JP2002148110A - 光ファイバセンサ - Google Patents
光ファイバセンサInfo
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成を簡単にして部品点数を少なくし、精度
を向上させる。 【解決手段】 光ファイバ２１から送られてくる光は、
光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に分
かれる。センシング側への光は、センシング部３２−
１，３２−２において受ける外部からの信号を受信し、
ミラー３４−２で反射して再び逆の経路により光カプラ
３１−１に戻る。リファレンス側への光は、外部からの
信号の影響を受けないリファレンス部３３−１，３３−
２を通り、ミラー３５−２で反射し、逆の経路を通って
光カプラ３１−１に戻る。光カプラ３１−１では、セン
シング側とリファレンス側の光が干渉し、この干渉光が
光ファイバ２１へ送られる。
を向上させる。 【解決手段】 光ファイバ２１から送られてくる光は、
光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に分
かれる。センシング側への光は、センシング部３２−
１，３２−２において受ける外部からの信号を受信し、
ミラー３４−２で反射して再び逆の経路により光カプラ
３１−１に戻る。リファレンス側への光は、外部からの
信号の影響を受けないリファレンス部３３−１，３３−
２を通り、ミラー３５−２で反射し、逆の経路を通って
光カプラ３１−１に戻る。光カプラ３１−１では、セン
シング側とリファレンス側の光が干渉し、この干渉光が
光ファイバ２１へ送られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中音響、振動、
磁界、電界等の信号を検出する干渉計型の光ファイバセ
ンサ、特に１つの干渉計内に複数のセンシング部を有
し、この複数のセンシング部によって複数の異なる位置
で受信した信号を１つの干渉計内部で加算する干渉計型
の光ファイバセンサに関するものである。
磁界、電界等の信号を検出する干渉計型の光ファイバセ
ンサ、特に１つの干渉計内に複数のセンシング部を有
し、この複数のセンシング部によって複数の異なる位置
で受信した信号を１つの干渉計内部で加算する干渉計型
の光ファイバセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２（ａ）、（ｂ）は、従来のマルケル
ソン干渉計型の光ファイバセンサシステムの構成例を示
す概略の構成図である。図２（ａ）のマルケルソン干渉
計型の光ファイバセンサシステムでは、複数の位置にお
いて受信した外部からの水中音響等の信号（即ち、外来
信号）を加算するために、長さの異なる複数の光伝送用
の光ファイバ１，２にそれぞれ複数の光ファイバセンサ
１０−１，１０−２を接続し、これらの光ファイバセン
サ１０−１，１０−２を所定間隔隔てて配置している。
ソン干渉計型の光ファイバセンサシステムの構成例を示
す概略の構成図である。図２（ａ）のマルケルソン干渉
計型の光ファイバセンサシステムでは、複数の位置にお
いて受信した外部からの水中音響等の信号（即ち、外来
信号）を加算するために、長さの異なる複数の光伝送用
の光ファイバ１，２にそれぞれ複数の光ファイバセンサ
１０−１，１０−２を接続し、これらの光ファイバセン
サ１０−１，１０−２を所定間隔隔てて配置している。
【０００３】光ファイバ１に接続された初段の光ファイ
バセンサ１０−１は、光カプラ１１−１を有している。
光カプラ１１−１の一端の１ポート側には光ファイバ１
が接続され、他端の２ポート側にセンシング部１２−１
及びリファレンス部１３−１が接続されている。センシ
ング部１２−１及びリファレンス部１３−１には、それ
ぞれミラー１４−１，１５−１が接続されている。光フ
ァイバ２に接続された後段の光ファイバセンサ１０−２
は、初段の光ファイバセンサ１０−１と同様に、光ファ
イバ２に接続された光カプラ１１−２、センシング部１
２−２、リファレンス部１３−２、及びミラー１４−
２，１５−２により構成されている。
バセンサ１０−１は、光カプラ１１−１を有している。
光カプラ１１−１の一端の１ポート側には光ファイバ１
が接続され、他端の２ポート側にセンシング部１２−１
及びリファレンス部１３−１が接続されている。センシ
ング部１２−１及びリファレンス部１３−１には、それ
ぞれミラー１４−１，１５−１が接続されている。光フ
ァイバ２に接続された後段の光ファイバセンサ１０−２
は、初段の光ファイバセンサ１０−１と同様に、光ファ
イバ２に接続された光カプラ１１−２、センシング部１
２−２、リファレンス部１３−２、及びミラー１４−
２，１５−２により構成されている。
【０００４】この図２（ａ）の光ファイバセンサシステ
ムでは、光ファイバ１から送られてくる光が、光カプラ
１１−１でセンシング側とリファレンス側に分かれる。
センシング側への光は、センシング部１２−１において
受ける外部からの水中音響等の信号を受信する。センシ
ング部１２−１で信号を受信すると、伝搬光の位相が変
化するので、この位相が変化した信号光が、ミラー１４
−１で反射し、再び逆の経路により、センシング部１２
−１を通して光カプラ１１−１へ戻る。光カプラ１１−
１で分かれたリファレンス側への光は、リファレンス部
１３−１が外部からの信号の影響を受けないので、この
参照光がミラー１５−１で反射し、再び逆の経路によ
り、リファレンス部１３−１を通して光カプラ１１−１
へ戻る。光カプラ１１−１では、センシング側の信号光
とリファレンス側の参照光とが干渉するので、この干渉
光が光ファイバ１へ送られる。
ムでは、光ファイバ１から送られてくる光が、光カプラ
１１−１でセンシング側とリファレンス側に分かれる。
センシング側への光は、センシング部１２−１において
受ける外部からの水中音響等の信号を受信する。センシ
ング部１２−１で信号を受信すると、伝搬光の位相が変
化するので、この位相が変化した信号光が、ミラー１４
−１で反射し、再び逆の経路により、センシング部１２
−１を通して光カプラ１１−１へ戻る。光カプラ１１−
１で分かれたリファレンス側への光は、リファレンス部
１３−１が外部からの信号の影響を受けないので、この
参照光がミラー１５−１で反射し、再び逆の経路によ
り、リファレンス部１３−１を通して光カプラ１１−１
へ戻る。光カプラ１１−１では、センシング側の信号光
とリファレンス側の参照光とが干渉するので、この干渉
光が光ファイバ１へ送られる。
【０００５】同様に、光ファイバ２から送られてくる光
は、後段の光ファイバセンサ１０−２へ伝送され、この
光ファイバセンサ１０−２で外部からの信号を受信し、
光カプラ１１−２からの干渉光が光ファイバ２へ送られ
てくる。光ファイバセンサ１０−１，１０−２から光フ
ァイバ１，２へ送られてきた干渉光は、復調処理された
後に加算処理が行われ、外部からの信号が検出される。
は、後段の光ファイバセンサ１０−２へ伝送され、この
光ファイバセンサ１０−２で外部からの信号を受信し、
光カプラ１１−２からの干渉光が光ファイバ２へ送られ
てくる。光ファイバセンサ１０−１，１０−２から光フ
ァイバ１，２へ送られてきた干渉光は、復調処理された
後に加算処理が行われ、外部からの信号が検出される。
【０００６】図２（ｂ）のマイケルソン干渉計型の光フ
ァイバセンサシステムでは、複数の位置において受信し
た水中音響等の信号を加算するために、図２（ａ）と同
様に、複数の光ファイバセンサ１０−１，１０−２を所
定間隔隔てて配置している。光伝送用の光ファイバ３に
は、光カプラ４の一端の１ポート側が接続され、この光
カプラ４の他端の２ポート側に、遅延用の光ファイバ５
を介して初段の光ファイバセンサ１０−１が接続される
と共に、光伝送用の光ファイバ６を介して後段の光ファ
イバセンサ１０−２が接続されている。
ァイバセンサシステムでは、複数の位置において受信し
た水中音響等の信号を加算するために、図２（ａ）と同
様に、複数の光ファイバセンサ１０−１，１０−２を所
定間隔隔てて配置している。光伝送用の光ファイバ３に
は、光カプラ４の一端の１ポート側が接続され、この光
カプラ４の他端の２ポート側に、遅延用の光ファイバ５
を介して初段の光ファイバセンサ１０−１が接続される
と共に、光伝送用の光ファイバ６を介して後段の光ファ
イバセンサ１０−２が接続されている。
【０００７】この図２（ｂ）のファイバセンサシステム
では、各光ファイバセンサ１０−１，１０−２が図２
（ａ）と同様に動作する。初段の光ファイバセンサ１０
