DE3047343A1

DE3047343A1 - "faseroptisches messgeraet"

Info

Publication number: DE3047343A1
Application number: DE19803047343
Authority: DE
Inventors: Torgny 72474 Västerås Brogårdh; Christer Dr. 72243 Västerås Ovrén
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1981-09-17
Also published as: JPH0122882B2; SE7910715L; US4880972A; SE418904B; JPS56101516A; DE3047343C2

Description

{ ΝΑΟΗαΕΚΕΙΟΗΤ|

Patentanwalt und Rechtsanwalt ^j₁ v> """/'& --"

Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Joachim Bo ecke r 6 Frankfurt/Main 1 , 6.12.1980

Rathenauplatz2-8 B/th 20 871 P

Tetefon: (0611)'282355 Telex: 4189 066 itax d

ASEA Aktiebolag, Västeras/Schweden Faseroptisches Meßgerät

Die Erfindung betrifft ein faseroptisches Meßgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Aus der DE-OS 29 20 489 ist eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, auf faseroptischem Wege physikalische Größen , wie z.B. eine Lage, eine Kraft, einen Druck, eine Temperatur usw. durch Ausnutzung des Strahlenganges durch ein oder mehrere Interferenzfilter zu messen, deren Lage relativ zu einer Faserendfläche in Abhängigkeit der physikalischen Größen variieren kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte faseroptische Meßgerät weiter zuentwickeln und zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein faseroptisches Meßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

/7 130038/0747

"-- "· - --" 6.IP. 1980 :.·"-. : -20 871^: P

Die Erfindung nutzt also Fotolumineszenzeffekte zum Messen der Lage eines oder mehrerer Körper relativ zur Endfläche einer Faser aus und erhält auf diese Weise ein genaues und verhältnismäßig störungsunempfindliches Meßgerät, das eine große Flexibilität hinsichtlich der Verwendung zum Messen verschiedener physikalischer Größen, z.B. Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft, Druck, Dehnung, Temperatur usw. hat. Durch die Ausbildung der Meßsysteme in der Weise, daß das Meßsignal aus einer bestimmten Beziehung zwischen zwei Signalen, beispielsweise dem Quotienten aus zwei Signalen, gebildet wird, was bei einer bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, wird erreicht, daß das Meßergebnis unabhängig von Dämpfungen im Fasersystem ist, die beispielsweise durch Biegungen im Verlauf der Fasern auftreten. Dank dieser Maßnahme brauchen zur Erzielung einer guten Meßgenauigkeit keine hohen Anforderungen an die Systeme hinsichtlich der optischen und thermischen Stabilität der zugehörigen Lichtquellen gestellt zu werden.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 das Prinzip eines Meßgerätes gemäß der Erfindung,

Fig. 2a bis 2f verschiedene Ausführungsformen von im Meßgerät verwendeten Detektorsystemen,

Fig. 3 und 3a eine Halbleitervariante gemäß der Erfindung mit zugehörigen Spektren,

Fig. 4 den geberseitigen Teil eines Gerätes gemäß der Er-

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Ι-"- - 2C 671 P

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findung mit beweglichem Sensor, Fig. 5 einen in Richtung senkrecht zum Faserende geteilten Sensor,

Fig. 6 eine Gebervariante mit einem Filter, Fig. 7 und 8 zwei weitere Ausführungsformen des Gebers, Fig.. 9 einen Geber mit zwei verschiedenen StrahlungsSignalen, Fig. 10 einen Geber, der in zwei Freiheitsgraden verschiebbar ist, mit zugehörigen Diagrammen, Fig. 11 einen Geber mit vibrationsfähigem Faserende.

