JP2002533672A - イベントを見つけるための逆伝播信号法を用いた構造を監視するための装置及び方法 - Google Patents
イベントを見つけるための逆伝播信号法を用いた構造を監視するための装置及び方法Info
- Publication number
- JP2002533672A JP2002533672A JP2000589935A JP2000589935A JP2002533672A JP 2002533672 A JP2002533672 A JP 2002533672A JP 2000589935 A JP2000589935 A JP 2000589935A JP 2000589935 A JP2000589935 A JP 2000589935A JP 2002533672 A JP2002533672 A JP 2002533672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- signal
- light
- backpropagating
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000011664 signaling Effects 0.000 title description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 245
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 96
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 230000006735 deficit Effects 0.000 claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 15
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 6
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000000586 desensitisation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/08—Testing mechanical properties
- G01M11/083—Testing mechanical properties by using an optical fiber in contact with the device under test [DUT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3109—Reflectometers detecting the back-scattered light in the time-domain, e.g. OTDR
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/39—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected from both sides of the fiber or waveguide end-face
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0025—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0091—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by using electromagnetic excitation or detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
伝送逆伝播信号法及び関連のシステムを用いた構造を監視するための装置及び方
法に関する。
らもう1つの場所にデータを伝送するための通信リンクとして働く導波路はもち
ろん、当該装置及び方法が適用され得る機械、建物、パイプラインのような下部
構造、等をも意味することを理解されたい。
射スペクトルの可視部分及び非可視部分の双方を意味することを理解されたい。
路、レンズ、フィルタ及び他の光学素子並びにそれらの組合せを含んでいる。か
かる光学装置は、種々の機器及び設備に用いられている。
及び光・電子装置の急速な発展に起因している。広範な種類のガラス材料、材料
ドーパント(微小添加物)並びに導波路構造が利用可能であり、本発明は、ファ
イバ光感知システムにおけるイベントを見つけるための導波路伝送逆伝播信号法
及び関連のシステムに関する。
をリアルタイムで監視することができるセンサ及びシステムに対する非常に高い
需要がある。特に、ファイバ光センサは、それらの誘電特性のために、それらの
微細なサイズのために、それらの遠隔的に配置される能力のために、そして固有
のセンサの場合には、急速な応答時間のために、これらの応用に対して非常に有
望視されている。これらセンサは、また、危険な環境において特別な長所を有し
ている。さらに、それらセンサは、大量の光測定、分圧電極、抵抗性ホイル・ゲ
ージ及び圧電トランスジューサのような現存の通常の感知技術を超える幾つかの
明瞭な長所を有している。
してセンサの制限のために、一般に、リアルタイムでは監視されない。さらに、
通常のセンサは概して点感知装置であり、それ故、問題となっている広い面積も
しくは長い長さを包摂するためには非常に多くのセンサが必要である。このこと
に引き続いて起こることは、このようなシステムの価格及び複雑さであり、これ
によりほとんどの場合、実行不可能なものとなっている。
服する。さらに、光センサ及び光処理システムは、極端に高速であり、電子の対
応部品とは違って、電磁干渉(EMI)を蒙らない。当該技術は、監視応用に対
して広い承認を得ており、新しい次世代の工学センサを提供する、構造の完全性
及び機械の状態のリアルタイムの監視システムの実現において主要な役割を果た
すことが期待されている。
パラメータを監視するために、多くの異なった感知技術が開発されてきた。ファ
イバ感知装置の異なった形態が特定のパラメータを監視するために開発されてき
ており、その各々は、光変調の原理により異なっている。ファイバ光センサは、
ファイバが感知素子であるかまたは情報の搬体であるかに依存して、それぞれ内
在的でもあり得るし、外在的でもあり得る。それらは、感知するゲージ長さが個
別の領域に局所化される場合には、「点」センサと称される。センサが、測定さ
れる場をその全長さに渡って連続的に感知することができる場合には、それは「
分配」センサとして知られており、「擬似分配」センサは、ファイバの長さに沿
って種々の場所に点センサを用いる。ファイバ光センサは、透過性であっても良
いし、また、ファイバの端面を鏡面にすることにより反射形態で用いることもで
きる。従って、ファイバ光センサは、実際、感知装置の類である。それらは、電
気ひずみ計及び圧電トランスジューサのような多くの通常のセンサとは違って、
単一の形態及び動作に制限されない。
、点感知装置に基礎を置いており、従って、再度、広い面積もしくは長い長さを
包摂するためには、多くの数のセンサが必要である。
ない。開発されてきたもののうち、ファイバの長さに沿って感知されたパラメー
タもしくは障害の領域または位置を実際に見つける能力を有するものはまだ少な
く、それらは、単に、イベントが発生したということを検出し、警告し、そして
時には量化するだけである。
に従来技術において工夫された方法は、以下の通りである:
る技術は、光時間領域反射測定(OTDR)(すなわち、鋭利な屈曲、ファイバ
破砕、ファイバ減衰、コネクタ損失、等)を用いた静止しているもしくはゆっく
り変化する測定に基づいている。この方法は、本質的に光レーダ技術に基づいて
おり、その場合、光ファイバ内に発進された非常に狭い光パルスが、その長さに
沿ったファイバ材料もしくは構造内の異常(すなわち、破砕、局所化された圧縮
、欠陥、等)により、散乱し戻されるかもしくは反射し戻され、その測定された
飛行時間が異常の場所を決定する。
面または構造に沿って、連続的に温度を測定するために、光ファイバが分配され
た温度センサ(DTS)システムが開発されてきた。分配温度感知の大多数にお
いて、ストークス及び反ストークス戻り信号の強度の比は、光時間領域反射測定
(OTDR)形態で測定される。最終結果は、センサの全長に沿った温度プロフ
ィルの真実の測定である。
たが、未だ商業的な技術は利用可能でない。
態にサグナック(Sagnac)干渉計ループを物理的に配置することも用いら
れてきている。サグナック干渉計ループにおいて、感知ファイバ・ループの両端
に光が送り出され、それにより2つのビームがループを通して反対方向に循環し
、次に再結合して、単一の光検出器上に位相干渉パターンを生成する。これらの
方法では、逆伝播信号間の走行時間もしくは時間遅延は用いられない。
わち、温度、ひずみ、圧力、等)に関するさらなる情報を抽出するために感知機
構の幾つかの他の形態と結合された、極端に狭いレーザ光パルスの散乱戻りもし
くは反射戻りを用いた技術に基づいている。しかしながら、光量子装置における
現代の進歩が非常に精密かつ正確なシステムを開発し商業化するのを可能として
きているとは言え、それらはしばしば非常に複雑で高価である。これらユニット
が複雑で高価である主な理由は、大部分、極端に狭いレーザ光パルスを発生し、
極端に低いパワーの光信号を検出し(これはしばしば、光子のカウント及び信号
の重要な平均を含む)、そして光パルスの飛行時間測定に対する極端に正確なタ
イミングを提供するために必要とされる非常に高い精度及び高速の構成要素に対
する要求のためである。
めに、これら技術はしばしば、静止的であるかもしくは非常にゆっくりと変化す
るパラメータを監視することに制限されている。さらに、今日、この原理に基づ
いたほとんどのシステムは温度だけを監視する。しかしながら、これらシステム
は、本出願のものを含め他のほとんどの技術を超えた1つの重要な長所を提供し
得る。すなわち、ファイバの全長に沿って感知パラメータのプロフィルを提供す
ることができるという長所である。
、OTDR技術で検出するにはあまりにも急速に発生し過ぎる過渡イベントに関
する、リアルタイムで、準静止的かつ動的な情報をも得ることができるならば、
それは相当な進歩であろう。これは、イベントを見つけることができない分配感
知技術を、イベントを見つけることができる適合性の技術と組合わせることによ
り達成され得る。このことは、ファイバの近くの任意の構造または材料、もしく
はファイバが取付けられる任意の構造または材料を監視するというさらなる長所
を有するであろう。このような能力は、構造の完全性監視、パイプラインの漏れ
検出、接地監視、機械状態監視及び高い安全保障領域の侵入検出のような本当の
分配感知応用を可能とするはずである。
路伝送(透過)逆伝播信号法及び関連のシステムを提供することである。
により導波路内に逆伝播光信号を提供する導波路であって、逆伝播光信号もしく
は該信号の幾つかの特性を、イベントによって生じるもしくはイベントを示す外
部パラメータによって変更させるかもしくは生じさせて、変更逆伝播光信号を提
供することができる導波路と、 パラメータによって生じた変更逆伝播光信号を検出し、イベントの場所を決定
するために、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定するための検
出器手段と、 を備えた装置を提供するものである。
しくは時間差を測定することに依存している。この新規の配列において、光信号
、好ましくは連続波の(CW)の光信号は、好ましくは単一の光源から導波路に
発進され、2つの別の光検出器のような検出器によって同時に検出される。光信
号のパルス化は、幾つかの配列においては用いられ得るが、必要なものではない
。逆伝播信号を変更するよう作用する幾つかの感知されたパラメータが、同じ態
様で両方の信号に影響を与えるが、影響された逆伝播信号は、各々、それぞれの
光検出器まで、導波路長さの残りを走行し続けなければならないので、検出され
