JP2008082771A - 光ファイバ分布型センサ及び光ファイバ分布型検知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光ファイバ分布型センサ1では、光源14から出力されたプローブ光及びポンプ光が、測定対象物Mに設置された光ファイバ11に対向入射し、光ファイバ11において発生したブリルアン散乱光により利得を得たプローブ光のBGSが、スペクトル測定部18によって測定される。そして、測定対象物Mの一部分で温度変化又は歪変化が発生し、その位置が検知された場合に、区間制御部13によってBGSを発生させる区間の長さがより小さく設定される。よって、温度変化又は歪変化が発生した位置付近においてより細かい間隔でBGSを発生させることができる。従って、温度変化又は歪変化が発生した位置を高精度に特定することができる。温度変化又は歪変化が検知されなければ、比較的低い精度で測定するので、測定時間を短縮することができる。
【選択図】図1
Description
Kazuo HOTATE, et al., 「Simplified Systemof Fiber Brillouin Optical Correlation Domain Analysis for Distributed StrainSensing」, 第16回光ファイバセンサ国際会議(OFS-16), 2003年10月, We2-3, p.290-293
式(1)において、g0は最大ゲイン、νBは中心周波数、ΔνBは線幅(半値全幅)を示す。最大ゲインg0、中心周波数νB、及び線幅ΔνBは、BGSを特徴付けるパラメタである。これらのパラメタは、光ファイバにおけるブリルアン散乱光が発生した発生位置の温度又は歪に依存して変化する。
式(2)において、ugはプローブ光及びポンプ光の群速度、mは変調指数、νmは変調周波数を示す。なお、この区間の位置は、プローブ光及びポンプ光の位相差に依存する。
Claims (3)
- 同一の変調周波数及び変調指数で変調されると共に互いの位相差が設定されたプローブ光及びポンプ光を出力する光源と、
測定対象物に設置され、前記光源から出力された前記プローブ光及び前記ポンプ光を両端からそれぞれ入力し、当該入力したプローブ光及びポンプ光の伝搬に伴い発生するブリルアン散乱光を出力する光ファイバと、
前記光ファイバから出力されたプローブ光を受光し、前記ブリルアン散乱光によって利得を受けたプローブ光の利得ペクトル(以下、BGSとする)の形状データを測定するスペクトル測定部と、
前記変調周波数又は前記変調指数を制御することにより前記BGSを発生させる区間の長さを設定すると共に、前記位相差を制御することにより前記区間の位置を前記光ファイバの長手方向に沿って設定する制御部と、
前記スペクトル測定部によって測定されたBGSの形状データに基づいて前記光ファイバの温度変化又は歪変化が発生した位置を検知する検知部とを備え、
前記制御部は、前記区間の位置と前記区間の長さのパターンを時間帯毎に設定し、前記設定されたパターンに基づいて測定するよう指示する
ことを特徴とする光ファイバ分布型センサ。 - 光源が、同一の変調周波数及び変調指数で変調されると共に互いの位相差が設定されたプローブ光及びポンプ光を出力し、制御部が、前記変調周波数又は前記変調指数を制御することによりブリルアンゲインスペクトル(以下、BGSとする)を発生させる区間の長さを設定すると共に、前記位相差を制御することにより前記区間の位置を前記光ファイバの長手方向に沿って設定し、光ファイバが、測定対象物に設置され、前記光源から出力されたプローブ光及びポンプ光を両端からそれぞれ入力し、当該入力したプローブ光及びポンプ光の伝搬に伴い発生するブリルアン散乱光を出力し、スペクトル測定部が、前記光ファイバから出力されたプローブ光を受光し、当該受光したプローブ光のBGSの形状データを測定する測定ステップと、
検知部が、前記測定ステップにおいて測定されるBGSの形状データに基づいて前記光ファイバの温度変化又は歪変化が発生した位置を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにおいて前記測定対象物上のある領域で前記光ファイバの温度変化又は歪変化の発生が検知された場合に、前記ある領域において前記変調周波数又は前記変調指数を制御することにより前記BGSを発生させる区間の長さをより小さな他の値に設定すると共に、前記位相差を制御することにより前記ある領域を含む領域に設定し、再度の前記BGSの形状データを測定する制御ステップと
を備えることを特徴とする光ファイバ分布型検知方法。 - 1回目のBGSの形状データの測定において、前記区間の長さを前記測定対象物上の全領域を測定することが可能な所定の長さに設定し、前記全領域を測定し、
前記再度のBGSの形状データの測定において、前記ある領域においてのみ前記他の値に設定する
ことを特徴とする請求項2記載の光ファイバ分布型検知方法。
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