Figur 1 zeigt ein Meßgerät nach der Erfindung. G ist der Geber und E ist die Elektronikeinheit. Von einem lichtemittierenden Element 1 wird Licht über eine optische Faser h, eine Faserverzweigung 5 und eine optische Faser 6 zum Geber G geleitet. Der Geber G enthält einen Sensor 2, der mit mindestens einem lumineszierenden Material versehen ist, das entweder den Sensor selbst oder eine Schicht auf dem Sensor bildet. Statt eines kann der Sensor auch zwei oder mehrere lumineszierende Materialien enthalten. Wenn das über die Faser 6 ankommende Licht auf den Sensor 2 trifft, wird durch Fotolumineszenz ein Lichtsignal erzeugt, das seinerseits durch das Fasersystem über die Faser 6, die Faserverzweigung 5, die Faser 7 und die Verzweigung 8 auf zwei Fotodioden 9, 10 der Elektronikeinheit E geleitet wird. Das Detektorsystem 3 ist in der Elektronikeinheit E mit einer Signalverarbeitungsanordnung kombiniert, die beispielsweise aus einem Quotientenbilder 11 (Divisionsglied) bestehen kann.

1
Das lichtemittierende Element/kann beliebiger Art sein, wie

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/9

COPY

6.12.1980 :.-..:: 20 :871 P

z.B. eine Schwerstein- oder Halogenlampe, ein Gaslaser, eine Leuchtdiode, ein Halbleiterlaser oder eine Schottky-Diode. Die spektrale Verteilung der Lichtquelle ist den Anregungsspektren der lumineszierenden Materialien des Sensors 2 anzupassen.

Das optische Detektorsystem ist so ausgebildet, daß die Signale aus mindestens zwei verschiedenen Wellenlängenintervallen abgeschieden und in der Signalverarbeitungsanordnung verarbeitet werden können. Im gewöhnlichsten Fall besteht das Detektorsystem aus zwei Fotodioden 9, 10 mit unterschiedlichen spektralen Ansprechkurven. Vor den Fotodioden können Filter 12, 13 mit untereinander verschiedenen Spektren angebracht werden.

Eine Reihe anderer Detektorsysteme zeigt Figur 2. Figur 2a zeigt beispielsweise ein System, bei dem das aus einem Faserende 6 austretende Lichtsignal zwei Fotodioden 14, 15 zugeführt wird, von denen die Fotodiode 15 mit einem. Filter versehen ist, das bestimmte Signale nicht passieren läßt. Die Fotodiode 14 dagegen erhält ungefiltertes Licht.

Figur 2b zeigt ein ähnliches System wie Figur 2a, das durch eine Linse 17 ergänzt ist, mittels welcher die Fotodioden 14, 15 auf die Endfläche 18. der Faser 6 fokussiert werden.

Die Figuren 2c, 2d und 2e zeigen verschiedene Arten von sog. Strahlenteilersystemen (beamsplitter). In Figur 2c ist ein teilweise lichtdurchlässiger (transparenter) Spiegel 19 vorhanden,

1 3 0Q38/074 7 COPY

:' " ; "■ 2C 87" P

der die Signale aus der Faser 6 zum Teil auf eine Fotodiode reflektiert und zum Teil über ein Filter 21 zur Fotodiode 22 durchläßt. Hierdurch erhält man auf gleiche Weise wie in Figur 2a und 2b zwei verschiedene Signale, die beispielsweise in einem Quotientenbilder verarbeitet werden können (siehe 11 in Figur 1).

Figur 2d zeigt ein Gitter 23, das auf verschiedene Art vom Faserende 6 kommende Signale auf die Fotodioden 24 bzw. 25 reflektiert. Eine weitere Möglichkeit ist die Anwendung von Prismen oder Faserverzweigungen (siehe Figur 2e) zur Aufteilung des optischen Signals aus der Faser 6, beispielsweise über die Verzweigung 27 und die beiden Faserenden 28 bzw. 29, wodurch das Signal in der Faser 6 auf gleiche Weise in zwei verschiedene Teilsignale aufgeteilt wird. Die eine Fotodiode ist mit einem Filter 30 versehen.

Zur Aufteilung des optischen Signals kann es auch angebracht sein, im Strahlengang vor dem Detektorsystem ein weiteres optisches Filter anzubringen, welches das durch Lumineszenz emittierte Licht hindurchläßt, jedoch das Anregungslicht nicht hindurchläßt, was im übrigen für alle vorstehend beschriebenen Filter gilt.

Figur 2f zeigt ein integriertes demultiplexendes Element mit pn-Übergängen an sich bekannter Art, das anstelle der beiden Fotodioden 14 und 15 in Figur 2a oder in ähnlichen Zusammen-

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ORIGINAL INSPECTED

6; 12.1930 ·; 20 87* 3P

hängen verwendet werden kann. Das vom Geber ausgesandte Licht wird auf das Element geleitet, welches sich in der Elektronikeinheit E befindet. Die elektrischen Signale erscheinen an den Ausgängen V₁ und V₂* Das Material der einzelnen Schichten des Elementes geht aus Figur 2f hervor. Es kann sich um InP bzw. ^Inx2^Ga1-x2 ^ASy2 ^P1-y2 ^handeln· ^{In die} Mittelschicht geht InP und in die nächste Schicht In₁Ga₁₁As₁ und P₁ „y^ ein, und in die Außenschicht geht InP ein. Die beiden der Mittelschicht benachbarten Schichten erhalten durch die Wahl von X₁, Y₁ bzw. X₂, y₂ verschiedene Bandabstände.

Beim Sensor 2 wird die Fotolumineszenz von beispielsweise Halbleitermaterial ausgenutzt. Eine mögliche Ausführung des Sensors 2 (Figur 1) zeigt Figur 3. Die Endfläche der Faser 6 ist mit einem Material 31 belegt, das bei Lichteinfall Licht mit dem Spektrum I₁ (hJ ) emittiert. Das Anregungsspektrum für dieses Material ist E₁ (hV ). Das von der Lichtquelle ausgesandte Lichtsignal L(hv ) passiert also teilweise das Material 31; es kann auch ein äußeres Material 32 anregen, das in Form eines Körpers relativ zur Endfläche 6, 31 der Faser beweglich angeordnet ist (siehe die Lagekoordinate x) und dabei die Endfläche der Faser 6 veränderlich überdeckt. Dieses letztgenannte Material 32 emittiert durch Fotolumineszenz Licht mit dem Spektrum I₂ (hv), das in verschiedenem Umfang in die Faser 6 geleitet wird, je nach Lage des Materialkörpers 32 im Verhältnis zur Faser 6, 31. Das Ausgangs signal U des Detektorsystems kann durch folgende Formel beschrieben werden:

130038/0747 . /12

".-■"■ 6.12v1980'-

: .- .20 871 -H":

/I₂(hv).d

^{U =}

wobei a (hV) die Transmissionskurve für ein vor einem Detektor angeordnetes Filter ist, siehe beispielsweise 16 in Figur 2a oder 30 in Figur 2e. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Fotodetektoren eine "graue" Ansprechcharakteristik haben. Das Ausgangssignal des Systems ist somit von der Lage χ des Materialkörpers 32 (Figur 3) abhängig. Der Meßwert des Meßgerätes kann unempfindlich gemacht werden gegenüber Fehlereinflüssen des Systems, wie Dämpfungen der optischen Signale beispielsweise aufgrund von Faserbiegungen, oder IntensitätsSchwankungen der Lichtquellen usw. Die Spektren für die einzelnen Signale gehen aus Figur 3a hervor, wo die Lichtintensität bzw. das Absorptionsverhalten auf der y-Achse und die Photonenenergie auf der x-Achse aufgetragen sind. Die Emission für das Material 31 ist I₁ (hV ) und für 32 Ip (h ν ), und die verschiedenen Kurven L (h ν ) sowie E₁ (h v¹) und Ep (hV) sowie oc (h i) ) gehen ebenfalls aus Figur 3a hervor. Die spektrale Verteilung sowie die Sperrverhältnisse der Ausgangssignale sind also aus Figur 3a ersichtlich, und man erhält somit durch das Verhältnis zwischen den beiden Signalen Ip (hV ) und I^ (h v> ) ein Maß für die Lage χ des Körpers 32.

Die Figuren 3 bis 11 zeigen eine Reihe verschiedener Sensorkonfigurationen, die ein Messen der Lage in einer, zwei oder drei Raumkoordinaten ermöglichen. Eine mögliche Ausführung eines Grenzlagengebers wird ebenfalls diskutiert. Als Sensormaterial ist eine Reihe von Materialkombinationen möglich. Durch das

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6.12 v198p·- - 20 87^:1 -P: ":

GaAs P.. -System erhält man die Möglichkeit, den Bandabstand

X ι ""Χ

und damit das Anregungsspektrum durch Variation von χ zu variieren. Durch Dotierung mit N bzw. Zn und 0 kann man zwei verschiedene Lumineszenzspektren bekommen. Als vorteilhafte Beispiele für Halbleitermaterial für den Sensor können auch GaP, das zweckmäßig mit Zn und 0 oder Cd und 0 dotiert ist, sowie ZnSe genannt werden, das zweckmäßigerweise mit Cu oder Mn dotiert ist. Als Halbleitermaterial kommt auch in Betracht AIP, AlAs, GaAs, InP, InAs, Ιη_1-χΑ1_χΡ, In₁^Ga_x P, Ga^_xAl_x P,

As, Ga_{1 -χ} Α1_χ As, InAs₁ __y P_y, GaAs_1-7 P

mit χ bzw. y zwischen 0 und 1, oder ZnTe, ZnS, ZnO, CdTe, CdSe. oder CdS. Die einzelnen Konfigurationen in den Figuren 3 bis können in vielfacher Weise modifiziert werden; so kann' beispielsweise in Figur 3 ein Spiegel im Strahlengang hinter dem Material 32 angeordnet werden oder dieses Material ersetzen, wobei man im Prinzip bei diesem Sensor die gleiche Wirkung erhält.

Figur 4 zeigt eine Variante des Sensors nach Figur 3, um ein Signal U=f(Z) zu erhalten, wobei Z die in Figur 4 dargestellte Raumkoordinate bezeichnet und U die Lage des Materialkörpers 33 in Z-Richtung beschreibt. Das Ausgangssignal U erhält man gemäß Gleichung (1) aus dem Verhältnis zwischen den Signalen I₁ChV ) und I₂ (hv ), d.h. den vom Material 33 bzw. 31 in das Faserende 6 gestrahlten Signalen. Anregungslicht gelangt in die Faser 6, und die eben genannten beiden Signale werden durch Fotolumineszenz bei der Bestrahlung mit Licht aus der Faser 6

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6.12.1980-·'- -: 2G 671: F .-"*; _;

auf die gleiche Weise wie in Figur 1 und 3 angeregt.

Figur 5 zeigt eine Variante der Ausführungsformen nach Figur 3 und 4, wobei vor der Endfläche der Faser 6 ein zweiteiliger Körper 34 in x-Richtung beweglich angeordnet ist und das Material jedes Teils des Körpers 34 ein anderes Lumineszenzspektrum hat. Der obere Teil des Körpers 34 emittiert durch Fotolumineszenz das Signal I_? (hv ) und der untere Teil das Signal I. (hy). Die Menge des von diesen Teilkörpern emittierten Lichtes, welches in die Faser 6 fällt, hängt ab von der Lage des Körpers 34 in x-Richtung. Das Ausgangssignal, d. h. das Verhältnis zwischen den beiden von der Faser 6 aufgenommenen Signalen, ist also ein Maß für die Lage χ des Körpers 34. Im unteren Teil von Figur 5 ist vor dem Materialkörper 34 zusätzlich eine Linse 35 angeordnet zur Fokussierung des Anregungslichtes auf den Materialkörper 34. Das Anregungslicht kommt aus der Faser 36, passiert die Linse 35 und fällt auf den Materialkörper (Sensor) 34, wobei durch Fotolumineszenz die beiden Signale Ip(hv ) bzw. I₁(hV ) ausgesandt werden, die in die Faser 6 eintreten und danach in der Elektronikeinheit aufgeteilt werden. Das Ausgangssignal U=f(x) nach der Gleichung (1) zeigt also, daß das Ausgangssignal U eine Funktion der Lage χ des Körpers ist.

In Figur 6 ist zwischen dem Materialkörper 36 und dem Faserende, das mit fotolumineszierenden Material 37 belegt ist, ein bewegliches Organ 38 angeordnet, das in x- und y-Richtung be-

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■ : .- ■ . 20 871 -P :

weglich ist und die Intensität von Ip, d.h. des vom Material 36 durch Fotolumineszenz ausgesandten Lichtes beeinflußt, das Jedoch nicht das vom Material 37 am Faserende durch Fotolumineszenz ausgesandte Licht I₁ beeinflußt. Das Organ 38 kann ein in x- und y-Richtung bewegliches Graufilter mit einer über die Oberfläche variablen Transmission sein.

Figur 7 zeigt eine Sensoranordnung, bei der zwei fotolumineszenzfähige Materialkörper oder Materialschichten 39 und 40 beweglich vor der Endfläche der Faser 6 angeordnet sind, wobei der Körper 39 in x-Richtung, also senkrecht zur Zeichenebene, beweglich ist und der Körper 40 in z-Richtung, also in der Zeichenebene beweglich ist. Von der an der Endfläche der Faser 6 vorhandenen Materialschicht 31 wird durch Fotolumineszenz ein Lichtsignal I₁(h V ), von dem beweglichen Körper 39 ein Signal Ip (h ν ) und von dem beweglichen Körper 40 ein Signal I,(hv ) infolge Anregung ausgesandt, wobei drei verschiedene Teilsignale in die Faser 6 gelangen. Man erhält also die folgenden beiden Signale aufgrund der Fotolumineszenz:

TI -

O ~

Dieses Signal Uq ist ein von der Lage X abhängiges Signal, also eine Funktion der Lage X.

fl,(hv

TTt _

130038/07 A7 ^/16

■- D. I^

.- .20 873 Ρ>·"

Dieses Signal U¹ ist somit eine Funktion der Lage Z (siehe Figur 7).

Figur 8 zeigt, wie man eine Verstärkung der Bewegung mit Hilfe eines Rasters 41 bewirken kann. Der Sensor besteht aus einer Platte, die mit einem lumineszierenden Material belegt ist, das in Form von Rippen oder Streifen 42 angeordnet ist. Die Platte mit den Rippen 42 kann in Richtung des Pfeils χ bewegt werden, und das in die Faser 6 gelangende Ausgangssignal ist eine. Funktion U=f (x). Die Rasterteilung stimmt mit dem Abstand zwischen den Rippen 42 überein.

In Figur 9 wird als Sensor eine Platte 43 verwendet, die mit lumineszierendem Material belegt ist. Dieses Material verändert in x-Richtung der Platte 43 seine lumineszierende Eigenschaft in der aus dem ebenfalls in Figur 9 gezeigten Diagramm ersichtlichen Weise. In dem Diagramm ist auf der Ordinate die emittierte Lichtintensität E und auf der Abszisse die Lage χ der Platte 43 aufgetragen. Durch das wie zuvor aus der Faser 6 kommende Anregungslicht, welches auf die Platte 43 trifft, werden durch Lumineszenz zwei verschiedene Signale von der Platte 43 ausgesandt, und zwar einerseits I₁(IiV ) und andererseits Ip(hv ), die beide eine Funktion von χ sind. Das Ausgangssignal U wird also

Jl₂ChV ) · dhV
^{U =} JIChV ) .α (hv ) · dhV ^{= f}^^x^

/17

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5.12.1950 .-20 371 -F- :■

Infolge des mit χ variierenden Unterschiedes zwischen den beiden Kurven I₁ und I« erhält man ein Ausgangssignal, das eine Funktion der Lage χ ist (siehe Figur 9).

Figur 10 zeigt einen in x- und y-Richtung beweglichen Körper (Sensor) '44, der bei Anregung Lichtsignale mit drei verschiedenen Spektren (I₁, Ip, I,) in das Faserende 6 sendet. Die emittierte Intensität E ist im oberen Diagramm der Figur 10 als Funktion der Lage des Körpers 44 in Richtung χ und im unteren Diagramm als Funktion der Lage in Richtung y dargestellt Als Funktion der Lage χ bzw. y erhält man die folgenden beiden Signale

Jl^ (hv )»dhi/
^{U =} JI ()

fl_o(hv ) . dhV

α chv ; · dhv

Figur 11 zeigt ein vibrationsfähiges Faserende 45, das in Abhängigkeit von einer Meßgröße zwischen den Lagen A- und B zur Vibration gebracht werden kann. Die Vibrationsfrequenz kann mit einer Geschwindigkeitsgröße zusammenhängen, doch kann man das Faserende auch in einem Magnetfeld in Vibration bringen und dabei ein Maß für die Lagen der beiden Sensoren 46 bzw. an den betreffenden Endlagen A und B bekommen.

Das Signal in der Lage A ist

[A Ip(hv ) · dhv

A ~ JI₁ChV ; · oc ChV j * dhV

130038/0747 ' /₁₈

6.Ϊ2.1980 20 Θ71 -'Ρ.^:

Das Signal in der Lage B ist

Jb .i₉(hv ) ·

B ~ JI₁ChV ; · α ChV ; . dhV

Wenn, beispielsweise durch unterschiedliche Dotierungskonzentrationen in den Sensoren 46 bzw. 47, A £ B wird, dann wird U. Φ Ug. U. = Ug würde bedeuten, daß in den beiden Endlagen dieselben Lichtsignale auftreten. Auf diese Weise werden Lichtimpulse in die Faser gesandt, wenn diese sich in einer ihrer Endlagen befindet. (Mit "Licht" ist elektromagnetische Strahlung in dem Wellenlängenbereich von 0,1 bis 10 /U gemeint).

Die vorstehend beschriebenen Meßgeräte können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

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Claims

Patentansprüche:

1.{Faseroptisches Meßgerät zum Messen physikalischer Größen, wie z.B. einer Lage, einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung, einer Kraft, eines Druckes, einer Dehnung, einer Temperatur usw., mit mindestens einer optischen Paser zum Leiten von Licht zwischen einer elektronischen Einheit und einem Geber, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (G) ein Organ mit mindestens einem lumineszierenden Material (2) enthält und daß die Lage des Organs relativ zum Faserende (31) derart von der Meßgröße beeinflußbar ist, daß das optische Ausgangssignal des Gebers (G) von der Meßgröße abhängig ist.

2. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (31, 32) derart ausgebildet ist, daß das Lumineszenzsignal des Gebers eine von der Meßgröße abhängige Spektralverteilung hat.

3. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Einheit (E) ein Detektorsystem (3) zur Zerlegung des Lumineszenzspektrums in mindestens zwei Teilsignale vorhanden ist und daß diese Teilsignale einer Signalverarbeitungsanordnung, wie beispiels-

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/2

6.12-.-1980 ZO 871 P

weise einem Quotientenbilder (11) zugeführt werden oder daß das eine Teilsignal einem Regler für die Lichtquelle oder die Detektorverstärker in solcher Weise zugeführt wird, daß der Einfluß verschiedener Störfaktoren, wie Faserdehnung, Ungleichmäßigkeiten, Alterung usw., beseitigt wird.

4. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Gebers in der optischen Faser mindestens zwei Fotodioden (9, 10) zugeführt wird, die entweder unterschiedliche spektrale Ansprechkurven haben, und/ oder von denen mindestens eine mit einem Filter (12, 13) zur Unterdrückung mindestens eines Teilsignals innerhalb eines bestimmten Wellenlängenintervalls versehen ist, und daß das Signal beim Übergang aus der Lichtfaser (6) zur Elektronikeinheit direkt auf die Fotodioden gerichtet oder fokussiert wird (17), oder daß das aus der Faser austretende Signal des Gebers auf einen halbdurchlässigen Spiegel, ein Interferenzfilter (19) oder ein Gitter (23) zur Aufteilung in Teilsignale in verschiedenen Wellenlängenbereichen gerichtet ist, oder daß das auf die Elektronikeinheit gerichtete Ende der Faser in mehrere Endabschnitte (28, 29) aufgeteilt ist, von denen jeder an einer Fotodiode angeordnet ist.

5. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit einen Detektor in Form eines demultiplexenden Elementes mit pn-Übergängen enthält.

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6-.l2,;1980 P

6. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geher ein Halbleitermaterial enthält, wie AIP, AlAs, GaP, GaAs, InP, InAs,

^In1-x^Alx^P' ^In1-x ^Gax ^P' ^Ga1-x ^A1x ^P' ^In1-x ^A1x ^As' ^In1-x Ga As, Ga₁ Al As, InAs₁ P , GaAs₁ P mit χ heziehungsweise y zwischen O und 1, oder ZnTe, ZnSe, ZnS, ZnO, CdTe, CdSe oder CdS.

7. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß GaP mit Zn und 0 oder Cd und 0 dotiert ist oder daß ZnSe mit Cu oder Mn dotiert ist.

8. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche des geberseitigen Faserendes mit einem lumineszierenden Material (31) belegt ist, das Licht mit einem gewissen Spektrum in die Faser emittiert und teilweise den Durchtritt des Anregungslichtes zu einem dahinterliegenden Organ (32) erlaubt, welches Licht in die Faser mit einem vom Spektrum des Anregungslichtes abweichenden Spektrum emittiert, wobei das genannte Organ in Abhängigkeit von der Meßgröße relativ zum Faserende (6, 31) beweglich ist und eine von dieser Lage abhängige Menge des von dem genannten Organ durch Lumineszenz erzeugten Lichtes in die Faser (6) hineingeleitet wird.

9. Faseroptisches Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine oder mehrere Linsen zur Fo-

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-: 6.-12^1980 : -20-871 P

kussierung des von dem genannten Organ lumineszierten Lichtes auf das Faserende enthält.

10. Faseroptisches Meßgerät nach den Ansprüchen 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Organ aus zwei oder mehreren in Bewegungsrichtung hintereinander liegenden lumineszierenden Körpern (34) mit unterschiedlichen Emmissionsspektren besteht.

11. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche des geberseitigen Faserendes mit einem lumineszierenden Material (37) belegt ist, das Licht mit einem bestimmten Spektrum in die Faser emittiert und teilweise den Durchtritt von Anregungslicht zu einem dahinterliegenden Organ (38) erlaubt, welches Licht mit einem vom Spektrum des Anregungslichtes abweichenden Spektrum in die Faser emittiert, und daß zwischen dem genannten Organ und dem Faserende ein optisches Filter (6) angeordnet ist, das ein über seine Oberfläche veränderliches Transmissionsvermögen hat, in einer oder mehreren Richtungen in Abhängigkeit der Meßgröße relativ zum Faserende beweglich ist und die Intensität des von dem dahinterliegenden Organ emittierten Lichtes beeinflußt.

12. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche des geberseitigen Faserendes mit einem lumineszierenden Material belegt ist, das Licht mit einem bestimmten Spektrum in die Faser emit-

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tiert und teilweise den Durchtritt von Anregungslicht zu einem dahinterliegenden Organ mit einer lumineszierenden Schicht in Form paralleler Bänder (42) erlaubt, welches Organ Licht mit einem anderen Spektrum als das des Anregungslichtes in die Faser emittiert, und daß zwischen diesem Organ und der Faser ein bewegliches Raster (41) angeordnet ist, das sich mit der Meßgröße relativ zu dem Organ mit den parallelen Bändern (42) bewegt.

13. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Platte (43) ist, die mit lumineszierendem Material belegt ist, dessen Emissionsspektrum durch die Verschiebung des Sensors in verschiedene Richtungen mit dem Meßwert variiert wird.

14. Faseroptisches Meßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das geberseitige Faserende (45) zwischen zwei Endlagen bewegbar ist, in denen Organe (46, 47) angeordnet sind, von denen jedes Licht mit einem anderen Spektrum emittiert, und daß das in der Elektronikeinheit empfangene Signal zur Bestimmung der Endlagen des Faserendes (45) analysiert wird.

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