る信号間に結果の時間遅延もしくは時間差がある。時間遅延は、導波路長さに沿
った感知されたイベントの場所に直接比例する。従って、時間遅延もしくは時間
差が検出されかつ測定されたならば、イベントの場所が決定され得る。同時に、
適合性の感知機構が用いられているならば、感知されたイベントは、量化され及
び/または識別され得る(すなわち、ひずみ、振動、音響発射、温度過渡、等)
。さらに、伝送逆伝播信号間にさらなる遅延を追加するために、かつ不感知のリ
ード・ファイバを提供するために、非感知の光ファイバ遅延線が、いずれかの端
もしくは両端において導波路に接続され得る。これは、当該技術を実際の作業シ
ステムに工作するのを援助し得る。
し、導波路を形成する光ファイバの長さに沿ったいずれの場所においても動的及
び過渡のイベントを検出し、量化しそして見つけるのを可能とするという長所を
有する。さらに、それは伝送形態で動作し、従って、実質的に全光信号及びパワ
ーを検出器に送出し戻して信号平均を必要とせず、そしてそれは、同じ障害によ
って生じた逆伝播光信号間の時間遅延測定を介してイベントの場所を決定する。
バ光感知技術の例は、以下の通りである: ・ モダルメトリック(Modalmetric)干渉計 ・ サグナック(Sagnac)干渉計 ・ マイケルソン(Michelson)干渉計 ・ 長距離ファブリ・ぺロット(Fabry−Perot)干渉計 ・ マッハツェンダ(Mach−Zehnder)干渉計 ・ 2つのモードの(Two−mode)干渉計
は、2つのCWもしくは同期化された光源が、導波路の両端に同時に光を発進さ
せるために用いられ得る。
イバである。
リード導波路を提供するために、いずれかの端もしくは両端において感知導波路
にもう1つのシリカ導波路が接続される。
第2の光検出器と、 同じ障害から生じた信号間の時間遅延もしくは時間差を決定し、従って感知さ
れたイベントの場所を決定するために、第1及び第2の光検出器からの信号を受
信する処理手段と、 を備える。
プラの組が配列され、それにより光源からシリカ導波路の両端に光が同時に送信
され得、検出器手段もカプラもしくは複数のカプラに接続され、それにより逆伝
播伝送放射はカプラもしくは複数のカプラを介してシリカ導波路から検出器手段
に向けられ得る。
、 導波路に沿って両方向に光が伝播されるよう導波路内に光を発進させ、それに
より導波路内に逆伝播光信号を提供する段階であって、導波路は、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、イベントによって生じる外部パラメータによ
って変更させるかもしくは生じさせて、逆伝播光信号を提供することができる、
前記段階と、 パラメータによって生じた変更逆伝播光信号を検出し、イベントの場所を決定
するために、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定する段階と、 を含んだ方法を提供する。
号方法及び関連のシステムであって、 逆伝播光信号を同時に伝送するよう設計された導波路材料から形成された光フ
ァイバ(単一モードもしくはマルチモード化された)を提供する段階と、 センサ感度及び検出能力を最適にするよう設計された光導波路におけるイベン
トを見つけるために、任意の適切な導波路長さ、任意の適切な幾何学形状を有し
、導波路伝送逆伝播信号方法及び関連のシステムと適合性のある、センサ形態(
単一モードもしくはマルチモード化された)を提供する段階と、 感知ファイバ、感知及び探知システム光学系及び光電子機器インターフェース
間で不感知光ガイドとして働く導波路材料から形成されたリード光ファイバ(単
一モードもしくはマルチモードとされた)を提供する段階と、 感知ファイバ及び励起源間で不感知光ガイドとして働く導波路材料から形成さ
れたリード光ファイバ(単一モードもしくはマルチモードとされた)を提供する
段階と、 導波路の芯が結合において整列され固定されたままであるように、センサ導波
路とリード光ファイバとを溶融結合するかもしくは接続する段階と、 逆伝播信号間の時間遅延または時間差が測定されて、感知されたイベントの場
所を決定するために用いられるよう、導波路センサからリード光ファイバを介し
て適切な光及び電子配列に逆伝播信号を送出する段階と、 感知されたパラメータが量化され及び/または識別され得るように、適合性の
或る感知技術と共に用いられ得る導波路センサ光信号の何等かの変化を登録する
段階と、 を含んだ方法及び関連のシステムを提供する。
逆伝播信号方法及び関連のシステムを生成するための方法にあるということもで
き、制限的ではないが、以下の段階を含む。
光ファイバ(単一モードもしくはマルチモード化された)を準備する段階。
ベントを見つけるために、任意の適切な導波路長さ、任意の適切な幾何学形状を
有し、導波路伝送逆伝播信号方法及び関連のシステムと適合性のある、センサ形
態(単一モードもしくはマルチモード化された)を準備する段階。
より、導波路センサ及び光ファイバ・リードを準備する段階。裂かれたもしくは
磨かれた導波路センサ及びファイバ・リードの端面から何等かの汚染物を取除く
ために必要な予防策を講じた後、導波路センサ及びファイバ・リードは、溶融結
合装置内に端と端を合わせて置かれ、適切なもしくは所望の溶融回数及び流れを
用いて一緒に溶融される。溶融結合の手順は、必要に応じて何回か繰り返され得
る。導波路センサ及びファイバ・リードの芯及び全直径は制限されるものではな
く、そして溶融結合手順の前に導波路センサ及びファイバ・リードの芯を中央に
整列させるために、溶融結合装置に変換段もしくはV溝を用いても良い。導波路
センサ及びファイバ・リードの異なった組合わせは、異なったもしくは独特の組
の溶融結合パラメータを必要とし得る。
所で裂くかもしくは磨く段階。裂かれたもしくは磨かれた表面の位置は、センサ
の局所化された長さもしくは感知領域を創設する。裂かれたもしくは磨かれた導
波路センサの端面から何等かの汚染物を取除くために必要な予備策を講じた後、
それは、所望の場所において第2のファイバ・リードに溶融結合される。
る信号処理電子機器、光検出器、カプラ、光源の適切な組合わせ及び配列にファ
イバ・リードを装着し、接続し、溶融結合し、もしくは結合するのを容易にする
任意の態様で、ファイバ・リードの自由端を準備しもしくは接続(コネクタライ
ジング)する段階。
所望の領域を適切な装置または材料(すなわち、ねつ収縮溶融結合プロテクタ、
アクリレート、エナメル、エポキシ樹脂、ポリイミド、等)で包むもしくはコー
ティングすることにより保護され得る。
リード・ファイバは単一モードファイバである。
ァイバとが、端と端との関係で溶融結合されて、全ファイバ・アセンブリに沿っ
て幾つかの感知及び不感知領域を形成する。
ード・ファイバに溶融結合され、複数の単一モード・ファイバがカプラに接続さ
れ、カプラは、次に、さらなる単一モード・ファイバに接続されて多重化された
センサ配列を形成する。
れた光ファイバ(単一モードもしくはマルチモードとされた)によって置き換え
られ得、そして複数のセンサ・ファイバをファイバ光リードに接続するためにさ
らなるカプラが用いられ得る。この配列において、さらなる数のカプラ及び光検
出器が、増加された数の感知及びリード・ファイバを容易にするために、計測操
業において必要とされ得る。
構成された単一モード・ファイバによって形成され、そして不感知リードは単一
モード・ファイバである。2つの感知ファイバは、いずれかの端または両端にお
いて単一モード・カプラを用いることによってリード・ファイバに接続される。
的である。制限的ではないが、好適な実施例において、分配感知技術は、不感知
単一モード・ファイバの感知マルチモード・ファイバへの溶融結合を用いたモダ
ルメトリック技術に基づいている。制限的ではないが、さらにもう1つの好適な
実施例においては、分配感知技術は、感知領域として2つの単一モード・ファイ
バを用いたマッハツェンダまたはマイケルソン干渉計に基づいている。
1つの光ファイバ装置を備えている。本発明の幾つかの実施例においては、導波
路は、何等追加の素子なしで光ファイバだけを備えていても良い。しかしながら
、光ファイバは、その長さに沿って受動または能動素子を含むことができる。さ
らに、光ファイバは、その長さに沿って感知素子を含むことができ、そしてこれ
ら感知素子は、適用環境における所望のパラメータ変化に応答する装置を含んで
いて良く、該装置は、導波路における電磁放射伝播の属性及び特性に影響を与え
、それによりパラメータ変化の支持を与える。
の波長源あるいは複数の源が用いられ得る。制限的ではないが、好適な実施例に
おいては、CWまたはパルス化されたコヒレント・レーザ・ダイオードが、光信
号を供給するために用いられる。代替的な配列においては、同じまたは変化する
波長の多数の光源が、逆伝播信号を発生するために用いられ得る。本発明の好適
な実施例は、レーザ・ダイオード、発光ダイオード、光検出器、カプラ、アイソ
レータ、サーキュレータ及びフィルタと共に、すべてファイバで低価格の光装置
を用いることの可能性を提供する。任意の適切な光源、カプラ及び光検出器配列
が、センサ及び位置確認システムと共に用いられる。好適な実施例においては、
光源の必要とされる光特性は、光が単一モード導波路内に発進されて伝播され得
るようなものである。局所限定のために、単一モード・ファイバ内を伝播される
光は、単一モード・ファイバ内の走行の全期間中、単一モードのままとされなけ
ればならない。光が単一モード・ファイバからマルチモード・ファイバに発進さ
れると、幾つかのモードが励起され、そしてマルチモードとされたファイバは、
種々のパラメータに対して感度を有する。光がマルチモード・ファイバから単一
モード・ファイバに発進し戻されると、単一モードだけが支持されそしてシステ
ムの光構成要素に走行する。引込み/引出しファイバの脱感作並びにセンサの局
所限定はこのような態様で達成される。実際的な応用において、単一モード・フ
ァイバは、すべてのクラッド・モードを減衰させて信号対雑音比を改善するのに
充分に長く作られるべきである。この好適な実施例は、伝送逆伝播光信号の両方
向の走行に対して適用される。
的な態様で行うことができる。従って、センサは、所望のパラメータを監視しか
つ見つけるために、必然的に、損傷され、破砕されもしくは破壊されることはな
い。
・ダイオード、ファイバ・レーザもしくは発光ダイオードのような光源から、光
ファイバのような光導波路(単一またはマルチモードとされた)に電磁放射が発
進され、光導波路に沿って伝播する。光導波路は、光導波路光スプリッタまたは
カプラの一方の腕に(一時的または永久的に)接続され、電磁放射が光スプリッ
タに到達したとき、該電磁放射は、光スプリッタの2つの出力導波路腕に分岐さ
れ得る。この光スプリッタの出力腕の各々は、他のカプラに溶融結合され、これ
により、レーザ源からの光放射は、他の2つのカプラの各々に同時に発進される
。これら2つのカプラは、上述の二重端部の逆伝播法に対する発進及び検出ポー
トを形成する。光信号は、カプラの出力導波路腕に同時に発進される。一方の出
力腕だけが各々のカプラにおいて用いられ、他方は、反射戻りを避けるために破
砕されるか、そうでなければ終端される。カプラの出力腕は、導波路感知素子、
または該導波路感知素子に(一時的または永久的に)接続されるリード光導波路
のいずれかに直接(一時的または永久的に)接続される。光スプリッタの出力導
波路腕のいずれか一方は、電磁放射を光導波路リードを介してセンサ導波路に送
出するために用いられ得る。同様に、複数の出力導波路腕は、電磁放射を幾つか
の個別のまたは多重化された導波路センサに送出するよう用いられ得る。導波路
センサに送信される逆伝播信号の各々は、それらが反対の端部に達し最初の発進
信号とは反対方向に後者のカプラに発進し戻されるまで、導波路の全長に沿って
伝播する。信号は、各々、後者のカプラを介して逆方向にスプリットもしくは分
割される。信号の部分は、第1のカプラ及びレーザに向かって走行し戻され、信
号の残りの部分は、光検出器で終端されている後者のカプラの未使用の腕に沿っ
て走行する。光信号は、2つの光検出器によって同時に監視される。適切な電子
機器、信号処理機構及びアルゴリズムが各検出器からの信号を処理し、同じ障害
