JP2002202155A - 光ループ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法及びその装置 - Google Patents
光ループ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法及びその装置Info
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- JP2002202155A JP2002202155A JP2001000508A JP2001000508A JP2002202155A JP 2002202155 A JP2002202155 A JP 2002202155A JP 2001000508 A JP2001000508 A JP 2001000508A JP 2001000508 A JP2001000508 A JP 2001000508A JP 2002202155 A JP2002202155 A JP 2002202155A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光ループ干渉計を用いた落石検知装置
や振動検知装置ではセンサ部である光ファイバをループ
にした部分に振動等が加わった際、その位置（場所）を
特定することができない。 【解決手段】 光ループ干渉計を形成した系で、一つの
光ファイバループ内の監視区間をいくつかの区間に分
け、それぞれ区間毎に固有振動数が異なるように光ファ
イバを所定の張力状態で固定して弦を構成し、光ファイ
バを加振した際に光ファイバループ干渉計から出力され
る電気信号の周波数の違いから加振のあった区間を特定
する。
や振動検知装置ではセンサ部である光ファイバをループ
にした部分に振動等が加わった際、その位置（場所）を
特定することができない。 【解決手段】 光ループ干渉計を形成した系で、一つの
光ファイバループ内の監視区間をいくつかの区間に分
け、それぞれ区間毎に固有振動数が異なるように光ファ
イバを所定の張力状態で固定して弦を構成し、光ファイ
バを加振した際に光ファイバループ干渉計から出力され
る電気信号の周波数の違いから加振のあった区間を特定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを使用
して光ループ干渉計を形成した状態で、光ファイバを所
定の張力状態で弦を構成し、この光ファイバに衝撃や振
動が加えられた時に、衝撃や振動のあった場所を特定す
る光ループ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法及び
衝撃・振動位置検知装置に関し、落石や振動の場所検知
に利用されるものである。
して光ループ干渉計を形成した状態で、光ファイバを所
定の張力状態で弦を構成し、この光ファイバに衝撃や振
動が加えられた時に、衝撃や振動のあった場所を特定す
る光ループ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法及び
衝撃・振動位置検知装置に関し、落石や振動の場所検知
に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ループ干渉計を用いた落石検知
装置、振動検知装置はいくつか提案されている。例え
ば、本出願人が出願した特許出願（特願２０００−３０
８４２）がある。この特許出願における落石等の検知装
置は、図６に示すように、監視対象領域の下（例えば道
路）を通して敷設された光ファイバケーブル１０２の端
部の光ファイバを接続してループ状に形成し、他端に振
動種類判定装置１０１を接続したものである。
装置、振動検知装置はいくつか提案されている。例え
ば、本出願人が出願した特許出願（特願２０００−３０
８４２）がある。この特許出願における落石等の検知装
置は、図６に示すように、監視対象領域の下（例えば道
路）を通して敷設された光ファイバケーブル１０２の端
部の光ファイバを接続してループ状に形成し、他端に振
動種類判定装置１０１を接続したものである。
【０００３】振動種類判定装置１０１では、発光素子
（光源）と受光素子とループの光ファイバの両端とが光
分岐結合素子に接続されていて、光源から出射された光
を光分岐結合素子によって分岐して前記ループ状光ファ
イバ両端に入射させ、このループ状光ファイバ中を時計
回りと反時計回りに伝搬させ、時計回りに伝搬光と反時
計回り伝搬光とを前記光分岐結合素子に入射させて結合
し、この結合された干渉光を受光素子に入射させ、この
受光素子から出力される干渉光の強度変化を示す信号
は、光ファイバループに外部より加えられた物理的変化
に対応するので、このデータを、監視対象領域の崩落
（土砂崩れ、落石、出水等）の検知データとして抽出
し、この検知データのレベルで崩落の種類を判定するも
のである。
（光源）と受光素子とループの光ファイバの両端とが光
分岐結合素子に接続されていて、光源から出射された光
を光分岐結合素子によって分岐して前記ループ状光ファ
イバ両端に入射させ、このループ状光ファイバ中を時計
