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光ファイバセンサとは?

ひかりふぁいばせんさ

光ファイバセンサとは、光ファイバを伝わる光の変化を利用して、物体の検出や距離・温度・ひずみなどを計測するセンサデバイスです。

光ファイバセンサとは、光ファイバ内を伝播する光の強度・位相・偏光波長などが外部の物理量(温度・圧力・ひずみ・変位など)によって変化する現象を利用した計測・検出センサの総称です。センサ部分に光ファイバ自体を使う「分布型」と、ファイバで光を伝送し先端の素子で測定する「伝送型(プローブ型)」に大別されます。

光ファイバセンサの主な種類と特徴は以下の通りです。

  • 透過型:投光器と受光器の間に対象物が入ると光が遮断されることを利用した検出方式
  • 反射型:ファイバ先端から出た光が対象物に反射して戻る量の変化で検出する方式
  • FBGセンサ(ファイバブラッググレーティング):ファイバに形成した回折格子の反射波長の変化でひずみや温度を測定する高精度センサ
  • 分布型温度・ひずみセンサ:ラマン散乱やブリルアン散乱を利用してファイバ全長にわたる分布測定が可能

光ファイバセンサの優位性は、電気を使わないため電磁ノイズの影響を受けない点、防爆性が高い点、細径で軽量な点、そして1本のファイバで数km以上にわたる分布測定が可能な点にあります。

活用分野は、工場の自動化ライン(FA)での位置・物体検出、橋梁やトンネルなどインフラのひずみ・変形モニタリング、医療機器内での温度計測など非常に広範囲にわたります。

使い方・例文

工場の生産ラインで、光ファイバセンサの先端を搬送ベルト付近に設置し、部品の通過を透過光の遮断によって検出してカウントや位置決めトリガーに利用します。

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