によって生じた信号間の時間遅延または時間差を決定することにより、感知され
たイベントの場所を提供する。不感知ファイバ光リードは、光信号間にさらなる
時間遅延を提供するために非常に長くて良い。このことは、実際の作業システム
に当該技術を設計するもしくは工作するのを援助する。
以上の適切に構成されたファイバ(単一またはマルチモードとされた)により形
成され、そして不感知リードは、単一モード・ファイバである。複数の感知ファ
イバは、感知ファイバのいずれかの端もしくは両端においてさらなる単一モード
・カプラを用いることによりリード・ファイバに接続される。
した単一の機器制御ボックス内に配置されるであろう。
置もまた用いることができる。
光ファイバ通信リンクを監視し、該リンクへの障害の位置を見つけるための装置
であって、 リンクに沿って両方向に光を伝播させるように光をリンクに発進させ、それに
よりリンク内に逆伝播光信号を提供する光源であって、リンクが、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、障害によって変更させるかもしくは生じさせ
て、変更逆伝播光信号を提供することができる光源と、 変更逆伝播光信号を検出し、障害の場所を決定するために、変更逆伝播光信号
間の時間遅延もしくは時間差を決定するための検出器手段と、 を備えた装置を提供する。
受信される光ファイバ通信リンクを監視し、リンクに対する障害の位置を見つけ
るための方法であって、 リンクに沿って両方向に光が伝播されるようリンク内に光を発進させ、それに
よりリンク内に逆伝播光信号を提供する段階であって、リンクは、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、障害によって変更させるかもしくは生じさせ
て、逆伝播光信号を提供することができる、前記段階と、 障害によって生じた変更逆伝播光信号を検出し、障害の場所を決定するために
、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定する段階と、 を含んだ方法を提供する。
或る任意の長さの感知を行わないファイバ・リード14a及び14bが先行して
おり、該分配センサ10はそれらリードに続いている。感知しないファイバ・リ
ード14a及び14bの一方もしくは双方は当該方法のために必要とされるもの
ではないということを強調することは重要である。それらは、単に、感知しない
リード・ファイバを提供するために、及び/または感知領域の特定の配置を容易
にするために、伝送(透過)逆伝播信号間にさらなる遅延を追加するための追加
の光遅延線を提供するだけである。これは、当該技術を実際に働くシステムに設
計するのを援助し得る。感知しないリード14a及び14bは、感知するファイ
バ10に溶融結合17され得るか、そうでなければ該ファイバ10に結合され得
る。
合され、最後に、長さdcの第3の不感知部分14bに17で再度溶融結合され
る、長さdaの不感知部分14aから成る。当該構成の目的は、ファイバ・リン
ク10(点B及びDの間)の感知部分に沿った障害18(点Cにある)を見つけ
ることである。点A及びEの双方に同時にレーザを注入することにより、ファイ
バ・リンクは、2つの逆伝播する光ビームを有する。ファイバ・リンク10の感
知部分に沿ったどこでも摂動18は、2つの同一の摂動信号をそれぞれ交互の方
向に伝播させる、すなわち、点Cから点Eに向かって、そして点Cから点Aに向
かって伝播させる。(それぞれ点A及びEにおける)各信号の到着時間の差が既
知ならば、次に、dbに沿った障害が生じた点は、以下の式を用いて計算するこ
とができる。
れる。
て既知の距離に対して計算され得、νはc/nfibreによって与えられる光信号
の速度であり、cは真空中の光の速度(3x108m/秒)であり、nfibreは光
ファイバの有効屈折率である。
き、以下の式が得られる。
テムにおける種々の感知及び不感知ファイバ領域のそれぞれの長さを知ることは
必要でないということを示しているということに留意することは興味あることで
ある。この情報は、プロジェクトの設計及び設置段階において、もしくはOTD
Rを用いることによって設置後において容易に得ることができる。次に、全長が
知られ、時間遅延Δtがシステムによって測定されると、感知されたイベントの
場所を決定することは、式5または6を用いた簡単な計算である。
イバ・アイソレータ22から単一モードの光ファイバ15にCWコヒレント・レ
ーザ光が発進されて、光ファイバ15に沿って伝播する。光ファイバ15は、単
一モードのファイバ光カプラ24の一方の腕に41で溶融結合されており、光が
カプラ24に達すると、該光はカプラ24の2つの出力腕に分岐される。このカ
プラ24の出力腕の各々は、それぞれ他の単一モードのファイバ・カプラ26a
及び26bに42a及び42bで溶融結合され、これによりレーザ源20からの
光は他の2つのカプラ26a及び26bの各々に同時に発進される。これら2つ
のカプラ26a及び26bは、モダルメタリック的な感知技術を用いた二重終端
される逆伝播法のための発進及び検出ポートを形成する。光信号は、カプラ26
a及び26bの出力腕27a及び27bに同時に発進される。各カプラ26a及
び26bからのそれぞれ出力腕27a及び27bの1つだけが用いられ、カプラ
の使用されない他のすべての腕は、反射戻り19を避けるために破砕されるかそ
うでなければ終端される。カプラ26a及び26bの出力腕27a及び27bは
、単一モードの光ファイバ・バルクヘッド・コネクタ(直通アダブタ)28a及
び28bにおいて終端される。コネクタライズドされたもしくは接続された単一
モードのファイバ・リード14aは、直通アダプタ28aに接続され、それによ
りカプラ26aからの光はファイバ・リンクに一方向に発進される。同様に、逆
伝播信号に対して、コネクタライズドされた単一モードのファイバ・リード14
bは直通アダプタ28bに接続され、これによりカプラ26bからの光はファイ
バ・リンクに反対方向に発進される。単一モードのファイバ・リード14aはマ
ルチモードの感知ファイバ10の一端に43で溶融結合され、単一モードのファ
イバ・リード14bはマルチモードの感知ファイバ10の反対の端に44で溶融
結合され、これにより、必要とされる伝送(透過)逆伝播感知ループ形態を形成
している。ファイバ・センサ10を通して伝送される逆伝播信号の各々は、それ
らが反対の端に達するまでファイバ・リンクの全長に沿って伝播し、そしてリー
ド14a及び14b並びにバルクヘッド直通アダプタ28a及び28bを通して
それぞれカプラ26a及び26bに、最初の発進信号とは反対方向に発進し戻さ
れる。該信号は、各々、カプラ26a及び26bを通して逆方向にスプリットさ
れるもしくは分割される。信号の部分は、第1のカプラ24及びレーザ20に向
かって走行し戻され、信号の残りのものは、それぞれ、後者のカプラ26a及び
26bの腕16a及び16bに沿って走行する。腕16a及び16bは光検出器
30a及び30bで終端する。ファイバ・アイソレータ22は、レーザ・ダイオ
ードに発進し戻される光の量を減ずるために用いられる。光信号は、2つの光検
出器30a及び30bによって同時に監視される。適切な電子機器、信号処理機
構及びアルゴリズムが、各検出器30a及び30bからの信号を処理し、同じ障
害によって生じた信号間の時間遅延もしくは時間差を決定することにより、感知
されたイベントの場所18を提供する。不感知ファイバ光リード14a及び14
bは、所望ならば、光信号間にさらなる時間遅延を与えるために非常に長くても
良い。
イバ・アイソレータ22から単一モードの光ファイバ15にCWコヒレント・レ
ーザ光が発進されて、光ファイバ15に沿って伝播する。光ファイバ15は、単
一モードのファイバ光カプラ24の一方の腕に41で溶融結合されており、光が
カプラ24に達すると、該光はカプラ24の2つの出力腕に分岐される。このカ
プラ24の出力腕の各々は、それぞれ他の単一モードのファイバ・カプラ26a
及び26bに42a及び42bで溶融結合され、これによりレーザ源20からの
光は他の2つのカプラ26a及び26bの各々に同時に発進される。これら2つ
のカプラ26a及び26bは、マッハツェンダ干渉計の感知技術を用いた二重終
端される逆伝播法のための発進及び検出ポートを形成する。光信号は、カプラ2
6a及び26bの出力腕27a、27c及び27bに同時に発進される。各カプ
ラ26bからの1つの出力腕27bだけが用いられ、カプラの使用されない他の
すべての腕は、反射戻り19を避けるために破砕されるかそうでなければ終端さ
れる。カプラ26a及び26bの出力腕27a、27c及び27bは、単一モー
ドの光ファイバ・バルクヘッド・コネクタ(直通アダブタ)28a、28c及び
28bにおいて終端される。コネクタライズドされたもしくは接続された単一モ
ードの感知ファイバ10a及び10cは、それぞれ直通アダプタ28a及び28
cに接続され、それによりカプラ26aからの光はファイバ・リンクに一方向に
同時に発進される。代替的には、腕27c及び直通アダプタ28cと置き換える
ために、さらなるカプラを腕10a及び10cと共に用いることができる。同様
に、逆伝播信号に対して、コネクタライズドされた単一モードのファイバ・リー
ド14は直通アダプタ28bに接続され、これによりカプラ26bからの光はフ
ァイバ・リンクに反対方向に発進される。単一モードの感知ファイバ10a及び
10cは単一モードのカプラ60の一端にそれぞれ45及び46で溶融結合され
、単一モードのファイバ・リード14は反対側でカプラ60の一方の腕に47で
溶融結合され、これにより、必要とされる伝送(透過)逆伝播感知ループ形態を
形成している。カプラ60の使用されない腕は、反射戻り19を避けるために、
破砕されるかもしくはそうでなければ終端される。ファイバ配列を通して伝送さ
れる逆伝播信号の各々は、それらが反対の端に達するまでファイバ・リンクの全
長に沿って伝播し、そしてバルクヘッド・コネクタ28a、28c及び28bを
通してそれぞれカプラ26a及び26bに、最初の発進信号とは反対方向に発進
し戻される。該信号は、各々、カプラ26a及び26bを通して逆方向にスプリ
ットされるもしくは分割される。信号の部分は、第1のカプラ24及びレーザ2
0に向かって走行し戻され、信号の残りのものは、それぞれ、後者のカプラ26
a及び26bの腕16a及び16bに沿って走行する。腕16a及び16bは光
検出器30a及び30bで終端する。ファイバ・アイソレータ22は、レーザ・
ダイオードに発進し戻される光の量を減ずるために用いられる。光信号は、2つ
の光検出器30a及び30bによって同時に監視される。適切な電子機器、信号
処理機構及びアルゴリズムが、各検出器30a及び30bからの信号を処理し、
同じ障害によって生じた信号間の時間遅延もしくは時間差を決定することにより
、感知されたイベントの場所18を提供する。不感知ファイバ光リード14は、
所望ならば、光信号間にさらなる時間遅延を与えるために非常に長くても良い。
、集積光ファイバ感知及び通信システムを示しており、以下の例でさらに詳細に
説明する。
す図であり、以下の例でさらに詳細に説明する。図6は、14.71kmファイ
バ・リンクのファイバに摂動が作用する際に、図5で詳細に示され以下の実施例
でさらに詳細に示される本発明の好適な実施例の方法により形成されるシステム
の実際の応答を示すオシロスコープのプロットを示す図である。図7は、14.
71kmファイバ・リンクのファイバに摂動が作用する際に、図5で詳細に示さ
れ以下の実施例でさらに詳細に示される本発明の好適な実施例の方法により形成
されるシステムの実際の応答を示すもう1つのオシロスコープのプロットを示す
図である。
形成される障害を見つけるための能力を用いた、結合された光ファイバ感知及び
通信配列を示す図である。この技術の実際的な応用において、普通、逆伝播信号
の双方の発進点が同じ物理位置にあることが望ましい。このことは、単一終端さ
れたシステムを効果的に形成するであろうマルチファイバ・ケーブルを用いるこ
とによって容易に達成される。この配列において、1つの単一モードのファイバ
が通信ファイバとして用いられ、他方、問題の特定の領域(影になった領域)に
