JPS62127665A - 光フアイバの一端に超音波及び光を導入する装置 - Google Patents

光フアイバの一端に超音波及び光を導入する装置

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JPS62127665A
JPS62127665A JP60267234A JP26723485A JPS62127665A JP S62127665 A JPS62127665 A JP S62127665A JP 60267234 A JP60267234 A JP 60267234A JP 26723485 A JP26723485 A JP 26723485A JP S62127665 A JPS62127665 A JP S62127665A
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JP
Japan
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optical fiber
light
transducer
medium
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP60267234A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Hatori
正美 羽鳥
Tomoyuki Kikukawa
知之 菊川
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Publication date
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (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】 (産業上の利用分野) 本発明は5、超音波と光とを用いて光ファイバケーブル
の障害点探索をする障害点探索装置において。超音波と
光どを光ファイバケーブルの一端に導入させる導入装置
に関f乙ものである1、(従来の技術λ 従来技術な] (発明μ解決1xつと−4−会、問題点)超音波と光と
ケ用いて+:7アイバケー7I゛ルの障害点を探索−f
る障害点探索装置πおいてv、1.被測定首ンマイ・τ
づ・−一−ブ、Jlの一端から超音波と光とイ郁]別に
効率上〈導入マーることが望tflる。
本発明は上記の点に鑑みなさnたもので、超音波と光と
?被測定光ファイバケーブルの一端に効率よくそnぞれ
導入するようにした光ファイバの一端に超音波及び光音
導入する装#を提供することを目的としている。
(問題点を解決するだめの手段) そのため本発明の光ファイバの一端に超音波及び光?導
入する装#け相互に隔ptされた第1及rh第2の電極
と、該第1及び第2の電極の間に配置さj、だトランス
デユーサと、該トランスデユーサから発生した超音波が
上記光ファイバの一端に向って収束さnる収束媒体とを
備え、上記光ファイバの一端に光を導入させるため上記
第1及び第2の電極トランスデューサ、収束媒体を光透
過材で構成し、或いは上記第1及び第2の電極トランス
デューサ、収束媒体に貫通孔が穿設さnてなることを特
徴としている。
以下図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
(実施例) 第1図(A)、 (B)は本発明に係る一実施例の説明
断面図、第2図(A) 、 (R)ないし第4図(A)
 、 (El)は本発明に係る他の実施例の断面図及び
説明図、第5図。
第6図に超音波と光と7用いて光ファイバの障害点探索
ができることを説明するための原理説明図である。
本発明の光ファイバの一端に超音波及び光音導入する装
置全説明する前に、超音波と光と會用いて光ファイバの
障害点を検出することができることの説明′ff−する
その原理を説明するための第5図、第6図において、光
ファイバ1の一端から超音波パルス全導入すると、該超
音波パルス2に光ファイバI内をその固有の速度Vで第
5図に示さn、た矢印方向に伝搬1.てゆく。寸だ、超
音波パルス2を導入した光ファイバlの同一端面から、
成る一定の間隔で、超音波パルス2の伝搬速度に比べ極
めて高速の光パルス全導入、すなわち入射させると、先
行する超音波パルス2の疎密波VCよって核光パルスの
一部が散乱さn、後方散乱光となって光ファイバ1の入
射端側へ戻ってくる。
今、超音波パルス2が光ファイバ1に導入さnた時刻?
