JP2012002815A - 物理量の局所分解測定のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 装置は、第1の周波数を有する第1の電気信号6および第2の周波数であって、第1の周波数から差周波数だけ異なる第2の周波数を有する第2の電気信号7を発生させるための手段と、第1の周波数で変調された光学信号であって、測定対象と相互作用して変調可能な光学信号を発生させるための光学ビーム源と、光学信号を変換した結果生じた電気信号10を第2の信号7と混合可能なミキサ11と、少なくとも1つの混合された信号12をデジタル化するためのAD変換器13と、さらに、第3の周波数であって、差周波数の倍数に相当する第3の周波数を有する電気信号8を発生させるための、特にDDSシステム3として形成される手段であって、AD変換器13が、デジタル化のために、第3の周波数を有する混合信号12をサンプリングすることが可能である、手段とを有する。
【選択図】 図1
Description
時間で変動する第2の周波数(fLO(t))であって、第1の周波数(fRF(t))から差周波数(fZF)だけ異なる第2の周波数(fLO(t))を有する第2の電気信号(7)を発生させる工程と、
光学信号(17)を発生させ、第1の周波数(fRF(t))で変調する工程と、
光学信号(17)を測定対象との相互作用によって変調する工程であって、この場合変調は、局所分解測定されるべき物理量についての情報を含む工程と、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)に変換する工程であって、
その場合、変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)は、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調されるか、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)は、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調された電気信号(25)と混合されるか、または
少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)は、第2の信号(7)と混合されるか、のいずれかである工程と、
混合された信号(12,12a,12b,12c,12d)をデジタル化する工程と、
デジタル化されたデータから測定されるべき物理量を局所分解的に決定する工程と、
を有する、物理量の局所分解測定のための方法において、
第3の周波数であって、差周波数(fZF)に相当する、または差周波数(fZF)の倍数に相当する第3の周波数を有する電気信号が発生され、
デジタル化のために、第3の周波数を有する混合信号がサンプリングされることを特徴とする方法である。
時間で変動する第1の周波数(fRF(t))を有する第1の電気信号(6)を発生させるための手段と、
時間で変動する第2の周波数(fLO(t))であって、第1の周波数(fRF(t))から差周波数(fZF)だけ異なる第2の周波数(fLO(t))を有する第2の電気信号(7)を発生させるための手段と、
光学信号(17)を発生させるための光学ビーム源、特にレーザであって、第1の周波数(fRF(t))で変調された光学信号(17)が発生されるように、制御可能な、またはそのようにその出力信号を変調可能な光学ビーム源と、
光学信号(17)を測定対象と相互作用させることを可能にするための手段(19)であって、光学信号(17)を、局所分解測定されるべき物理量についての情報との相互作用によって変調することが可能である手段(19)と、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)に変換することが可能である変換手段(21a,21b,21c,21d)と、
混合および/または変調手段であって、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調可能であるか、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調された電気信号(25)と混合することが可能であるか、または
少なくとも1つの、変換の結果生じた電気信号(10,10a,10b,10c)を、第2の信号(7)と混合することが可能であるか、のいずれかである混合および/または変調手段と、
少なくとも1つの混合された信号(12,12a,12b,12c,12d)をデジタル化するためのアナログ/デジタル変換器(13,13a,13b,13c)と、
デジタル化されたデータから測定されるべき物理量を局所分解的に決定するための評価手段(15)と、
を有する、物理量の局所分解測定のための装置において、
第3の周波数であって、差周波数(fZF)に相当する、または差周波数(fZF)の倍数に相当する第3の周波数を有する電気信号(8)を発生させるための手段であって、アナログ/デジタル変換器(13,13a,13b,13c,13d)が、デジタル化のために、第3の周波数を有する、少なくとも1つの混合信号(12,12a,12b,12c)をサンプリングすることが可能である、手段をさらに有することを特徴とする装置である。
4 クロック発生器
5 クロック信号
6,7,8,10 電気信号
9 測定装置
11,11a,11b,11c ミキサ
12,12a,12b,12c,12d 混合信号
13,13a,13b,13c,13d AD変換器
14 デジタルフィルタ
15 分析手段
16 レーザ
17,20a,20b,20c,20d,25,26a,26b,26c,26d,28 光学信号
18 光ファイバ
19 光ファイバと相互作用させることを可能にする手段
21a,21b,21c,21d 変換手段
22,24 光変調器
23 光学ビーム
27 サーキュレータ
29 光学ビーム分割およびフィルタリングのための手段
Claims (10)
- 時間で変動する第1の周波数(fRF(t))を有する第1の電気信号(6)を発生させる工程と、
時間で変動する第2の周波数(fLO(t))であって、第1の周波数(fRF(t))から差周波数(fZF)だけ異なる第2の周波数(fLO(t))を有する第2の電気信号(7)を発生させる工程と、
光学信号(17)を発生させ、第1の周波数(fRF(t))で変調する工程と、