渡ってモダルメトリック侵入センサ(イベント検出及び場所決定)を構成するた
めには、1つの単一モード及び1つのマルチモードの2つのファイバが必要であ
る。影になった領域におけるマルチモード・ファイバに沿ったいずれかの場所に
おける摂動は、2つの逆伝播摂動信号を発生するであろう。リンクのトランスミ
ッタ端へのそれらそれぞれの到達時間における時間差を測定すれば、障害の場所
を決定することが可能である。
ている。ファイバ151の一端はトランスミッタ152に接続され、他端はレシ
ーバ153に接続されている。トランスミッタ152は、レシーバ153によっ
て受信されるよう、データをファイバ151に送信する。
結合されるマルチモード・ファイバ155を含んでいる。更なる単一モードのフ
ァイバ158が、159においてマルチモード・ファイバ155に結合される。
ファイバ155、156及び158は、ケーブル150内でループ形態に形成さ
れ、それによりファイバ155、156及び158によって形成される連続ファ
イアの端160及び161は互いに隣接している。
端160及び161内に発進され、検出器(図示せず)は、2つの端160及び
161から発する2つの逆伝播信号を検出するように配列されている。
の試みは、感知ファイバであるマルチモード・ファイバ155を必然的に乱し、
従って、2つの逆伝播摂動信号が生成されて、前述した態様で端部160及び1
61において検出されるであろう。2つの変更されたもしくは摂動信号の受信間
の時間差を決定することにより、試みられた乱入の場所が決定され得る。
互いにループバックし、2つの端160及び161が互いに隣接しているけれど
も、ファイバ151と概して平行に走る単一の感知マルチモード・ファイバを設
け、ケーブル150の反対の端からファイバの両端に光を発進させ、両端からの
光を検出し、そして時間差を得て試みられた乱入の位置を見つけるように光検出
器を同期させることも可能であろう。
イバ伝送逆伝播信号法及び関連のシステムは、ここに記載された本発明を生成す
る実行可能性を示すように構成された。以下に詳細にされるものは今日までに得
られた結果の全てではない。
とは長く知られている。マルチモード・ファイバにおけるモダル分配のこの変調
は、モダルメトリック効果として知られている。マルチモード・ファイバにおけ
るモダルメトリック効果は、ファイバ自体の振動、乱入、または移動、もしくは
ファイバのスペックル・パターン出力における強度変化を検出することにより、
ファイバが取付けられる任意の構造もしくは物体を感知して監視するために用い
られ得る。従って、モダルメトリック・センサは、構造監視における振動センサ
として、高電圧設備の状態監視として、ケーブルまたはパイプラインの侵入検出
として、そして囲い内の周囲の安全保障として用いることができる。
。しかしながら、光ファイバ・ケーブル、光電子源及び検出器の価格上昇に伴い
、光ファイバは今や、LAN/WANバックボーンのような他の多くの通信応用
において、そして多くの小規模及び大規模な組織(すなわち、銀行、国防、政府
、公益事業及び多国籍企業)の使用の通信ネットワークにおいて、主な搬体とし
て使用されている。これら通信ネットワークの多くは、通信リンクの安全保障を
高い優先順位にしてきた感知情報の転送に関連している。
ファイバ・ケーブルに不正な変更を加えることに対して防備するよう容易かつ効
果的に用いられ得る。感知がファイバ通信システムに一体化された代表的な構成
が図4に示されている。
ッサ)、並びに通信システム200a(トランスミッタ)及び200b(レシー
バ)の双方は、同じ光ファイバ10に一体化されている。感知システムの波長は
、通信信号(波長多重送信を介して)と干渉しないように、かつまたファイバ・
リンクが感知波長に対してマルチモード化されるように選択される。幾つかの他
の形態が可能であるが、それらは全て同じ原理で働く。モダルメトリック処理ユ
ニットはファイバ・リンクに沿った任意の点において任意の摂動を検出するであ
ろう。
できずに、分配されたマルチモード光ファイバ感知長さに沿って障害を感知する
能力を有するだけであった。発明者による最近の実験によれば、ここに説明され
た本発明の方法により、2つの逆伝播信号間の時間遅延を決定することによって
障害を見つけることが今や可能であると言うことが示された。実験の作業を図5
に示される配列に対して以下に説明する。
る2つの逆伝播光信号A1及びB1を有している。再度、感知ファイバ10(例え
ば2kmの長さであり、結合点105及び107間に位置する)は、ファイバ・
ケーブルにおける専用のファイバであって良く、もしくは通信ファイバと同じフ
ァイバであって良い。ファイバ10は、導波路ネットワークの端を形成する不感
知リード・ファイバ109及び111に接続される。リード・ファイバ109は
、結合115を介して相当な長さ(例えば5km)の不感知ファイバ113に接
続され、ファイバ113は、結合117を介する感知マルチモード・ファイバ1
19に117において結合される。ファイバ119は、8.8kmのような相当
な長さのものであって良い。示された点(点A)においてマルチモード・ファイ
バに摂動Pが与えられたならば、2つの同様のもしくは同一の時間変化する光信
号が、モダルメトリック効果と調和して発生され、その各々は反対方向に走行す
る。入力1(PSI)と調和した摂動信号は、入力2(PS2)と調和した摂動
信号がポート1(出力2)に到達する前に、ポート2(出力1)に到達する。こ
れは、PS2が、例えば14.71km(Aからポート1までと、Aからポート
2までとの間の距離差)のPS1以上の光ファイバを通して伝播することが必要
であると言う事実に起因している。2つの摂動信号間の時間遅延を測定すること
により、障害の場所が計算され得る。上述の構成において、1.457のファイ
バに対する屈折率を仮定すると、次に、2つの信号間の時間差は以下のように計
算され得る。
図2に詳細にされたものと同じ実験構成が摂動信号を測定するために用いられた
。そしてヒューレット・パッカード54810Aインフィニウム(Infini
um)デジタル化オシロスコープが、摂動信号をサンプリングして結果の時間差
を手動で測定するために用いられた。図6及び7は、このような2つのデータ取
得からの結果を示す。双方の取得から分かるように、それぞれ65μ秒及び70
μ秒として測定された、2つの摂動信号間には明瞭に遅延があり、71.5μ秒
の理論計算と良く匹敵している。誤差(事実上300m)は、ファイバの有効屈
折率の値の仮定の結果であり、時間遅延の手動測定における不正確さによる。こ
れらの誤差は、ファイバの実際の有効屈折率を知ることにより、そして時間遅延
を正確に決定するためにデジタル信号処理手段を用いることにより減じることが
できる。
ータの双方の伝送のために共通の導波路が用いられ(例えばファイバ通信リンク
)、そして該共通の導波路はファイバと干渉する何等かの試みを決定するための
感知ファイバをも形成する。これらの実施例は、通信リンクを安全にすることに
対して、並びに通信リンクからデータを盗聴するために通信リンクに侵入する何
等かの試みを示すことに対して、特定の応用を有する。図10は、ループ構成を
示し、図9は、ループのない構成を示す。
へ伝送するための通信リンクを形成する。ファイバ200は、1550nmの波
長(データ伝送波長である)においては単一モードとされるのが好ましく、そし
て850nmの波長(感知周波数である)においてはマルチモードとされるのが
好ましい。データはトランスミッタ210からファイバ200に発進される。ト
ランスミッタ210は、一体化されたアイソレータを有するピグテール化された
レーザ・ダイオードを含んでいて良く、これによりデータ信号が1550nmの
波長において単一モードとされたファイバ212に発進される。ファイバ212
は、カプラ216の一方の腕に接続された214に213で結合される。カプラ
216の出力はファイバ200に218で結合される。ファイバ200は、また
、カプラ220に218で結合される。カプラ220の腕の一方は、さらなる単
一モード・ファイバ224に222で結合される単一モード化されたファイバ2
21に結合される。ファイバ221及び224は、1550nmの波長において
単一モードとされる。ファイバ224は、1550nmの波長に対して感知を行
う検出器226に接続される。
243において一緒に結合されるカプラ216のマルチモード・ファイバ腕24
2により、カプラ216の他方の腕に接続される。ファイバ241及び242は
、図9の実施例に用いられる感知波長である850nmの波長においてそれぞれ
単一モード化及びマルチモード化されている。逆伝播感知システム240は、8
50nmの波長の光をファイバ241に発進するためのピグテール化されたレー
ザ・ダイオードのようなトランスミッタと、以後に説明されるような態様でファ
イバ241から発する光を検出するための検出器とを含んでいる。システム24
0は、図2を参照して説明したピグテール化されたレーザ・ダイオード20及び
検出器30aと同一であって良い。システム240は、光がピグテール化された
レーザ・ダイオードからファイバ241に発進されるのを可能とし、かつ検出器
がファイバ241からの光を受信するのを可能とする適切なカプラを含んでいて
良い。このように、感知光信号は、850nmの波長で逆伝播システム240か
らファイバ241に発進され、トランスミッタ210からのデータ伝送信号とカ
プラ216において結合される。1550nmの波長のデータ伝送信号と、85
0nmの波長の感知信号との双方は、ファイバ200を通して走行する。
、マルチモード・ファイバ249は、もう1つの単一モード・ファイバ251に
250において結合される。ファイバ249及び251は、850nmの波長に
おいて、それぞれマルチモード及び単一モードとされている。ファイバ251は
、システム240と同一の逆伝播感知システム260に接続される。このように
、システム260は、システム240によって発進された信号に対してファイバ
200における逆伝播のために、850nmまたは670nmの波長における感
知光信号をファイバ251及び249に発進し及び受信することの双方を行う。
nm信号の幾つかと共にカプラ220によりファイバ221及び224に結合さ
れる。検出器226は、1550nmの波長における信号、従ってトランスミッ
タ210から伝送されたデータだけを検出し、InGaAsである。システム2
40及び260におけるレトラクタはSiタイプであり、850nmまたは67
0nm波長に対してのみ感度を有する。
たは670nmの波長においてマルチモードとされているファイバ200に沿っ
て反対方向に走行する。このように、マルチモードとされたファイバ200は、
それが850nmまたは670nmの波長においてマルチモードとされているの
で、その全長に沿って感知ファイバを形成し、従って、ファイバ200からデー
タを盗聴するようファイバ200に侵入しようとする何等かの試みは、ファイバ
200に発進された850nmまたは670nmの波長における光信号に対し変
化を生じ、それ故、試みられた侵入によって引き起こされた障害によって変更さ
れた変更逆伝播信号は、システム240及び260の各々における検出器によっ
て受信される。試みられた侵入の場所は、システム240及びシステム260に
おける変更信号の受信間の時間差を決定することにより、先の実施例で説明した
態様で決定され得、これによりファイバ200の長さに沿った位置が決定され得
る。
れにより、システム240における変更信号の受信と、システム260における
変更信号の受信との間の時間差が決定され得る。
いる。図10は、2つの逆伝播感知システム240及び260を有するのではな
く、単一のシステム270が用いられ、かつ戻りループ・ファイバ271がカプ
ラ220に結合され、これによりファイバ200は、図2、3、5及び8を参照
して説明したのと同じ態様で単一のシステム270に効果的にループバックされ
る。ファイバ271は、それが不感知であるように感知波長において単一モード
とされており、従って、ファイバ200に侵入しようとする何等かの試みは、フ
ァイバ200に発進された逆伝播信号に対し変更を生じるが、ファイバ271の
障害は、ファイバ271における信号に対して何等変更を生ぜず、従って、ファ
