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JP7487602B2 - Optical Waveguides for Sensors - Google Patents
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JP7487602B2 - Optical Waveguides for Sensors - Google Patents

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Description

本発明は、センサー用光導波路に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide for a sensor.

特許文献1には、建築物のような構造物の健全性を評価するため、構造物の歪を計測するセンシングシステムが開示されている。このセンシングシステムは、光源と、受光部と、光分岐器と、光学フィルターと、センサーと、を備えている。このようなセンシングシステムでは、センサーを構造物に取り付け、センサーにおける透過光の損失量に基づいて、構造物の歪を計測する。 Patent Document 1 discloses a sensing system that measures the distortion of a structure, such as a building, in order to evaluate the soundness of the structure. This sensing system includes a light source, a light receiving unit, an optical splitter, an optical filter, and a sensor. In such a sensing system, the sensor is attached to the structure, and the distortion of the structure is measured based on the amount of loss of light transmitted through the sensor.

特開2006-010449号公報JP 2006-010449 A

特許文献1に記載のセンシングシステムでは、センサーが光ファイバーで構成されている。このため、センサーで歪を計測することができるのは、センサー周辺の線状の領域に限られる。このような制約に鑑み、より広い範囲で歪を計測することへの要請がある。 In the sensing system described in Patent Document 1, the sensor is composed of optical fiber. Therefore, the strain that can be measured by the sensor is limited to a linear area around the sensor. In view of this restriction, there is a demand for measuring strain over a wider range.

また、センサー同士を並列させることにより、センサーを並べた方向において歪の位置情報を取得することができる。しかしながら、位置情報の分解能を十分に高めるためには、多数のセンサーが必要になる。 In addition, by arranging the sensors in parallel, it is possible to obtain positional information of the strain in the direction in which the sensors are arranged. However, in order to sufficiently increase the resolution of the positional information, a large number of sensors are required.

本発明の目的は、より広い範囲で、または、より高い分解能で、被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムを実現可能なセンサー用光導波路を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an optical waveguide for a sensor that can realize a sensing system that detects mechanical or thermal changes in an adherend over a wider range or with higher resolution.

このような目的は、下記(1)~(5)の本発明により達成される。
(1) 被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
を備える単位コア部を少なくとも1つ有し、
前記第1センシングコア部および前記第2センシングコア部は、互いに径が異なることを特徴とするセンサー用光導波路。
These objects can be achieved by the present invention described below in (1) to (5) .
(1) An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and used in a sensing system for detecting a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
At least one unit core portion having
The optical waveguide for a sensor , wherein the first sensing core portion and the second sensing core portion have different diameters .

(2) 前記単位コア部は、
前記第1センシングコア部および前記第2センシングコア部と並列する第3センシングコア部を有し、
前記第3センシングコア部の径は、前記第1センシングコア部の径と前記第2センシングコア部の径との和より大きい上記(1)に記載のセンサー用光導波路。
(2) The unit core portion is
a third sensing core portion parallel to the first sensing core portion and the second sensing core portion;
The optical waveguide for a sensor according to (1) above, wherein the diameter of the third sensing core portion is larger than the sum of the diameters of the first sensing core portion and the second sensing core portion.

(3) 被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
前記第1センシングコア部に設けられ、前記第1センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第1減光部と、
を備える単位コア部を少なくとも1つ有することを特徴とするセンサー用光導波路。
(3) An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and used in a sensing system that detects a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
a first attenuation section provided in the first sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the first sensing core section;
1. An optical waveguide for a sensor comprising at least one unit core portion comprising :

(4) 前記単位コア部は、
前記第2センシングコア部と並列する第3センシングコア部および第4センシングコア部と、
前記第2センシングコア部に設けられ、前記第2センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第2減光部と、
前記第3センシングコア部に設けられ、前記第3センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第3減光部と、
を有し、
前記結合部は、前記第1減光部による減光後の光量と、前記第2減光部による減光後の光量と、前記第3減光部による減光後の光量と、前記第4センシングコア部を伝搬する光の光量と、を合わせて前記出射コア部に結合させるように構成されている上記(3)に記載のセンサー用光導波路。
(4) The unit core portion is
a third sensing core portion and a fourth sensing core portion arranged in parallel with the second sensing core portion;
a second attenuation section provided in the second sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the second sensing core section;
a third attenuation section provided in the third sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the third sensing core section;
having
The optical waveguide for a sensor described in (3) above, wherein the coupling section is configured to couple to the emission core section the amount of light after dimming by the first dimming section, the amount of light after dimming by the second dimming section, the amount of light after dimming by the third dimming section, and the amount of light propagating through the fourth sensing core section.

(5) 被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
を備える第1単位コア部、第2単位コア部および第3単位コア部を有し、
前記第1単位コア部、前記第2単位コア部および前記第3単位コア部は、この順で並んでおり、
前記第2単位コア部は、前記第2単位コア部の前記第1センシングコア部を分岐して、分岐後の一方を前記第1単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させ、分岐後の他方を前記第2単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させる構造を有し、
前記第3単位コア部は、前記第3単位コア部の前記第1センシングコア部を分岐して、分岐後の一方を前記第2単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させ、分岐後の他方を前記第3単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させる構造を有することを特徴とするセンサー用光導波路。
(5) An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and used in a sensing system that detects a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
a first unit core portion, a second unit core portion and a third unit core portion,
the first unit core portion, the second unit core portion, and the third unit core portion are arranged in this order;
the second unit core portion has a structure in which the first sensing core portion of the second unit core portion is branched, one of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the first unit core portion, and the other of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the second unit core portion,
The third unit core portion is an optical waveguide for a sensor characterized in that it has a structure in which the first sensing core portion of the third unit core portion is branched, one of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the second unit core portion, and the other branched portion is coupled to the second sensing core portion of the third unit core portion.

本発明によれば、より広い範囲で、または、より高い位置分解能で、被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムを実現可能なセンサー用光導波路が得られる。 The present invention provides an optical waveguide for a sensor that can realize a sensing system that detects mechanical or thermal changes in an adherend over a wider range or with higher position resolution.

第1実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the optical waveguide for the sensor according to the first embodiment. 図1に示すセンサー用光導波路の部分拡大斜視図である。FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the optical waveguide for a sensor shown in FIG. 1 . 図1に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための断面図である。2 is a cross-sectional view for explaining a method of using the optical waveguide for a sensor shown in FIG. 1. FIG. 図1に示すセンサー用導波路の使用方法を説明するための平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining a method of using the sensor waveguide shown in FIG. 1 . 第2実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a second embodiment. 第3実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a third embodiment. 第4実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a fourth embodiment. 図7に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための平面図である。8 is a plan view for explaining a method of using the optical waveguide for the sensor shown in FIG. 7. FIG. 図7に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための平面図である。8 is a plan view for explaining a method of using the optical waveguide for the sensor shown in FIG. 7. FIG. 第5実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a fifth embodiment. 第5実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a fifth embodiment. 第6実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a sixth embodiment. 図12に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための平面図である。13 is a plan view for explaining a method of using the optical waveguide for the sensor shown in FIG. 12. FIG.

以下、本発明のセンサー用光導波路について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 The optical waveguide for sensors of the present invention will be described in detail below based on the preferred embodiment shown in the attached drawings.

1.第1実施形態
まず、第1実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
1. First Embodiment First, an optical waveguide for a sensor according to a first embodiment will be described.

図1は、第1実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。図2は、図1に示すセンサー用光導波路の部分拡大斜視図である。図3は、図1に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための断面図である。図4は、図1に示すセンサー用導波路の使用方法を説明するための平面図である。なお、各図では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を設定し、矢印で示している。また、Z軸を表す矢印の先端側を「上」といい、基端側を「下」という。 Figure 1 is a plan view showing a sensor optical waveguide according to the first embodiment. Figure 2 is a partially enlarged perspective view of the sensor optical waveguide shown in Figure 1. Figure 3 is a cross-sectional view for explaining a method of using the sensor optical waveguide shown in Figure 1. Figure 4 is a plan view for explaining a method of using the sensor waveguide shown in Figure 1. In each figure, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis are set as three mutually orthogonal axes, and are indicated by arrows. The tip side of the arrow representing the Z-axis is referred to as "upper", and the base end side is referred to as "lower".

本実施形態に係るセンサー用光導波路1は、図2の下方から、第1カバー層18、クラッド層11、コア層13、クラッド層12、および第2カバー層19がこの順で積層されたシート状をなす積層体である。各層は、X-Y面と平行に広がっている。コア層13中には、図1に示すように、長尺状のコア部14と、コア部14の側面に隣接する複数の側面クラッド部15と、が形成されている。長尺状のコア部14は、3つの単位コア部10に分かれている。各単位コア部10は、Y軸に沿って延在するとともに、X軸に沿って並んでいる。 The optical waveguide 1 for a sensor according to this embodiment is a sheet-like laminate in which a first cover layer 18, a cladding layer 11, a core layer 13, a cladding layer 12, and a second cover layer 19 are laminated in this order from the bottom in FIG. 2. Each layer extends parallel to the X-Y plane. As shown in FIG. 1, an elongated core portion 14 and a plurality of side cladding portions 15 adjacent to the side of the core portion 14 are formed in the core layer 13. The elongated core portion 14 is divided into three unit core portions 10. Each unit core portion 10 extends along the Y axis and is aligned along the X axis.

センサー用光導波路1の外縁の形状は、特に限定されず、正方形、六角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形、その他の形状であってもよいが、図1では長方形である。そして、前述したコア層13のうち、Y軸と直交する2つの端面に、コア部14の両端が露出している。 The shape of the outer edge of the optical waveguide 1 for the sensor is not particularly limited, and may be a polygon such as a square or hexagon, a circle such as a perfect circle, an ellipse, or an oval, or any other shape, but in FIG. 1 it is a rectangle. And, both ends of the core portion 14 are exposed on the two end faces of the aforementioned core layer 13 that are perpendicular to the Y axis.

このようなセンサー用光導波路1は、図3に示すように、第1カバー層18の下面を接着面101として、被着体9に接着するように用いられる。接着面101と被着体9との間には、必要に応じて図3に示す接着層2を介在させてもよい。接着層2の接着性を利用して、センサー用光導波路1を被着体9に固定することができる。 As shown in FIG. 3, such an optical waveguide 1 for a sensor is used to adhere to an adherend 9 with the underside of the first cover layer 18 serving as an adhesive surface 101. If necessary, an adhesive layer 2 shown in FIG. 3 may be interposed between the adhesive surface 101 and the adherend 9. The adhesive properties of the adhesive layer 2 can be used to fix the optical waveguide 1 for a sensor to the adherend 9.

センサー用光導波路1は、被着体9に貼り付けられることにより、被着体9の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムを実現する。具体的には、このセンシングシステムでは、被着体9にセンサー用光導波路1を貼り付けた状態で、センサー用光導波路1のコア部14に光を連続的または断続的に入射する。光を入射している状態で、被着体9に機械的または熱的な変化があると、コア部14から出射する光量、すなわち出射光量が変化する。機械的または熱的な変化は、被着体9の異常に伴って発生することが多い。したがって、コア部14から出射する光量の変化を捉えることにより、被着体9の異常を検出し得るセンシングシステムを実現することができる。 The optical waveguide for sensor 1 is attached to the adherend 9 to realize a sensing system that detects mechanical or thermal changes in the adherend 9. Specifically, in this sensing system, light is continuously or intermittently incident on the core portion 14 of the optical waveguide for sensor 1 with the optical waveguide for sensor 1 attached to the adherend 9. If a mechanical or thermal change occurs in the adherend 9 while light is being incident, the amount of light emitted from the core portion 14, i.e., the amount of emitted light, changes. Mechanical or thermal changes often occur in association with an abnormality in the adherend 9. Therefore, a sensing system that can detect an abnormality in the adherend 9 can be realized by capturing the change in the amount of light emitted from the core portion 14.