−１内の光カプラ１１−１からの干渉光は、遅延用の光
ファイバ５で遅延されて光カプラ４に戻る。後段の光フ
ァイバセンサ１０−２内の光カプラ１１−２からの干渉
光は、光ファイバ６を通して所定時間後に光カプラ４に
戻る。遅延用の光ファイバ５からの干渉光と光ファイバ
６からの干渉光とが、光カプラ４で多重化されて光ファ
イバ３へ伝送され、復調処理が行われた後に加算処理が
行われ、外部からの信号が検出される。
では、各光ファイバセンサ１０−１，１０−２が図２
（ａ）と同様に動作する。初段の光ファイバセンサ１０
−１内の光カプラ１１−１からの干渉光は、遅延用の光
ファイバ５で遅延されて光カプラ４に戻る。後段の光フ
ァイバセンサ１０−２内の光カプラ１１−２からの干渉
光は、光ファイバ６を通して所定時間後に光カプラ４に
戻る。遅延用の光ファイバ５からの干渉光と光ファイバ
６からの干渉光とが、光カプラ４で多重化されて光ファ
イバ３へ伝送され、復調処理が行われた後に加算処理が
行われ、外部からの信号が検出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバセンサシステムでは、次の（１）〜（４）の
ような課題があった。 （１） 複数の異なる位置で受信した信号を加算するた
めに、光ファイバセンサ１０−１，１０−２の数が増加
する。 （２） 図２（ａ）の光ファイバセンサシステムでは、
伝送路である光ファイバ１，２を複線化するために、該
光ファイバ１，２の本数が増加する。また、図２（ｂ）
の光ファイバセンサシステムでは、光カプラ４及び遅延
用光ファイバ５を用いて多重化して伝送しているので、
多重化のための光部品が必要となる。
光ファイバセンサシステムでは、次の（１）〜（４）の
ような課題があった。 （１） 複数の異なる位置で受信した信号を加算するた
めに、光ファイバセンサ１０−１，１０−２の数が増加
する。 （２） 図２（ａ）の光ファイバセンサシステムでは、
伝送路である光ファイバ１，２を複線化するために、該
光ファイバ１，２の本数が増加する。また、図２（ｂ）
の光ファイバセンサシステムでは、光カプラ４及び遅延
用光ファイバ５を用いて多重化して伝送しているので、
多重化のための光部品が必要となる。
【０００９】（３） チャネル数の増加によって光ファ
イバセンサ１０−１，１０−２が増えるため、復調処理
量が増加する。 （４） 加算するための処理器が必要であり、多チャネ
ルになった場合には特にシステム構成品の規模が非常に
大きくなる。 本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、構
成が比較的簡単で、部品点数が少なく、精度の高い光フ
ァイバセンサを提供することを目的とする。
イバセンサ１０−１，１０−２が増えるため、復調処理
量が増加する。 （４） 加算するための処理器が必要であり、多チャネ
ルになった場合には特にシステム構成品の規模が非常に
大きくなる。 本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、構
成が比較的簡単で、部品点数が少なく、精度の高い光フ
ァイバセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明は、干渉計型の光ファイ
バセンサにおいて、外部からの信号を受信すると信号光
の位相が変化するセンシング部と、外部からの信号の影
響を受けずに参照光を伝搬するリファレンス部と、がそ
れぞれ設けられた複数のセンサユニットが所定間隔隔て
て配置され、前記各センサユニット間がユニット間光フ
ァイバによって連結され、前記各センシング部で受信さ
れた信号光が加算され、この加算された信号光と前記参
照光とが干渉されて出力される構成にしている。
に、本発明のうちの第１の発明は、干渉計型の光ファイ
バセンサにおいて、外部からの信号を受信すると信号光
の位相が変化するセンシング部と、外部からの信号の影
響を受けずに参照光を伝搬するリファレンス部と、がそ
れぞれ設けられた複数のセンサユニットが所定間隔隔て
て配置され、前記各センサユニット間がユニット間光フ
ァイバによって連結され、前記各センシング部で受信さ
れた信号光が加算され、この加算された信号光と前記参
照光とが干渉されて出力される構成にしている。
【００１１】このような構成を採用したことにより、所
定間隔隔てて配置された複数のセンサユニットにおい
て、外部からの水中音響、振動、磁界、電界等の信号が
各センサユニット内のセンシング部で受信され、伝搬光
の位相が変化する。この位相が変化した信号光は、各段
のセンサユニットで加算されていく。各センサユニット
内のリファレンス部は、外部からの信号の影響を受けな
いので、伝搬光がそのまま参照光として各段のセンサユ
ニットへ伝送されていく。この参照光と各段のセンサユ
ニットで加算された信号光とが、光カプラ等によって干
渉され、この干渉光が出力される。
定間隔隔てて配置された複数のセンサユニットにおい
て、外部からの水中音響、振動、磁界、電界等の信号が
各センサユニット内のセンシング部で受信され、伝搬光
の位相が変化する。この位相が変化した信号光は、各段
のセンサユニットで加算されていく。各センサユニット
内のリファレンス部は、外部からの信号の影響を受けな
いので、伝搬光がそのまま参照光として各段のセンサユ
ニットへ伝送されていく。この参照光と各段のセンサユ
ニットで加算された信号光とが、光カプラ等によって干
渉され、この干渉光が出力される。
【００１２】第２の発明は、第１の発明の光ファイバセ
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の最終段の
センサユニット内に、前記信号光を反射するミラーと前
記参照光を反射するミラーとを設け、マイケルソン干渉
計の光ファイバセンサを構成している。これにより、各
段のセンサユニットの信号光が加算されて最終段のセン
サユニット内のミラーで反射され、逆の経路を通って初
段のセンサユニットへ戻される。各段のセンサユニット
を通る参照光は、最終段のセンサユニット内のミラーに
よって反射され、逆の経路を通って初段のセンサユニッ
トへ戻される。
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の最終段の
センサユニット内に、前記信号光を反射するミラーと前
記参照光を反射するミラーとを設け、マイケルソン干渉
計の光ファイバセンサを構成している。これにより、各
段のセンサユニットの信号光が加算されて最終段のセン
サユニット内のミラーで反射され、逆の経路を通って初
段のセンサユニットへ戻される。各段のセンサユニット
を通る参照光は、最終段のセンサユニット内のミラーに
よって反射され、逆の経路を通って初段のセンサユニッ
トへ戻される。
【００１３】第３の発明は、第１の発明の光ファイバセ
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の２段から
最終段のセンサユニット内の前記リファレンス部を削除
して初段のセンサユニット内の前記リファレンス部のみ
を残し、前記参照光を反射するミラーを前記初段のセン
サユニット内に設け、前記信号光を反射するミラーを前
記最終段のセンサユニット内に設け、マイケルソン干渉
計の光ファイバセンサを構成している。これにより、各
段のセンサユニットで受信された信号光は、各段のセン
サユニットで加算され、最終段のセンサユニット内のミ
ラーで反射し、逆の経路を通って初段のセンサユニット
へ戻る。初段のセンサユニットでは、リファレンス部が
外部からの信号の影響を受けないので、参照光としてミ
ラーで反射され、逆の経路へ戻る。この参照光と各段の
センサユニットで加算された信号光とが、光カプラ等で
干渉され、干渉光として出力される。
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の２段から
最終段のセンサユニット内の前記リファレンス部を削除
して初段のセンサユニット内の前記リファレンス部のみ
を残し、前記参照光を反射するミラーを前記初段のセン
サユニット内に設け、前記信号光を反射するミラーを前
記最終段のセンサユニット内に設け、マイケルソン干渉
計の光ファイバセンサを構成している。これにより、各
段のセンサユニットで受信された信号光は、各段のセン
サユニットで加算され、最終段のセンサユニット内のミ
ラーで反射し、逆の経路を通って初段のセンサユニット
へ戻る。初段のセンサユニットでは、リファレンス部が
外部からの信号の影響を受けないので、参照光としてミ
ラーで反射され、逆の経路へ戻る。この参照光と各段の