イバ220における試みられた侵入の点が検出され得る。
ータ信号と同時に、システム270からファイバ241に発進され、またファイ
バ200に沿った逆伝播のためにファイバ271にも発進される。データ信号は
、図9を参照して説明したのと同じ態様で検出器226によって受信される。こ
の実施例は、逆伝播信号を検出するための検出器を同じ場所に配置するという長
所を有し、それにより、図9の実施例におけるような異なった場所にある検出器
の遠隔同期の必要性を避けている。
ファイバに対する障害によって変更された光信号の任意のパラメータである。該
パラメータは、信号の強度であって良く、それにより逆伝播信号を検出するため
の検出器は、受信される信号の強度を効果的に見ることができ、そして強度が変
化したとき、このことは、感知ファイバへの障害によって引き起こされた変更信
号の受信を示すこととなる。
野において有用である。包括的ではなく、説明的に、以下の例は、ここに説明さ
れた光ファイバ感知及び配置方法の幾つかの内在的使用を示している。
らゆる応用。
の欠点及び制限を克服する。さらに、それは、動的かつ過渡のイベントを検出し
て位置確認することができ、障害を見つけることができる他のほとんどの光ファ
イバ分配センサよりも複雑ではなくかつ低価格である。かかるシステムは、現存
の技術よりも低価格で動作性及び安全性が高められたという長所を有し、プラン
ト及び生態環境において短期間及び長期間の設備監視が可能である。
本発明は、例によってここに説明された特定の実施例に制限されるものではない
ということを理解するべきである。
る。
示す図である。
及び通信システムを示す図である。
に、図5で詳細にされた本発明の好適な実施例の方法により形成されたシステム
の実際の応答を示すオシロスコープのプロットを示す図である。
に、図5で詳細にされた本発明の好適な実施例の方法により形成されたシステム
の実際の応答を示すもう1つのオシロスコープのプロットを示す図である。
より形成された障害を見つけるための能力を用いた、組合わされた光ファイバ感
知及び通信配列を示す図である。
に記載の方法。
Claims (28)
- 【請求項1】 構造を監視しイベントの位置を見つけるための装置であって
、 光源と、 導波路に沿って両方向に光を伝播させるように該光源からの光を受信し、それ
により導波路内に逆伝播光信号を提供する導波路であって、逆伝播光信号もしく
は該信号の幾つかの特性を、イベントによって生じるもしくはイベントを示す外
部パラメータによって変更させるかもしくは生じさせて、変更逆伝播光信号を提
供することができる導波路と、 パラメータによって生じた変更逆伝播光信号を検出し、イベントの場所を決定
するために、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定するための検
出器手段と、 を備えた装置。 - 【請求項2】 導波路は、シリカ導波路である請求項1に記載の装置。
- 【請求項3】 光源は、導波路の両端内に同時に発進させるためのものであ
る請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 光源は、単一の光源である請求項1乃至3のいずれかに記載
の装置。 - 【請求項5】 導波路は、イベント感知光ファイバを形成する1つ以上の光
ファイバである請求項1乃至4のいずれかに記載の装置。 - 【請求項6】 伝送逆伝播信号間にさらなる遅延を追加するために、かつ不
感知リード導波路を提供するために、いずれかの端もしくは両端において前記導
波路にもう1つのシリカ導波路が接続される請求項1乃至5のいずれかに記載の
装置。 - 【請求項7】 検出器手段は、 導波路における逆伝播信号からの放射を同時に受信するための第1及び第2の
光検出器と、 同じ障害から生じた信号間の時間遅延もしくは時間差を決定し、従って感知さ
れたイベントの場所を決定するために、第1及び第2の光検出器からの信号を受
信する処理手段と、 を備えた請求項1乃至6のいずれかに記載の装置。 - 【請求項8】 光源と光検出器とシリカ導波路との間に導波路カプラもしく
はカプラの組が配列され、それにより光源からシリカ導波路の両端に光が同時に
送信され得、検出器手段もカプラもしくは複数のカプラに接続され、それにより
逆伝播伝送放射はカプラもしくは複数のカプラを介してシリカ導波路から検出器
手段に向けられ得る請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 導波路は、構造を監視するために構造に接続されている請求
項1乃至8のいずれかに記載の装置。 - 【請求項10】 構造は、1つの場所からもう1つの場所に導波路に沿って
データを伝送するための導波路を備え、該導波路は、逆伝播光信号を提供するよ
う光源からの光を同時に受信し、それにより導波路の完全性及び安全性を監視す
ることが可能である請求項1乃至8のいずれかに記載の装置。 - 【請求項11】 検出器はまた、変更された逆伝播光信号からパラメータを
識別もしくは量化する請求項1乃至10のいずれかに記載の装置。 - 【請求項12】 導波路は、ループ形状で配列され、それにより、単一の光
源から導波路の両端に同時に光が発進され得る請求項1乃至11のいずれかに記
載の装置。 - 【請求項13】 データ信号は導波路に供給され、それにより導波路は1つ
の場所からもう1つの場所にデータを伝送するための通信リンクとして働き、導
波路における逆伝播光信号の発進は、導波路の完全性及び安全性を監視すること
を可能とする請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】 導波路は、構造を監視するために構造に適用される請求項
11に記載の方法。 - 【請求項15】 構造を監視してイベントの位置を見つけるための方法であ
って、 導波路に沿って両方向に光が伝播されるよう導波路内に光を発進させ、それに
より導波路内に逆伝播光信号を提供する段階であって、導波路は、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、イベントによって生じる外部パラメータによ
って変更させるかもしくは生じさせて、変更逆伝播光信号を提供することができ
る、前記段階と、 パラメータによって生じた変更逆伝播光信号を検出し、イベントの場所を決定
するために、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定する段階と、
を含んだ方法。 - 【請求項16】 逆伝播信号を提供するよう導波路の両端に光が発進される
請求項13に記載の方法。 - 【請求項17】 単一の光源から導波路の両端に光が発進される請求項13
に記載の方法。 - 【請求項18】 パラメータは、変更された信号から量化され及び/または
識別される請求項11に記載の方法。 - 【請求項19】 光導波路内のイベントを見つけるための導波路伝送逆伝播
信号方法であって、 逆伝播光信号を同時に伝送するよう設計された導波路材料から形成された感知
光ファイバを提供する段階と、 センサ感度及び検出能力を最適にするよう設計された光導波路におけるイベン
トを見つけるための検出器を提供する段階と、 感知ファイバ及び検出器間で不感知光ガイドとして働く導波路材料から形成さ
れたリード光ファイバを提供する段階と、 感知ファイバ及び光源間で不感知光ガイドとして働く導波路材料から形成され
たリード光ファイバを提供する段階と、 導波路の芯が結合において整列され固定されたままであるように、センサ導波
路とリード光ファイバとを溶融結合するかもしくは接続する段階と、 逆伝播信号間の時間遅延または時間差が測定されて、感知されたイベントの場
所を決定するために用いられるよう、導波路センサからリード光ファイバを介し
て検出器に逆伝播信号を送出する段階と、 感知されたパラメータが量化され及び/または識別され得るように、導波路セ
ンサ光信号の何等かの変化を登録する段階と、 を含んだ方法。 - 【請求項20】 内部にデータ信号が発進されかつそこからデータ信号が受
信される光ファイバ通信リンクを監視し、該リンクへの障害の位置を見つけるた
めの装置であって、 リンクに沿って両方向に光を伝播させるように光をリンクに発進させ、それに
よりリンク内に逆伝播光信号を提供する光源であって、リンクが、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、障害によって変更させるかもしくは生じさせ
て、変更逆伝播光信号を提供することができる光源と、 変更逆伝播光信号を検出し、障害の場所を決定するために、変更逆伝播光信号
間の時間遅延もしくは時間差を決定するための検出器手段と、 を備えた装置。 - 【請求項21】 リンクはシリカ導波路である請求項20に記載の装置。
- 【請求項22】 光源はリンクの両端に同時に発進させるためのものである
請求項20または21に記載の装置。 - 【請求項23】 光源は単一の光源である請求項20乃至22のいずれかに
記載の装置。 - 【請求項24】 検出器手段は、 リンクにおける逆伝播信号からの光を同時に受信するための第1及び第2の光
検出器と、 同じ障害から生じた信号間の時間遅延もしくは時間差を決定し、従って障害の
場所を決定するために、第1及び第2の光検出器からの信号を受信する処理手段
と、 を備えた請求項20乃至23のいずれかに記載の装置。 - 【請求項25】 光源と光検出器とリンクとの間に導波路カプラもしくはカ
プラの組が配列され、それにより光源からリンクの両端に光が同時に送信され得
、検出器手段もカプラもしくは複数のカプラに接続され、それにより逆伝播信号
はカプラもしくは複数のカプラを介してリンクから検出器手段に向けられ得る請
求項24に記載の装置。 - 【請求項26】 その中にデータ信号が発進されかつそこからデータ信号が
受信される光ファイバ通信リンクを監視し、リンクに対する障害の位置を見つけ
るための方法であって、 リンクに沿って両方向に光が伝播されるようリンク内に光を発進させ、それに
よりリンク内に逆伝播光信号を提供する段階であって、リンクは、逆伝播光信号
もしくは該信号の幾つかの特性を、障害によって変更させるかもしくは生じさせ
て、変更逆伝播光信号を提供することができる、前記段階と、 障害によって生じた変更逆伝播光信号を検出し、障害の場所を決定するために
、変更逆伝播光信号間の時間遅延もしくは時間差を決定する段階と、 を含んだ方法。 - 【請求項27】 逆伝播信号を提供するようリンクの両端に光が発進される
請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】 単一の光源からリンクの両端に光が発進される請求項26
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPP7808A AUPP780898A0 (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Counter-propagating signal method for locating events in fibre optic sensor systems |
AUPP7808 | 1998-12-18 | ||
AU7808 | 1999-05-03 | ||
AUPQ0126A AUPQ012699A0 (en) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | Intrinsic securing of fibre optic communication links |
AUPQ0126 | 1999-05-03 | ||
AU0126 | 1999-05-03 | ||
PCT/AU1999/001028 WO2000037925A1 (en) | 1998-12-18 | 1999-11-19 | Apparatus and method for monitoring a structure using a counter-propagating signal method for locating events |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002533672A true JP2002533672A (ja) | 2002-10-08 |
