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J-GLOBAL ID:200903068529783140

周波数変調光ファイバ変位測定装置

Inventor:
Applicant, Patent owner:
Agent (1): 松浦 憲三
Gazette classification:公開公報
Application number (International application number):1992211430
Publication number (International publication number):1996035811
Application date: Aug. 07, 1992
Publication date: Feb. 06, 1996
Summary:
【要約】 (修正有)【目的】大きな変位を高精度、高分解能、リアルタイムで測定することができ、かつコンパクトで測定環境の影響を受け難くする。【構成】光ファイバ22の先端に設けたセルフォックレンズ26の出射端面での反射光と測定面で反射して戻ってきた測定面反射光との干渉光を光ファイバ22、光ファイバカプラ18を介して光ファイバ24に導き、光ファイバ24端に設置したホトダイオード30により検出し、これを光ファイバ23端に設置したホトダイオード28の出力で除算することにより発光強度変化の影響を除去する。この信号からバンドパスフィルタ34によって所定周波数成分を取り出し、信号波形に基づいて生成したパルス信号と、レーザ光の変調周期の基づいて生成したパルス信号との周波数の差をアップダウンカウンタ44で積算し、その積算値から測定物27の移動量を測定する。
Claim (excerpt):
半導体レーザと、該半導体レーザに所定の周期Ts (周波数fs )の鋸歯状波又は三角波変調電流を入力する鋸歯状波又は三角波発生手段と、第1、第2、第3及び第4の光ファイバと、前記半導体レーザから発振されたレーザ光を前記第1の光ファイバの先端に導く第1のレンズと、前記第1、第2、第3及び第4の光ファイバの後端同士を光学的に結合する光ファイバカプラであって、前記第1の光ファイバを通過した光を前記第2及び第3の光ファイバに分配して導くとともに第2の光ファイバを介して戻ってくる光を前記第4の光ファイバに導く光ファイバカプラと、前記第2の光ファイバの先端に配設され、光の一部を出射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にして測定面を照射させる第2のレンズと、前記第3及び第4の光ファイバの先端に配設され、それぞれ第3及び第4の光ファイバを介して入射する光を光電変換する第1及び第2の光電変換素子と、前記第2の光電変換素子の出力を前記第1の光電変換素子の出力で割算する割算器と、前記割算器の出力から前記鋸歯状波又は三角波の周波数fs のn倍の周波数nfs を中心周波数とする所定のバンド幅の周波数成分を取り出すバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力波形の周波数をm倍にした周波数のパルス信号を出力する第1のパルス出力手段と、前記鋸歯状波又は三角波発生手段から出力される鋸歯状波又は三角波変調電流の周期Ts に同期して、前記周波数nfs と同一周波数をm倍にした周波数のパルス信号を出力する第2のパルス出力手段と、前記第1及び第2のパルス出力手段からそれぞれ出力されるパルス信号における前記第2のレンズと測定面との相対移動に伴って発生する周波数の差を積算するカウンタと、を備えたことを特徴とする周波数変調光ファイバ変位測定装置。
IPC (2):
G01B 11/00 ,  G01B 9/02

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