JPS6350811B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6350811B2 JPS6350811B2 JP11009679A JP11009679A JPS6350811B2 JP S6350811 B2 JPS6350811 B2 JP S6350811B2 JP 11009679 A JP11009679 A JP 11009679A JP 11009679 A JP11009679 A JP 11009679A JP S6350811 B2 JPS6350811 B2 JP S6350811B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- switch
- mercury
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 43
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバからなる方向性結合器を用
いた光フアイバ温度スイツチに係り、その目的は
この光フアイバスイツチの先端反射機構部に水銀
を用いて温度スイツチを構成した光フアイバ温度
スイツチを提供するものである。
第1図は1対の光フアイバ1a,1a′をそれぞ
れ互いに対向するように半径Rで彎曲し、その対
向する面の一部を研磨して突き合わせて構成した
いわゆる方向性結合器を示す。この方向性結合器
1においては、一方の光フアイバ1aの一端Aよ
り入射した光は接合部Cで分岐し、他方の光フア
イバ1a′の他端A1と一方の光フアイバ1aの他
端Bに出力するように動作する(光フアイバ1
a′のB1には出力は出ない)。一方、光フアイバ1
aのBより入射した光はB1とAへそれぞれ出力
し(A1には出力は出ない)、これらの場合、互い
の光は干渉することはない。しかして、この種の
方向性結合器1を利用すると、1本の光フアイバ
により、第2図に示すようなスイツチを構成する
ことができる。すなわちこのスイツチは、発光回
路2と、この発光回路2からの信号により発光す
る発光ダイオードの如き発光素子3と、この発光
素子3からの光を伝播する1本の光フアイバ1a
と、この光フアイバ1aの端面と対向し、かつ伝
播されてきた光を反射する、鏡のような完全反射
面4aおよび無反射面4a′とを有する先端反射機
構部4と、光フアイバ1a,1a′を包有してなる
前記の方向性結合器1と、こ方向性結合器1を介
し伝播されてきた光を受光するフオトダイオード
の如き受光素子5と、この受光素子5に受光され
た光信号を電気的信号に変換する受光回路6と、
この受光回路6からの信号によりスイツチ動作を
なすスイツチ回路7とにより構成されている。
第3図は上記の発光回路2、受光回路6および
スイツチ回路7の一例を示すもので、Eは直流電
源、R1は電流制限用の抵抗、OP1はオペアンプ、
Rfは帰還用の抵抗、VR1,VR2はそれぞれ所定の
電圧を設定する可変抵抗、OP2はオペアンプから
なるコンパレーター、R2,R4はそれぞれ抵抗で
ある。
動作にあたつては、まず可変抵抗VR1を調整し
てオペアンプOP1の非反転入力端子側の点を所
定の電位V1に設定する。この状態において、い
ま受光素子5が発光素子3からの光を光フアイバ
1a′を介して受けるとそれに応じて漏れ電流が変
化し、帰還用の抵抗RfによりRf倍されてオペア
ンプOP1の出力端子にV1+ΔVの出力が現われ
る。この電圧の変化分ΔVでコンパレートするよ
うにコンパレータOP2の非反転入力端子側の点
の電位を可変抵抗VR2を介し設定しておいた場
合、受光素子5に光が入射するとコンパレータ
OP2の出力は電源に近い電圧値から零に近い電圧
値まで変化し、これによつてトランジスタTrが
オンしランプLが点燈するものである。
本発明は上記のような光フアイバを利用した温
度スイツチに係り、以下図面に沿つて本発明を説
明する。
第4図は本発明の実施例を示すもので、一端に
第2図および第3図に示した発光素子3を介して
光信号が入射される光フアイバ1aの他端先端部
に結合される先端反射機構部4を温度によつて膨
張する水銀が封入されたガラスシリンダにより構
成した点に特徴がある。すなわち、光フアイバ1
a先端部はガラスシリンダ8内に導入されてい
る。また、導入された光フアイバ1a先端部の端
面は光フアイバ1aの長さ方向に対し垂直に切断
されていると共に、鏡面に仕上げられ、かつガラ
スシリンダ8内の底部には水銀Hgが封入されて
いる。
しかして、動作にあたつては、発光素子3の如
き光源からの光が光フアイバ1a中に伝送されて
いる場合において、例えば通常の周囲温度時では
水銀Hgはガラスシリンダ8底部に位置し、この
ため光フアイバ1aの先端部と水銀Hgとは接触
することなく離間している。したがつて、伝送さ
れてきた光は光フアイバ1a先端部から放射さ
れ、水銀Hgによつて反射され再び光フアイバ1
a中にもどつていく光は殆んどない。一方、温度
が上昇するとそれに伴ない水銀Hgが膨張する。
そして、水銀Hgの上面が第5図に示すように光
フアイバ1aの先端面に達すると、いままで放射
されていた光が水銀Hgにより反射され光フアイ
バ1a中を反射光としてもどつていく。この反射
光が第1図および第2図に示した如き方向性結合
器1を介し受光素子5に光が受光されると受光回
路6が動作し、これによつてスイツチ回路7が動
作してスイツチが入るものである。
以上の通り本発明によれば、光フアイバ先端部
を、内部に温度上昇に伴なつて膨張する水銀が封
入されたガラスシリンダ内に導入し、温度が上昇
した場合水銀を介して光フアイバ中を伝送されて
きた光を反射させるように構成されているため、
ガラスシリンダの周囲温度の変化に応じて自動的
にスイツチ動作を行なわせることができ得る。ま
た、必要に応じ長目の光フアイバを用いることに
よりスイツチ回路から先端反射機構部までの距離
を大きくとることができるから、遠隔スイツチ動
作が可能である。さらに、光源から先端反射機構
部までの伝送用光フアイバは一本で足り、かつ全
体として比較的構造が簡単であるため、小型化を
図ることができる。また、従来の一般の電気的ス
イツチはリード線を介してスイツチ操作部とスイ
ツチ回路部とを電気的に接続していたが、本発明
では絶縁性の光フアイバを用い、しかも先端部に
電気的部分が存在しないので、防爆性であり、防
災分野に適用できる。また、ガラスシリンダ内に
封入された水銀により光を反射させるようになつ
ているので、光フアイバ先端部の摩耗が少ない等
の利点がある。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical fiber temperature switch using a directional coupler made of optical fiber, and its purpose is to construct a temperature switch by using mercury in the tip reflection mechanism of the optical fiber switch. A fiber optic temperature switch is provided. FIG. 1 shows a so-called directional coupler constructed by bending a pair of optical fibers 1a and 1a' with a radius R so as to face each other, and polishing and abutting a portion of the opposing surfaces. In this directional coupler 1, light incident from one end A of one optical fiber 1a is split at a junction C, and the other end A 1 of the other optical fiber 1a' is connected to the other end B of one optical fiber 1a. (Optical fiber 1
No output is output to B 1 of a′). On the other hand, optical fiber 1
The light incident from B of a is output to B1 and A (no output is output to A1 ), and in these cases, the lights do not interfere with each other. By using this type of directional coupler 1 , a switch as shown in FIG. 2 can be constructed using one optical fiber. That is, this switch includes a light emitting circuit 2, a light emitting element 3 such as a light emitting diode that emits light in response to a signal from the light emitting circuit 2, and one optical fiber 1a through which light from the light emitting element 3 is propagated.