JP2002533672A5 JP2002533672A5 (ja) | 2007-01-18 |
JP4869480B2 JP4869480B2 (ja) | 2012-02-08 |
Family
ID=25645948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000589935A Expired - Lifetime JP4869480B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-11-19 | 対向伝播信号法を用いて構造を監視しイベントの位置を見つけるための装置及び方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6621947B1 (ja) |
JP (1) | JP4869480B2 (ja) |
KR (1) | KR100715589B1 (ja) |
CN (1) | CN1179205C (ja) |
AU (1) | AU747525B2 (ja) |
CA (1) | CA2355091C (ja) |
IL (1) | IL142943A (ja) |
RU (1) | RU2226270C2 (ja) |
WO (1) | WO2000037925A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010509580A (ja) * | 2006-11-08 | 2010-03-25 | フォテク・ソリューションズ・リミテッド | 光導波路を伝播する光の位相の障害検出 |
Families Citing this family (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10003333A1 (de) * | 2000-01-27 | 2001-08-09 | Jakob Reuter | Nutzung von Glasfasern und anderen Leitern des Lichtes mit Lichtempfänger als Sensoren für Meldung des Kontaktes mit irgendeinem Objekt und Erfassung mit Hilfe der Software auf einem PC |
AUPR316901A0 (en) * | 2001-02-16 | 2001-03-15 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Optic communication system |
AUPR357801A0 (en) * | 2001-03-07 | 2001-04-05 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Perimeter security system and perimeter monitoring method |
US6934426B2 (en) | 2002-10-09 | 2005-08-23 | Senstar-Stellar Corporation | Fiber optic security sensor and system with integrated secure data transmission and power cables |
US7403674B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-07-22 | Network Integrity Systems Inc. | Intrusion detection system for a multimode optical fiber using a bulk optical wavelength division multiplexer for maintaining modal power distribution |
US7376293B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-05-20 | Network Intergrity Systems Inc. | Remote location of active section of fiber in a multimode intrusion detection system |
EP1649310A4 (en) | 2003-07-18 | 2009-04-08 | Network Integrity Systems Inc | SYSTEM FOR DETECTING THE INTRUSION OF A MULTIMODE OPTICAL FIBER |
US7403675B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-07-22 | Network Integrity Systems Inc. | Method of high order mode excitation for multimode intrusion detection |
US7142736B2 (en) * | 2004-01-05 | 2006-11-28 | Optellios, Inc. | Distributed fiber sensor with interference detection and polarization state management |
GB2409942A (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-13 | Radiodetection Ltd | Optical time domain reflectometry with non-intrusive modulators |
US7155075B2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-12-26 | General Electric Company | Optical battery temperature monitoring system and method |
CA2467898A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-21 | Pure Technologies Ltd. | Fiber optic sensor method and apparatus |
US8395782B2 (en) * | 2004-06-15 | 2013-03-12 | Optellios, Inc. | Detection and location of boundary intrusion, using composite variables derived from phase measurements |
US7139476B2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-11-21 | Optellios, Inc. | Distributed fiber sensor with detection and signal processing using polarization state management |
WO2008027959A2 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Optellios, Inc | Detection and location of boundary intrusion, using composite variables derived from phase measurements |
US7136550B2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-11-14 | Corning Incorporated | Single-fiber launch/receive system for biosensing applications |
JP5060310B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2012-10-31 | フューチャー ファイバー テクノロジーズ ピーティーワイ リミテッド | 事象の位置を決定するための、対向伝搬信号を使用した装置および方法 |
US7499176B2 (en) * | 2007-02-13 | 2009-03-03 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Apparatus and method for using a counter-propagating signal method for locating events |
US20070069893A1 (en) * | 2005-03-04 | 2007-03-29 | Compudyne Corporation | Polarization-based sensor for secure fiber optic network and other security applications |
US7514670B2 (en) * | 2005-08-29 | 2009-04-07 | Fiber Sensys Llc | Distributed fiber optic sensor with location capability |
US8194238B1 (en) * | 2006-02-14 | 2012-06-05 | Killdeer Mountain Manufacturing, Inc. | Optical sensor component identification and interrogation system |
US7688202B1 (en) | 2006-04-06 | 2010-03-30 | Kelly Research Corp. | Distributed perimeter security threat determination |
US7450006B1 (en) * | 2006-04-06 | 2008-11-11 | Doyle Alan T | Distributed perimeter security threat confirmation |
CN101098195B (zh) * | 2006-06-30 | 2011-10-05 | 中国石油天然气集团公司 | 光纤安全预警系统 |
CN100460914C (zh) * | 2006-06-30 | 2009-02-11 | 中国石油天然气集团公司 | 光纤安全预警光路系统 |
WO2008011058A2 (en) * | 2006-07-19 | 2008-01-24 | Fiber Sensys Llc. | Fiber-optic mat sensor |
GB2445364B (en) | 2006-12-29 | 2010-02-17 | Schlumberger Holdings | Fault-tolerant distributed fiber optic intrusion detection |
WO2008119107A1 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Method and apparatus for monitoring a structure |
US20090080898A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Fiber Sensys Llc | Method and apparatus for reducing noise in a fiber-optic sensor |
CN101277151B (zh) * | 2008-05-16 | 2012-08-29 | 苏州市盛信光纤传感科技有限公司 | 一种基于波分复用的光纤传感系统 |