センサユニットで加算された信号光とが、光カプラ等で
干渉され、干渉光として出力される。
【００１４】第４の発明は、第１の発明の光ファイバセ
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の最終段の
センサユニット内に、前記信号光と前記参照光を合波し
て出力する光カプラを設け、マッハツェンダ干渉計の光
ファイバセンサを構成している。これにより、各段のセ
ンサユニットで加算された信号光と、この各段のセンサ
ユニットを通過した参照光とは、最終段のセンサユニッ
ト内の光カプラで干渉され、この干渉光が出力される。
ンサにおいて、前記複数のセンサユニット中の最終段の
センサユニット内に、前記信号光と前記参照光を合波し
て出力する光カプラを設け、マッハツェンダ干渉計の光
ファイバセンサを構成している。これにより、各段のセ
ンサユニットで加算された信号光と、この各段のセンサ
ユニットを通過した参照光とは、最終段のセンサユニッ
ト内の光カプラで干渉され、この干渉光が出力される。
【００１５】第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれ
か１つの干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記リ
ファレンス部は、前記センシング部と逆相で外部からの
信号を受ける構成にしている。これにより、センサユニ
ット内のリファレンス部は、センシング部と逆相で外部
からの信号を受信する。このため、外部からの信号に対
する感度が例えば複数倍になる。
か１つの干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記リ
ファレンス部は、前記センシング部と逆相で外部からの
信号を受ける構成にしている。これにより、センサユニ
ット内のリファレンス部は、センシング部と逆相で外部
からの信号を受信する。このため、外部からの信号に対
する感度が例えば複数倍になる。
【００１６】第６の発明は、第１、第２、第４又は第５
の発明の干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記ユ
ニット間光ファイバは、リファレンス側の光ファイバと
センシング側の光ファイバとを一体的に結合してこの両
光ファイバを同相で振動させる構成にしている。これに
より、ユニット間光ファイバのリファレンス側とセンシ
ング側が振動を受けるような環境下におかれても、同相
で振動するので、該リファレンス側とセンシング側の受
信された信号が相互に相殺され、精度の低下が防止され
る。
の発明の干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記ユ
ニット間光ファイバは、リファレンス側の光ファイバと
センシング側の光ファイバとを一体的に結合してこの両
光ファイバを同相で振動させる構成にしている。これに
より、ユニット間光ファイバのリファレンス側とセンシ
ング側が振動を受けるような環境下におかれても、同相
で振動するので、該リファレンス側とセンシング側の受
信された信号が相互に相殺され、精度の低下が防止され
る。
【００１７】第７の発明は、第１〜第５の発明のいずれ
か１つの干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記ユ
ニット間光ファイバは、前記各センサユニット間の伸び
に追従するようにカール形状又はループ形状にしてい
る。これにより、ユニット間光ファイバが伸びを受ける
環境下において、このユニット間光ファイバが伸びるよ
うな力が働いた場合、該ユニット間光ファイバのカール
形状又はループ形状がその力を吸収するため、断線や損
傷を受けることがない。
か１つの干渉計型の光ファイバセンサにおいて、前記ユ
ニット間光ファイバは、前記各センサユニット間の伸び
に追従するようにカール形状又はループ形状にしてい
る。これにより、ユニット間光ファイバが伸びを受ける
環境下において、このユニット間光ファイバが伸びるよ
うな力が働いた場合、該ユニット間光ファイバのカール
形状又はループ形状がその力を吸収するため、断線や損
傷を受けることがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態を示すマイケルソン干渉計型の光フ
ァイバセンサの概略の構成図である。光伝送用の光ファ
イバ２１には、マイケルソン干渉計型の光ファイバセン
サ３０が接続されている。この光ファイバセンサ３０で
は、外部からの水中音響、振動、磁界、電界等の信号
（即ち、外来信号）を複数の異なる位置で受信するため
に、複数のセンサユニット３０−１，３０−２が所定間
隔隔てて配置されている。センサユニット３０−１，３
０−２の数は、２以上の任意の数でよいが、本実施形態
を含めた以下の実施形態の説明を簡単にするために、２
個の場合について説明する。初段のセンサユニット３０
−１と最終段のセンサユニット３０−２とは、ユニット
間光ファイバ４０によって連結されている。
明の第１の実施形態を示すマイケルソン干渉計型の光フ
ァイバセンサの概略の構成図である。光伝送用の光ファ
イバ２１には、マイケルソン干渉計型の光ファイバセン
サ３０が接続されている。この光ファイバセンサ３０で
は、外部からの水中音響、振動、磁界、電界等の信号
（即ち、外来信号）を複数の異なる位置で受信するため
に、複数のセンサユニット３０−１，３０−２が所定間
隔隔てて配置されている。センサユニット３０−１，３
０−２の数は、２以上の任意の数でよいが、本実施形態
を含めた以下の実施形態の説明を簡単にするために、２
個の場合について説明する。初段のセンサユニット３０
−１と最終段のセンサユニット３０−２とは、ユニット
間光ファイバ４０によって連結されている。
【００１９】初段のセンサユニット３０−１は、光合分
波機能を有する光カプラ３１−１を有し、この光カプラ
３１−１の一端の１ポート側には光ファイバ２１が接続
されている。光カプラ３１−１の他端の２ポート側に
は、外部からの信号を受信すると伝搬光の位相が変化す
るセンシング部３２−１の一端が接続されると共に、外
部からの信号の影響を受けないリファレンス部３３−１
の一端が接続されている。センシング部３２−１及びリ
ファレンス部３３−１の他端には、ユニット間光ファイ
バ４０の一端が接続されている。
波機能を有する光カプラ３１−１を有し、この光カプラ
３１−１の一端の１ポート側には光ファイバ２１が接続
されている。光カプラ３１−１の他端の２ポート側に
は、外部からの信号を受信すると伝搬光の位相が変化す
るセンシング部３２−１の一端が接続されると共に、外
部からの信号の影響を受けないリファレンス部３３−１
の一端が接続されている。センシング部３２−１及びリ
ファレンス部３３−１の他端には、ユニット間光ファイ
バ４０の一端が接続されている。
【００２０】ユニット間光ファイバ４０は、センシング
側の光ファイバ４１とリファレンス側の光ファイバ４２
とで構成され、これらの光ファイバ４１，４２の一端が
センサユニット３０−１内のセンシング部３２−１及び
リファレンス部３３−１の他端にそれぞれ接続されてい
る。ユニット間光ファイバ４０の他端には、最終段のセ
ンサユニット３０−２が接続されている。
側の光ファイバ４１とリファレンス側の光ファイバ４２
とで構成され、これらの光ファイバ４１，４２の一端が
センサユニット３０−１内のセンシング部３２−１及び
リファレンス部３３−１の他端にそれぞれ接続されてい
る。ユニット間光ファイバ４０の他端には、最終段のセ
ンサユニット３０−２が接続されている。
【００２１】センサユニット３０−２は、外部からの信
号を受信すると伝搬光の位相が変化するセンシング部３
２−２と、外部からの信号の影響を受けないリファレン
ス部３３−２とを有し、これらのセンシング部３２−２
の一端が光ファイバ４１の他端に接続され、リファレン
ス部３３−２の一端が光ファイバ４２の他端に接続され
ている。センシング部３２−２の他端には、光を反射す
るミラー３４−２が接続されると共に、リファレンス部
３３−２の他端にも、光を反射するミラー３５−２が接
続されている。光伝送用の光ファイバ２１，４１，４２
として普通の光ファイバを使用する場合には、精度を高
めるために、干渉点での２つの偏波面を一致させるため
のＦＲＭ（Faraday Rotator Mirror）を使用することが
望ましい。光伝送用の光ファイバ２１，４１，４２とし
て偏波面を維持するための光ファイバを使用する場合に
は、ミラー３４−２，３５−２は通常のミラーを使用し
ても高い精度が得られる。