回りと反時計回りに伝搬させ、時計回りに伝搬光と反時
計回り伝搬光とを前記光分岐結合素子に入射させて結合
し、この結合された干渉光を受光素子に入射させ、この
受光素子から出力される干渉光の強度変化を示す信号
は、光ファイバループに外部より加えられた物理的変化
に対応するので、このデータを、監視対象領域の崩落
（土砂崩れ、落石、出水等）の検知データとして抽出
し、この検知データのレベルで崩落の種類を判定するも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ループ干渉計
を用いた落石検知装置や振動検知装置ではセンサ部（光
ファイバをループにした部分）に振動等が加わった際、
そのループ内の位置（場所）を特定する事ができない。
を用いた落石検知装置や振動検知装置ではセンサ部（光
ファイバをループにした部分）に振動等が加わった際、
そのループ内の位置（場所）を特定する事ができない。
【０００５】本発明は、上記問題点を解決するために、
光ループ干渉計を利用し、ループ内の監視区分毎にそれ
ぞれ違う長さ又は径の違う光ファイバをある所定の張力
状態で弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動が加わ
った際に発生する共振周波数の違いを判断する事で、振
動等の加わった位置検知を可能にした方法及び装置を提
供することを目的とする。
光ループ干渉計を利用し、ループ内の監視区分毎にそれ
ぞれ違う長さ又は径の違う光ファイバをある所定の張力
状態で弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動が加わ
った際に発生する共振周波数の違いを判断する事で、振
動等の加わった位置検知を可能にした方法及び装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明は、光ファイバループ干渉計を形成した系
で、前記光ファイバループが敷設された監視区間をいく
つかの区間に分け、この分けた監視区分毎に前記光ファ
イバループの一部である光ファイバを所定の張力状態で
固定して弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動を加
えた際に上記光ファイバループ干渉計からの出力される
信号の周波数の違いを判断する事で衝撃や振動の加わっ
た監視区分を特定することを特徴とする衝撃・振動位置
検知方法である。
ため、本発明は、光ファイバループ干渉計を形成した系
で、前記光ファイバループが敷設された監視区間をいく
つかの区間に分け、この分けた監視区分毎に前記光ファ
イバループの一部である光ファイバを所定の張力状態で
固定して弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動を加
えた際に上記光ファイバループ干渉計からの出力される
信号の周波数の違いを判断する事で衝撃や振動の加わっ
た監視区分を特定することを特徴とする衝撃・振動位置
検知方法である。
【０００７】また、本発明は、光ファイバループ干渉計
を形成した系で、前記光ファイバループが敷設された監
視対象区間をいくつかの区間に分け、この分けた監視区
分毎に光ファイバの固有振動の周波数が異なるように固
定して弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動を加え
た際に上記光ファイバループ干渉計からの出力される信
号の周波数の違いを判断する事で振動等の加わった監視
区分を特定することを特徴とする衝撃・振動位置検知方
法である。
を形成した系で、前記光ファイバループが敷設された監
視対象区間をいくつかの区間に分け、この分けた監視区
分毎に光ファイバの固有振動の周波数が異なるように固
定して弦を構成し、弦の光ファイバに衝撃や振動を加え
た際に上記光ファイバループ干渉計からの出力される信
号の周波数の違いを判断する事で振動等の加わった監視
区分を特定することを特徴とする衝撃・振動位置検知方
法である。
【０００８】また、本発明の光ループ干渉計を用いた衝
撃・振動位置検知装置は、少なくとも、光源と受光素子
とループ状光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子
に接続されて構成された光ループ干渉計系装置と、前記
ループ状光ファイバが敷設されている監視対象区間を複
数の区間に分け、この分けられた監視区間毎に前記ルー
プ状光ファイバの少なくとも一部の光ファイバを所定の
張力状態で固定する光ファイバ固定手段と、光ファイバ
固定手段により形成された弦の光ファイバに衝撃や振動
を加えた際に前記受光素子から出力される電気信号の周
波数を抽出する手段と、前記抽出された周波数と予め前
記監視区分毎に記憶されている周波数との比較で振動の
加わった監視区分を特定する手段とを有することを特徴
とする。
撃・振動位置検知装置は、少なくとも、光源と受光素子
とループ状光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子