以下、センサー用光導波路1の各部についてさらに詳述する。
1.1.コア層
コア部14は、図2に示すように、その側面が、側面クラッド部15およびクラッド層11、12で囲まれている。そして、コア部14の屈折率は、側面クラッド部15やクラッド層11、12の屈折率よりも高くなっている。これにより、コア部14に光を閉じ込めて伝搬させることができる。
Each part of the optical waveguide for the sensor 1 will be described in further detail below.
2, the side surfaces of the core 14 are surrounded by the side cladding 15 and the cladding layers 11 and 12. The refractive index of the core 14 is higher than the refractive indexes of the side cladding 15 and the cladding layers 11 and 12. This allows light to be confined in the core 14 and propagated therethrough.

コア層13において、コア部14の光路に直交する面内における屈折率分布は、いかなる分布であってもよく、例えば屈折率が不連続的に変化した、いわゆるステップインデックス(SI)型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化した、いわゆるグレーデッドインデックス(GI)型の分布であってもよい。 In the core layer 13, the refractive index distribution in the plane perpendicular to the optical path of the core portion 14 may be any distribution, for example, a so-called step index (SI) type distribution in which the refractive index changes discontinuously, or a so-called graded index (GI) type distribution in which the refractive index changes continuously.

Y-Z面によるコア部14の断面形状、つまりコア部14の横断面形状は、特に限定されないが、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、その他の異形状が挙げられる。 The cross-sectional shape of the core portion 14 in the Y-Z plane, i.e., the transverse cross-sectional shape of the core portion 14, is not particularly limited, but examples include circles such as perfect circles, ellipses, and ovals, polygons such as triangles, squares, pentagons, and hexagons, and other irregular shapes.

コア層13の平均厚さは、特に限定されないが、1~200μm程度であるのが好ましく、5~100μm程度であるのがより好ましく、10~70μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア部14に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。 The average thickness of the core layer 13 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and even more preferably about 10 to 70 μm. This ensures the optical characteristics and mechanical strength required for the core portion 14.

コア層13の構成材料(主材料)としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。なお、樹脂材料には、異なる組成のものを組み合わせた複合材料も用いられる。また、本明細書において「主材料」とは、構成材料の50質量%以上を占める材料のことをいい、好ましくは70質量%以上を占める材料のことをいう。 Examples of materials (main materials) constituting the core layer 13 include various resin materials such as acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, cyclic ether resins such as epoxy resins and oxetane resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, silicone resins, fluorine resins, polyurethanes, polyolefin resins, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyesters such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfones, polyethers, and cyclic olefin resins such as benzocyclobutene resins and norbornene resins. In addition, composite materials that combine materials with different compositions are also used as resin materials. In addition, in this specification, the "main material" refers to a material that accounts for 50% or more by mass of the constituent materials, and preferably a material that accounts for 70% or more by mass.

1.2.クラッド層
クラッド層11、12の平均厚さは、それぞれ1~200μm程度であるのが好ましく、3~100μm程度であるのがより好ましく、5~60μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、クラッド層11、12に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。
The average thickness of each of the cladding layers 11 and 12 is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 3 to 100 μm, and even more preferably about 5 to 60 μm, so that the optical properties and mechanical strength required for the cladding layers 11 and 12 are ensured.

また、クラッド層11、12の主材料は、例えば、前述したコア層13の構成材料として挙げた材料から適宜選択して用いられる。 The main material of the clad layers 11 and 12 is appropriately selected from the materials listed above as the constituent materials of the core layer 13.

なお、クラッド層11、12は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。このとき、例えばコア層13が外気(空気)に曝されていれば、その外気がクラッド層11、12として機能する。 Note that the clad layers 11 and 12 may be provided as necessary, and may be omitted. In this case, for example, if the core layer 13 is exposed to the outside air (air), the outside air functions as the clad layers 11 and 12.

本実施形態に係るセンサー用光導波路1は、コア層13と第1カバー層18との間に設けられているクラッド層11と、コア層13と第2カバー層19との間に設けられているクラッド層12と、を有しているので、コア部14とその外部との間で、安定した屈折率差を形成し、維持することができる。このため、コア部14の伝送効率をより高めることができる。 The optical waveguide 1 for a sensor according to this embodiment has a cladding layer 11 provided between the core layer 13 and the first cover layer 18, and a cladding layer 12 provided between the core layer 13 and the second cover layer 19, so that a stable refractive index difference can be formed and maintained between the core portion 14 and its outside. This makes it possible to further increase the transmission efficiency of the core portion 14.

クラッド層11、12のいずれか一方または双方は、側面クラッド部15と一体になっていてもよい。 Either or both of the cladding layers 11 and 12 may be integral with the side cladding portion 15.

1.3.カバー層
第1カバー層18は、クラッド層11の下面に設けられている。第2カバー層19は、クラッド層12の上面に設けられている。このような第1カバー層18および第2カバー層19を設けることにより、コア層13やクラッド層11、12を保護し、外部環境等に起因したコア部14の伝送効率の低下を抑制することができる。
1.3 Cover Layer The first cover layer 18 is provided on the lower surface of the cladding layer 11. The second cover layer 19 is provided on the upper surface of the cladding layer 12. By providing such first cover layer 18 and second cover layer 19, the core layer 13 and the cladding layers 11 and 12 can be protected, and a decrease in the transmission efficiency of the core section 14 caused by the external environment, etc. can be suppressed.

第1カバー層18および第2カバー層19の平均厚さは、特に限定されないが、1~200μm程度であるのが好ましく、3~100μm程度であるのがより好ましく、5~50μm程度であるのがさらに好ましい。 The average thickness of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 3 to 100 μm, and even more preferably about 5 to 50 μm.

第1カバー層18および第2カバー層19は、互いに同じ構成であっても互いに異なる構成であってもよい。例えば、第1カバー層18および第2カバー層19は、平均厚さが互いに同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。第1カバー層18および第2カバー層19の少なくとも一方は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。 The first cover layer 18 and the second cover layer 19 may have the same configuration as each other or different configurations. For example, the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may have the same average thickness as each other or different average thicknesses. At least one of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may be provided as necessary, and may be omitted.

第1カバー層18および第2カバー層19の主材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。 The main material of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may be, for example, a material containing various resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polyolefins such as polypropylene, polyimide, polyamide, etc.

このうち、第1カバー層18および第2カバー層19の主材料は、それぞれポリイミド系樹脂であるのが好ましい。ポリイミド系樹脂は、弾性率が比較的大きく、熱分解温度も高いことから、外力や外部環境に対する十分な耐久性を有している。 Of these, the main material of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 is preferably a polyimide resin. Polyimide resin has a relatively high elastic modulus and a high thermal decomposition temperature, and therefore has sufficient durability against external forces and the external environment.

なお、第1カバー層18および第2カバー層19の構成材料には、必要に応じて、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。このうち、フィラーを添加することにより、第1カバー層18および第2カバー層19の熱膨張係数を調整することができる。 The constituent materials of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may contain fillers, antioxidants, UV absorbers, colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, anti-deterioration agents, antistatic agents, etc., as necessary. By adding fillers, the thermal expansion coefficients of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 can be adjusted.

1.4.接着層
図3に示す接着層2は、センサー用光導波路1を被着体9に貼り付けるとき、双方の間を接着する。接着層2は、被着体9に設けられていてもよいが、図3に示すように、あらかじめセンサー用光導波路1側に設けておくようにしてもよい。すなわち、センサー用光導波路1は、第1カバー層18の下面に設けられた、未硬化の接着層2を備えていてもよい。これにより、センサー用光導波路1を被着体9に貼り付ける作業を効率よく行うことができる。
1.4 Adhesive Layer The adhesive layer 2 shown in Fig. 3 adheres the sensor optical waveguide 1 to the adherend 9 when the sensor optical waveguide 1 is attached to the adherend 9. The adhesive layer 2 may be provided on the adherend 9, but may be provided in advance on the sensor optical waveguide 1 side as shown in Fig. 3. That is, the sensor optical waveguide 1 may include an uncured adhesive layer 2 provided on the lower surface of the first cover layer 18. This allows the sensor optical waveguide 1 to be attached to the adherend 9 efficiently.

接着層2を構成する接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤の他、ポリエステル系、変性オレフィン系の各種ホットメルト接着剤等が挙げられる。 Examples of adhesives that make up the adhesive layer 2 include acrylic adhesives, urethane adhesives, silicone adhesives, and epoxy adhesives, as well as various types of polyester-based and modified olefin-based hot melt adhesives.

未硬化の接着層2は、未硬化の状態が液状であっても、固形または半固形であってもよく、硬化反応が一部進行している状態であってもよい。また、接着層2の硬化原理は、熱硬化性であっても、光硬化性であってもよい。さらに、未硬化の接着層2は、第1カバー層18の下面全体に設けられていてもよいし、一部のみに設けられていてもよい。硬化後の接着層2の厚さは、特に限定されないが、1~100μmであるのが好ましく、5~60μmであるのがより好ましい。 The uncured adhesive layer 2 may be in a liquid, solid or semi-solid uncured state, or may be in a state where the curing reaction is partially in progress. The curing principle of the adhesive layer 2 may be thermosetting or photocuring. Furthermore, the uncured adhesive layer 2 may be provided on the entire underside of the first cover layer 18, or may be provided on only a portion of it. The thickness of the adhesive layer 2 after curing is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 5 to 60 μm.

1.5.単位コア部
前述したように、図1に示すコア層13は、3つの単位コア部10を有している。図1では、3つの単位コア部10を、単位コア部10a、10b、10cとする。以下、単位コア部10aについて代表に説明するが、この説明は、単位コア部10b、10cでも同様であるため、その説明を省略する。
1 has three unit core portions 10. In FIG. 1, the three unit core portions 10 are referred to as unit core portions 10a, 10b, and 10c. The unit core portion 10a will be representatively described below, but this description is similar for the unit core portions 10b and 10c, so the description will be omitted.

単位コア部10aは、途中で4つに分岐した後、再び1つに結合するパターンを有している。具体的には、図1に示す単位コア部10aは、入射コア部141と、出射コア部142と、互いに並列する第1センシングコア部143、第2センシングコア部144、第3センシングコア部145および第4センシングコア部146と、を有している。なお、以下の説明では、これら4つをまとめて「第1センシングコア部143等」ということがある。 The unit core portion 10a has a pattern in which it branches into four parts along the way and then recombines into one. Specifically, the unit core portion 10a shown in FIG. 1 has an input core portion 141, an output core portion 142, and a first sensing core portion 143, a second sensing core portion 144, a third sensing core portion 145, and a fourth sensing core portion 146 that are arranged in parallel with one another. In the following description, these four may be collectively referred to as the "first sensing core portion 143, etc.".

第1センシングコア部143等の長さは、特に限定されないが、例えば1cm以上500m以下程度とされ、より好ましくは5cm以上100m以下程度とされる。 The length of the first sensing core portion 143, etc. is not particularly limited, but is, for example, about 1 cm or more and 500 m or less, and more preferably about 5 cm or more and 100 m or less.

また、単位コア部10aは、分岐部16および結合部17を有している。分岐部16は、入射コア部141を分岐して第1センシングコア部143等に接続する。結合部17は、第1センシングコア部143等を結合して出射コア部142に接続する。 The unit core section 10a also has a branch section 16 and a coupling section 17. The branch section 16 branches the input core section 141 and connects it to the first sensing core section 143 and the like. The coupling section 17 couples the first sensing core section 143 and the like and connects it to the output core section 142.

以上のような単位コア部10aでは、入射コア部141の入射面1410から光が入射すると、分岐部16で4つに分配され、分配後の光は第1センシングコア部143等を伝搬する。その後、分配後の光は、結合部17で再び1つに混合され、混合後の光は、出射コア部142の出射面1420から出射する。このような構成によれば、より広い範囲に光路を広げることができ、センシングシステムのセンシングエリアを容易に広げることができる。 In the unit core section 10a described above, when light enters from the incident surface 1410 of the incident core section 141, it is distributed into four by the branching section 16, and the distributed light propagates through the first sensing core section 143, etc. The distributed light is then mixed back into one by the coupling section 17, and the mixed light is emitted from the exit surface 1420 of the exit core section 142. With this configuration, the optical path can be expanded over a wider range, and the sensing area of the sensing system can be easily expanded.