号を受信すると伝搬光の位相が変化するセンシング部３
２−２と、外部からの信号の影響を受けないリファレン
ス部３３−２とを有し、これらのセンシング部３２−２
の一端が光ファイバ４１の他端に接続され、リファレン
ス部３３−２の一端が光ファイバ４２の他端に接続され
ている。センシング部３２−２の他端には、光を反射す
るミラー３４−２が接続されると共に、リファレンス部
３３−２の他端にも、光を反射するミラー３５−２が接
続されている。光伝送用の光ファイバ２１，４１，４２
として普通の光ファイバを使用する場合には、精度を高
めるために、干渉点での２つの偏波面を一致させるため
のＦＲＭ（Faraday Rotator Mirror）を使用することが
望ましい。光伝送用の光ファイバ２１，４１，４２とし
て偏波面を維持するための光ファイバを使用する場合に
は、ミラー３４−２，３５−２は通常のミラーを使用し
ても高い精度が得られる。
【００２２】なお、センサユニット３０−１，３０−２
を３個以上設ける場合、初段から最終段の１つ前の段ま
でのセンサユニットについては、センサユニット３０−
１と同一の構成にしてこれらをユニット間光ファイバ４
０で交互に連結し、この最後にユニット間光ファイバ４
０を介して最終段のセンサユニット３０−２を接続すれ
ばよい。
を３個以上設ける場合、初段から最終段の１つ前の段ま
でのセンサユニットについては、センサユニット３０−
１と同一の構成にしてこれらをユニット間光ファイバ４
０で交互に連結し、この最後にユニット間光ファイバ４
０を介して最終段のセンサユニット３０−２を接続すれ
ばよい。
【００２３】次に、図１のマイケルソン干渉計型の光フ
ァイバセンサ３０の動作を説明する。光ファイバ２１か
ら送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−１内
の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に
分かれる。センシング側への光はセンシング部３２−１
へ送られ、リファレンス側への光はリファレンス部３３
−１へ送られる。
ァイバセンサ３０の動作を説明する。光ファイバ２１か
ら送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−１内
の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に
分かれる。センシング側への光はセンシング部３２−１
へ送られ、リファレンス側への光はリファレンス部３３
−１へ送られる。
【００２４】センシング部３２−１では、外部からの水
中音響、振動、磁界、電界等の信号（即ち、外来信号）
を受信すると、伝搬光の位相が変化し、この位相が変化
した信号光が、ユニット間光ファイバ４０内の光ファイ
バ４１を通して最終段のセンサユニット３０−２内のセ
ンシング部３２−２へ送られる。センシング部３２−２
では、外部からの信号を受信すると、送られてきた信号
光の位相が変化する。この変化した信号光は、ミラー３
４−２で反射され、再び逆の経路により、センシング部
３２−２、光ファイバ４１、及びセンシング部３２−１
を通して光カプラ３１−１に戻る。この戻ってきた信号
光は、２つのセンシング部３２−１，３２−２で受信し
た外来信号が加算されたものである。
中音響、振動、磁界、電界等の信号（即ち、外来信号）
を受信すると、伝搬光の位相が変化し、この位相が変化
した信号光が、ユニット間光ファイバ４０内の光ファイ
バ４１を通して最終段のセンサユニット３０−２内のセ
ンシング部３２−２へ送られる。センシング部３２−２
では、外部からの信号を受信すると、送られてきた信号
光の位相が変化する。この変化した信号光は、ミラー３
４−２で反射され、再び逆の経路により、センシング部
３２−２、光ファイバ４１、及びセンシング部３２−１
を通して光カプラ３１−１に戻る。この戻ってきた信号
光は、２つのセンシング部３２−１，３２−２で受信し
た外来信号が加算されたものである。
【００２５】一方、リファレンス部３３−１では、外部
からの信号の影響を受けないので、光カプラ３１−１か
らの光がそのまま参照光として光ファイバ４２を通して
最終段のセンサユニット３０−２内のリファレンス部３
３−２へ送られる。このリファレンス部３３−２でも、
送られてきた参照光が外部からの信号の影響を受けない
ので、そのままミラー３５−２へ送られてこのミラー３
５−２で反射される。反射された参照光は、再び逆の経
路により、リファレンス部３３−２、光ファイバ４２、
及びリファレンス部３３−１を通して光カプラ３１−１
に戻る。光カプラ３１−１では、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信されて加算された信号光と、外
部からの信号の影響を受けない参照光とが干渉し、この
干渉した干渉光が光ファイバ２１へ送られ、外部からの
信号が検出される。
からの信号の影響を受けないので、光カプラ３１−１か
らの光がそのまま参照光として光ファイバ４２を通して
最終段のセンサユニット３０−２内のリファレンス部３
３−２へ送られる。このリファレンス部３３−２でも、
送られてきた参照光が外部からの信号の影響を受けない
ので、そのままミラー３５−２へ送られてこのミラー３
５−２で反射される。反射された参照光は、再び逆の経
路により、リファレンス部３３−２、光ファイバ４２、
及びリファレンス部３３−１を通して光カプラ３１−１
に戻る。光カプラ３１−１では、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信されて加算された信号光と、外
部からの信号の影響を受けない参照光とが干渉し、この
干渉した干渉光が光ファイバ２１へ送られ、外部からの
信号が検出される。
【００２６】この第１の実施形態では、次のような効果
がある。外部からの信号は、２箇所のセンシング部３２
−１，３２−２で受信されるが、全体として１つの干渉
計型の光ファイバセンサ３０を構成しているため、この
光ファイバセンサ３０の出力は、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたもの
となる。従って、従来の光ファイバセンサシステムに比
べ、構成が比較的簡単で、部品点数が少なく、精度の高
い光ファイバセンサ３０を実現できる。
がある。外部からの信号は、２箇所のセンシング部３２
−１，３２−２で受信されるが、全体として１つの干渉
計型の光ファイバセンサ３０を構成しているため、この
光ファイバセンサ３０の出力は、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたもの
となる。従って、従来の光ファイバセンサシステムに比
べ、構成が比較的簡単で、部品点数が少なく、精度の高
い光ファイバセンサ３０を実現できる。
【００２７】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態を示すマイケルソン干渉計型の光ファイバセ
ンサの概略の構成図であり、第１の実施形態を示す図１
中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマイケルソン干渉計型の光ファイバセンサ３０Ａ
は、光ファイバ２１に接続されており、複数（例えば、
２個）のセンサユニット３０−１Ａ，３０−２Ａが所定
間隔隔てて配置され、これらのセンサユニット３０−１
Ａ，３０−２Ａ間がユニット間光ファイバ４０Ａによっ
て連結されている。
の実施形態を示すマイケルソン干渉計型の光ファイバセ
ンサの概略の構成図であり、第１の実施形態を示す図１
中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマイケルソン干渉計型の光ファイバセンサ３０Ａ
は、光ファイバ２１に接続されており、複数（例えば、
２個）のセンサユニット３０−１Ａ，３０−２Ａが所定
間隔隔てて配置され、これらのセンサユニット３０−１
Ａ，３０−２Ａ間がユニット間光ファイバ４０Ａによっ
て連結されている。
【００２８】初段のセンサユニット３０−１Ａは、図１
と同一の光カプラ３１−１及びセンシング部３２−１
と、図１と異なるリファレンス部３３−１Ａとを有する
他に、該リファレンス部３３−１Ａの他端にミラー３５
−１が接続されている。センシング部３２−１の他端
は、ユニット間光ファイバ４０Ａの一端に接続されてい
る。ユニット間光ファイバ４０Ａは、１本のセンシング
側の光ファイバ４１で構成され、この光ファイバ４１の
一端がセンシング部３２−１の他端に接続されている。