に接続されて構成された光ループ干渉計系装置と、前記
ループ状光ファイバが敷設されている監視対象区間を複
数の区間に分け、この分けられた監視区間毎に前記ルー
プ状光ファイバの少なくとも一部の光ファイバを所定の
張力状態で固定する光ファイバ固定手段と、光ファイバ
固定手段により形成された弦の光ファイバに衝撃や振動
を加えた際に前記受光素子から出力される電気信号の周
波数を抽出する手段と、前記抽出された周波数と予め前
記監視区分毎に記憶されている周波数との比較で振動の
加わった監視区分を特定する手段とを有することを特徴
とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る概略構成図で
ある。
ある。
【００１０】図１において、ループ状光ファイバを敷設
された監視対象区間を六つのそれぞれ区間長の異なる区
間に分けられ、この分けられた監視区間毎に、光ファイ
バ２を固定部６にて所定の張力状態で固定され、弦を構
成されている。
された監視対象区間を六つのそれぞれ区間長の異なる区
間に分けられ、この分けられた監視区間毎に、光ファイ
バ２を固定部６にて所定の張力状態で固定され、弦を構
成されている。
【００１１】図１に示すように、光ファイバをループ状
に接続した線路１において、装置本体１０の発光素子３
から出力された光は光分岐結合素子（カプラ）４によ
り、時計回りと反時計回りに分岐され、前記ループ光フ
ァイバ線路１の同等の光路長を伝搬し、この時計回り伝
搬光と反時計回り伝搬光とを光分岐結合素子４により結
合され、受光素子５に入射される。
に接続した線路１において、装置本体１０の発光素子３
から出力された光は光分岐結合素子（カプラ）４によ
り、時計回りと反時計回りに分岐され、前記ループ光フ
ァイバ線路１の同等の光路長を伝搬し、この時計回り伝
搬光と反時計回り伝搬光とを光分岐結合素子４により結
合され、受光素子５に入射される。
【００１２】この時、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬
光の二つの光は同等の光路長であるため受光素子５に入
射される光はある一定の干渉状態にある。
光の二つの光は同等の光路長であるため受光素子５に入
射される光はある一定の干渉状態にある。
【００１３】そこに前記弦を構成した光ファイバ２に振
動を与えると、振動の周波数が弦の光ファイバの張力状
態に応じた共振周波数に一致すると弦の光ファイバ２が
強く振動する。或は、光ファイバ２に衝撃を加えたり、
光ファイバ２が構成している弦をはじいたりすると、そ
の弦の固有振動の周波数で光ファイバ２が振動する。
動を与えると、振動の周波数が弦の光ファイバの張力状
態に応じた共振周波数に一致すると弦の光ファイバ２が
強く振動する。或は、光ファイバ２に衝撃を加えたり、
光ファイバ２が構成している弦をはじいたりすると、そ
の弦の固有振動の周波数で光ファイバ２が振動する。
【００１４】この振動により、光ファイバの光路長が変
化する事で光ファイバ中の伝搬光の位相が変化して上記
の一定であった干渉状態に変化が生じる。この干渉状態
の変化は受光素子５で検出することができる。
化する事で光ファイバ中の伝搬光の位相が変化して上記
の一定であった干渉状態に変化が生じる。この干渉状態
の変化は受光素子５で検出することができる。
【００１５】ここで、２点間に張られた光ファイバ（弦
の糸に相当）の共振周波数すなわち固有振動の周波数ｆ
（ＨＺ）は、次の（１）式
の糸に相当）の共振周波数すなわち固有振動の周波数ｆ
（ＨＺ）は、次の（１）式
【数１】 ただし、ｌ：弦の光ファイバの長さ（ｍ） ｓ：弦の光ファイバの張力（Ｎ） ρ：弦の光ファイバの単位長さ当たり質量（ｋｇ／ｍ） ｎ：振動の次数 であり、この振動のモードは図４に示すような両端が固
定された弦の振動の定在波である。
定された弦の振動の定在波である。
【００１６】図１において、例えばＬ1監視区分の光フ
ァイバ２を最小の張力で弦を構成することにより、Ｌ1
監視区分に衝撃や振動が加わった場合に最も低い周波数
信号が検出され、Ｌ6監視区分の光ファイバ２を最大の
張力で弦を構成することにより、Ｌ6監視区分に衝撃や
振動が加わった場合には最も高い周波数信号が検出され
る。
ァイバ２を最小の張力で弦を構成することにより、Ｌ1
監視区分に衝撃や振動が加わった場合に最も低い周波数
信号が検出され、Ｌ6監視区分の光ファイバ２を最大の
張力で弦を構成することにより、Ｌ6監視区分に衝撃や
振動が加わった場合には最も高い周波数信号が検出され
る。
【００１７】この検出した周波数の違いで、どの監視区
分に衝撃や振動が加わったのか判断できる。
分に衝撃や振動が加わったのか判断できる。
【００１８】図３に衝撃・振動位置検知装置本体１０の
構成を示す。図３に示すように、光コネクタ１３Ａ，１
３Ｂは、光ファイバループ線路１にそれぞれ接続され
る。光出力安定化回路１１は発光素子３の光出力値を一
定に保つ制御回路であり、光アイソレータ１２は、光の
方向性結合器であって、発光素子３からの光を光分岐結
合素子４に入力すると共に、光分岐結合素子４から発光