Toと171時刻71に入射さnた光パルスP。
の超音波パルス2で散乱さnた後方散乱光の受光レベル
の大きさ全り、とする。光ファイバIVc入射さnる光
パルスの成る一定の間隔全ΔTとしたとき。
次の光パルスP2が光7アイパLに入射さnる時刻T2
においては、先行する超音波パルス2け第5図に示さn
だ矢印の方向へΔTV移動した状態になっている。超音
波パルス2が伝搬する光ファイバ1に破断点等の不連続
点が無いとき、該超音波パルス2に時間T、の時と同じ
伝搬状態が保持さ1.でいる。
従って時刻T2に入射さnる光パルスP2 の超音波パ
ルス2で散乱さnた後方散乱光の受光レベルの大きさL
2tri、前の光パルスP1の受光レベルの大きさLl
と大体同一となる。以下同様にして光ファイバt’6伝
搬する超音波パルス2の伝搬状態の変fヒが生じないな
らば、すなわち光ファイバlに破断点等の不連続点がな
け1.ば、成る一定の間隔ΔTごとに入射さnる光パル
スの超音波パルス2で散乱さnた後方散乱光の各受光レ
ベルの大きさに、第6図に示さ1ている如くはソ同一と
なり、連続性を有する。
ところで、第5図に示さnた如く、超音波パルス及び光
パルスの導入及び入射端から距離Dxの位置に不連続点
、例えば破断点3が光ファイバlに存在する場合、轟該
破断点3の位置に超音波パルス2が到達したとき、この
時この位置での超音波パルス2の伝搬状態が変化する。
従って超音波パルス2が破断点3に到達した時点におけ
る光ファイバエに入射される光パルスPiの後方散乱光
の受光レベルの大きさLifl、そn以的の受光レベル
の大きさと異なり、第6図図示の如く段差が生じ、不連
続点が発生する。この受光レベルの不連続点が生じる光
パルスの入射時刻ヲTiとすると、光の伝搬速度が超音
波の伝搬速度に比べ非常に速く、光が光ファイバ1の入
射端から破断虚3まで往復するに要する時間を無視する
ことができるので、光ファイバJの入射端から破断点3
までの距離Diに次の式で求めらする。
r)i =V(Ti−ηρ ここでvH前述の光ファイバの音速、Toは超音波パル
ス導入時の時刻である。
このようにして光ファイバ1の一端から超音波パルスと
光パルスとを送信し、光パルスの超音波パルスで散乱し
て戻ってくる後方散乱光の受光レベルの変fヒで光ファ
イバ内に存在する破断点等の不連続点を探索することが
でき、その不連続点までの距離全上式より求めることが
できるのである。
上記の説明から判るように超音波と光とを用いて光ファ
イバケーブルの障害点全探索する装置において、光ファ
イバの一端から効率よく超音波と光とを導入する装置を
必要とする。
第1図ないし第4図において21は光コネクタ、″ 2
2は光ファイバであって超音波と光とが導入さnるべき
端面全有するもの、23は収束媒体で、例えば石英ガラ
スまたは水晶等の導波部材で構成されたもの、24.2
5に電極、26は超音波全発生する例えばObSまたは
LiNbO3のような圧電素子のトランスデユーサ、2
7は接せ部材、28は貫辿孔であって光ビームの通路で
ある。
第1図の構Fi′iに全体的に円すい形状をしており、
電極24.25及びトランスデユーサ26がいずnも曲
面上に形原されている。トランスデユーサ26から発生
し5た超音波が、その超音波エネルギーに最も自然な形
で無理なく光ファイバ22へ向けて収束さnる形状が採
らnている。
電極24.25は光ファイバ21の端面を中心とする球
状の面を呈して半径方向に相互に隔置され、こTらの電
極24と25との間に超音波を発生させる圧電素子のト
ランスデユーサ26が配置される。電極24側VCは超
音波を収束させる収束媒体23が設けら1、該収束媒体
23の一端は光ファイバ22の端面に接続さtl、接合
部材27によって収束媒体23と光コネクタ21の光7
アイパ22とが一体的に保持さnている。
電極24と25との間に高周波信号を印加するとトラン
スデューサ26から超音波が発生する。
そして該超音波は収束媒体23で収束され、光ファイバ
22に導入さnる。
第1図(A) Vcおいては、1電極24及び25.ト
ランスデユーサ26.収束媒体23共に光を透過させる
光透過性の材質が用いらnる。従って図示さn、でいな
いレーザ装置からの光ビーム、すなわち光パルスけこn
らの電極25.トランスデユーサ26、電極24.収束
媒体23ケ介して光ファイバ22へ入射さnる。なお収
束媒体23はレンズの役割も兼ねる働きケする。
一方第1図(B)においては、光ファイバ22の光軸延
長線上に光ビーム全通過させるための貫通孔28が、一
体的に形取さn、た電極25.トランスデユーサ26.