光ファイバ４１の他端には、最終段のセンサユニット３
０−２Ａが接続されている。
と同一の光カプラ３１−１及びセンシング部３２−１
と、図１と異なるリファレンス部３３−１Ａとを有する
他に、該リファレンス部３３−１Ａの他端にミラー３５
−１が接続されている。センシング部３２−１の他端
は、ユニット間光ファイバ４０Ａの一端に接続されてい
る。ユニット間光ファイバ４０Ａは、１本のセンシング
側の光ファイバ４１で構成され、この光ファイバ４１の
一端がセンシング部３２−１の他端に接続されている。
光ファイバ４１の他端には、最終段のセンサユニット３
０−２Ａが接続されている。
【００２９】センサユニット３０−２Ａは、図１と同一
のセンシング部３２−２及びミラー３４−２を有してい
る。センシング部３２−２の一端は、光ファイバ４１の
他端に接続され、該センシング部３２−２の他端が、ミ
ラー３４−２に接続されている。ミラー３５−１，３４
−２は、光伝送用の光ファイバ２１，４１として普通の
光ファイバを使用する場合には、精度を上げるためにＦ
ＲＭを使用することが望ましい。光伝送用の光ファイバ
２１，４１として、偏波面を維持する光ファイバを使用
する場合には、ミラー３５−１，３４−２として通常の
ミラーを使用しても高い精度が得られる。
のセンシング部３２−２及びミラー３４−２を有してい
る。センシング部３２−２の一端は、光ファイバ４１の
他端に接続され、該センシング部３２−２の他端が、ミ
ラー３４−２に接続されている。ミラー３５−１，３４
−２は、光伝送用の光ファイバ２１，４１として普通の
光ファイバを使用する場合には、精度を上げるためにＦ
ＲＭを使用することが望ましい。光伝送用の光ファイバ
２１，４１として、偏波面を維持する光ファイバを使用
する場合には、ミラー３５−１，３４−２として通常の
ミラーを使用しても高い精度が得られる。
【００３０】この図３の光ファイバセンサ３０Ａでは、
リファレンス部が外来信号には無関係なため、リファレ
ンス部３３−１Ａを初段の１箇所にまとめ、ユニット間
光ファイバ４０Ａの本数を１本に減らしてセンシング側
の光ファイバ４１のみで構成している。なお、センサユ
ニット３０−１Ａ，３０−２Ａを３段以上設ける場合、
２段目以降のセンサユニットは最終段のセンサユニット
３０−２Ａと同一構成にし、これらの間をユニット間光
ファイバ４０Ａで連結すればよい。
リファレンス部が外来信号には無関係なため、リファレ
ンス部３３−１Ａを初段の１箇所にまとめ、ユニット間
光ファイバ４０Ａの本数を１本に減らしてセンシング側
の光ファイバ４１のみで構成している。なお、センサユ
ニット３０−１Ａ，３０−２Ａを３段以上設ける場合、
２段目以降のセンサユニットは最終段のセンサユニット
３０−２Ａと同一構成にし、これらの間をユニット間光
ファイバ４０Ａで連結すればよい。
【００３１】次に、図３のマイケルソン干渉計型の光フ
ァイバセンサ３０Ａの動作を説明する。この光ファイバ
センサ３０Ａの動作は、基本的には図１の光ファイバセ
ンサ３０とほぼ同様である。即ち、光ファイバ２１から
送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−１Ａ内
の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に
分かれる。センシング側への光は、センシング部３２−
１へ送られ、このセンシング部３２−１が外部からの信
号を受信すると、位相が変化し、この位相が変化した信
号光が光ファイバ４１を通して最終段のセンサユニット
３０−２Ａ内のセンシング部３２−２へ送られる。セン
シング部３２−２では、外部からの信号を受信すると、
送られてきた信号光の位相が変化し、これがミラー３４
−２で反射され、再び逆の経路によって光カプラ３１−
１に戻る。戻ってきた信号光は、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたもの
となる。
ァイバセンサ３０Ａの動作を説明する。この光ファイバ
センサ３０Ａの動作は、基本的には図１の光ファイバセ
ンサ３０とほぼ同様である。即ち、光ファイバ２１から
送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−１Ａ内
の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス側に
分かれる。センシング側への光は、センシング部３２−
１へ送られ、このセンシング部３２−１が外部からの信
号を受信すると、位相が変化し、この位相が変化した信
号光が光ファイバ４１を通して最終段のセンサユニット
３０−２Ａ内のセンシング部３２−２へ送られる。セン
シング部３２−２では、外部からの信号を受信すると、
送られてきた信号光の位相が変化し、これがミラー３４
−２で反射され、再び逆の経路によって光カプラ３１−
１に戻る。戻ってきた信号光は、２つのセンシング部３
２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたもの
となる。
【００３２】一方、光カプラ３１−１で分かれたリファ
レンス側への光は、リファレンス部３３−１Ａへ送られ
る。リファレンス部３３−１Ａでは、外部からの信号の
影響を受けないので、そのまま参照光としてミラー３５
−１へ送られ、このミラー３５−１で反射されて再び逆
の経路により光カプラ３１−１に戻る。光カプラ３１−
１では、戻ってきたセンシング側の信号光とリファレン
ス側の参照光とが干渉し、この干渉光が光ファイバ２１
へ送られて外部からの信号が検出される。
レンス側への光は、リファレンス部３３−１Ａへ送られ
る。リファレンス部３３−１Ａでは、外部からの信号の
影響を受けないので、そのまま参照光としてミラー３５
−１へ送られ、このミラー３５−１で反射されて再び逆
の経路により光カプラ３１−１に戻る。光カプラ３１−
１では、戻ってきたセンシング側の信号光とリファレン
ス側の参照光とが干渉し、この干渉光が光ファイバ２１
へ送られて外部からの信号が検出される。
【００３３】以上のように、この第２の実施形態では、
次のような効果がある。リファレンス部は外来信号には
無関係なため、リファレンス部３３−１Ａを初段側の１
箇所にまとめ、ユニット間光ファイバ４０Ａの本数を１
本に減らしている。これにより、第１の実施形態に比
べ、構造がより簡単になり、部品点数もより少なくな
る。
次のような効果がある。リファレンス部は外来信号には
無関係なため、リファレンス部３３−１Ａを初段側の１
箇所にまとめ、ユニット間光ファイバ４０Ａの本数を１
本に減らしている。これにより、第１の実施形態に比
べ、構造がより簡単になり、部品点数もより少なくな
る。
【００３４】（第３の実施形態）図４は、本発明の第３
の実施形態を示すマッハツェンダ干渉計型の光ファイバ
センサの概略の構成図であり、第１の実施形態を示す図
１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。このマッハツェンダ干渉計型の光ファイバセンサ３
０Ｂでは、外部からの信号を複数の異なる位置で受信す
るために、複数（例えば、２個）のセンサユニット３０
−１，３０−２Ｂが所定間隔隔てて配置され、これらの
間がユニット間光ファイバ４０によって連結されてい
る。センサユニット３０−１及びユニット間光ファイバ
４０は、図１と同一の構成であり、このユニット間光フ
ァイバ４０の他端に、図１のセンサユニット３０−２と
異なる構成のセンサユニット３０−２Ｂが接続されてい
る。
の実施形態を示すマッハツェンダ干渉計型の光ファイバ
センサの概略の構成図であり、第１の実施形態を示す図
１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。このマッハツェンダ干渉計型の光ファイバセンサ３
０Ｂでは、外部からの信号を複数の異なる位置で受信す
るために、複数（例えば、２個）のセンサユニット３０
−１，３０−２Ｂが所定間隔隔てて配置され、これらの
間がユニット間光ファイバ４０によって連結されてい
る。センサユニット３０−１及びユニット間光ファイバ
４０は、図１と同一の構成であり、このユニット間光フ
ァイバ４０の他端に、図１のセンサユニット３０−２と
異なる構成のセンサユニット３０−２Ｂが接続されてい
る。
【００３５】センサユニット３０−２Ｂは、図１のセン
サユニット３０−２内のミラー３４−２，３５−２に代
えて、光を合波するための光カプラ３１−２が設けられ
ている点のみが異なる。即ち、センシング部３２−２の
一端が光ファイバ４１の他端に接続され、このセンシン
