光ファイバセンサ

光ファイバセンサとは？

光ファイバセンサは、ファイバアンプに接続された光ファイバにより、狭い場所などでの検出を可能とした光電センサです。光ケーブルは、毛髪よりもわずかに太い直径のガラスやプラスチック製の透明なファイバで、両端間で光を伝達して電気信号を生成します。

光ファイバセンサの構造

光ファイバセンサは、光を使用するため、光の照射部（ファイバアンプ）、光の伝達部（ファイバ）、光を使ったセンシング部、光の受光部（受光素子）から構成されます。光源は、特定の波長や一定の波長帯域によって、さまざまな種類があります。センシング部は、光が変化するという性質を利用して、周辺環境の温度、歪み、振動などの様々な変化を感知できます。

光ファイバセンサの特長

• 狭い場所での検出が可能
• 耐環境性、耐久性が高い
• 設置が容易
• 検出物体に対する制約が少ない
• 非接触で検出が可能
• 色の判別が可能

光ファイバセンサの種類

光ファイバセンサは検出方式によって、透過型、反射型と回帰反射型の3種類に分類されています。

• 透過型：投光部の正面に受光部があり、物質による遮光（光の遮り）を認識する構造です。
• 反射型：投受光部の一体型で、物質からの反射光を認識します。
• 回帰反射型：投受光部が一体になっており、投光部の正面に反射板を設置して使います。受光部が反射板から跳ね返ってきた反射光と、物質による遮光や反射光の変化を認識する仕組みです。

利用可能な材質:

• PVC
• ステンレススチール
• ポリカーボネート

また、光ファイバセンサは「FBG型」というタイプがあります。FBGは、光ファイバ内に微細加工したセンサで、屈折率の異なる層を光ファイバ内に多段に作り込んで回折格子の役割をさせることで、ある特定の波長の光のみを反射させ、それ以外の波長の光を透過します。光ファイバ内で透過する光を選別する役割を担っています。