US20100277720A1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-11-04 | Daniel Hammons | Virtual fence system and method |
CN101738385B (zh) * | 2008-11-24 | 2011-09-21 | 周礼君 | 管状波导式等离子体激元共振感测装置及感测系统 |
US8121442B2 (en) * | 2008-12-24 | 2012-02-21 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Optical fiber surveillance topology |
US8144333B2 (en) * | 2009-09-29 | 2012-03-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Optical fiber structure monitoring and analysis |
US9874432B2 (en) | 2010-08-19 | 2018-01-23 | Halliburton Energy Services, Inc | Optical pressure sensor |
US8873064B2 (en) | 2010-10-14 | 2014-10-28 | Fibersonics Inc. | Fiber-optic disturbance detection using combined Michelson and Mach-Zehnder interferometers |
CN101969344B (zh) * | 2010-10-15 | 2014-01-08 | 复旦大学 | 基于光纤光弹效应的大区域声音监听系统 |
US8316712B2 (en) | 2010-11-19 | 2012-11-27 | Margan Physical Diagnostics Ltd. | Quantitative acoustic emission non-destructive inspection for revealing, typifying and assessing fracture hazards |
CN103270400B (zh) * | 2011-01-20 | 2015-04-29 | 奥姆尼森股份公司 | 应变传感器设备和应变传感方法 |
US9183713B2 (en) | 2011-02-22 | 2015-11-10 | Kelly Research Corp. | Perimeter security system |
US9389271B2 (en) * | 2011-03-25 | 2016-07-12 | Ohio University | Security system for underground conduit |
GB201203273D0 (en) * | 2012-02-24 | 2012-04-11 | Qinetiq Ltd | Monitoring transport network infrastructure |
RU2490698C1 (ru) * | 2012-03-19 | 2013-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технологический Центр Информационной Физики "Интрофизика" | Многоканальное оптоволоконное соединение |
GB2503694A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-08 | Stingray Geophysical Ltd | Optical monitoring system |
DE102013201626A1 (de) * | 2013-01-31 | 2014-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung mit einer linear strukturierten Einrichtung und Verfahren zum Betreiben dieser Einrichtung |
GB2513399B (en) | 2013-04-26 | 2017-07-26 | Optasense Holdings Ltd | Traffic Monitoring |
US20180180753A1 (en) * | 2015-06-04 | 2018-06-28 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | System and method for measuring in-ground vibration |
CN105069950B (zh) * | 2015-08-19 | 2017-08-25 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤周界安防设备及确定光纤周界入侵信号的方法 |
CN105096490B (zh) * | 2015-09-02 | 2020-12-25 | 同方威视技术股份有限公司 | 分布式光纤周界安防系统、声音还原系统及方法 |
FR3054663B1 (fr) * | 2016-07-28 | 2018-09-07 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Procede de caracterisation de dispositifs photoniques, et dispositif associe. |
CN106643838A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种基于光纤环双向探测的撞击部位测量系统和方法 |
US10337935B2 (en) | 2016-12-12 | 2019-07-02 | Sikorsky Aircraft Corporation | Systems and methods for integrated, multi-functional, fault tolerant sensing and communication |
CN107664515A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-02-06 | 武汉孚晟科技有限公司 | 一种光纤周界传感定位系统及入侵扰动点位置的判定方法 |
EP3677874A1 (en) * | 2019-01-02 | 2020-07-08 | Nokia Technologies Oy | Detecting non-uniformities in an optical fibre |
WO2021111699A1 (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、中継装置及びセンシング方法 |
RU2765693C1 (ru) * | 2020-09-28 | 2022-02-02 | Акционерное Общество "Институт "Оргэнергострой" | Ограждение со средством для обнаружения подкопа с линейной частью с совместными интерферометрами |
US11650340B2 (en) | 2020-12-01 | 2023-05-16 | Nokia Solutions And Networks Oy | Detection of seismic disturbances using optical fibers |
CN117170156B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-02-09 | 赛丽科技(苏州)有限公司 | 含反向耦合器的光学相控阵芯片、系统与校准方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56150323A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-20 | Nec Corp | Orientating system for fault point of optical fiber |
US5026141A (en) * | 1981-08-24 | 1991-06-25 | G2 Systems Corporation | Structural monitoring system using fiber optics |
US5363463A (en) | 1982-08-06 | 1994-11-08 | Kleinerman Marcos Y | Remote sensing of physical variables with fiber optic systems |
JPS6014137A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Nec Corp | 光フアイバ破断点標定方式 |
JPS60169774A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ケ−ブル絶縁不良点の活線下標定方法 |
JPS60169775A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 送電線の故障点標定装置 |
US5311592A (en) * | 1986-06-11 | 1994-05-10 | Mcdonnell Douglas Corporation | Sagnac interferometer based secure communication system |
GB2204204B (en) * | 1987-01-03 | 1990-10-31 | Plessey Co Plc | Improvements relating to optical detection systems |
US5455698A (en) | 1989-12-27 | 1995-10-03 | Mcdonnell Douglas Corporation | Secure communication alarm system |
TW221312B (ja) | 1991-06-27 | 1994-02-21 | Eastman Kodak Co | |
JPH05297052A (ja) * | 1992-04-21 | 1993-11-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電力ケーブルの事故点標定方法 |
US5356220A (en) | 1992-05-29 | 1994-10-18 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for monitoring temperature of blast furnace and temperature control system using temperature monitoring apparatus |
JPH0614137A (ja) | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Canon Inc | 情報処理装置 |
US5355208A (en) | 1992-06-24 | 1994-10-11 | Mason & Hanger National, Inc. | Distributed fiber optic sensor for locating and identifying remote disturbances |
JPH0658712A (ja) * | 1992-08-11 | 1994-03-04 | Fujikura Ltd | 光ファイバセンサ |