グ部３２−２の他端が光カプラ３１−２の一端の２ポー
ト側に接続されている。リファレンス部３３−２の一端
は、光ファイバ４２の他端に接続され、このリファレン
ス部３３−２の他端が光カプラ３１−２の一端の２ポー
ト側に接続されている。光カプラ３１−２の他端の１ポ
ート側には、光伝送用の光ファイバ２２が接続されてい
る。
サユニット３０−２内のミラー３４−２，３５−２に代
えて、光を合波するための光カプラ３１−２が設けられ
ている点のみが異なる。即ち、センシング部３２−２の
一端が光ファイバ４１の他端に接続され、このセンシン
グ部３２−２の他端が光カプラ３１−２の一端の２ポー
ト側に接続されている。リファレンス部３３−２の一端
は、光ファイバ４２の他端に接続され、このリファレン
ス部３３−２の他端が光カプラ３１−２の一端の２ポー
ト側に接続されている。光カプラ３１−２の他端の１ポ
ート側には、光伝送用の光ファイバ２２が接続されてい
る。
【００３６】なお、センサユニット３０−１，３０−２
Ｂを３段以上設ける場合、初段のセンサユニット３０−
１と最終段のセンサユニット３０−２Ｂとの間に、例え
ばセンシング部３２−１及びリファレンス部３３−１か
らなるセンサユニットを複数段設けてこれらをユニット
間光ファイバ４０で相互に接続し、これらの他端に最終
段のセンサユニット３０−２Ｂを接続すればよい。
Ｂを３段以上設ける場合、初段のセンサユニット３０−
１と最終段のセンサユニット３０−２Ｂとの間に、例え
ばセンシング部３２−１及びリファレンス部３３−１か
らなるセンサユニットを複数段設けてこれらをユニット
間光ファイバ４０で相互に接続し、これらの他端に最終
段のセンサユニット３０−２Ｂを接続すればよい。
【００３７】次に、図４のマッハツェンダ干渉計型の光
ファイバセンサ３０Ｂの動作を説明する。光ファイバ２
１から送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−
１内の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス
側に分かれ、センシング部３２−１とリファレンス部３
３−１へ送られる。
ファイバセンサ３０Ｂの動作を説明する。光ファイバ２
１から送られてくる光は、初段のセンサユニット３０−
１内の光カプラ３１−１でセンシング側とリファレンス
側に分かれ、センシング部３２−１とリファレンス部３
３−１へ送られる。
【００３８】センシング部３２−１では、外部からの信
号を受信すると伝搬光の位相が変化するので、この位相
が変化した信号光が、光ファイバ４１を通して最終段の
センサユニット３０−２Ｂ内のセンシング部３２−２へ
送られる。センシング部３２−２では、外部からの信号
を受信すると、送られてきた信号光の位相が変化するの
で、これが光カプラ３１−２へ送られる。この光カプラ
３１−２に送られてきた信号光は、２つのセンシング部
３２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたも
のとなる。
号を受信すると伝搬光の位相が変化するので、この位相
が変化した信号光が、光ファイバ４１を通して最終段の
センサユニット３０−２Ｂ内のセンシング部３２−２へ
送られる。センシング部３２−２では、外部からの信号
を受信すると、送られてきた信号光の位相が変化するの
で、これが光カプラ３１−２へ送られる。この光カプラ
３１−２に送られてきた信号光は、２つのセンシング部
３２−１，３２−２で受信した外来信号が加算されたも
のとなる。
【００３９】一方、光カプラ３１−１で分かれたリファ
レンス側の光が、リファレンス部３３−１へ送られる
と、このリファレンス部３３−１では外部からの信号の
影響を受けないので、そのまま参照光として光ファイバ
４２を通して最終段のセンサユニット３０−２Ｂ内のリ
ファレンス部３３−２へ送られる。リファレンス部３３
−２でも、外部からの信号の影響を受けないので、その
まま参照光を光カプラ３１−２へ送る。光カプラ３１−
２では、加算された信号光と参照光とが干渉し、この干
渉光が光ファイバ２２へ送られて外部からの信号が検出
される。以上のように、この第３の実施形態では、第１
の実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
レンス側の光が、リファレンス部３３−１へ送られる
と、このリファレンス部３３−１では外部からの信号の
影響を受けないので、そのまま参照光として光ファイバ
４２を通して最終段のセンサユニット３０−２Ｂ内のリ
ファレンス部３３−２へ送られる。リファレンス部３３
−２でも、外部からの信号の影響を受けないので、その
まま参照光を光カプラ３１−２へ送る。光カプラ３１−
２では、加算された信号光と参照光とが干渉し、この干
渉光が光ファイバ２２へ送られて外部からの信号が検出
される。以上のように、この第３の実施形態では、第１
の実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【００４０】（第４の実施形態）図１の第１の実施形態
及び図４の第３の実施形態では、リファレンス部３３−
１，３３−２が外来信号を受けない構造の場合について
説明したが、リファレンス側も信号を受信できる干渉計
型の光ファイバセンサについても適用可能である。
及び図４の第３の実施形態では、リファレンス部３３−
１，３３−２が外来信号を受けない構造の場合について
説明したが、リファレンス側も信号を受信できる干渉計
型の光ファイバセンサについても適用可能である。
【００４１】即ち、図１あるいは図４のリファレンス部
３３−１，３３−２は、センシング部３２−１，３２−
２と逆相で外来信号を受ける構造にする。このようにす
ると、外来信号に対する受信感度をほぼ２倍にすること
ができる。センサユニット３０−１，３０−２，３０−
２Ｂが３段以上であれば、受信感度をほぼ３倍以上にす
ることができる。
３３−１，３３−２は、センシング部３２−１，３２−
２と逆相で外来信号を受ける構造にする。このようにす
ると、外来信号に対する受信感度をほぼ２倍にすること
ができる。センサユニット３０−１，３０−２，３０−
２Ｂが３段以上であれば、受信感度をほぼ３倍以上にす
ることができる。
【００４２】（第５の実施形態）図１あるいは図４のユ
ニット間光ファイバ４０は、例えば、振動を受ける環境
下において、センシング側の光ファイバ４１とリファレ
ンス側の光ファイバ４２とが各々振動した場合、外部か
らの信号を受信する干渉計の一部となる。干渉計の一部
となると、精度が低下することもあるので、このような
干渉計の一部を防止するためのユニット間光ファイバ４
０の構成例を、図５（ａ）〜（ｃ）に示す。
ニット間光ファイバ４０は、例えば、振動を受ける環境
下において、センシング側の光ファイバ４１とリファレ
ンス側の光ファイバ４２とが各々振動した場合、外部か
らの信号を受信する干渉計の一部となる。干渉計の一部
となると、精度が低下することもあるので、このような
干渉計の一部を防止するためのユニット間光ファイバ４
０の構成例を、図５（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００４３】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５の実
施形態を示すユニット間光ファイバの概略の構成図であ
る。図５（ａ）のユニット間光ファイバ４０では、剛体
あるいはフレキシブルなパイプ４３の中に、センシング
側の光ファイバ４１とリファレンス側の光ファイバ４２
とを収納する。そして、パイプ４３内に樹脂等の充填物
４４を充填して、パイプ４３と光ファイバ４１と光ファ
イバ４２を一体化させ、センシング側の光ファイバ４１
とリファレンス側の光ファイバ４２とを同相で振動させ
る構造にしている。このような構造にすれば、ユニット
間光ファイバ４０が信号を受信する干渉計の一部となら
ず、精度の低下を防止できる。
施形態を示すユニット間光ファイバの概略の構成図であ
る。図５（ａ）のユニット間光ファイバ４０では、剛体
あるいはフレキシブルなパイプ４３の中に、センシング
側の光ファイバ４１とリファレンス側の光ファイバ４２
とを収納する。そして、パイプ４３内に樹脂等の充填物
４４を充填して、パイプ４３と光ファイバ４１と光ファ
イバ４２を一体化させ、センシング側の光ファイバ４１
とリファレンス側の光ファイバ４２とを同相で振動させ
る構造にしている。このような構造にすれば、ユニット
間光ファイバ４０が信号を受信する干渉計の一部となら
ず、精度の低下を防止できる。