図4は、図3に示す被着体9に貼り付けられたセンサー用光導波路1を上方から見たときの平面図である。被着体9に貼り付けられることにより、センサー用光導波路1は、被着体9の表面の機械的または熱的な影響を敏感に受けることになる。被着体9の表面に例えば亀裂等が発生すると、それに伴ってセンサー用光導波路1には、伸び、歪み、曲がり、破断等の変形が発生する。以下、これらの変形を省略して単に「破断」という。図4では、一例として、被着体9の亀裂がセンサー用光導波路1に進展し、単位コア部10aの第1センシングコア部143の一部が破断している状態を示している。この破断部1430は、空隙であるため、第1センシングコア部143を伝搬する光が破断部1430で遮られる。その結果、第1センシングコア部143を伝搬する光は、結合部17まで伝搬することができない。したがって、平常時に比べて、出射面1420から出射する光量(出射光量)が減少する。 Figure 4 is a plan view of the sensor optical waveguide 1 attached to the adherend 9 shown in Figure 3 when viewed from above. By being attached to the adherend 9, the sensor optical waveguide 1 is sensitive to the mechanical or thermal influence of the surface of the adherend 9. When, for example, a crack or the like occurs on the surface of the adherend 9, the sensor optical waveguide 1 is deformed accordingly, such as elongation, distortion, bending, or breakage. Hereinafter, these deformations are omitted and simply referred to as "breakage". Figure 4 shows, as an example, a state in which a crack in the adherend 9 progresses to the sensor optical waveguide 1 and a part of the first sensing core portion 143 of the unit core portion 10a is broken. Since this break portion 1430 is a gap, the light propagating through the first sensing core portion 143 is blocked by the break portion 1430. As a result, the light propagating through the first sensing core portion 143 cannot propagate to the coupling portion 17. Therefore, the amount of light emitted from the emission surface 1420 (amount of emitted light) is reduced compared to normal times.

ここで、一例として、単位コア部10a、10b、10cに対し、それぞれ100の光量で光を入射し、各分岐部16で、4つに等分配される場合について考える。以下、各種の損失は考慮していない。他の実施形態でも同様である。 As an example, consider a case where light is incident on each of unit core portions 10a, 10b, and 10c with a light quantity of 100, and is equally distributed to four at each branch portion 16. In the following, various losses are not taken into consideration. The same applies to other embodiments.

単位コア部10b、10cでは、破断等が発生していないので、出射光量も100となる。この出射光量は、単位コア部10b、10cのみでなく、単位コア部10aでも、平常時の出射光量となる。各図では、光量の数値を四角で囲んで示している。単位コア部10aでは、第1センシングコア部143を伝搬する光が破断部1430によって遮られる。このため、光量25が減少し、出射光量は75となる。このため、単位コア部10b、10cに比べて、単位コア部10aの光量が少ないことを検出することができる。これにより、被着体9のうち、単位コア部10aに対応する位置に、何らかの機械的または熱的な変化が発生したことを検出することができる。その結果、被着体9に例えば異常が発生したことを検出することができる。 In the unit core parts 10b and 10c, since no breakage or the like has occurred, the emitted light amount is also 100. This emitted light amount is the normal emitted light amount not only in the unit core parts 10b and 10c but also in the unit core part 10a. In each figure, the numerical value of the light amount is indicated by a square. In the unit core part 10a, the light propagating through the first sensing core part 143 is blocked by the break part 1430. Therefore, the light amount is reduced by 25, and the emitted light amount is 75. Therefore, it is possible to detect that the light amount of the unit core part 10a is smaller than that of the unit core parts 10b and 10c. This makes it possible to detect that some mechanical or thermal change has occurred at the position of the adherend 9 corresponding to the unit core part 10a. As a result, it is possible to detect, for example, that an abnormality has occurred in the adherend 9.

また、上記の例では、破断部1430で光量25の全てが失われているが、被着体9の異常モードによっては、光量25の一部のみが失われる場合もあり得る。したがって、事前に、出射光量の減少幅と異常モードとの関係を把握しておくことにより、異常の位置だけでなく、異常モードを推定することも可能になる。 In the above example, all of the light quantity 25 is lost at the broken portion 1430, but depending on the abnormal mode of the adherend 9, it is possible that only a portion of the light quantity 25 is lost. Therefore, by understanding the relationship between the amount of reduction in the emitted light quantity and the abnormal mode in advance, it becomes possible to estimate not only the position of the abnormality but also the abnormal mode.

一方、破断部1430が第1センシングコア部143だけでなく、第2センシングコア部144にも及んでいた場合、出射光量は50となる。このような出射光量の変化を捉えることにより、異常が発生している領域の大きさも推定することが可能になる。 On the other hand, if the fractured portion 1430 extends not only to the first sensing core portion 143 but also to the second sensing core portion 144, the emitted light amount will be 50. By capturing this change in the emitted light amount, it is possible to estimate the size of the area where the abnormality is occurring.

なお、センサー用光導波路1では、被着体9に生じた亀裂等の機械的変化だけでなく、発熱等の熱的変化も捉えることができる。つまり、被着体9において、センサー用光導波路1を伝搬する光量を変化させ得る事象が起これば、センシングシステムにおいてそれを検出することができる。機械的変化としては、例えば、亀裂、伸縮、隆起、陥没等が挙げられる。また、熱的変化としては、例えば、発熱、吸熱等が挙げられる。 The optical waveguide for sensor 1 can detect not only mechanical changes such as cracks that occur in the adherend 9, but also thermal changes such as heat generation. In other words, if an event occurs in the adherend 9 that can change the amount of light propagating through the optical waveguide for sensor 1, the sensing system can detect it. Examples of mechanical changes include cracks, expansion/contraction, protrusions, depressions, etc. Also, examples of thermal changes include heat generation and endotherm.

以上、単位コア部10について説明したが、その構成は上記に限定されない。例えば、分岐部16における分岐数は、4に限定されず、2または3であっても、5以上であってもよい。また、分岐部16における分配比は、等分配に限定されず、互いに異なっていてもよい。さらにコア層13が有する単位コア部10の数は、3に限定されず、1または2であっても、4以上であってもよい。 The unit core section 10 has been described above, but its configuration is not limited to the above. For example, the number of branches in the branch section 16 is not limited to four, and may be two or three, or five or more. The distribution ratios in the branch sections 16 are not limited to equal distribution, and may be different from each other. Furthermore, the number of unit core sections 10 in the core layer 13 is not limited to three, and may be one or two, or four or more.

また、図示した第1センシングコア部143等は、いずれも直線状に延びているが、途中で曲がっていてもよいし、さらに分岐していてもよいし、互いに交差していてもよい。 In addition, the first sensing core parts 143 and the like shown in the figure all extend straight, but they may be bent along the way, may branch out, or may intersect with each other.

さらに、センサー用光導波路1のうち、第1センシングコア部143等に対応する部分のみを被着体9に接着し、残りの部分は接着されていなくてもよい。 Furthermore, only the portion of the optical waveguide 1 for the sensor that corresponds to the first sensing core portion 143, etc., may be adhered to the adherend 9, and the remaining portion may not be adhered.

また、センサー用光導波路1は、入射コア部141の光路を変換するミラー等の光路変換部、出射コア部142の光路を変換するミラー等の光路変換部、入射コア部141や出射コア部142の近傍に取り付けられるコネクター等を備えていてもよい。 The optical waveguide 1 for the sensor may also include an optical path conversion section such as a mirror that converts the optical path of the incident core section 141, an optical path conversion section such as a mirror that converts the optical path of the emission core section 142, and a connector that is attached near the incident core section 141 or the emission core section 142.

さらに、センサー用光導波路1は、複数のコア層13が積層されてなる多層構造を有していてもよい。 Furthermore, the optical waveguide 1 for the sensor may have a multilayer structure in which multiple core layers 13 are stacked.

以上のように、本実施形態に係るセンサー用光導波路1は、被着体9に取り付けられ、被着体9の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられる光導波路である。センサー用光導波路1は、単位コア部10を少なくとも1つ有している。この単位コア部10は、入射コア部141と、出射コア部142と、互いに並列する第1センシングコア部143および第2センシングコア部144と、分岐部16と、結合部17と、を備えている。そして、分岐部16は、入射コア部141を分岐して第1センシングコア部143および第2センシングコア部144に接続する。また、結合部17は、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144を合流させて出射コア部142に接続する。 As described above, the optical waveguide 1 for a sensor according to this embodiment is an optical waveguide that is attached to an adherend 9 and is used in a sensing system that detects mechanical or thermal changes in the adherend 9. The optical waveguide 1 for a sensor has at least one unit core portion 10. This unit core portion 10 includes an incident core portion 141, an emission core portion 142, a first sensing core portion 143 and a second sensing core portion 144 that are parallel to each other, a branch portion 16, and a coupling portion 17. The branch portion 16 branches the incident core portion 141 and connects it to the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144. The coupling portion 17 joins the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144 and connects them to the emission core portion 142.

このような構成によれば、単位コア部10が分岐部16を備え、広い範囲に広がっているため、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144に破断が発生した場合、出射光量の変化によってそれを検出することができる。このため、センサー用光導波路1を被着体9に取り付けることにより、より広い範囲で、被着体9の機械的または熱的な変化を検出し得るセンシングシステムを実現することができる。特に分岐部16を設けることにより、1セットの発光部および受光部であっても、より広い範囲で被着体9の異常を検出することができるので、センシングシステムの構造の簡素化および低コスト化に寄与することができる。 With this configuration, the unit core portion 10 has a branch portion 16 and spreads over a wide range, so that if a break occurs in the first sensing core portion 143 or the second sensing core portion 144, it can be detected by a change in the amount of emitted light. Therefore, by attaching the optical waveguide 1 for the sensor to the adherend 9, a sensing system can be realized that can detect mechanical or thermal changes in the adherend 9 over a wider range. In particular, by providing the branch portion 16, even a single set of light-emitting portion and light-receiving portion can detect abnormalities in the adherend 9 over a wider range, which contributes to simplifying the structure of the sensing system and reducing costs.

1.6.センシングシステム
センシングシステムは、図示しないが、光を射出する発光部、光を受光する受光部、受光量に基づいて検出結果を出力する制御部等を備える。
1.6 Sensing System Although not shown, the sensing system includes a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that receives light, and a control unit that outputs a detection result based on the amount of received light.

発光部としては、例えば、半導体レーザー、ガスレーザー、発光ダイオード等が挙げられる。
受光部としては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター等が挙げられる。
Examples of the light emitting portion include a semiconductor laser, a gas laser, and a light emitting diode.
The light receiving portion may be, for example, a photodiode or a phototransistor.

制御部は、受光量に基づいて検出結果を出力する。このような制御部は、例えば、内部バスで互いに接続されたプロセッサー、メモリーおよび外部インターフェース等を備えるデバイスで構成される。制御部は、メモリーに記憶されているプログラムをプロセッサーで実行することにより動作する。動作内容としては、例えば、メモリーに記憶しておいた、受光量の減少幅と被着体9に過去に発生した変化との関係に基づき、被着体9の異常の有無や内容を推定して報知する動作等が挙げられる。 The control unit outputs the detection result based on the amount of received light. Such a control unit is composed of, for example, a device equipped with a processor, memory, and an external interface, which are connected to each other via an internal bus. The control unit operates by executing a program stored in the memory with the processor. Examples of the operation include an operation to estimate and notify the presence or absence of an abnormality in the adherend 9 and the details of the abnormality based on the relationship between the amount of decrease in the amount of received light stored in the memory and changes that have occurred in the adherend 9 in the past.

なお、センサー用光導波路1と発光部または受光部との間を光ファイバーで接続してもよい。その場合、発光部、受光部および制御部を収納した制御ユニットを、センサー用光導波路1からより遠方に設置することが可能になる。このため、制御ユニットを設置することが困難な場所、例えば非常に狭い場所にもセンサー用光導波路1を配置することが可能になる。この場合、センサー用光導波路1と光ファイバーとの接続には、光コネクターを用いてもよいし、接着剤等を用いて直接接続してもよい。 The sensor optical waveguide 1 may be connected to the light emitting section or light receiving section by an optical fiber. In this case, the control unit housing the light emitting section, light receiving section, and control section can be installed farther away from the sensor optical waveguide 1. This makes it possible to place the sensor optical waveguide 1 in a place where it is difficult to install a control unit, for example, in a very narrow place. In this case, the sensor optical waveguide 1 may be connected to the optical fiber by an optical connector, or may be directly connected using an adhesive or the like.

2.第2実施形態
次に、第2実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
図5は、第2実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。
2. Second Embodiment Next, an optical waveguide for a sensor according to a second embodiment will be described.
FIG. 5 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to the second embodiment.

以下、第2実施形態について説明するが、以下の説明では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図5において、第1実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。 The second embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment and omitting a description of similar points. Note that in FIG. 5, the same reference numerals as those previously described are used for configurations similar to those of the first embodiment.

図5に示すセンサー用光導波路1Aは、分岐部16および結合部17の構成が異なる以外、図1に示すセンサー用光導波路1と同様である。 The optical waveguide 1A for the sensor shown in FIG. 5 is similar to the optical waveguide 1 for the sensor shown in FIG. 1, except that the configuration of the branching section 16 and the coupling section 17 is different.

前述した図1に示す分岐部16では、入射コア部141を伝搬してきた光が1つの分岐点を経て4つに分配されている。これに対し、図5に示す分岐部16では、3つの分岐点16a、16b、16bを経て光が4つに分配されている。具体的には、入射コア部141は、分岐点16aで2つに分岐し、さらに、2つの分岐点16b、16bで2つずつに分岐している。このように分岐点が複数になることで、第1実施形態に比べて分岐部16における分岐損失を減らすことができる。そして、分岐損失を減らすことができれば、出射光量のレベル低下が抑制されるので、出射光量の減少幅をより精度よく検出することができる。 In the branching section 16 shown in FIG. 1, the light propagating through the incident core section 141 is distributed into four through one branch point. In contrast, in the branching section 16 shown in FIG. 5, the light is distributed into four through three branch points 16a, 16b, and 16b. Specifically, the incident core section 141 branches into two at the branch point 16a, and further branches into two each at the two branch points 16b and 16b. By having multiple branch points in this way, the branching loss in the branching section 16 can be reduced compared to the first embodiment. If the branching loss can be reduced, the decrease in the level of the emitted light is suppressed, and the decrease in the amount of emitted light can be detected more accurately.

また、図5に示す結合部17では、3つの結合点17a、17b、17bを経て光が1つに混合されている。具体的には、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144は、結合点17bで1つに結合し、同様に、第3センシングコア部145および第4センシングコア部146は、結合点17bで1つに結合している。そして、2つの結合点17b、17bから延びるコア部14、14が、結合点17aで1つに結合している。このように結合点が複数になることで、結合部17における結合損失を減らすことができる。そして、結合損失を減らすことができれば、出射光量のレベル低下が抑制されるので、出射光量の減少幅をより精度よく検出することができる。 In addition, in the coupling section 17 shown in FIG. 5, the light is mixed into one through three coupling points 17a, 17b, and 17b. Specifically, the first sensing core section 143 and the second sensing core section 144 are coupled together at coupling point 17b, and similarly, the third sensing core section 145 and the fourth sensing core section 146 are coupled together at coupling point 17b. The core sections 14, 14 extending from the two coupling points 17b, 17b are coupled together at coupling point 17a. By having multiple coupling points in this way, the coupling loss in the coupling section 17 can be reduced. If the coupling loss can be reduced, the decrease in the level of the emitted light is suppressed, and the reduction in the amount of emitted light can be detected more accurately.

以上のような第2実施形態においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。 The second embodiment described above also provides the same effects as the previous embodiment.

3.第3実施形態
次に、第3実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
図6は、第3実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。
3. Third Embodiment Next, an optical waveguide for a sensor according to a third embodiment will be described.
FIG. 6 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to the third embodiment.

以下、第3実施形態について説明するが、以下の説明では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図6において、第1実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。 The third embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment and omitting a description of similar points. Note that in FIG. 6, the same reference numerals as those previously described are used for configurations similar to those of the first embodiment.

図6に示すセンサー用光導波路1Bは、第1センシングコア部143等、分岐部16および結合部17の構成が異なる以外、図1に示すセンサー用光導波路1と同様である。 The optical waveguide 1B for the sensor shown in FIG. 6 is similar to the optical waveguide 1 for the sensor shown in FIG. 1, except that the configuration of the branching section 16 and the coupling section 17, such as the first sensing core section 143, is different.

前述した図1に示すセンサー用光導波路1では、入射コア部141を伝搬してきた光が分岐部16で4つに等分配されている。これに対し、図6に示すセンサー用光導波路1Bでは、分岐部16における分配比が等分配ではなく、互いに異なっている。具体的には、第1センシングコア部143に対する分配比が10、第2センシングコア部144に対する分配比が30、第3センシングコア部145に対する分配比が60、第4センシングコア部146に対する分配比が120、となるように、分岐部16が構成されている。 In the sensor optical waveguide 1 shown in FIG. 1 described above, the light propagating through the incident core portion 141 is equally divided into four at the branch portion 16. In contrast to this, in the sensor optical waveguide 1B shown in FIG. 6, the distribution ratios at the branch portion 16 are not equal but are different from each other. Specifically, the branch portion 16 is configured so that the distribution ratio for the first sensing core portion 143 is 10, the distribution ratio for the second sensing core portion 144 is 30, the distribution ratio for the third sensing core portion 145 is 60, and the distribution ratio for the fourth sensing core portion 146 is 120.

そして、このような分配比を実現するため、図6に示す分岐部16では、第1センシングコア部143に接続されている第1分岐路1601、第2センシングコア部144に接続されている第2分岐路1602、第3センシングコア部145に接続されている第3分岐路1603、および、第4センシングコア部146に接続されている第4分岐路1604の各幅を、前述した分配比に応じた幅に設定している。また、第1分岐路1601に続く第1センシングコア部143、第2分岐路1602に続く第2センシングコア部144、第3分岐路1603に続く第3センシングコア部145、および、第4分岐路1604に続く第4センシングコア部146の各幅を、前述した分配比に応じた幅に設定している。つまり、第1センシングコア部143の幅、第2センシングコア部144の幅、第3センシングコア部145の幅、第4センシングコア部146の幅の比を、10:30:60:120となるように設定している。 6, the widths of the first branch 1601 connected to the first sensing core unit 143, the second branch 1602 connected to the second sensing core unit 144, the third branch 1603 connected to the third sensing core unit 145, and the fourth branch 1604 connected to the fourth sensing core unit 146 are set to widths according to the above-mentioned distribution ratio. Also, the widths of the first sensing core unit 143 following the first branch 1601, the second sensing core unit 144 following the second branch 1602, the third sensing core unit 145 following the third branch 1603, and the fourth sensing core unit 146 following the fourth branch 1604 are set to widths according to the above-mentioned distribution ratio. In other words, the ratio of the width of the first sensing core portion 143 to the width of the second sensing core portion 144 to the width of the third sensing core portion 145 to the width of the fourth sensing core portion 146 is set to 10:30:60:120.

このように幅を設定することで、第1センシングコア部143、第2センシングコア部144、第3センシングコア部145および第4センシングコア部146を伝搬する光量が、分配比に応じた差を持つことになる。このため、例えば、図4に示すように第1センシングコア部143に破断が発生した場合には、出射光量において、10/(10+30+60+120)≒4.5に相当する光量が減少する。この出射光量の減少幅は、第2センシングコア部144に破断が発生した場合の減少幅、第3センシングコア部145に破断が発生した場合の減少幅、および、第4センシングコア部146に破断が発生した場合の減少幅、のいずれとも異なる。すなわち、図6に示すセンサー用光導波路1Bでは、第1センシングコア部143等が、それぞれ、固有の出射光量減少幅を有する。このため、出射光量減少幅を検出することによって、単位コア部10aに破断が発生したことのみでなく、単位コア部10aに含まれる第1センシングコア部143等のうち、いずれに破断が発生したのかを検出することが可能になる。したがって、本実施形態では、被着体9の異常が発生した位置を、より高い位置分解能で特定することが可能なセンサー用光導波路1Bを実現することができる。 By setting the width in this way, the amount of light propagating through the first sensing core portion 143, the second sensing core portion 144, the third sensing core portion 145, and the fourth sensing core portion 146 will have a difference according to the distribution ratio. For this reason, for example, when a break occurs in the first sensing core portion 143 as shown in FIG. 4, the amount of light emitted will decrease by 10/(10+30+60+120) ≒ 4.5. This decrease in the amount of emitted light is different from the decrease in the amount of emitted light when a break occurs in the second sensing core portion 144, the decrease in the amount of emitted light when a break occurs in the third sensing core portion 145, and the decrease in the amount of emitted light when a break occurs in the fourth sensing core portion 146. That is, in the optical waveguide 1B for the sensor shown in FIG. 6, the first sensing core portion 143, etc. each have their own decrease in the amount of emitted light. Therefore, by detecting the width of the reduction in the amount of emitted light, it is possible to detect not only that a break has occurred in the unit core portion 10a, but also which of the first sensing core portions 143 and the like included in the unit core portion 10a has been broken. Therefore, in this embodiment, it is possible to realize an optical waveguide 1B for a sensor that can identify the position where an abnormality has occurred in the adherend 9 with higher position resolution.

なお、上記のように、第1センシングコア部143等に固有の出射光量減少幅を持たせるためには、例えば、以下の3つの要素を満たすように、分配比を設定すればよい。 As described above, in order to provide the first sensing core unit 143 and the like with a specific reduction in the amount of emitted light, the distribution ratio may be set to satisfy, for example, the following three elements:

(a)センシングコア部間で分配比を互いに異ならせる
(b)任意に選択した2つ以上の分配比の和が、残る分配比のいずれとも一致しない
(c)任意に選択した2つ以上の分配比の和が、残る2つ以上の分配比の和と一致しない
(a) The distribution ratios are made different between the sensing cores. (b) The sum of two or more arbitrarily selected distribution ratios does not match any of the remaining distribution ratios. (c) The sum of two or more arbitrarily selected distribution ratios does not match any of the remaining two or more distribution ratios.

一方、本実施形態では、第1センシングコア部143等の各幅も、前述した分配比に応じた幅に設定されている。これにより、第1センシングコア部143等の伝送損失が、前述した分配比に影響するのを抑制することができる。つまり、分岐部16で設定した分配比が、第1センシングコア部143等の伝送損失によってずれてしまうのを抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, the width of each of the first sensing core units 143, etc. is also set to a width according to the distribution ratio described above. This makes it possible to prevent the transmission loss of the first sensing core unit 143, etc. from affecting the distribution ratio described above. In other words, it is possible to prevent the distribution ratio set in the branch unit 16 from being shifted due to the transmission loss of the first sensing core unit 143, etc.

なお、本実施形態では、分配比に応じて前述した分岐路やセンシングコア部の幅を設定しているが、分岐路やセンシングコア部の横断面形状によっては、分配比に応じて、幅を含む概念である径を設定するようにしてもよい。 In this embodiment, the width of the branch path and the sensing core section is set according to the distribution ratio, but depending on the cross-sectional shape of the branch path and the sensing core section, the diameter, which is a concept that includes the width, may be set according to the distribution ratio.