US5402231A (en) * | 1992-08-24 | 1995-03-28 | Mcdonnell Douglas Corporation | Distributed sagnac sensor systems |
JP3114426B2 (ja) * | 1993-04-23 | 2000-12-04 | 日立電線株式会社 | 光伝送路型センサ |
US5448058A (en) * | 1993-04-27 | 1995-09-05 | Litton Systems, Inc. | Optical signal detection apparatus and method for preventing polarization signal fading in optical fiber interferometric sensor systems |
US5493113A (en) * | 1994-11-29 | 1996-02-20 | United Technologies Corporation | Highly sensitive optical fiber cavity coating removal detection |
US5627637A (en) * | 1995-02-24 | 1997-05-06 | Kapteyn; Kelvin L. | Fully distributed optical fiber strain sensor |
US5636021A (en) * | 1995-06-02 | 1997-06-03 | Udd; Eric | Sagnac/Michelson distributed sensing systems |
JP3759798B2 (ja) * | 1996-11-15 | 2006-03-29 | 財団法人電力中央研究所 | 落雷点標定方法 |
JPH10281923A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管損傷検出方法および装置 |
US5778114A (en) | 1997-04-18 | 1998-07-07 | Eslambolchi; Hossein | Fiber analysis method and apparatus |
AUPQ012699A0 (en) * | 1999-05-03 | 1999-05-27 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Intrinsic securing of fibre optic communication links |
AUPP780898A0 (en) * | 1998-12-18 | 1999-01-21 | Future Fibre Technologies Pty Ltd | Counter-propagating signal method for locating events in fibre optic sensor systems |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP2000589935A patent/JP4869480B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-19 RU RU2001119999/28A patent/RU2226270C2/ru active
- 1999-11-19 CA CA002355091A patent/CA2355091C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-19 IL IL14294399A patent/IL142943A/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-19 CN CNB998143758A patent/CN1179205C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-19 US US09/857,340 patent/US6621947B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-19 KR KR1020017007497A patent/KR100715589B1/ko active IP Right Grant
- 1999-11-19 AU AU15369/00A patent/AU747525B2/en not_active Expired
- 1999-11-19 WO PCT/AU1999/001028 patent/WO2000037925A1/en not_active Application Discontinuation
-
2003
- 2003-04-29 US US10/426,114 patent/US6778717B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010509580A (ja) * | 2006-11-08 | 2010-03-25 | フォテク・ソリューションズ・リミテッド | 光導波路を伝播する光の位相の障害検出 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL142943A0 (en) | 2002-04-21 |
AU747525B2 (en) | 2002-05-16 |
CA2355091C (en) | 2007-04-10 |
US20030198425A1 (en) | 2003-10-23 |
US6778717B2 (en) | 2004-08-17 |
CN1179205C (zh) | 2004-12-08 |
JP4869480B2 (ja) | 2012-02-08 |
KR20010101239A (ko) | 2001-11-14 |
IL142943A (en) | 2004-09-27 |
AU1536900A (en) | 2000-07-12 |
US6621947B1 (en) | 2003-09-16 |
RU2226270C2 (ru) | 2004-03-27 |
CA2355091A1 (en) | 2000-06-29 |
WO2000037925A1 (en) | 2000-06-29 |
CN1330769A (zh) | 2002-01-09 |
KR100715589B1 (ko) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4869480B2 (ja) | 対向伝播信号法を用いて構造を監視しイベントの位置を見つけるための装置及び方法 | |
AU760272B2 (en) | Intrinsic securing of fibre optic communication links | |
CN105466548B (zh) | 相位敏感光时域反射光纤传感系统定位方法 | |
US6449400B1 (en) | Sensing optical fiber and sensor system | |
EP1037410B1 (en) | Method and apparatus for determining the optical distance of a threat on an optical fiber | |
EP0886396B1 (en) | Method of manufacturing a fiber optic cable having a specified path average dispersion | |
WO1996008695A1 (en) | Optical sensors and method for producing fibre optic modalmetric sensors | |
KR20020026863A (ko) | 광섬유 통신링크의 본질적인 안전장치 및 그 방법 | |
Nakamura et al. | High-sensitivity detection of fiber bends: 1-μm-band mode-detection OTDR | |
JP2002520602A (ja) | 光送信路での制御およびモニタリングの計測を実行する方法およびシステム | |
Alasaarela et al. | Comparison of distributed fiber optic sensing methods for location and quantity information measurements | |
CN108957209A (zh) | 一种通信光纤光缆生产用的断线自动检测装置 | |
JPH03150442A (ja) | 光学故障点探索装置 | |
KR102002647B1 (ko) | 광선로 감시시스템 | |
CN104021637A (zh) | 一种基于分布式光缆传感的电缆防盗方法及装置 | |
ZA200103762B (en) | Apparatus and method for monitoring a structure using a counter-propagating signal method for locating events. | |
EP1151279A1 (en) | Apparatus and method for monitoring a structure using a counter-propagating signal method for locating events | |
JPH02176535A (ja) | 光線路監視装置 | |
Maneke et al. | Measurement of Signal Losses in Optical Fibre Cables under Vibration using Optical Time–Domain Reflectometer (OTDR) | |
Isoe et al. | Distributed SOP tracking fault detection technique for MeerKAT radio telescope array sub-metre single mode fibre link health monitoring | |
CN219834224U (zh) | 一种集视觉、听觉、温感于一体的智能摄像头 | |
AU688113B2 (en) | Optical sensors and method for producing fibre optic modalmetric sensors | |
Chen et al. | Distributed transverse stress measurement of an optical fiber using polarimetric OFDR | |
Sandberg et al. | Fiberoptic applications in pipes and pipelines | |
Atte et al. | FIBER OPTIC TRANSMISSION: ARCHITECTURES, TECHNOLOGIES AND INNOVATIONS, APPLICATIONS, TYPES, TESTING AND TROUBLESHOOTING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061117 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100727 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101027 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101104 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101126 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4869480 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |