JP2010043892A - Fbgセンサの計測方法及びその計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FBGセンサ1からの反射光を光カプラ9を介して分割し、分割した反射光を、波長帯域が連続する2つのWDMフィルタ10,11に個別に入射させ、第一のWDMフィルタ10からの透過光と第二のWDMフィルタ11からの透過光を足し合わせて電圧VTに変換すると共に、第一のWDMフィルタ10からの反射光と第二のWDMフィルタ11からの反射光を足し合わせて電圧VRに変換し、無次元量R=(VR−VT)/(VT+VR)を算出し、予め測定したR値と波長特性の関係から波長を求め、ひずみまたは温度変化を計測する。
【選択図】図1
Description
二つのFBGセンサの2点で計測する際には、二つのFBGセンサからの反射光を光スプリッタにより反射波長ごとに区分けするように反射光を分岐し、分岐した反射光を2つのWDMフィルタに個別に入射させて、一方のWDMフィルタからの透過光と反射光を夫々電圧に変換すると共に、他方のWDMフィルタからの透過光と反射光を夫々電圧に変換し、夫々の電圧を介して二つのFBGセンサの2点でひずみまたは温度変化を計測し、
二つのFBGセンサのうち一点で計測する際には、二つのFBGセンサからの反射光を光カプラを介して分割し、分割した反射光を2つのWDMフィルタに個別に入射させて、一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光を足し合わせて電圧VTに変換すると共に、一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光を足し合わせて電圧VRに変換し、夫々の電圧を介して二つのFBGセンサの1点でひずみまたは温度変化を計測することが好ましい。
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
前記FBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
2つのWDMフィルタからの透過光または反射光を電圧に変換する光電変換部と、
光電変換部からの電圧を適用してひずみまたは温度変化を計測するひずみ演算部とを備え、
一つのFBGセンサに一つのWDMフィルタを適用してFBGセンサの反射波長の変化からひずみまたは温度変化を計測し、FBGセンサの反射波長の変化が前記WDMフィルタで計測可能な範囲を超える場合には、他のWDMフィルタを前記WDMフィルタに連結して適用し、ひずみまたは温度変化を計測するように構成したことを特徴とするものである。
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
前記FBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
前記FBGセンサからの反射光を分割する第一の光カプラと、
光カプラで分割した反射光を個別に入射させ且つ波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光とを足し合わせる第二の光カプラと、
第二の光カプラからの透過光を電圧VTに変換する一方の光電変換部と、
一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光とを足し合わせる第三の光カプラと、
第三の光カプラからの反射光を電圧VRに変換する他方の光電変換部と、
一方の光電変換部からの電圧VTと、他方の光電変換部からの電圧VRとで無次元量R=(VR−VT)/(VT+VR)を算出し、予め測定したR値と波長特性の関係から波長を求め、ひずみまたは温度変化を計測するひずみ演算部とを備えたことを特徴とするものである。
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
二つのFBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
二つのFBGセンサからの反射光を反射波長ごとに区分けする光スプリッタと、
二つのFBGセンサからの反射光を分割する第一の光カプラと、
光スプリッタと第一の光カプラを切り替える切替手段と、
光スプリッタまたは光カプラを介した反射光を個別に入射させ且つ波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
光スプリッタを選択した際にWDMフィルタからの透過光及び反射光を処理する光電変換部と、
第一の光カプラを選択した際に一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光とを足し合わせる第二の光カプラと、
第二の光カプラからの透過光を電圧VTに変換する他の光電変換部と、
第一の光カプラを選択した際に一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光とを足し合わせる第三の光カプラと、
第三の光カプラからの反射光を電圧VRに変換する別の光電変換部と、
光スプリッタを選択した際には二つのFBGセンサの2点によるひずみまたは温度変化を計測し、光カプラを選択した際には二つのFBGセンサの1点によるひずみまたは温度変化を、2つのWDMフィルタの波長帯域で計測するひずみ演算部を備えることが好ましい。
3 光源
4 光サーキュレータ
8 光ファイバ
9 第一の光カプラ
10 第一のWDMフィルタ(一方のWDMフィルタ)
11 第二のWDMフィルタ(他方のWDMフィルタ)
12 第二の光カプラ
13 第三の光カプラ
14 第一の光電変換部(一方の光電変換部)
15 第二の光電変換部(他方の光電変換部)
16 ひずみ演算部
21 光ファイバ
22 光スプリッタ
23 第一の光スイッチ(切替手段)
24 第二の光スイッチ(切替手段)
25 第三の光スイッチ(切替手段)
26 第四の光スイッチ(切替手段)
27 第五の光スイッチ(切替手段)
28 第六の光スイッチ(切替手段)
29 第七の光スイッチ(切替手段)
30 第八の光スイッチ(切替手段)
31 第九の光スイッチ(切替手段)
32 第一の光電変換部
33 第二の光電変換部
34 第三の光電変換部(他の光電変換部)
35 第四の光電変換部(別の光電変換部)
36 ひずみ演算部
Claims (8)
- 一つのFBGセンサに一つのWDMフィルタを適用してFBGセンサの反射波長の変化からひずみまたは温度変化を計測し、FBGセンサの反射波長の変化が前記WDMフィルタで計測可能な範囲を超える場合には、波長帯域が連続する他のWDMフィルタを前記WDMフィルタに連結して適用し、ひずみまたは温度変化を計測することを特徴とするFBGセンサの計測方法。
- FBGセンサからの反射光を光カプラを介して分割し、分割した反射光を、波長帯域が連続する2つのWDMフィルタに個別に入射させ、一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光を足し合わせて電圧VTに変換すると共に、一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光を足し合わせて電圧VRに変換し、無次元量R=(VR−VT)/(VT+VR)を算出し、予め測定したR値と波長特性の関係から波長を求め、ひずみまたは温度変化を計測することを特徴とするFBGセンサの計測方法。
- 二つのFBGセンサと、波長帯域が連続する2つのWDMフィルタとを用いてひずみまたは温度変化を計測するFBGセンサの計測方法であって、
二つのFBGセンサの二点で計測する際には、二つのFBGセンサからの反射光を光スプリッタにより反射波長ごとに区分けするように反射光を分岐し、分岐した反射光を2つのWDMフィルタに個別に入射させて、一方のWDMフィルタからの透過光と反射光を夫々電圧に変換すると共に、他方のWDMフィルタからの透過光と反射光を夫々電圧に変換し、夫々の電圧を介して二つのFBGセンサの2点によるひずみまたは温度変化を計測し、
二つのFBGセンサのうち一点で計測する際には、二つのFBGセンサからの反射光を光カプラを介して分割し、分割した反射光を2つのWDMフィルタに個別に入射させて、一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光を足し合わせて電圧VTに変換すると共に、一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光を足し合わせて電圧VRに変換し、夫々の電圧を介して二つのFBGセンサの1点によるひずみまたは温度変化を、2つのWDMフィルタの波長帯域で計測することを特徴する請求項1又は2記載のFBGセンサの計測方法。 - R値の範囲を−0.8以上0.8以下としたことを特徴する請求項2記載のFBGセンサの計測方法。
- FBGセンサを配置する光ファイバと、
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
前記FBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
2つのWDMフィルタからの透過光または反射光を電圧に変換する光電変換部と、
光電変換部からの電圧を適用してひずみまたは温度変化を計測するひずみ演算部とを備え、
一つのFBGセンサに一つのWDMフィルタを適用してFBGセンサの反射波長の変化からひずみまたは温度変化を計測し、FBGセンサの反射波長の変化が前記WDMフィルタで計測可能な範囲を超える場合には、他のWDMフィルタを前記WDMフィルタに連結して適用し、ひずみまたは温度変化を計測するように構成したことを特徴とするFBGセンサの計測装置。 - FBGセンサを配置する光ファイバと、
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
前記FBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
前記FBGセンサからの反射光を分割する第一の光カプラと、
光カプラで分割した反射光を個別に入射させ且つ波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光とを足し合わせる第二の光カプラと、
第二の光カプラからの透過光を電圧VTに変換する一方の光電変換部と、
一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光とを足し合わせる第三の光カプラと、
第三の光カプラからの反射光を電圧VRに変換する他方の光電変換部と、
一方の光電変換部からの電圧VTと、他方の光電変換部からの電圧VRとで無次元量R=(VR−VT)/(VT+VR)を算出し、予め測定したR値と波長特性の関係から波長を求め、ひずみまたは温度変化を計測するひずみ演算部とを備えたことを特徴とするFBGセンサの計測装置。 - 二つのFBGセンサを配置する光ファイバと、
該光ファイバへ光を連続的に出力する光源と、
二つのFBGセンサのブラッグ波長で発生した反射光を分離する光サーキュレータと、
二つのFBGセンサからの反射光を反射波長ごとに区分けする光スプリッタと、
二つのFBGセンサからの反射光を分割する第一の光カプラと、
光スプリッタと第一の光カプラを切り替える切替手段と、
光スプリッタまたは光カプラを介した反射光を個別に入射させ且つ波長帯域が連続する2つのWDMフィルタと、
光スプリッタを選択した際にWDMフィルタからの透過光及び反射光を処理する光電変換部と、
第一の光カプラを選択した際に一方のWDMフィルタからの透過光と他方のWDMフィルタからの透過光とを足し合わせる第二の光カプラと、
第二の光カプラからの透過光を電圧VTに変換する他の光電変換部と、
第一の光カプラを選択した際に一方のWDMフィルタからの反射光と他方のWDMフィルタからの反射光とを足し合わせる第三の光カプラと、
第三の光カプラからの反射光を電圧VRに変換する別の光電変換部と、
光スプリッタを選択した際には二つのFBGセンサの2点によるひずみまたは温度変化を計測し、光カプラを選択した際には二つのFBGセンサの1点によるひずみまたは温度変化を、2つのWDMフィルタの波長帯域で計測するひずみ演算部を備えたことを特徴する請求項5又は6記載のFBGセンサの計測装置。 - ひずみ演算部は、R値の範囲を−0.8以上0.8以下としたことを特徴する請求項6記載のFBGセンサの計測装置。
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JP2002267537A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Hitachi Cable Ltd | 回折格子反射波長計測方法及びその装置並びに物理量計測方法及びその装置 |
JP2007114072A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Miyazaki Tlo:Kk | Fbgを用いた歪み計測システム |
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