以上のように、本実施形態に係るセンサー用光導波路1Bでは、少なくとも第1センシングコア部143および第2センシングコア部144の径が互いに異なっている。これにより、各センシングコア部に、固有の出射光量減少幅を与えることができる。その結果、出射光量減少幅を検出することによって、いずれのセンシングコア部に破断等が発生したのかを検出することが可能になる。したがって、センサー用光導波路1Bを用いることにより、被着体9の異常が発生した位置を、単位コア部10よりも狭い領域で特定することが可能なセンシングシステムを実現することができる。つまり、センサー用光導波路1Bは、被着体9の異常を検出する位置分解能がより高いセンシングシステムの実現に寄与する。 As described above, in the optical waveguide for sensor 1B according to this embodiment, at least the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144 have different diameters. This allows each sensing core portion to have a unique width of reduction in the amount of emitted light. As a result, by detecting the width of reduction in the amount of emitted light, it becomes possible to detect which sensing core portion has been broken or otherwise damaged. Therefore, by using the optical waveguide for sensor 1B, a sensing system can be realized that can identify the position where an abnormality has occurred in the adherend 9 in an area narrower than the unit core portion 10. In other words, the optical waveguide for sensor 1B contributes to the realization of a sensing system with higher position resolution for detecting abnormalities in the adherend 9.

また、本実施形態に係るセンサー用光導波路1Bでは、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144と並列する第3センシングコア部145を少なくとも有している。そして、第3センシングコア部145の径は、第1センシングコア部143の径と第2センシングコア部144の径との和より大きい。 The optical waveguide 1B for the sensor according to this embodiment also has at least a third sensing core portion 145 that is parallel to the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144. The diameter of the third sensing core portion 145 is greater than the sum of the diameters of the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144.

このような構成によれば、センシングコア部が3つである場合も、各センシングコア部に、固有の出射光量減少幅を与えることができる。その結果、センシングコア部が3つである場合でも、いずれのセンシングコア部に破断等が発生したのかを検出することが可能になる。つまり、被着体9の異常が発生した位置をより広い範囲で、かつ、より高い位置分解能で、特定可能なセンシングシステムを実現することができる。
以上のような第3実施形態においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
According to this configuration, even when there are three sensing core parts, each sensing core part can be given its own reduction in the amount of emitted light. As a result, even when there are three sensing core parts, it is possible to detect which sensing core part has been broken or otherwise damaged. In other words, it is possible to realize a sensing system that can identify the position where an abnormality has occurred in the adherend 9 over a wider range and with higher position resolution.
In the third embodiment as described above, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

4.第4実施形態
次に、第4実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
4. Fourth Embodiment Next, an optical waveguide for a sensor according to a fourth embodiment will be described.

図7は、第4実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。図8および図9は、それぞれ、図7に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための平面図である。 Figure 7 is a plan view showing a sensor optical waveguide according to the fourth embodiment. Figures 8 and 9 are plan views each for explaining a method of using the sensor optical waveguide shown in Figure 7.

以下、第4実施形態について説明するが、以下の説明では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図7において、第1実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。 The fourth embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment and omitting a description of similar points. Note that in FIG. 7, the same reference numerals as those previously described are used for configurations similar to those of the first embodiment.

図7に示すセンサー用光導波路1Cは、単位コア部10の数および分岐部16における分配数がそれぞれ異なるとともに、第1減光部31が追加されていること以外、図1に示すセンサー用光導波路1と同様である。 The optical waveguide 1C for a sensor shown in FIG. 7 is similar to the optical waveguide 1 for a sensor shown in FIG. 1, except that the number of unit core portions 10 and the number of distributions in the branch portion 16 are different, and a first light-attenuating portion 31 is added.

図7に示すセンサー用光導波路1Cは、単位コア部10a、10b、10c、10dという4つの単位コア部10を有している。 The optical waveguide 1C for the sensor shown in FIG. 7 has four unit core portions 10, namely, unit core portions 10a, 10b, 10c, and 10d.

図7に示す分岐部16では、光を2つに等分配する。また、センサー用光導波路1Cは、第1センシングコア部143に設けられた第1減光部31を備えている。具体的には、図7に示す第1減光部31は、第1センシングコア部143の終端部に設けられた減光分岐部311と、減光分岐部311から延在する減光コア部312と、を有している。減光分岐部311は、第1センシングコア部143の末端部を2つに分岐し、一方を結合部17に接続し、他方を減光コア部312に接続する。図7に示す減光コア部312は、コア層13の端面に至らず、途中で途切れている。なお、減光コア部312は、受光部に接続されていなければ、コア層13の端面に至っていてもよい。また、図7に示す結合部17は、減光分岐部311と出射コア部142とを連結する第1結合コア部171を有している。 In the branching section 16 shown in FIG. 7, the light is equally divided into two. The optical waveguide for the sensor 1C also includes a first attenuation section 31 provided in the first sensing core section 143. Specifically, the first attenuation section 31 shown in FIG. 7 has an attenuation branching section 311 provided at the end of the first sensing core section 143 and an attenuation core section 312 extending from the attenuation branching section 311. The attenuation branching section 311 branches the end section of the first sensing core section 143 into two, one of which is connected to the coupling section 17, and the other is connected to the attenuation core section 312. The attenuation core section 312 shown in FIG. 7 does not reach the end face of the core layer 13 and is interrupted halfway. Note that the attenuation core section 312 may reach the end face of the core layer 13 as long as it is not connected to the light receiving section. Additionally, the coupling section 17 shown in FIG. 7 has a first coupling core section 171 that connects the light-attenuating branch section 311 and the emission core section 142.

第1センシングコア部143を伝搬してきた光は、減光分岐部311で2つに等分配される。分配された光の一方は、第1結合コア部171に導かれ、他方は、減光コア部312に導かれる。第1結合コア部171に導かれた光は、第2センシングコア部144を伝搬してきた光と混合され、出射コア部142から出射する。減光コア部312に導かれた光は、末端で拡散する。したがって、第1減光部31では、減光コア部312に分配された光量を減少させる機能を有する。 The light propagating through the first sensing core section 143 is divided equally into two by the light-attenuating branch section 311. One of the divided lights is guided to the first coupled core section 171, and the other is guided to the light-attenuating core section 312. The light guided to the first coupled core section 171 is mixed with the light propagating through the second sensing core section 144 and is emitted from the emission core section 142. The light guided to the light-attenuating core section 312 is diffused at the end. Therefore, the first light-attenuating section 31 has the function of reducing the amount of light distributed to the light-attenuating core section 312.

図7では、単位コア部10aに対し、100の光量で光を入射した場合について図示している。入射した光は、分岐部16で2つに等分配されるため、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144には、光量50ずつが分配されることになる。そして、第1センシングコア部143に分配された光は、減光分岐部311でさらに2つに等分配されるため、第1結合コア部171および減光コア部312に光量25ずつが分配されることになる。その結果、出射光量は75になる。この光量が平常時の出射光量となる。 Figure 7 illustrates the case where light with a light quantity of 100 is incident on the unit core portion 10a. The incident light is equally divided into two by the branching portion 16, so that a light quantity of 50 is distributed to each of the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144. The light distributed to the first sensing core portion 143 is then equally divided into two by the light-attenuating branching portion 311, so that a light quantity of 25 is distributed to each of the first coupled core portion 171 and the light-attenuating core portion 312. As a result, the emitted light quantity is 75. This light quantity is the normal emitted light quantity.

図8は、図示しない被着体9に貼り付けられたセンサー用光導波路1Cを示す平面図である。被着体9の表面に変化が生じると、それに伴ってセンサー用光導波路1には、例えば図8に示す破断部1430が発生する。この破断部1430は、空隙であるため、第1センシングコア部143を伝搬する光が破断部1430で遮られる。その結果、単位コア部10aでは平常時に比べて出射光量が減少する。具体的には、光量25が失われるため、出射光量は50となる。このため、単位コア部10b、10c、10dに比べて、単位コア部10aの光量が少ないことを検出することができる。しかも、出射光量減少幅が25であることから、第2センシングコア部144ではなく、第1センシングコア部143に破断部1430が発生したことを検出することができる。仮に、破断部1430が第2センシングコア部144に発生した場合、出射光量は25となるため、出射光量減少幅は50となるからである。したがって、センサー用光導波路1Cを用いることで、被着体9のうち、第1センシングコア部143に対応する位置に、何らかの機械的または熱的な変化が発生したことを検出することができる。 Figure 8 is a plan view showing the optical waveguide for sensor 1C attached to the adherend 9 (not shown). When a change occurs on the surface of the adherend 9, a break 1430, for example, as shown in Figure 8, occurs in the optical waveguide for sensor 1 accordingly. Since this break 1430 is a gap, the light propagating through the first sensing core portion 143 is blocked by the break 1430. As a result, the amount of emitted light in the unit core portion 10a decreases compared to normal. Specifically, since 25 light amounts are lost, the amount of emitted light becomes 50. Therefore, it is possible to detect that the amount of light in the unit core portion 10a is less than that in the unit core portions 10b, 10c, and 10d. Moreover, since the reduction in the amount of emitted light is 25, it is possible to detect that the break 1430 has occurred in the first sensing core portion 143, not in the second sensing core portion 144. If the fracture 1430 were to occur in the second sensing core 144, the amount of emitted light would be 25, and the reduction in the amount of emitted light would be 50. Therefore, by using the optical waveguide 1C for the sensor, it is possible to detect the occurrence of some mechanical or thermal change at a position on the adherend 9 that corresponds to the first sensing core 143.

図9は、破断部1430とは異なるモードの破断部1431が発生した場合について説明するための図である。図9に示す破断部1431は、単位コア部10aの第2センシングコア部144と、単位コア部10bの第1センシングコア部143と、にまたがるように発生している。これにより、単位コア部10aの出射光量は25となり、単位コア部10bの出射光量は50となる。したがって、出射光量に基づいて、単位コア部10aの第2センシングコア部144と、単位コア部10bの第1センシングコア部143と、に破断部1431が発生していることを特定することが可能になる。 Figure 9 is a diagram for explaining the case where a break portion 1431 of a different mode from break portion 1430 occurs. The break portion 1431 shown in Figure 9 occurs so as to straddle the second sensing core portion 144 of unit core portion 10a and the first sensing core portion 143 of unit core portion 10b. As a result, the amount of emitted light from unit core portion 10a is 25, and the amount of emitted light from unit core portion 10b is 50. Therefore, based on the amount of emitted light, it is possible to identify that break portion 1431 has occurred in the second sensing core portion 144 of unit core portion 10a and the first sensing core portion 143 of unit core portion 10b.

以上のように、本実施形態に係るセンサー用光導波路1Cは、第1センシングコア部143に設けられ、第1センシングコア部143を伝搬する光の光量を減少させる第1減光部31を有する。 As described above, the optical waveguide 1C for the sensor according to this embodiment has a first attenuation section 31 that is provided in the first sensing core section 143 and reduces the amount of light propagating through the first sensing core section 143.

このような構成によれば、分岐部16での分配比が等分配であっても、第1センシングコア部143と第2センシングコア部144とで、破断部1430が発生したときの出射光量減少幅を異ならせることができる。このため、出射光量に基づいて、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144のいずれに破断部1430が発生したかを特定することが可能になる。 With this configuration, even if the distribution ratio at the branch section 16 is equal, the extent of the decrease in the amount of emitted light when a break 1430 occurs can be made different between the first sensing core section 143 and the second sensing core section 144. Therefore, it becomes possible to identify whether the break 1430 has occurred in the first sensing core section 143 or the second sensing core section 144 based on the amount of emitted light.

また、分岐部16の分配比を厳密に制御することは製造難易度が高い場合もあるため、分岐部16の分配比が等分配でもよければ、製造難易度を下げることができる。 In addition, since precise control of the distribution ratio of the branching section 16 can be difficult in manufacturing, if the distribution ratio of the branching section 16 is acceptable as an equal distribution, the manufacturing difficulty can be reduced.

したがって、このようなセンサー用光導波路1Cは、製造が容易であり、かつ、被着体9の異常が発生している位置、大きさ等を特定し得るセンシングシステムを実現可能なものである。
以上のような第4実施形態においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
Therefore, such an optical waveguide for a sensor 1C is easy to manufacture and makes it possible to realize a sensing system that can identify the position, size, etc. of an abnormality occurring in the adherend 9.
In the fourth embodiment as described above, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

5.第5実施形態
次に、第5実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
5. Fifth Embodiment Next, an optical waveguide for a sensor according to a fifth embodiment will be described.

図10および図11は、それぞれ、第5実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。 Figures 10 and 11 are plan views showing the optical waveguide for a sensor according to the fifth embodiment.

以下、第5実施形態について説明するが、以下の説明では、第2実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図10および図11において、第2実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。 The fifth embodiment will be described below, focusing on the differences from the second embodiment and omitting a description of similar points. Note that in Figures 10 and 11, configurations similar to those in the second embodiment are given the same reference numerals as previously described.

図10および図11に示すセンサー用光導波路1Dは、第1減光部31、第2減光部32、および第3減光部33を有している。 The optical waveguide 1D for the sensor shown in Figures 10 and 11 has a first attenuation section 31, a second attenuation section 32, and a third attenuation section 33.

第1減光部31は、前述したように、第1センシングコア部143の終端部に設けられた減光分岐部311と、減光分岐部311から延在する減光コア部312と、を有している。減光分岐部311は、第1センシングコア部143を2つに分岐し、一方を結合部17に接続し、他方を減光コア部312に接続する。図10および図11に示す減光コア部312は、受光部に接続されない。なお、減光コア部312は、受光部に接続されていなければ、コア層13の端面に至っていてもよい。 As described above, the first attenuation section 31 has an attenuation branch section 311 provided at the end of the first sensing core section 143, and an attenuation core section 312 extending from the attenuation branch section 311. The attenuation branch section 311 branches the first sensing core section 143 into two, one of which is connected to the coupling section 17, and the other is connected to the attenuation core section 312. The attenuation core section 312 shown in Figures 10 and 11 is not connected to the light receiving section. Note that the attenuation core section 312 may reach the end face of the core layer 13 as long as it is not connected to the light receiving section.

第2減光部32は、図10および図11に示すように、第2センシングコア部144の終端部に設けられた減光分岐部321と、減光分岐部321から延在する減光コア部322と、を有している。減光分岐部321は、第2センシングコア部144を2つに分岐し、一方を結合部17に接続し、他方を減光コア部322に接続する。図10および図11に示す減光コア部322は、受光部に接続されない。なお、減光コア部322は、受光部に接続されていなければ、コア層13の端面に至っていてもよい。 As shown in Figs. 10 and 11, the second attenuation section 32 has an attenuation branch section 321 provided at the end of the second sensing core section 144, and an attenuation core section 322 extending from the attenuation branch section 321. The attenuation branch section 321 branches the second sensing core section 144 into two, one of which is connected to the coupling section 17, and the other is connected to the attenuation core section 322. The attenuation core section 322 shown in Figs. 10 and 11 is not connected to the light receiving section. Note that the attenuation core section 322 may reach the end face of the core layer 13 as long as it is not connected to the light receiving section.

第3減光部33は、図10および図11に示すように、第3センシングコア部145の終端部に設けられた減光分岐部331と、減光分岐部331から延在する減光コア部332と、を有している。減光分岐部331は、第3センシングコア部145を2つに分岐し、一方を結合部17に接続し、他方を減光コア部332に接続する。図10および図11に示す減光コア部332は、受光部に接続されない。なお、減光コア部332は、受光部に接続されていなければ、コア層13の端面に至っていてもよい。 As shown in Figs. 10 and 11, the third attenuation section 33 has an attenuation branch section 331 provided at the end of the third sensing core section 145, and an attenuation core section 332 extending from the attenuation branch section 331. The attenuation branch section 331 branches the third sensing core section 145 into two, one of which is connected to the coupling section 17, and the other is connected to the attenuation core section 332. The attenuation core section 332 shown in Figs. 10 and 11 is not connected to the light receiving section. Note that the attenuation core section 332 may reach the end face of the core layer 13 as long as it is not connected to the light receiving section.

また、図10および図11に示す結合部17は、第1結合コア部171、第2結合コア部172、および第3結合コア部173を備えている。 The coupling portion 17 shown in Figures 10 and 11 also includes a first coupled core portion 171, a second coupled core portion 172, and a third coupled core portion 173.

第1結合コア部171は、第1減光部31を介して、第1センシングコア部143と第2センシングコア部144とを結合している。第2結合コア部172は、第2減光部32を介して、第2センシングコア部144と第3センシングコア部145とを結合している。第3結合コア部173は、第3減光部33を介して、第3センシングコア部145と第4センシングコア部146とを結合している。このようにして、結合部17は、第1センシングコア部143等を結合し、出射コア部142に接続している。 The first coupled core section 171 couples the first sensing core section 143 and the second sensing core section 144 via the first attenuation section 31. The second coupled core section 172 couples the second sensing core section 144 and the third sensing core section 145 via the second attenuation section 32. The third coupled core section 173 couples the third sensing core section 145 and the fourth sensing core section 146 via the third attenuation section 33. In this way, the coupling section 17 couples the first sensing core section 143 etc. and connects them to the emission core section 142.

図11では、単位コア部10に対し、100の光量で光を入射した場合について図示している。 Figure 11 illustrates the case where light is incident on the unit core portion 10 at a light intensity of 100.

入射した光は、分岐部16で4つに等分配されるため、第1センシングコア部143等には、光量25ずつが分配されることになる。第1センシングコア部143に分配された光は、減光分岐部311で2つに等分配されるため、第1結合コア部171および減光コア部312に光量12.5ずつが分配されることになる。 The incident light is equally divided into four parts by the branching section 16, so that the first sensing core section 143 and the like are each distributed with an amount of light of 25. The light distributed to the first sensing core section 143 is equally divided into two parts by the light-attenuating branching section 311, so that the first coupled core section 171 and the light-attenuating core section 312 are each distributed with an amount of light of 12.5.

第1結合コア部171に分配された光は、第2センシングコア部144に分配された光と混合される。このため、第2センシングコア部144のうち、第1結合コア部171と第2結合コア部172との間では、光量が25+12.5=37.5となる。この光量は、減光分岐部321でさらに2つに等分配されるため、第2結合コア部172および減光コア部322に光量18.75ずつが分配されることになる。 The light distributed to the first coupled core section 171 is mixed with the light distributed to the second sensing core section 144. Therefore, in the second sensing core section 144, the amount of light between the first coupled core section 171 and the second coupled core section 172 is 25 + 12.5 = 37.5. This amount of light is further divided equally into two by the light-attenuating branch section 321, so that an amount of light of 18.75 each is distributed to the second coupled core section 172 and the light-attenuating core section 322.

第2結合コア部172に分配された光は、第3センシングコア部145に分配された光と混合される。このため、第3センシングコア部145のうち、第2結合コア部172と第3結合コア部173との間では、光量が25+18.75=43.75となる。この光量は、減光分岐部331でさらに2つに等分配されるため、第3結合コア部173および減光コア部332に光量21.875ずつが分配されることになる。 The light distributed to the second coupled core section 172 is mixed with the light distributed to the third sensing core section 145. Therefore, in the third sensing core section 145, the amount of light between the second coupled core section 172 and the third coupled core section 173 is 25 + 18.75 = 43.75. This amount of light is further divided equally into two by the light-attenuating branch section 331, so that an amount of light of 21.875 is distributed each to the third coupled core section 173 and the light-attenuating core section 332.

第3結合コア部173に分配された光は、第4センシングコア部146に分配された光と混合され、出射コア部142に導かれる。このため、出射光量は25+21.875=46.875となる。この光量が平常時の出射光量となる。 The light distributed to the third coupled core section 173 is mixed with the light distributed to the fourth sensing core section 146 and is guided to the emission core section 142. Therefore, the amount of emitted light is 25 + 21.875 = 46.875. This amount of light is the amount of emitted light under normal conditions.

このようなセンサー用光導波路1Dでは、第1センシングコア部143、第2センシングコア部144、第3センシングコア部145、および、第4センシングコア部146の間で、光が出射するまでに通過する減光部の数が互いに異なる。このため、各センシングコア部に破断が発生したとき、出射光量減少幅がセンシングコア部間で互いに異なる。つまり、出射光量減少幅の固有値が与えられることになる。例えば、図11の第1センシングコア部143に破断が発生した場合、出射光量減少幅は3.125である。同様に、第2センシングコア部144に破断が発生した場合の出射光量減少幅は6.25、第3センシングコア部145に破断が発生した場合の出射光量減少幅は12.5、第4センシングコア部146に破断が発生した場合の出射光量減少幅は25となる。したがって、この出射光量減少幅を検出することにより、被着体9の異常が発生している位置、大きさ等を検出することができる。 In such a sensor optical waveguide 1D, the number of light-attenuating sections through which light passes before being emitted differs between the first sensing core section 143, the second sensing core section 144, the third sensing core section 145, and the fourth sensing core section 146. Therefore, when a break occurs in each sensing core section, the width of the reduction in the amount of emitted light differs between the sensing core sections. In other words, a unique value of the width of the reduction in the amount of emitted light is given. For example, when a break occurs in the first sensing core section 143 in FIG. 11, the width of the reduction in the amount of emitted light is 3.125. Similarly, when a break occurs in the second sensing core section 144, the width of the reduction in the amount of emitted light is 6.25, when a break occurs in the third sensing core section 145, the width of the reduction in the amount of emitted light is 12.5, and when a break occurs in the fourth sensing core section 146, the width of the reduction in the amount of emitted light is 25. Therefore, by detecting the amount of reduction in the amount of emitted light, it is possible to detect the location, size, etc. of the abnormality occurring in the adherend 9.

以上のように、本実施形態に係るセンサー用光導波路1Dは、互いに並列する第1センシングコア部143、第2センシングコア部144、第3センシングコア部145、および、第4センシングコア部146を有する。また、センサー用光導波路1Dは、第1減光部31、第2減光部32、および第3減光部33を有している。第1減光部31は、第1センシングコア部143に設けられ、第1センシングコア部143を伝搬する光の光量を減少させる。第2減光部32は、第2センシングコア部144に設けられ、第2センシングコア部144を伝搬する光の光量を減少させる。第3減光部33は、第3センシングコア部145に設けられ、第3センシングコア部145を伝搬する光の光量を減少させる。そして、センサー用光導波路1Dが備える結合部17は、第1減光部31による減光後の光量と、第2減光部32による減光後の光量と、第3減光部33による減光後の光量と、第4センシングコア部146を伝搬する光の光量と、を合わせて、出射コア部142に結合させるように構成されている。 As described above, the optical waveguide 1D for the sensor according to this embodiment has the first sensing core portion 143, the second sensing core portion 144, the third sensing core portion 145, and the fourth sensing core portion 146, which are arranged in parallel with each other. The optical waveguide 1D for the sensor also has the first light attenuation portion 31, the second light attenuation portion 32, and the third light attenuation portion 33. The first light attenuation portion 31 is provided in the first sensing core portion 143 and reduces the amount of light propagating through the first sensing core portion 143. The second light attenuation portion 32 is provided in the second sensing core portion 144 and reduces the amount of light propagating through the second sensing core portion 144. The third light attenuation portion 33 is provided in the third sensing core portion 145 and reduces the amount of light propagating through the third sensing core portion 145. The coupling section 17 of the optical waveguide 1D for the sensor is configured to combine the amount of light after dimming by the first dimming section 31, the amount of light after dimming by the second dimming section 32, the amount of light after dimming by the third dimming section 33, and the amount of light propagating through the fourth sensing core section 146, and couple them to the emission core section 142.

このような構成によれば、センシングコア部が4つある場合でも、各センシングコア部に破断が発生したとき、出射光量減少幅をセンシングコア部間で互いに異ならせることができる。このため、出射光量減少幅を検出することにより、破断が発生しているセンシングコア部を特定することが可能になる。したがって、センサー用光導波路1Dを用いることにより、被着体9の異常等が発生している位置、大きさ等を特定可能なセンシングシステムを実現することができる。
以上のような第5実施形態においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
According to this configuration, even when there are four sensing cores, when a break occurs in each sensing core, the amount of reduction in the amount of emitted light can be made different between the sensing cores. Therefore, by detecting the amount of reduction in the amount of emitted light, it is possible to identify the sensing core where the break has occurred. Therefore, by using the optical waveguide for sensor 1D, it is possible to realize a sensing system that can identify the position, size, etc. of an abnormality, etc., occurring in the adherend 9.
In the fifth embodiment as described above, the same effects as those of the previous embodiments can be obtained.

6.第6実施形態
次に、第6実施形態に係るセンサー用光導波路について説明する。
図12は、第6実施形態に係るセンサー用光導波路を示す平面図である。図13は、図12に示すセンサー用光導波路の使用方法を説明するための平面図である。
6. Sixth Embodiment Next, an optical waveguide for a sensor according to a sixth embodiment will be described.
Fig. 12 is a plan view showing an optical waveguide for a sensor according to a sixth embodiment Fig. 13 is a plan view for explaining a method of using the optical waveguide for a sensor shown in Fig. 12 .

以下、第6実施形態について説明するが、以下の説明では、第4実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図12および図13において、第4実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。 The sixth embodiment will be described below, focusing on the differences from the fourth embodiment and omitting a description of similar points. Note that in Figures 12 and 13, configurations similar to those of the fourth embodiment are given the same reference numerals as previously described.

図12に示すセンサー用光導波路1Eは、単位コア部10の数が異なるとともに、光量調整部4B、4Cが追加されていること以外、図7に示すセンサー用光導波路1Cと同様である。 The optical waveguide for a sensor 1E shown in FIG. 12 is similar to the optical waveguide for a sensor 1C shown in FIG. 7, except that the number of unit core portions 10 is different and light amount adjustment portions 4B and 4C are added.

図12に示すセンサー用光導波路1Eは、第1単位コア部10A、第2単位コア部10B、第3単位コア部10C、第4単位コア部10Dという4つの単位コア部10を有している。なお、これらの第1単位コア部10A、第2単位コア部10B、第3単位コア部10C、および第4単位コア部10Dは、図12のX軸に沿って多数並んでいる単位コア部10の列の一部を抜き出したものである。以下、このうちの第2単位コア部10Bおよび第3単位コア部10Cを代表に説明し、同様の構成を有する第1単位コア部10Aおよび第4単位コア部10Dについては説明を省略する。 The optical waveguide for a sensor 1E shown in FIG. 12 has four unit core parts 10: a first unit core part 10A, a second unit core part 10B, a third unit core part 10C, and a fourth unit core part 10D. Note that the first unit core part 10A, the second unit core part 10B, the third unit core part 10C, and the fourth unit core part 10D are a part of a row of many unit core parts 10 lined up along the X-axis in FIG. 12. Below, the second unit core part 10B and the third unit core part 10C will be described as representatives, and a description of the first unit core part 10A and the fourth unit core part 10D, which have a similar configuration, will be omitted.

第2単位コア部10Bは、第1センシングコア部143に設けられた光量調整部4Bと、前述した結合部17としての結合部17Bと、を備えている。具体的には、図12に示す光量調整部4Bは、第2単位コア部10Bの第1センシングコア部143の終端部に設けられた光量調整分岐部41Bと、光量調整分岐部41Bから延在する光量調整コア部42Bと、を有している。光量調整分岐部41Bは、第2単位コア部10Bの第1センシングコア部143を2つに分岐している。そして、光量調整コア部42Bは、分岐後の一方を、第1単位コア部10Aの第2センシングコア部144に結合させている。また、結合部17Bは、結合コア部171Bを有しており、結合コア部171Bは、分岐後の他方を、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144に結合させている。 The second unit core part 10B has a light amount adjustment part 4B provided in the first sensing core part 143 and a coupling part 17B as the coupling part 17 described above. Specifically, the light amount adjustment part 4B shown in FIG. 12 has a light amount adjustment branch part 41B provided at the end part of the first sensing core part 143 of the second unit core part 10B and a light amount adjustment core part 42B extending from the light amount adjustment branch part 41B. The light amount adjustment branch part 41B branches the first sensing core part 143 of the second unit core part 10B into two. The light amount adjustment core part 42B has one branched part coupled to the second sensing core part 144 of the first unit core part 10A. The coupling part 17B also has a coupling core part 171B, and the coupling core part 171B has the other branched part coupled to the second sensing core part 144 of the second unit core part 10B.

第3単位コア部10Cは、第1センシングコア部143に設けられた光量調整部4Cと、前述した結合部17としての結合部17Cと、を備えている。具体的には、図12に示す光量調整部4Cは、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143の終端部に設けられた光量調整分岐部41Cと、光量調整分岐部41Cから延在する光量調整コア部42Cと、を有している。光量調整分岐部41Cは、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143を2つに分岐している。そして、光量調整コア部42Cは、分岐後の一方を、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144に結合させている。また、結合部17Cは、結合コア部171Cを有しており、結合コア部171Cは、分岐後の他方を、第3単位コア部10Cの第2センシングコア部144に結合させている。 The third unit core part 10C includes a light amount adjustment part 4C provided in the first sensing core part 143 and a coupling part 17C as the coupling part 17 described above. Specifically, the light amount adjustment part 4C shown in FIG. 12 includes a light amount adjustment branch part 41C provided at the end of the first sensing core part 143 of the third unit core part 10C and a light amount adjustment core part 42C extending from the light amount adjustment branch part 41C. The light amount adjustment branch part 41C branches the first sensing core part 143 of the third unit core part 10C into two. The light amount adjustment core part 42C has one branched part coupled to the second sensing core part 144 of the second unit core part 10B. The coupling part 17C also includes a coupling core part 171C, and the coupling core part 171C has the other branched part coupled to the second sensing core part 144 of the third unit core part 10C.

図12では、第1単位コア部10A、第2単位コア部10B、第3単位コア部10C、第4単位コア部10Dに対し、それぞれ100の光量で光を入射した場合について図示している。入射した光は、分岐部16でそれぞれ2つに等分配されるため、各第1センシングコア部143および各第2センシングコア部144には、光量50ずつが分配されることになる。 Figure 12 illustrates the case where light with a light quantity of 100 is incident on each of the first unit core part 10A, the second unit core part 10B, the third unit core part 10C, and the fourth unit core part 10D. The incident light is equally divided into two by the branching part 16, so that a light quantity of 50 is distributed to each of the first sensing core part 143 and each of the second sensing core part 144.

例えば、第2単位コア部10Bでは、光量調整分岐部41Bで光量50がさらに2つに等分配されるため、結合コア部171Bおよび光量調整コア部42Bに光量25ずつが分配されることになる。 For example, in the second unit core portion 10B, the light amount of 50 is further divided equally into two by the light amount adjustment branch portion 41B, so that the light amount of 25 is distributed to each of the combined core portion 171B and the light amount adjustment core portion 42B.

また、第3単位コア部10Cでは、光量調整分岐部41Cで光量50がさらに2つに等分配されるため、結合コア部171Cおよび光量調整コア部42Cに光量25ずつが分配されることになる。 In addition, in the third unit core portion 10C, the light amount 50 is further divided equally into two by the light amount adjustment branch portion 41C, so that the light amount 25 is distributed to each of the combined core portion 171C and the light amount adjustment core portion 42C.

そうすると、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144には、結合コア部171Bおよび光量調整コア部42Cが合流し、その後、出射コア部142に接続される。つまり、第2単位コア部10Bには、隣り合う第3単位コア部10Cから光量が追加される。この追加分を含めて、第2単位コア部10Bの出射光量は100になる。そして、この光量が第2単位コア部10Bの平常時の出射光量となる。これと同様に、第1単位コア部10A、第3単位コア部10C、および第4単位コア部10Dでも、隣り合う単位コア部から光量が追加され、平常時の出射光量はそれぞれ100になる。 Then, the coupled core section 171B and the light amount adjustment core section 42C join the second sensing core section 144 of the second unit core section 10B, and are then connected to the emission core section 142. In other words, the second unit core section 10B receives an additional amount of light from the adjacent third unit core section 10C. Including this additional amount, the emission light amount of the second unit core section 10B becomes 100. This amount of light becomes the normal emission light amount of the second unit core section 10B. Similarly, the first unit core section 10A, the third unit core section 10C, and the fourth unit core section 10D also receive an additional amount of light from the adjacent unit core sections, and each of the normal emission light amounts becomes 100.

図13は、図示しない被着体9に貼り付けられたセンサー用光導波路1Eを示す平面図である。被着体9の表面に異常等が発生すると、それに伴ってセンサー用光導波路1Eには、例えば図13に示す破断部1432が発生する。この破断部1432は、空隙であるため、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144を伝搬する光、および、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143を伝搬する光、がそれぞれ破断部1432で遮られる。その結果、それぞれの光量50が失われる。 Figure 13 is a plan view showing the optical waveguide for the sensor 1E attached to an adherend 9 (not shown). When an abnormality occurs on the surface of the adherend 9, a break 1432, for example, as shown in Figure 13, occurs in the optical waveguide for the sensor 1E. Because this break 1432 is a gap, the light propagating through the second sensing core portion 144 of the second unit core portion 10B and the light propagating through the first sensing core portion 143 of the third unit core portion 10C are each blocked by the break 1432. As a result, 50 of the amount of light is lost from each.

一方、平常時には、前述したように、光量調整部4Cを介して、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143から第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144へ、光量25が追加されるようになっている。ところが、図13では、破断部1432が第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143にかかっているため、この光量25の追加が行われない。その結果、第2単位コア部10Bの出射光量は、本来の100から75(=50+25)が差し引かれ、25となる。 On the other hand, under normal circumstances, as described above, a light amount of 25 is added from the first sensing core portion 143 of the third unit core portion 10C to the second sensing core portion 144 of the second unit core portion 10B via the light amount adjustment portion 4C. However, in FIG. 13, since the break portion 1432 overlaps with the first sensing core portion 143 of the third unit core portion 10C, this addition of light amount 25 is not performed. As a result, the emitted light amount of the second unit core portion 10B is 25, which is the original amount of 100 minus 75 (= 50 + 25).

また、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143の光量は0となるため、結合コア部171Cの光量も、平常時の25から0に減少する。その結果、第3単位コア部10Cの出射光量は、本来の100から25が差し引かれ、75となる。 In addition, because the light intensity of the first sensing core portion 143 of the third unit core portion 10C becomes 0, the light intensity of the coupled core portion 171C also decreases from the normal 25 to 0. As a result, the emitted light intensity of the third unit core portion 10C is 75, which is the original 100 minus 25.

以上を踏まえると、図13に示すセンサー用光導波路1Eでは、各単位コア部10のうち、第1センシングコア部143が破断した場合と、第2センシングコア部144が破断した場合とで、出射光量減少幅が異なっている。このため、各単位コア部10の出射光量減少幅に基づいて、各単位コア部10のうち、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144のいずれに破断部1432が発生したかを特定することが可能になる。 Considering the above, in the optical waveguide 1E for the sensor shown in FIG. 13, the extent of the reduction in the amount of emitted light differs when the first sensing core portion 143 of each unit core portion 10 is broken and when the second sensing core portion 144 is broken. Therefore, based on the extent of the reduction in the amount of emitted light of each unit core portion 10, it becomes possible to identify in which of the first sensing core portion 143 and the second sensing core portion 144 of each unit core portion 10 the break portion 1432 has occurred.

また、特に、各単位コア部10のうち、第1センシングコア部143側に破断部1432が発生した場合には、隣り合う2つの単位コア部10の双方で、出射光量の減少を検出することができる。このため、例えば一方の単位コア部10の出射光量を検出する受光部において何らかの異常が発生した場合でも、他方の単位コア部10の出射光量を検出することで、破断部1432の発生を検出することができる。その結果、位置分解能は多少低下するものの、ロバスト性が高められるため、センシングシステムの信頼性を高めることができる。 In particular, when a break 1432 occurs on the first sensing core unit 143 side of each unit core unit 10, the decrease in the amount of emitted light can be detected in both of the two adjacent unit core units 10. Therefore, even if some abnormality occurs in the light receiving unit that detects the amount of emitted light of one unit core unit 10, the occurrence of the break 1432 can be detected by detecting the amount of emitted light of the other unit core unit 10. As a result, although the position resolution is somewhat reduced, robustness is improved, and the reliability of the sensing system can be improved.

さらに、隣り合う単位コア部10にまたがるように破断部1432が発生した場合には、他の実施形態に比べて、出射光量減少幅が大きくなる。このため、出射光量の変化をより確実に検出することが可能なセンシングシステムを実現することができる。 Furthermore, if a fracture 1432 occurs across adjacent unit core parts 10, the reduction in the amount of emitted light is greater than in other embodiments. This makes it possible to realize a sensing system that can more reliably detect changes in the amount of emitted light.

以上のように、本実施形態に係るセンサー用光導波路1Eは、単位コア部10として、少なくとも、第1単位コア部10A、第2単位コア部10Bおよび第3単位コア部10Cを有している。そして、第1単位コア部10A、第2単位コア部10Bおよび第3単位コア部10Cは、この順で並んでいる。また、第2単位コア部10Bは、第2単位コア部10Bの第1センシングコア部143を分岐して、分岐後の一方を、第1単位コア部10Aの第2センシングコア部144に結合させ、分岐後の他方を、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144に結合させる構造(光量調整部4Bおよび結合部17B)を有している。さらに、第3単位コア部10Cは、第3単位コア部10Cの第1センシングコア部143を分岐して、分岐後の一方を、第2単位コア部10Bの第2センシングコア部144に結合させ、分岐後の他方を、第3単位コア部10Cの第2センシングコア部144に結合させる構造(光量調整部4Cおよび結合部17C)を有している。 As described above, the optical waveguide for a sensor 1E according to this embodiment has at least the first unit core part 10A, the second unit core part 10B, and the third unit core part 10C as the unit core part 10. The first unit core part 10A, the second unit core part 10B, and the third unit core part 10C are arranged in this order. The second unit core part 10B has a structure (light amount adjustment part 4B and coupling part 17B) in which the first sensing core part 143 of the second unit core part 10B is branched, one of the branched parts is coupled to the second sensing core part 144 of the first unit core part 10A, and the other branched part is coupled to the second sensing core part 144 of the second unit core part 10B. Furthermore, the third unit core part 10C has a structure (light amount adjustment part 4C and coupling part 17C) in which the first sensing core part 143 of the third unit core part 10C is branched, one of the branched parts is coupled to the second sensing core part 144 of the second unit core part 10B, and the other branched part is coupled to the second sensing core part 144 of the third unit core part 10C.

このような構成によれば、各単位コア部10の出射光量減少幅に基づいて、各単位コア部10のうち、第1センシングコア部143および第2センシングコア部144のいずれに破断部1432が発生したかを特定することが可能になる。特に、隣り合う単位コア部10にまたがるように破断部1432が発生した場合には、他の実施形態に比べて、出射光量減少幅が大きくなるため、センサー用光導波路1Eは、信頼性の高いセンシングシステムの実現に寄与する。
以上のような第6実施形態においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
With this configuration, it is possible to identify in which of the unit core portions 10, the first sensing core portion 143 or the second sensing core portion 144, the break portion 1432 has occurred, based on the width of reduction in the amount of emitted light of each unit core portion 10. In particular, when the break portion 1432 occurs so as to straddle adjacent unit core portions 10, the width of reduction in the amount of emitted light becomes larger than in the other embodiments, and therefore the optical waveguide for sensor 1E contributes to realizing a highly reliable sensing system.
In the sixth embodiment as described above, the same effects as those of the previous embodiments can be obtained.

以上、本発明のセンサー用光導波路を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The optical waveguide for sensors of the present invention has been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.

例えば、センサー用光導波路は、接着層を覆う保護層をさらに有していてもよい。この保護層は、センサー用光導波路を被着体に接着する作業の直前に接着層から剥がされることにより、清浄な接着面を容易に準備することを可能にする。これにより、異物の巻き込みを抑えることができ、より密着性の高い接着を行うことができる。その結果、被着体に発生する異常をより感度よく検出可能なセンサー用光導波路を実現することができる。 For example, the optical waveguide for the sensor may further have a protective layer covering the adhesive layer. This protective layer is peeled off from the adhesive layer immediately before adhering the optical waveguide for the sensor to the adherend, making it possible to easily prepare a clean adhesive surface. This makes it possible to prevent foreign matter from being caught in the optical waveguide, and to achieve adhesion with higher adhesion. As a result, it is possible to realize an optical waveguide for the sensor that can detect abnormalities occurring in the adherend with higher sensitivity.

1 センサー用光導波路
1A センサー用光導波路
1B センサー用光導波路
1C センサー用光導波路
1D センサー用光導波路
1E センサー用光導波路
2 接着層
4B 光量調整部
4C 光量調整部
9 被着体
10 単位コア部
10A 第1単位コア部
10B 第2単位コア部
10C 第3単位コア部
10D 第4単位コア部
10a 単位コア部
10b 単位コア部
10c 単位コア部
10d 単位コア部
11 クラッド層
12 クラッド層
13 コア層
14 コア部
15 側面クラッド部
16 分岐部
16a 分岐点
16b 分岐点
17 結合部
17B 結合部
17C 結合部
17a 結合点
17b 結合点
18 第1カバー層
19 第2カバー層
31 第1減光部
32 第2減光部
33 第3減光部
41B 光量調整分岐部
41C 光量調整分岐部
42B 光量調整コア部
42C 光量調整コア部
101 接着面
141 入射コア部
142 出射コア部
143 第1センシングコア部
144 第2センシングコア部
145 第3センシングコア部
146 第4センシングコア部
171 第1結合コア部
171B 結合コア部
171C 結合コア部
172 第2結合コア部
173 第3結合コア部
311 減光分岐部
312 減光コア部
321 減光分岐部
322 減光コア部
331 減光分岐部
332 減光コア部
1410 入射面
1420 出射面
1430 破断部
1431 破断部
1432 破断部
1601 第1分岐路
1602 第2分岐路
1603 第3分岐路
1604 第4分岐路
1 Optical waveguide for sensor 1A Optical waveguide for sensor 1B Optical waveguide for sensor 1C Optical waveguide for sensor 1D Optical waveguide for sensor 1E Optical waveguide for sensor 2 Adhesive layer 4B Light amount adjustment section 4C Light amount adjustment section 9 Adherend 10 Unit core part 10A First unit core part 10B Second unit core part 10C Third unit core part 10D Fourth unit core part 10a Unit core part 10b Unit core part 10c Unit core part 10d Unit core part 11 Cladding layer 12 Cladding layer 13 Core layer 14 Core part 15 Side cladding part 16 Branching part 16a Branching point 16b Branching point 17 Coupling part 17B Coupling part 17C Coupling part 17a Coupling point 17b Coupling point 18 First cover layer 19 Second cover layer 31 First light-attenuating part 32 Second light-attenuating part 33 Third attenuation section 41B Light amount adjusting branch section 41C Light amount adjusting branch section 42B Light amount adjusting core section 42C Light amount adjusting core section 101 Adhesive surface 141 Incident core section 142 Emitting core section 143 First sensing core section 144 Second sensing core section 145 Third sensing core section 146 Fourth sensing core section 171 First coupled core section 171B Coupled core section 171C Coupled core section 172 Second coupled core section 173 Third coupled core section 311 Attenuation branch section 312 Attenuation core section 321 Attenuation branch section 322 Attenuation core section 331 Attenuation branch section 332 Attenuation core section 1410 Incident surface 1420 Emitting surface 1430 Breaking section 1431 Breaking section 1432 Breaking section 1601 First branch path 1602 Second branch path 1603 Third branch 1604 Fourth branch

Claims (5)

被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
を備える単位コア部を少なくとも1つ有し、
前記第1センシングコア部および前記第2センシングコア部は、互いに径が異なることを特徴とするセンサー用光導波路。
An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and is used in a sensing system that detects a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
At least one unit core portion having
The optical waveguide for a sensor , wherein the first sensing core portion and the second sensing core portion have different diameters .
前記単位コア部は、
前記第1センシングコア部および前記第2センシングコア部と並列する第3センシングコア部を有し、
前記第3センシングコア部の径は、前記第1センシングコア部の径と前記第2センシングコア部の径との和より大きい請求項に記載のセンサー用光導波路。
The unit core portion includes:
a third sensing core portion parallel to the first sensing core portion and the second sensing core portion;
2 . The optical waveguide for a sensor according to claim 1 , wherein a diameter of the third sensing core portion is larger than a sum of a diameter of the first sensing core portion and a diameter of the second sensing core portion.
被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
前記第1センシングコア部に設けられ、前記第1センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第1減光部と、
を備える単位コア部を少なくとも1つ有することを特徴とするセンサー用光導波路。
An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and is used in a sensing system that detects a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
a first attenuation section provided in the first sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the first sensing core section;
An optical waveguide for a sensor, comprising at least one unit core portion comprising:
前記単位コア部は、
前記第2センシングコア部と並列する第3センシングコア部および第4センシングコア部と、
前記第2センシングコア部に設けられ、前記第2センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第2減光部と、
前記第3センシングコア部に設けられ、前記第3センシングコア部を伝搬する光の光量を減少させる第3減光部と、
を有し、
前記結合部は、前記第1減光部による減光後の光量と、前記第2減光部による減光後の光量と、前記第3減光部による減光後の光量と、前記第4センシングコア部を伝搬する光の光量と、を合わせて前記出射コア部に結合させるように構成されている請求項に記載のセンサー用光導波路。
The unit core portion includes:
a third sensing core portion and a fourth sensing core portion arranged in parallel with the second sensing core portion;
a second attenuation section provided in the second sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the second sensing core section;
a third attenuation section provided in the third sensing core section and configured to reduce an amount of light propagating through the third sensing core section;
having
4. The optical waveguide for a sensor as described in claim 3, wherein the coupling section is configured to couple to the emission core section a total of the amount of light after dimming by the first attenuation section, the amount of light after dimming by the second attenuation section, the amount of light after dimming by the third attenuation section, and the amount of light propagating through the fourth sensing core section.
被着体に取り付けられ、前記被着体の機械的または熱的な変化を検出するセンシングシステムに用いられるセンサー用光導波路であって、
入射コア部と、
出射コア部と、
互いに並列する第1センシングコア部および第2センシングコア部と、
前記入射コア部を分岐して前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とに接続する分岐部と、
前記第1センシングコア部と前記第2センシングコア部とを合流させて前記出射コア部に接続する結合部と、
を備える第1単位コア部、第2単位コア部および第3単位コア部を有し、
前記第1単位コア部、前記第2単位コア部および前記第3単位コア部は、この順で並んでおり、
前記第2単位コア部は、前記第2単位コア部の前記第1センシングコア部を分岐して、分岐後の一方を前記第1単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させ、分岐後の他方を前記第2単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させる構造を有し、
前記第3単位コア部は、前記第3単位コア部の前記第1センシングコア部を分岐して、分岐後の一方を前記第2単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させ、分岐後の他方を前記第3単位コア部の前記第2センシングコア部に結合させる構造を有することを特徴とするセンサー用光導波路。
An optical waveguide for a sensor that is attached to an adherend and is used in a sensing system that detects a mechanical or thermal change in the adherend, comprising:
An input core portion;
An output core portion;
a first sensing core portion and a second sensing core portion arranged in parallel with each other;
a branching portion that branches the incident core portion and connects the first sensing core portion and the second sensing core portion;
a coupling portion that joins the first sensing core portion and the second sensing core portion to connect them to the emission core portion;
a first unit core portion, a second unit core portion and a third unit core portion,
the first unit core portion, the second unit core portion, and the third unit core portion are arranged in this order;
the second unit core portion has a structure in which the first sensing core portion of the second unit core portion is branched, one of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the first unit core portion, and the other of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the second unit core portion,
The third unit core portion is an optical waveguide for a sensor characterized in that it has a structure in which the first sensing core portion of the third unit core portion is branched, one of the branched portions is coupled to the second sensing core portion of the second unit core portion, and the other branched portion is coupled to the second sensing core portion of the third unit core portion .
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