電極24.収束媒体23に穿設さnている。従って図示
さnていないレーザ装置からの光ビーム、すなわち光パ
ルスは貫通孔28を違って光ファイバ22へ入射さnる
。なお第1図(B)のように光ビーム全通過させるため
の貫通孔28が穿設さnている:IA付け、を極24及
び25.トランスジューサ2日、収束媒体23に必ず]
も光透過性の材質であることを要し1.ない。
第2図は複数個(例えば5個)のトランスデユーサ26
が配置さnた実施例である。トランスデユーサ2日の配
置に、第2図(B)図示の如く周囲に4個トランスデユ
ーサ26全配置F−1中央部にも1個トランスデユーサ
26を配置した構造であるがトランスデューサ26の数
は5個に限定さnず、またその配置も適宜に設けること
ができる。
この実施例では、複数個のトランスデユーサ26け電極
24.25ケそnぞn直列接続することによりトランス
デューサの純抵抗分を高めることができる。捷だ、各ト
ランスデユーサ26から光ファイバ22までの距離が等
しく作らnているので、超音波の位相を容易にそろえる
ことができる。
第1図のs甘と同様に超音波エネルギーを収束できるが
トランスデューサ26が曲面を持たないので、製作が容
易である。
電極24及び25.トランスデユーサ26.収束媒体2
3共に光音透過させる光透過性の材質が用vt−,nる
ことは第1図の場せと同様である。図示さnていないレ
ーザ装置からの光ビーム、丁なわち光パルスσ、入射さ
れたトランスデューサ261:)!’825 、 ) 
ランステューサ26 、 WWi、24 。
収束媒体23を介して光ファイバ22へ入射さnる。
なお、第2図には図示さnていないが、一体重に形放さ
jだ電極25.トランスデユーサ2日。
11極24.収束媒体231F−1光ビームを通過させ
るための貫通孔全第1aYl(8)の如く光ファイバ2
2の光軸延長線上に穿設した構造としてもよい。光ビー
ム全通過させるための貫通孔が穿設さnている傷付は、
[椿24及び25.トランスデユーサ26、収束媒体2
3け必ず(も光透過性の材質であることを第1図(R)
と同様要しない。
第3図は、第」図の電極24.25及びトランスデユー
サ2日の曲面が平面に形成さnた構造のものである。こ
のような堝せ、トランスデューザ26が平面であること
からトランスデューサ素子の大きさを数wx (W径)
稈変と太ぎく選ぶことができ、製造しやすい利点がある
電極24及び25.トランスゲユーザ2日、収東媒体2
3共に光音透過させる光透過性の材質が用いらnること
は第1図の傷付と同様である。図示さnていないレーザ
装置かC)の光ビーム、丁lわち光パルスは5M極25
.トランスデューザ2F+ 、@極24.収束媒体23
に介し〜で光ファイバ22へ入射さnる。
なお、第3図には図示さn、ていないが、一体重に形成
さn fc電極25.トランスデユーサ26゜電極24
.収束媒体23[、光ビームを通過させるための貫通孔
全第1図(Blの如く光ファイバ22の光軸延長線上に
穿設した構造としてもLい。
第4図け、収束媒体23がlff1図に示さnた形状を
有するものであり、収束媒体23の曲面部23aでトラ
ンスデューサ26から発生[7だ超音波汀。
光が凹面鏡で反射イるときのように反射1〜で、その後
収束しながら超音波が光7アイパ22に導入さf[る構
造が採ら1ている。
電極24及び25.トランスデユーサ26.収束媒体2
3共に光音通過させる光透過性の材質音用いnば、同図
の矢印X方向、すなわち電極25側から光ビームを入射
させることができる。このときtr極25.トランスデ
ユーサ261M極24全通過した光パルスは収束媒体2
3の曲面部23aまで直進し、該曲面部23a″T:全
反射さn光ファイバ22へ入射することになる。寸だ光
ビームは同図の矢印Y方向5丁なわち収束媒体23の曲
面23a側からも入射させることができる。この傷付、
@極24及び25.トランスデユーサ2日は必ずしも光
透過性の材質であることを要しない。
なお第4図には図示さnていないが、光ビームを通過さ
せるための貫通孔全収束媒体23VC,光ファイバ22
の光軸延長上の位置に穿設した構造としてもよい。