素子３への光の入力を阻止する（無くても可）。周波数
測定部１５は受光素子５からの出力信号の周波数を測定
する部分（スペアナ等）である。
構成を示す。図３に示すように、光コネクタ１３Ａ，１
３Ｂは、光ファイバループ線路１にそれぞれ接続され
る。光出力安定化回路１１は発光素子３の光出力値を一
定に保つ制御回路であり、光アイソレータ１２は、光の
方向性結合器であって、発光素子３からの光を光分岐結
合素子４に入力すると共に、光分岐結合素子４から発光
素子３への光の入力を阻止する（無くても可）。周波数
測定部１５は受光素子５からの出力信号の周波数を測定
する部分（スペアナ等）である。
【００１９】既述したように、弦を構成する光ファイバ
２に衝撃や振動を加えると、その弦の固有周波数で光フ
ァイバ２が振動する。この振動に対応して受光素子５か
ら出力される電気信号に変化が生じる。この電気信号の
周波数は前記光ファイバ２の固有振動の周波数に対応す
る。
２に衝撃や振動を加えると、その弦の固有周波数で光フ
ァイバ２が振動する。この振動に対応して受光素子５か
ら出力される電気信号に変化が生じる。この電気信号の
周波数は前記光ファイバ２の固有振動の周波数に対応す
る。
【００２０】周波数測定部１５で測定した周波数ｆｉを
判定処理部１７へ入力する。判定処理部１７は、予めメ
モリ１６に記憶している監視区分毎の周波数ｆ１，
ｆ２，…と入力された周波数ｆｉと比較して、どの監視
区分に振動が加わったのか判断する。判定結果は、警報
等の表示回路１８に入力される。
判定処理部１７へ入力する。判定処理部１７は、予めメ
モリ１６に記憶している監視区分毎の周波数ｆ１，
ｆ２，…と入力された周波数ｆｉと比較して、どの監視
区分に振動が加わったのか判断する。判定結果は、警報
等の表示回路１８に入力される。
【００２１】次に本発明に係る他の実施の形態を説明す
る。図２にその概略構成図を示す。図２は、既述した図
１と異なるところは光ファイバをループ状に接続した線
路１のみである。
る。図２にその概略構成図を示す。図２は、既述した図
１と異なるところは光ファイバをループ状に接続した線
路１のみである。
【００２２】図２において、ループ状光ファイバを敷設
された監視対象区間を六つの等区間距離の区間に分け、
この分けた監視区分毎に前記ループ状光ファイバ２の固
有振動数を変えてループを形成され、この分けられた監
視区分毎に、光ファイバ２を固定部６にて固有振動数が
異るように所定の引張り張力にて固定され、弦を構成さ
れている。
された監視対象区間を六つの等区間距離の区間に分け、
この分けた監視区分毎に前記ループ状光ファイバ２の固
有振動数を変えてループを形成され、この分けられた監
視区分毎に、光ファイバ２を固定部６にて固有振動数が
異るように所定の引張り張力にて固定され、弦を構成さ
れている。
【００２３】弦を構成する光ファイバ２の固有振動数を
決定する要因は、既述した（１）式に示すように、弦の
光ファイバの長さ（ｌ）、張力（Ｓ）、質量（ρ）に依
存する。
決定する要因は、既述した（１）式に示すように、弦の
光ファイバの長さ（ｌ）、張力（Ｓ）、質量（ρ）に依
存する。
【００２４】従いまして、これらの要因を変えることに
よって設定したい固有振動の周波数ｆを得ることは可能
である。また、当然これらの要因を組み合わせることに
よっても可能である。
よって設定したい固有振動の周波数ｆを得ることは可能
である。また、当然これらの要因を組み合わせることに
よっても可能である。
【００２５】図２においては、監視区分毎に光ファイバ
の被覆径を変えた例を示すが、光ファイバのクラッド径
を変えたり光ファイバの心線化やコード化及びケーブル
化される場合の材料（例えばナイロン、ＵＶ樹脂、ケプ
ラ、塩化ビニルシース、ポリエチレンシース）を含めた
弦全体の光ファイバの質量を変えることにより、その弦
の固有振動の周波数ｆを得ることが可能である。
の被覆径を変えた例を示すが、光ファイバのクラッド径
を変えたり光ファイバの心線化やコード化及びケーブル
化される場合の材料（例えばナイロン、ＵＶ樹脂、ケプ
ラ、塩化ビニルシース、ポリエチレンシース）を含めた
弦全体の光ファイバの質量を変えることにより、その弦
の固有振動の周波数ｆを得ることが可能である。
【００２６】また、図１の例のように、光ファイバの材
質、形状を共通にして光ファイバの質量を変えずに、監
視区分毎に光ファイバ２を異なる張力で張って弦を形成
することにより、その弦の固有振動を所定の周波数にな
るように変えることも可能である。
質、形状を共通にして光ファイバの質量を変えずに、監
視区分毎に光ファイバ２を異なる張力で張って弦を形成
することにより、その弦の固有振動を所定の周波数にな
るように変えることも可能である。
【００２７】なお、装置本体１０は図１と同じであり、
ここでの説明は省略する。
ここでの説明は省略する。
【００２８】前記弦を構成した光ファイバ２に衝撃や振
動を与えると、弦の光ファイバの被覆径に応じた周波数
（上述の（１）式参照）で弦の光ファイバ２が振動す
る。この振動により、光分岐結合素子４から出力される
干渉光に変化が生じる。この干渉光の変化は受光素子
（ＰＤ）５で検出することができる。
動を与えると、弦の光ファイバの被覆径に応じた周波数
（上述の（１）式参照）で弦の光ファイバ２が振動す
る。この振動により、光分岐結合素子４から出力される
干渉光に変化が生じる。この干渉光の変化は受光素子
（ＰＤ）５で検出することができる。
【００２９】図２において、例えば光ファイバの被覆径
φ１，φ２，…を、φ１＞φ２＞φ３＞φ４＞φ５＞φ
６とすると（１）式の光ファイバの質量ρもこの順にな
るので、φ１の監視区分の光ファイバ２に衝撃や振動が
加わった場合に最も低い周波数信号が検出され、φ６の
監視区分の光ファイバ２に衝撃や振動が加わった場合に
は最も高い周波数信号が検出される。
φ１，φ２，…を、φ１＞φ２＞φ３＞φ４＞φ５＞φ
６とすると（１）式の光ファイバの質量ρもこの順にな
るので、φ１の監視区分の光ファイバ２に衝撃や振動が
加わった場合に最も低い周波数信号が検出され、φ６の
監視区分の光ファイバ２に衝撃や振動が加わった場合に
は最も高い周波数信号が検出される。
【００３０】この検出した周波数の違いで、どの監視区
分の振動が加わったのか判断できる。
分の振動が加わったのか判断できる。
【００３１】次に光ファイバ固定部６の実施例を図５に
示す。図５は弦の片側における光ファイバ２を固定する
態様を示すもので、光ファイバ２をボビン６２に巻付け
ることによって一定の引張力を与え、この状態で光ファ
イバ２をゴムやスポンジ６１を用いて挟むようにして固
定する。
示す。図５は弦の片側における光ファイバ２を固定する
態様を示すもので、光ファイバ２をボビン６２に巻付け
ることによって一定の引張力を与え、この状態で光ファ
イバ２をゴムやスポンジ６１を用いて挟むようにして固
定する。
【００３２】なお、監視区分毎の光ファイバの固有振動
数は、（１）式の振動の次数ｎに応じて、複数の固有振
動が存在するので、場合によっては、高次の固有振動数
とも異なるよう監視区分毎の張力状態を変える必要があ
る。又この高次も含めて固有振動数は、区分毎に光ファ
イバに衝撃や振動を加えた時に周波数測定部１５から出
力されるスペアナ信号を分析することにより、予め求め
ておき、衝撃・振動位置検出装置のメモリ１６に記憶さ
せておくことができる。
数は、（１）式の振動の次数ｎに応じて、複数の固有振
動が存在するので、場合によっては、高次の固有振動数
とも異なるよう監視区分毎の張力状態を変える必要があ
る。又この高次も含めて固有振動数は、区分毎に光ファ
イバに衝撃や振動を加えた時に周波数測定部１５から出
力されるスペアナ信号を分析することにより、予め求め
ておき、衝撃・振動位置検出装置のメモリ１６に記憶さ
せておくことができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、光ファイバループ干渉計を形
成した系で、一つの光ファイバループ内の監視区間をい
くつかの区間に分け、それぞれ区間毎に固有振動数が異
るように光ファイバを所定の張力状態で固定して弦を構
成し、光ファイバを加振した際に光ファイバループ干渉
計から出力される電気信号の周波数の違いから加振のあ
った区間を特定することで、振動の加わった位置検知を
可能にしたものであり、その及ぼす経済的効果（コスト
メリット）は大きなものがある。
成した系で、一つの光ファイバループ内の監視区間をい
くつかの区間に分け、それぞれ区間毎に固有振動数が異
るように光ファイバを所定の張力状態で固定して弦を構
成し、光ファイバを加振した際に光ファイバループ干渉
計から出力される電気信号の周波数の違いから加振のあ
った区間を特定することで、振動の加わった位置検知を
可能にしたものであり、その及ぼす経済的効果（コスト
メリット）は大きなものがある。
【図１】本発明の衝撃・振動位置検知装置の基本構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の衝撃・振動位置検知装置の他の基本構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の衝撃・振動位置検知装置本体の詳細構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る弦の振動モードを説明する図であ
る。
る。
【図５】本発明に係る弦を構成する光ファイバの固定部
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】先行技術を説明するための振動種類判定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
１ ループ状光ファイバ線路 ２ 光ファイバ ３ 発光素子 ４ 光分岐結合素子 ５ 受光素子 ６ 光ファイバ固定部 １０ 衝撃・振動位置検知装置本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二階堂 伸一 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 (72)発明者 高嶋 徹 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 (72)発明者 山本 彰 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内 Ｆターム(参考） 2D001 PA06 PC03 PF11 2F065 AA01 FF13 FF51 GG12 JJ01 JJ15 LL02 QQ23 2F103 BA32 CA08 EB01 EB11 EC09 EC10 FA02 2G064 AB03 BC12 CC17
Claims (3)
- 【請求項１】 光源から出射された光を分岐結合素子に
よって分岐して、ループ状光ファイバの両端それぞれか
ら入射させてこのループ状光ファイバ中を時計回りと反
時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬
した時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを前記分岐結
合素子によって結合して受光素子に入射させ、この受光
素子からの前記時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との
位相差による干渉光の変化を示す出力信号に基づいて前
記ループ状光ファイバへの衝撃・振動位置を検知する方
法において、 前記ループ状光ファイバが敷設された監視対象区間をい
くつかの区間に分け、この分けた監視区分毎に前記ルー
プ状光ファイバの一部である光ファイバを所定の張力状
態で固定して弦を構成し、 前記弦の光ファイバに衝撃や振動を加えた際に前記受光
素子からの出力される信号の周波数から衝撃や振動の加
わった前記監視区分を特定することを特徴とする光ルー
プ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法。 - 【請求項２】 光源から出射された光を分岐結合素子に
よって分岐して、ループ状光ファイバの両端それぞれか
ら入射させてこのループ状光ファイバ中を時計回りと反
時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬
した時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを前記分岐結
合素子によって結合して受光素子に入射させ、この受光
素子からの前記時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との
位相差による干渉光の変化を示す出力信号に基づいて前
記ループ状光ファイバへの衝撃・振動位置を検知する方
法において、 前記ループ状光ファイバが敷設された監視対象区間をい
くつかの区分に分け、この分けた監視区分毎に光ファイ
バの固有振動の周波数が異なるように固定して弦を構成
し、 前記弦の光ファイバに衝撃や振動を加えた際に前記受光
素子からの出力される信号の周波数から衝撃や振動の加
わった前記監視区分を特定することを特徴とする光ルー
プ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法。 - 【請求項３】 少なくとも、光源と受光素子とループ状
光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子に接続され
て構成された光ループ干渉計系装置と、 前記ループ状光ファイバが敷設されている監視対象区間
を複数の区間に分け、この分けられた監視区間毎に前記
ループ状光ファイバの少くとも一部の光ファイバを所定
の張力状態で固定する光ファイバ固定手段と、 前記光ファイバ固定手段により形成された弦の光ファイ
バに衝撃や振動を加えた際に前記受光素子から出力され
る電気信号の周波数を抽出する手段と、 前記抽出された周波数と予め前記監視区分毎に記憶され
ている周波数との比較で衝撃や振動の加わった監視区分
を特定する手段と、 を有することを特徴とする光ループ干渉計を用いた衝撃
・振動位置検知装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000508A JP4610091B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 光ループ干渉計を用いた衝撃・振動位置検知方法及びその装置 |
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| JP2002202155A true JP2002202155A (ja) | 2002-07-19 |
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- 2001-01-05 JP JP2001000508A patent/JP4610091B2/ja not_active Expired - Fee Related
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