and a tip reflection mechanism section 4 having a mirror-like perfect reflection surface 4a and a non-reflection surface 4a' that face the end surface of the optical fiber 1a and reflect the propagated light, and the optical fiber 1a, 1a', a light receiving element 5 such as a photodiode that receives the light propagated through the directional coupler 1 , and a light receiving element 5 such as a photodiode that receives the light transmitted through the directional coupler 1 . a light receiving circuit 6 that converts an optical signal into an electrical signal;
It is comprised of a switch circuit 7 which performs a switch operation based on a signal from the light receiving circuit 6. FIG. 3 shows an example of the above-mentioned light emitting circuit 2, light receiving circuit 6 and switch circuit 7, where E is a DC power supply, R1 is a current limiting resistor, OP1 is an operational amplifier,
R f is a feedback resistor, VR 1 and VR 2 are variable resistors that each set a predetermined voltage, OP 2 is a comparator consisting of an operational amplifier, and R 2 and R 4 are each a resistor. In operation, first, the variable resistor VR 1 is adjusted to set the point on the non-inverting input terminal side of the operational amplifier OP 1 to a predetermined potential V 1 . In this state, when the light receiving element 5 now receives light from the light emitting element 3 via the optical fiber 1a', the leakage current changes accordingly, is multiplied by R f by the feedback resistor R f , and is applied to the operational amplifier OP 1 . An output of V 1 +ΔV appears at the output terminal. If the potential of the point on the non-inverting input terminal side of the comparator OP 2 is set via the variable resistor VR 2 so as to perform a comparison based on the change in voltage ΔV, when light enters the light receiving element 5, the comparator
The output of OP 2 changes from a voltage value close to the power supply to a voltage value close to zero, thereby turning on the transistor Tr and lighting the lamp L. The present invention relates to a temperature switch using an optical fiber as described above, and the present invention will be explained below with reference to the drawings. FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, in which one end of an optical fiber 1a is coupled to the other end of an optical fiber 1a, into which an optical signal is input via the light emitting element 3 shown in FIGS. 2 and 3. A feature is that the tip reflection mechanism section 4 is constructed from a glass cylinder filled with mercury that expands depending on the temperature. That is, optical fiber 1
The tip end a is introduced into the glass cylinder 8. Furthermore, the end face of the tip of the introduced optical fiber 1a is cut perpendicularly to the length direction of the optical fiber 1a, and is finished with a mirror finish, and the bottom of the glass cylinder 8 is filled with mercury Hg. There is. Therefore, in operation, when light from a light source such as the light emitting element 3 is transmitted through the optical fiber 1a, for example, at normal ambient temperature, mercury Hg is located at the bottom of the glass cylinder 8, Therefore, the tip of the optical fiber 1a and the mercury Hg are separated from each other without coming into contact with each other. Therefore, the transmitted light is emitted from the tip of the optical fiber 1a, reflected by the mercury Hg, and returned to the optical fiber 1a.
There is almost no light returning to the inside of a. On the other hand, as the temperature rises, mercury Hg expands.
Then, when the upper surface of the mercury Hg reaches the tip end surface of the optical fiber 1a as shown in FIG. 5, the light that has been emitted up to now is reflected by the mercury Hg and returns through the optical fiber 1a as reflected light. When this reflected light is received by the light receiving element 5 through the directional coupler 1 as shown in FIGS. 1 and 2, the light receiving circuit 6 is activated, and thereby the switch circuit 7 is activated. It is a switch that can be turned on. As described above, according to the present invention, the tip of an optical fiber is introduced into a glass cylinder in which mercury, which expands as the temperature rises, is sealed, and when the temperature rises, the inside of the optical fiber flows through the mercury. Because it is configured to reflect the transmitted light,
The switching operation may be performed automatically in response to changes in the ambient temperature of the glass cylinder. Furthermore, by using a longer optical fiber if necessary, it is possible to increase the distance from the switch circuit to the tip reflection mechanism, making remote switch operation possible. Further, since only one transmission optical fiber is required from the light source to the tip reflection mechanism, and the structure as a whole is relatively simple, miniaturization can be achieved. In addition, conventional general electric switches electrically connect the switch operation part and the switch circuit part through lead wires, but in the present invention, an insulating optical fiber is used, and the tip part is electrically connected. Since there are no parts, it is explosion-proof and can be applied to the disaster prevention field. Furthermore, since the light is reflected by the mercury sealed in the glass cylinder, there are advantages such as less wear on the tip of the optical fiber.
第1図は光フアイバからなる方向性結合器の説
明図、第2図は光フアイバスイツチの構成概略説
明図、第3図は同上のスイツチに用いられる回路
の一例を示す説明図、第4図は本発明の実施例、
第5図は同上の動作説明図である。
1……方向性結合器、1a,1a′……光フアイ
バ、2……発光回路、3……発光素子、4……先
端反射機構部、5……受光素子、6……受光回
路、7……スイツチ回路、8……ガラスシリン
ダ、Hg……水銀。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a directional coupler made of optical fiber, Fig. 2 is a schematic explanatory diagram of the configuration of an optical fiber switch, Fig. 3 is an explanatory diagram showing an example of a circuit used in the above switch, and Fig. 4 is an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is an explanatory diagram of the same operation as above. 1 ... Directional coupler, 1a, 1a'... Optical fiber, 2... Light emitting circuit, 3... Light emitting element, 4... Tip reflection mechanism section, 5... Light receiving element, 6... Light receiving circuit, 7 ...Switch circuit, 8...Glass cylinder, Hg...Mercury.
Claims (1)
せて構成した方向性結合器を形成する一方の光フ
アイバの一端に発光回路を設け、他方の光フアイ
バの一端に受光回路を設け、かつ前記発光回路が
設けられている光フアイバ先端部を、内部に温度
上昇に伴なつて膨張する水銀が封入されたガラス
シリンダ内に導入し、温度が上昇し膨張した前記
水銀が前記光フアイバ先端部と接触することによ
り前記光フアイバを介し伝送されてきた光の反射
光により前記受光回路を介して制御されるスイツ
チ回路からなる光フアイバ温度スイツチ。1 A directional coupler is formed by abutting part of the opposing surfaces of optical fibers, and a light emitting circuit is provided at one end of one optical fiber, and a light receiving circuit is provided at one end of the other optical fiber, and The tip of the optical fiber provided with the light emitting circuit is introduced into a glass cylinder in which mercury, which expands as the temperature rises, is sealed, and the mercury, which expands as the temperature rises, flows into the tip of the optical fiber. An optical fiber temperature switch comprising a switch circuit that is controlled via the light receiving circuit by the reflected light transmitted through the optical fiber by contact with the optical fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009679A JPS5635331A (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Optical fiber temperature switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009679A JPS5635331A (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Optical fiber temperature switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5635331A JPS5635331A (en) | 1981-04-08 |
| JPS6350811B2 true JPS6350811B2 (en) | 1988-10-12 |
Family
ID=14526921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11009679A Granted JPS5635331A (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Optical fiber temperature switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5635331A (en) |
-
1979
- 1979-08-29 JP JP11009679A patent/JPS5635331A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5635331A (en) | 1981-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1180801A3 (en) | Optical semiconductor module | |
| EP0360177A3 (en) | Optical transmitting and/or receiving element | |
| JPS646706A (en) | Michelson optical fiber interferometer | |
| JPS6350811B2 (en) | ||
| ATE85482T1 (en) | REFLECTION TRANSMITTER AND RECEIVER EQUIPMENT FOR A BIDIRECTIONAL FO COMMUNICATION SYSTEM. | |
| JP5068443B2 (en) | Optical coupling device | |
| GB8801978D0 (en) | Integrated optoelectronic circuit | |
| JPS631286Y2 (en) | ||
| JPH02114691A (en) | Semiconductor laser external cavity | |
| JPH02118607A (en) | Photocoupling circuit | |
| US5943349A (en) | Variable wavelength laser device | |
| JPS58105130A (en) | Lens-side information transfer mechanism by optical fiber | |
| JP2857222B2 (en) | Optoelectronic integrated devices | |
| ATE82657T1 (en) | REFLECTION TRANSMITTER FOR A BIDIRECTIONAL FO COMMUNICATION SYSTEM. | |
| JPS6212481B2 (en) | ||
| JPS6161217B2 (en) | ||
| US5166514A (en) | Optical plug system for optical measuring device | |
| JPS6473305A (en) | Photodetector structure | |
| JPH0734336U (en) | Optical fiber temperature sensor | |
| KR850004649A (en) | Fiber optic switching device | |
| JPS6455506A (en) | Optical circuit | |
| DE3779022D1 (en) | OPTICAL TRANSMITTER WITH A SEMICONDUCTOR LASER AND AN EXTERNAL RESONATOR. | |
| JPH08220368A (en) | Optical semiconductor device module | |
| JPS5937769Y2 (en) | Branch type light switch | |
| SU546109A1 (en) | Logical element |