光学信号(17)を測定対象との相互作用によって変調する工程であって、この場合変調は、局所分解測定されるべき物理量についての情報を含む工程と、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)に変換する工程であって、
その場合、変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)は、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調されるか、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)は、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調された電気信号(25)と混合されるか、または
少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)は、第2の信号(7)と混合されるか、のいずれかである工程と、
混合された信号(12,12a,12b,12c,12d)をデジタル化する工程と、
デジタル化されたデータから測定されるべき物理量を局所分解的に決定する工程と、
を有する、物理量の局所分解測定のための方法において、
第3の周波数であって、差周波数(fZF)に相当する、または差周波数(fZF)の倍数に相当する第3の周波数を有する電気信号が発生され、
デジタル化のために、第3の周波数を有する混合信号がサンプリングされることを特徴とする方法。 - 第3の周波数は、差周波数(fZF)と係数2Nとの積に相当し、この場合N=0,1,2,・・・であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 第1の、および/または第2の、および/または第3の電気信号(6,7,8)は、ダイレクトデジタル合成によって発生させることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 第1の、および/または第2の、および/または第3の電気信号(6,7,8)のダイレクトデジタル合成のために、クロック信号(5)が使用され、特に第1および第2および第3の電気信号(6,7,8)のダイレクトデジタル合成のために同じクロック信号(5)が使用されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 第3の周波数は、差周波数(fZF)の倍数に相当することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 周波数領域法、特にOptical Frequency Domain Reflectometry(OFDR)法であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 物理量の局所分解測定のための、特に、請求項1〜6のいずれか1項に従った方法の実施に適した装置であって、
時間で変動する第1の周波数(fRF(t))を有する第1の電気信号(6)を発生させるための手段と、
時間で変動する第2の周波数(fLO(t))であって、第1の周波数(fRF(t))から差周波数(fZF)だけ異なる第2の周波数(fLO(t))を有する第2の電気信号(7)を発生させるための手段と、
光学信号(17)を発生させるための光学ビーム源、特にレーザであって、第1の周波数(fRF(t))で変調された光学信号(17)が発生されるように、制御可能な、またはそのようにその出力信号を変調可能な光学ビーム源と、
光学信号(17)を測定対象と相互作用させることを可能にするための手段(19)であって、光学信号(17)を、局所分解測定されるべき物理量についての情報との相互作用によって変調することが可能である手段(19)と、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、少なくとも1つの電気信号(10,10a,10b,10c)に変換することが可能である変換手段(21a,21b,21c,21d)と、
混合および/または変調手段であって、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調可能であるか、
変調された光学信号(20a,20b,20c,20d)を、変換の前に第2の周波数(fLO(t))で変調された電気信号(25)と混合することが可能であるか、または
少なくとも1つの、変換の結果生じた電気信号(10,10a,10b,10c)を、第2の信号(7)と混合することが可能であるか、のいずれかである混合および/または変調手段と、
少なくとも1つの混合された信号(12,12a,12b,12c,12d)をデジタル化するためのアナログ/デジタル変換器(13,13a,13b,13c)と、
デジタル化されたデータから測定されるべき物理量を局所分解的に決定するための評価手段(15)と、
を有する、物理量の局所分解測定のための装置において、
第3の周波数であって、差周波数(fZF)に相当する、または差周波数(fZF)の倍数に相当する第3の周波数を有する電気信号(8)を発生させるための手段であって、アナログ/デジタル変換器(13,13a,13b,13c,13d)が、デジタル化のために、第3の周波数を有する、少なくとも1つの混合信号(12,12a,12b,12c)をサンプリングすることが可能である、手段をさらに有することを特徴とする装置。 - 第1の電気信号(6)の発生のための手段は第1のDDSシステム(1)であり、および/または第2の電気信号(7)の発生のための手段は第2のDDSシステム(2)であり、および/または第3の電気信号(8)の発生のための手段は第3のDDSシステム(3)であることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- クロック発生器(4)であって、第1のDDSシステム(1)および/または第2のDDSシステム(2)および/または第3のDDSシステム(3)にクロック信号(5)を与えることが可能である、クロック発生器(4)をさらに有することを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 測定対象は光ファイバ(18)であり、好ましくは、該装置に含まれ、粗場合、特に局所分解測定されるべき物理量は、光ファイバ(18)の局所温度であることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の装置。
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