【００４４】図５（ｂ）のユニット間光ファイバ４０で
は、剛体もしくはフレキシブルな棒等のロッド部材４５
に、センシング側の光ファイバ４１とリファレンス側の
光ファイバ４２を貼り付けてロッド部材４５と一体化さ
せ、センシング側の光ファイバ４１とリファレンス側の
光ファイバ４２を同相で振動させる構造にしている。な
お、ロッド部材４５は、例えば、溝４６を設け、この溝
４６にセンシング側の光ファイバ４１とリファレンス側
の光ファイバ４２を固定させてもよい。このような構造
にすれば、図５（ａ）に比べ、パイプ４３内に充填物４
４の充填が不要なこと、及び溝４６を設けることで簡単
に位置合わせができるといった効果がある。
は、剛体もしくはフレキシブルな棒等のロッド部材４５
に、センシング側の光ファイバ４１とリファレンス側の
光ファイバ４２を貼り付けてロッド部材４５と一体化さ
せ、センシング側の光ファイバ４１とリファレンス側の
光ファイバ４２を同相で振動させる構造にしている。な
お、ロッド部材４５は、例えば、溝４６を設け、この溝
４６にセンシング側の光ファイバ４１とリファレンス側
の光ファイバ４２を固定させてもよい。このような構造
にすれば、図５（ａ）に比べ、パイプ４３内に充填物４
４の充填が不要なこと、及び溝４６を設けることで簡単
に位置合わせができるといった効果がある。
【００４５】図５（ｃ）のユニット間光ファイバ４０で
は、テープ心線のようにセンシング側の光ファイバ４１
とリファレンス側の光ファイバ４２が一体化したペア線
４７を用いた構造にしている。このような構造にすれ
ば、図５（ａ）、（ｂ）のような加工が不要となり、簡
単に光ファイバセンサを構成できる。
は、テープ心線のようにセンシング側の光ファイバ４１
とリファレンス側の光ファイバ４２が一体化したペア線
４７を用いた構造にしている。このような構造にすれ
ば、図５（ａ）、（ｂ）のような加工が不要となり、簡
単に光ファイバセンサを構成できる。
【００４６】（第６の実施形態）図１、図３〜図５に示
すユニット間光ファイバ４０，４０Ａにおいて、このユ
ニット間光ファイバ４０，４０Ａが伸びを受ける環境下
では、センサユニット３０−１とセンサユニット３０−
２，３０−２Ａ，３０−２Ｂとの間の伸びに対して該ユ
ニット間光ファイバ４０，４０Ａが断線や損傷を受ける
おそれがある。このような断線や損傷を受けないように
するためのユニット間光ファイバの構成例を、図６
（ａ）、（ｂ）に示す。
すユニット間光ファイバ４０，４０Ａにおいて、このユ
ニット間光ファイバ４０，４０Ａが伸びを受ける環境下
では、センサユニット３０−１とセンサユニット３０−
２，３０−２Ａ，３０−２Ｂとの間の伸びに対して該ユ
ニット間光ファイバ４０，４０Ａが断線や損傷を受ける
おそれがある。このような断線や損傷を受けないように
するためのユニット間光ファイバの構成例を、図６
（ａ）、（ｂ）に示す。
【００４７】図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６の実
施形態を示すユニット間光ファイバの概略の構成図であ
る。図６（ａ）のユニット間光ファイバ４０Ｂでは、セ
ンサユニット３０−１とセンサユニット３０−２，３０
−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに追従するように、
カール形状（螺旋形状）に形成している。このような構
造にすれば、センサユニット３０−１とセンサユニット
３０−２，３０−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに対
して追従でき、断線や損傷等を防止できる。
施形態を示すユニット間光ファイバの概略の構成図であ
る。図６（ａ）のユニット間光ファイバ４０Ｂでは、セ
ンサユニット３０−１とセンサユニット３０−２，３０
−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに追従するように、
カール形状（螺旋形状）に形成している。このような構
造にすれば、センサユニット３０−１とセンサユニット
３０−２，３０−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに対
して追従でき、断線や損傷等を防止できる。
【００４８】図６（ｂ）のユニット間光ファイバ４０Ｃ
では、センサユニット３０−１とセンサユニット３０−
２，３０−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに追従する
ように、ループ形状（環状）に形成している。ループ数
は、１個でもあるいは複数個でもよい。図６（ａ）のユ
ニット間光ファイバ４０Ｂでは、センサユニット間を接
続する前にカール形状に形成しておく必要があるが、こ
の図６（ｂ）のユニット間光ファイバ４０Ｃでは、セン
サユニット間をこのユニット間光ファイバ４０Ｃで接続
した後でもループ形状に形成できるといった効果があ
る。
では、センサユニット３０−１とセンサユニット３０−
２，３０−２Ａ又は３０−２Ｂとの間の伸びに追従する
ように、ループ形状（環状）に形成している。ループ数
は、１個でもあるいは複数個でもよい。図６（ａ）のユ
ニット間光ファイバ４０Ｂでは、センサユニット間を接
続する前にカール形状に形成しておく必要があるが、こ
の図６（ｂ）のユニット間光ファイバ４０Ｃでは、セン
サユニット間をこのユニット間光ファイバ４０Ｃで接続
した後でもループ形状に形成できるといった効果があ
る。
【００４９】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、センサユニット
３０−１，３０−１Ａ，３０−２，３０−２Ａ，３０−
２Ｂを図示以外の形状や構造に変更したり、ユニット間
光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを図示以外の
形状や構造に変更してもよい。また、上記実施形態では
マイケルソン干渉計型あるいはマッハツェンダ干渉計型
の光ファイバセンサについて説明したが、これ以外の他
の干渉計型の光ファイバセンサについても本発明の適用
が可能である。
ず、種々の変形が可能である。例えば、センサユニット
３０−１，３０−１Ａ，３０−２，３０−２Ａ，３０−
２Ｂを図示以外の形状や構造に変更したり、ユニット間
光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを図示以外の
形状や構造に変更してもよい。また、上記実施形態では
マイケルソン干渉計型あるいはマッハツェンダ干渉計型
の光ファイバセンサについて説明したが、これ以外の他
の干渉計型の光ファイバセンサについても本発明の適用
が可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１、第２
及び第４の発明によれば、複数のセンサユニットをユニ
ット間光ファイバによって連結したので、複数の異なる
位置に配置されたセンシング部で受信した信号を、光フ
ァイバセンサ内で加算することができる。これにより、
構成を比較的簡単にできて部品点数も少なく、精度の高
い光ファイバセンサを実現できる。
及び第４の発明によれば、複数のセンサユニットをユニ
ット間光ファイバによって連結したので、複数の異なる
位置に配置されたセンシング部で受信した信号を、光フ
ァイバセンサ内で加算することができる。これにより、
構成を比較的簡単にできて部品点数も少なく、精度の高
い光ファイバセンサを実現できる。
【００５１】第３の発明によれば、外来信号に無関係な
リファレンス部を初段のセンサユニット内に１箇所にま
とめたので、リファレンス部の数が少なくなり、しかも
ユニット間光ファイバも１本のセンシング側の光ファイ
バで構成できる。これにより、構成がより簡単になって
部品点数もより少なくなる。第５の発明によれば、リフ
ァレンス部を外部からの信号を受信できる構成にしたの
で、外来信号に対する感度を数倍良くすることができ
る。
リファレンス部を初段のセンサユニット内に１箇所にま
とめたので、リファレンス部の数が少なくなり、しかも
ユニット間光ファイバも１本のセンシング側の光ファイ
バで構成できる。これにより、構成がより簡単になって
部品点数もより少なくなる。第５の発明によれば、リフ
ァレンス部を外部からの信号を受信できる構成にしたの
で、外来信号に対する感度を数倍良くすることができ
る。
【００５２】第６の発明によれば、ユニット間光ファイ
バのリファレンス側の光ファイバとセンシング側の光フ
ァイバとを一体的に結合したので、外来信号に対する受
信精度の低下を防止できる。第７の発明によれば、ユニ
