により構成される、底部がフラットなＵ字型である
ことを特徴とする請求項２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項４】 前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々
の曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、０．３≦Ｒ≦１５ｍｍである
ことを特徴とする請求項３記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項５】 前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々
の曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、０．３≦Ｒ≦５ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項３記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項６】 前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々
の光ロスの大きさは、５ｄＢ以下であることを特徴とす
る請求項４又は５記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項７】 前記２つの光ファイバ素線屈曲部の各々
について、各光ファイバ素線屈曲部は、ｎ（ｎ＝１，
２，３）個の約９０／ｎ度の屈曲角を有することを特徴
とする請求項３記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項８】 前記所定の形状に応じて、前記光ファイ
バ固定用溝が丸め加工されていることを特徴とする請求
項１又は２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項９】 前記光学素子挿入部近傍を除いた前記光
ファイバ固定用溝の幅は、前記光学素子挿入部近傍にお
ける前記光ファイバ固定用溝と同じ幅か又はそれよりも
広い幅であることを特徴とする請求項１または２記載の
光ファイバセンサ。 - 【請求項１０】 前記光学素子挿入部近傍を除いた前記
光ファイバ固定用溝の幅は、前記光ファイバの直径の
１．０３〜５倍であることを特徴とする請求項１又は２
記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１１】 前記光ファイバは、多成分系光ファイ
バ素線又はプラスチック光ファイバ素線を用いて作られ
たことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバセ
ンサ。 - 【請求項１２】 前記光学素子挿入部の光が進行する方
向の幅Ｌｇ（ｍｍ）は前記光ファイバの開口数ＮＡに対
して、０＜ＮＡ×Ｌｇ≦０．５５の関係を有することを
特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１３】 前記光ファイバ素線部は、金属被覆又
は金属・有機ポリマー混合物被覆が施されていることを
特徴とする請求項２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１４】 前記金属被覆又は前記金属・有機ポリ
マー混合物被覆の金属は、少なくともニッケル、銀、
金、白金、銅又はアルミの内の１種類以上の金属を用い
て作られていることを特徴とする請求項１３記載の光フ
ァイバセンサ。 - 【請求項１５】 前記光学素子に、磁気光学効果を有す
るガーネット結晶を用いることを特徴とする請求項１又
は２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１６】 前記光学素子に、電気光学効果を有す
る誘電体結晶又は液晶材料を用いることを特徴とする請
求項１又は２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１７】 前記光学素子に、主面が長方形である
偏光子及び／又は検光子を用いることを特徴とする請求
項１又は２記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項１８】 光ファイバを所定の形状に曲げ、 前記光ファイバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有
する基板に、前記光ファイバを固定し、 前記光ファイバの所定の部分に光学素子挿入部を形成
し、 その光学素子挿入部に光学素子を取り付けることを特徴
とする光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項１９】 被覆材の無い光ファイバ素線部を有す
る光ファイバを所定の形状に曲げ、 前記光ファイバ素線部又は前記光ファイバ素線部を含む
光ファイバを固定する為の光ファイバ固定用溝を有する
基板に、前記光ファイバ素線部又は前記光ファイバ素線
部を含む光ファイバを固定し、 前記光ファイバ素線部の所定の部分に光学素子挿入部を
形成するため、その所定の部分を切断し、 その切断された光学素子挿入部に光学素子を取り付ける
ことを特徴とする光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２０】 軸付き砥石及びグラインダーを用い
て、前記所定の形状に応じて、前記光ファイバ固定用溝
を丸め加工することを特徴とする請求項１８又は１９記
載の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２１】 電気式ブロアヒーターを用いて、前記
光ファイバ素線部を前記所定の形状に曲げることを特徴
とする請求項１９記載の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２２】 多成分系光ファイバ素線を用いて前記
光ファイバを作製し、 温風の温度が４５０〜６００℃である電気式ブロアヒー
ターを用いて、その光ファイバの光ファイバ素線部を前
記所定の形状に曲げることを特徴とする請求項１９記載
の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２３】 プラスチック光ファイバ素線を用いて
前記光ファイバを作製し、 温風の温度が８０〜２５０℃である電気式ブロアヒータ
ーを用いて、その光ファイバの光ファイバ素線部を前記
所定の形状に曲げることを特徴とする請求項１９記載の
光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２４】 前記固定には、少なくともセラミック
接着剤、ハンダ、低融点ガラス又は樹脂接着剤のうちの
１種類以上が用いられることを特徴とする請求項１８又
は１９記載の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２５】 サンドブラストを用いて、前記光ファ
イバ固定用溝を形成することを特徴とする請求項１８又
は１９記載の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２６】 金型成形方法を用いて、前記光ファイ
バ固定用溝を有する前記基板を作製することを特徴とす
る請求項１８又は１９記載の光ファイバセンサの製造方
法。 - 【請求項２７】 エッチングを用いて、前記光ファイバ
固定用溝を形成することを特徴とする請求項１８又は１
９記載の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２８】 加工速度が０．０１〜１ｍｍ／ｓｅｃ
である回転式ブレードソーを用いて、前記光学素子挿入
部を切断することを特徴とする請求項１８又は１９記載
の光ファイバセンサの製造方法。 - 【請求項２９】 前記回転式ブレードソーに用いられる
刃の砥粒の粒度が、＃２００〜＃４０００であることを
特徴とする請求項２８記載の光ファイバセンサの製造方
法。 - 【請求項３０】 金属ペースト塗布により、前記光ファ
イバ素線部に金属・有機ポリマー混合物被覆を形成する
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバセンサの
製造方法。 - 【請求項３１】 少なくとも銀鏡反応、メッキ又は蒸着
の内の１種類以上の方法により、前記光ファイバ素線部
に金属被覆を形成することを特徴とする請求項１９記載
の光ファイバセンサの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10646795A JP3258520B2 (ja) | 1994-12-12 | 1995-04-28 | 光ファイバセンサ及びその製造方法 |
| KR1019950013792A KR100212088B1 (ko) | 1994-12-12 | 1995-05-30 | 광파이버센서 및 그 제조방법 |
| DE69534442T DE69534442T2 (de) | 1994-12-12 | 1995-06-30 | Faseroptischer Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US08/497,353 US5699461A (en) | 1994-12-12 | 1995-06-30 | Optical fiber sensors and method for making the same |
| EP95110251A EP0717294B1 (en) | 1994-12-12 | 1995-06-30 | Optical fiber sensors and method for making the same |
| TW084106989A TW310379B (ja) | 1994-12-12 | 1995-07-06 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-307415 | 1994-12-12 | ||
| JP30741594 | 1994-12-12 | ||
| JP10646795A JP3258520B2 (ja) | 1994-12-12 | 1995-04-28 | 光ファイバセンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219825A true JPH08219825A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3258520B2 JP3258520B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=26446579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10646795A Expired - Fee Related JP3258520B2 (ja) | 1994-12-12 | 1995-04-28 | 光ファイバセンサ及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5699461A (ja) |
| EP (1) | EP0717294B1 (ja) |
| JP (1) | JP3258520B2 (ja) |
| KR (1) | KR100212088B1 (ja) |
| DE (1) | DE69534442T2 (ja) |
| TW (1) | TW310379B (ja) |
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