(発明の効果〕 以上説明1−だ如く、本発明によnばトランスデューサ
から発生した超音波?収束させた形態で効率よく光ファ
イバの一端に導入させることができ、かつ同時に光ビー
ムも光ファイバの同一端面に入射させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図I(A)、 (B)は本発明に係る一実施例の説
明断面り1、@2図(A)、 (R’)ないし、第4図
(A) 、 (B)は本発明に係る仙の実施例の断面図
及び訣明図、第5図。 第6図は超音波と光とを周いて光ファイバの障害点探索
ができることを説明するだめの原胛説明図である。 図中、1は光ファイバ、2げ超音波本シパルス、3は破
断点、21は光コネクタ、22け光ファイバ、23け収
束媒体、24.25はI!F□fF% 26はトランス
デユーサ、27は接@一部材、28は貫通孔である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバの一端に超音波及び光を導入する装置
    であつて:相互に隔置された第1及び第2の電極と;該
    第1及び第2の電極の間に配置されたトランスデューサ
    と;該トランスデューサから発生した超音波が上記光フ
    ァイバの一端に向つて収束される収束媒体とを備え;上
    記光ファイバの一端に光を導入させるため上記第1及び
    第2の電極、トランスデューサ及び収束媒体が光透過材
    で構成された光ファイバの一端に超音波及び光を導入す
    る装置。
  2. (2)光ファイバの一端に超音波及び光を導入する装置
    であつて:相互に隔置された第1及び第2の電極と;該
    第1及び第2の電極の間に配置されたトランスデューサ
    と;該トランスデューサから発生した超音波が上記光フ
    ァイバの一端に向つて収束される収束媒体とを備え;上
    記光ファイバの一端に光を導入させるため上記第1及び
    第2の電極、トランスデューサ又は収束媒体の少なくと
    もいずれか一つが光を透過させるための貫通孔を有し、
    他が光透過材でなることを特徴とする光ファイバの一端
    に超音波及び光を導入する装置。
JP60267234A 1985-11-29 1985-11-29 光フアイバの一端に超音波及び光を導入する装置 Pending JPS62127665A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH022921A (ja) * 1987-11-27 1990-01-08 Cogent Ltd 超音波でサンプルを調査する装置
US5486170A (en) * 1992-10-26 1996-01-23 Ultrasonic Sensing And Monitoring Systems Medical catheter using optical fibers that transmit both laser energy and ultrasonic imaging signals
US5916210A (en) * 1990-01-26 1999-06-29 Intraluminal Therapeutics, Inc. Catheter for laser treatment of atherosclerotic plaque and other tissue abnormalities
US6230568B1 (en) * 1992-02-07 2001-05-15 Ultrasonic Sensing And Monitoring Systems, Inc. Method and apparatus for ultrasonic inspection of inaccessible areas
JP2007047180A (ja) * 1995-06-07 2007-02-22 Panametrics Inc 超音波行路バンドル及びシステム

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