ット間光ファイバをカール形状又はループ形状にしたの
で、センサユニット間の伸びに対して該ユニット間光フ
ァイバが断線したり、損傷を受けたりすることを防止で
きる。
バのリファレンス側の光ファイバとセンシング側の光フ
ァイバとを一体的に結合したので、外来信号に対する受
信精度の低下を防止できる。第７の発明によれば、ユニ
ット間光ファイバをカール形状又はループ形状にしたの
で、センサユニット間の伸びに対して該ユニット間光フ
ァイバが断線したり、損傷を受けたりすることを防止で
きる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示すマイケルソン干
渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
【図２】従来のマイケルソン干渉計型の光ファイバセン
サシステムの構成例を示す概略の構成図である。
サシステムの構成例を示す概略の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示すマイケルソン干
渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示すマッハツェンダ
干渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
干渉計型の光ファイバセンサの概略の構成図である。
【図５】本発明の第５の実施形態を示すユニット間光フ
ァイバの概略の構成図である。
ァイバの概略の構成図である。
【図６】本発明の第６の実施形態を示すユニット間光フ
ァイバの概略の構成図である。
ァイバの概略の構成図である。
３０，３０Ａ，３０Ｂ 光ファイバセンサ ３０−１，３０−１Ａ，３０−２，３０−２Ａ，３０−
２Ｂ センサユニット ３１−１，３１−２ 光カプラ ３２−１，３２−２ センシング部 ３３−１，３３−１Ａ，３３−２ リファレンス部 ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ ユニット間光ファイ
バ ４１，４２ 光ファイバ
２Ｂ センサユニット ３１−１，３１−２ 光カプラ ３２−１，３２−２ センシング部 ３３−１，３３−１Ａ，３３−２ リファレンス部 ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ ユニット間光ファイ
バ ４１，４２ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼川 恭司 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F064 AA11 CC04 EE01 EE04 GG02 GG12 GG17 2F103 BA37 CA08 EC09 2G064 AB16 AB23 AB29 BA02 BC06 BC12 BC14 2G086 DD05
Claims (7)
- 【請求項１】 外部からの信号を受信すると信号光の位
相が変化するセンシング部と、外部からの信号の影響を
受けずに参照光を伝搬するリファレンス部と、がそれぞ
れ設けられた複数のセンサユニットが所定間隔隔てて配
置され、前記各センサユニット間がユニット間光ファイ
バによって連結され、前記各センシング部で受信された
信号光が加算され、この加算された信号光と前記参照光
とが干渉されて出力される構成にしたことを特徴とする
干渉計型の光ファイバセンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバセンサにおい
て、前記複数のセンサユニット中の最終段のセンサユニ
ット内に、前記信号光を反射するミラーと前記参照光を
反射するミラーとを設けたことを特徴とするマイケルソ
ン干渉計型の光ファイバセンサ。 - 【請求項３】 請求項１記載の光ファイバセンサにおい
て、前記複数のセンサユニット中の２段から最終段のセ
ンサユニット内の前記リファレンス部を削除して初段の
センサユニット内の前記リファレンス部のみを残し、 前記参照光を反射するミラーを前記初段のセンサユニッ
ト内に設け、前記信号光を反射するミラーを前記最終段
のセンサユニット内に設けたことを特徴とするマイケル
ソン干渉計型の光ファイバセンサ。 - 【請求項４】 請求項１記載の光ファイバセンサにおい
て、前記複数のセンサユニット中の最終段のセンサユニ
ット内に、前記信号光と前記参照光を合波して出力する
光カプラを設けたことを特徴とするマッハツェンダ干渉
計型の光ファイバセンサ。 - 【請求項５】 前記リファレンス部は、前記センシング
部と逆相で外部からの信号を受ける構成にしたことを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の干渉計型
の光ファイバセンサ。 - 【請求項６】 前記ユニット間光ファイバは、リファレ
ンス側の光ファイバとセンシング側の光ファイバとを一
体的に結合してこの両光ファイバを同相で振動させる構
成にしたことを特徴とする請求項１、２、４又は５記載
の干渉計型の光ファイバセンサ。 - 【請求項７】 前記ユニット間光ファイバは、前記各セ
ンサユニット間の伸びに追従するようにカール形状又は
ループ形状にしたことを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１項に記載の干渉計型の光ファイバセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000346253A JP2002148110A (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | 光ファイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000346253A JP2002148110A (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | 光ファイバセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002148110A true JP2002148110A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18820162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000346253A Withdrawn JP2002148110A (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | 光ファイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002148110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011027648A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Optical Comb Inc | 振動計測装置及び振動計測方法 |
| WO2023047449A1 (ja) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバセンシング装置及び方法 |
| WO2024066948A1 (zh) * | 2022-09-26 | 2024-04-04 | 中铁上海设计院集团有限公司 | 一种实现结构健康状态实时监测的声屏障及其设计方法 |
-
2000
- 2000-11-14 JP JP2000346253A patent/JP2002148110A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011027648A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Optical Comb Inc | 振動計測装置及び振動計測方法 |
| WO2023047449A1 (ja) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバセンシング装置及び方法 |
| WO2024066948A1 (zh) * | 2022-09-26 | 2024-04-04 | 中铁上海设计院集团有限公司 | 一种实现结构健康状态实时监测的声屏障及其设计方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |