【手続補正書】
【提出日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの測定量に対して敏感な領域を少なくとも一つ持ったクラッディングと５ｍｍ以下の空間分解能を持つように構成されたコアを持った敏感な光ファイバー、前記敏感な光ファイバーは前記光ファイバーの周りを囲む環境で観測される前記測定量によって光学的に影響されること、
少なくとも一つのプローブ用光源がプローブ光を前記クラッディングの外側から前記敏感な領域へ発し、そして各敏感な領域を単独に一度に一つずつ照射すること、前記プローブ光は前記敏感な領域一つ一つと相互作用し、そこから修正されたプローブ光が発せられ、そのプローブ光の修正は測定物の存在と前記修正されたプローブ光が前記敏感な領域の一つ一つと関連した強いシグナル強度をもった光シグナルと十分にカップリングすることによってなされること、
検出手段は前記敏感な光ファイバーの第一末端との軸方向の光通信を行うこと、前記第一末端を励起することで前記光シグナルを受け取るように構成されていること、与えられた範囲内の波長の前記光シグナルの強度を測定するように構成されていること、そして前記の光シグナルの強度を電気シグナルに関連付けるように構成されていること、
シグナルプロセス手段が前記検出手段とのデータ通信を行うこと、前記電気シグナルが前記シグナルプロセス手段に伝わること、
表示手段が前記シグナルプロセス手段とのデータ通信を行うこと、前記電気シグナルが前記測定量に関するある数量に関連付けられること、前記数量が前記表示手段に表示されること、
電源が前記プローブ用光源、前記シグナルプロセス手段、および前記表示手段に電力を供給すること、を特徴とするセンシングシステム。
【請求項２】
前記光シグナルが、前記敏感な光ファイバーの前記敏感な領域から前記検出器へ伝播し、前記コアは前記検出手段に向けて広がるテーパー型の形状を持ち、前記テーパー型形状が前記光シグナルの強度の減衰を抑えることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項３】
前記コアが、蛍光コアを形成するための蛍光基質をドープされること、前記蛍光コアが、前記検出手段へ伝達される前記光シグナルの強度を増加させることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項４】
前記敏感な領域と前記コアとのカップリングを可能にするために、前記コアの屈折率が、前記敏感な領域の屈折率よりも小さいまたは同等であることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項５】
前記敏感な領域が比色試薬、吸収ベースの試薬と蛍光試薬からなるグループから選択された試薬から作られることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項６】
前記測定量が、光ファイバーの前記敏感な領域周辺の化学物質の濃度、および光ファイバーの前記敏感な領域の周辺環境の温度、光ファイバーの前記敏感な領域の周辺環境の圧力等の光ファイバーが置かれる負荷からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項７】
前記プローブ用光源が紫外線発光ダイオード、広範囲の可視光ダイオード、および有機光発光ダイオードからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項８】
前記プローブ用光源が、最大寸法５ｍｍであること、前記プローブ用光源が、最小でも５ｍｍの空間分解能を作り出すことができることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項９】
前記プローブ用光源が、最小寸法５ｍｍであること、前記プローブ用光源が、最大でも５ｍｍの空間解像力を作り出すことができることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項１０】
前記の少なくとも一つのプローブ用光源が、前記敏感な光ファイバーの前記敏感な領域に沿って一次元的に配列された複数のプローブ用光源であり、このセンシングシステムは分布型光ファイバーセンサーであることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項１１】
多数の前記プローブ用光源が一つの光源であるようにふるまい、前記敏感な領域へ向けて同時に斜めに前記プローブ光を発し、それにより光シグナルを強化することを特徴とする請求項１０に記載したセンシングシステム。
【請求項１２】
前記プローブ用光源の大部分が、前記敏感な領域へ向けて連続して、一つずつ、斜めに前記プローブ光を発することを特徴とする請求項１０に記載したセンシングシステム。
【請求項１３】
多数の前記プローブ用光源が、前記敏感な領域を横切る前記隣接するグループで、一度に一つのグループずつ、前記敏感な領域へ向けて前記プローブ光を同時に、斜めに発し、それによって光シグナルが強化することを特徴とする請求項１０に記載したセンシングシステム。
【請求項１４】
多数の前記プローブ用光源のそれぞれが独立的に、前記敏感な領域の一つずつへ向けて、斜めに前記プローブ光を発するように作られ、多数の前記プローブ用光源が独立に、前記敏感な領域の個別の部分を照射することを特徴とする請求項１０に記載したセンシングシステム。
【請求項１５】
前記検出手段が、敏感な光ファイバーの第１末端に位置するシリコン光検出器であることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項１６】
反射機が、前記敏感な光ファイバーの第２末端に位置すること、また、前記反射機が、前記検出手段への、後方伝播モードの新たな方向付けにより、前記光シグナルを増加させることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項１７】
少なくとも一つの測定量に対して敏感な領域を少なくとも一つ持ったクラッディングを持ったコアを持つ光ファイバー、
各敏感な領域の一つ一つを一度に一つずつ照射するように前記のクラッディングの外側から前記の敏感な領域に方向付けられたプローブ光を発する少なくとも一つのプローブ用光源、
前記敏感な光ファイバーの第一末端と軸方向の光通信を行う検出手段、
前記検出手段とデータ通信を行うシグナルプロセス手段、
前記シグナルプロセス手段とデータ通信を行う表示手段、
前記プローブ用光源と前記検出手段と前記シグナルプロセス手段と前記表示手段にパワーを送るように構成された電源からなるセンシングシステムにおいて、
前記プローブ光が、照射用光ファイバーにより伝達されること、前記照射用光ファイバーが、特定の角度の反射遠位末端面を持つこと、前記照射用光ファイバーが、前記敏感な光ファイバーと並行して位置すること、前記の特定の角度の反射遠位末端面が、前記プローブ光で、前記敏感な領域を斜めに照射するように設定されていること、プローブ光源が、前記プローブ光を、前記照射用光ファイバーへ軸方向に取り入れること、補助プローブ光が、前記照射用光ファイバーのコアとカップリングすること、前記プローブ光が、前記照射用光ファイバーに沿って、前記の特定の角度の反射遠位末端面上を伝達されること、また、前記プローブ光が、前記反射遠位末端面により前記敏感な領域に向け斜めに反射し、前記プローブ光と前記敏感な領域の相互作用を引き起こすことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項１８】
前記の特定の角度の反射遠位末端面は、動かすことができ、前記敏感な光ファイバーの個別の部分を照射できることを特徴とする請求項１７に記載したセンシングシステム。
【請求項１９】
それぞれが前記の特定の角度の反射遠位末端面を持つ、前記照射用ファイバーの大部分が、前記敏感な光ファイバーと並行に位置すること、それぞれの前記照射用ファイバーの、前記の特定の角度の反射遠位末端面が、前記敏感な光ファイバーに沿って、個別の部分に位置することを特徴とする請求項１７に記載したセンシングシステム。
【請求項２０】
前記プローブ用光源が、照射用光ファイバーにより伝達されること、前記照射用ファイバーが、多数の長周期ブラッグ・グレーティングを持つこと、前記照射用ファイバーが、前記敏感な光ファイバーと並行に位置すること、前記長周期ブラッグ・グレーティングが、個別の位置で、前記敏感な光ファイバーの前記敏感な領域を横方向に照射すること、プローブ用光源が、プローブ光をモノクロメーターへ取り入れること、前記モノクロメーターが、特定の波長へプローブ光をフィルタリングすること、特定の波長を持つ前記プローブ光が、前記励起光ファイバーへ軸方向に取り入れられること、特定の波長を持つ前記プローブ光が、類似した波長の特性を持つ特定の長周期グレーティングまで増幅すること、また、前記特定の長周期ブラッグ・グレーティングが、前記ファイバーの敏感な領域へ、プローブ光を斜めに新たに方向付け、それぞれのブラッグ・グレーティングは光を前記照射用光ファイバーの境界モード・コアから放射モードへ特定波長の吸収スペクトル内でカップリングすること、この特定波長の放射モードは敏感なクラッディング部分を発光させることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項２１】
前記モノクロメーターが、プローブ光を特定の波長へフィルタリングするように徐々に調整されること、特定の長周期ブラッグ・グレーティングおよび前記長周期ブラッグ・グレーティングに対応する前記特定の波長が、前記励起光ファイバーに沿った、既知のポイントに位置することを特徴とする請求項２０に記載したセンシングシステム。
【請求項２２】
前記敏感な光ファイバーおよび前記プローブ用光源が、測定される本体内に取り付けるための土台に装着されること、また、少なくとも一つの測定値が、本体内でプローブされた、少なくとも一点で検出されることを特徴とする請求項１に記載したセンシングシステム。
【請求項２３】
前記プローブ光源が少なくとも一つの白色ブロードバンド光源からなり、
前記ブロードバンド光が、前記敏感な光ファイバーのクラッディングの前記領域と相互に作用し、前記ブロードバンド光の一部が、前記敏感な領域に吸収され、部分的に吸収されるブロードバンド光を形成すること、前記吸収が、前記測定値の存在により、実際に影響されてきたこと、また、前記の部分的に吸収される大部分のブロードバンド光が、境界モードと漏洩光線で、光シグナルとして前記コアと十分にカップリングすること、
を特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項２４】
前記プローブ光源は、最低でも一つの紫外ＬＥＤ励起光源、プローブ光が発光される励起光源、前記励起光源が前記クラッディングの前記敏感な領域で前記敏感な光ファイバーに隣接することからなり、
前記検出手段はシリコン光検出器から成り、
前記プローブ光が、前記敏感な光ファイバーの前記敏感な領域と相互に作用し、前記プローブ光の一部が、前記敏感な領域に吸収されること、前記敏感な領域が、プローブ光により、励起状態で蛍光を発すること、前記蛍光が、前記測定量の存在により実際に影響されること、前記蛍光が、光シグナルとして、実際に前記コアとカップリングすること、
また、前記光シグナルが、前記敏感なファイバーの前記第１末端に伝達されること、
前記シリコン光検出器が、前記敏感な光ファイバーの前記第１末端の出口で、前記光シグナルを受け取ること、前記シリコン光検出器が、ある一定波長内で前記光シグナル強度を電気シグナルと単調に関連付けること、前記電気シグナルが、前記シグナルプロセス手段に伝達されること、また、前記電気シグナルが、前記シグナルプロセス手段で測定量と関連すること、また、前記測定量が伝達され、前記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項２５】
前記ファイバーは異なった感応性試薬でコーティングされ、前記各感応性コーティングは特定の化学種に敏感であり、前記各コーティングはセンシングファイバーの空間分解能を決める特定の長さを持つことを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項２６】
シグナルの強度と感応性をコントロールするＬＥＤを多数含むことを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項２７】
シグナルの強度と感応性をコントロールするために、前記ＬＥＤに変化する電流が入力されることを特徴とする請求項２６に記載のセンシングシステム。
【請求項２８】
敏感な領域での光の総合的な強度を測り、それを表示する装置を含むことを特徴とする請求項２７に記載のセンシングシステム。
【請求項２９】
前記プローブ用光源がファイバーの敏感な領域を照射することによってある照射長をもたらすが、前記敏感な領域の長さが照射長より大きい場合、センサーの空間分解能は前記照射長と同等であり、そして、前記敏感な領域の長さが前記照射長よりも小さい場合とこの照射長が同時に複数の離れた敏感な領域を照射しない場合、センサーの空間分解能は前記敏感な領域の長さと同等であることを特徴とした請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項３０】
多数のプローブ用光源が、隣接していないグループ内で、前記プローブ光を同時に、斜めに、前記敏感な領域へ向けて、一度に一つのグループずつ発することを特徴とした請求項１０のセンシングシステム。
【請求項３１】
前記プローブ用光源をファイバーに沿って、異なった部分を照射できるように、動かすことができることを特徴とした請求項１のセンシングシステム。