JP2013061162A - Measurement method and measurement device using fbg sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement method and a measurement device using an FGB sensor, which allows a distortion signal and an AE signal to be measured by a wide-band light source or a laser beam.SOLUTION: A measurement device using an FGB sensor comprises a wide-band light source 13 and an optical fiber amplifier 14 which input a light beam into an FBG sensor 11, a first optical switch 16 which switches the light beam from the FBG sensor 11, an amplifier-side optical coupler 17 which returns one light beam to the optical fiber amplifier 14, a second optical switch 18 which selectively injects the light beam of the first optical switch 16 and the light beam of the amplifier-side optical coupler 17, a measurement-side optical coupler 20 which splits the light beam from the second optical switch 18, Bragg wavelength measurement means 21 which measures one optical beam split by the measurement-side optical couple 20, and a photoelectric transducer 22 for AE measurement which measures another optical beam split by the measurement-side optical coupler 20. The wide-band light source 13 and a fiber ring laser of the optical fiber amplifier 14 can be selected.

Description

本発明は、FBGセンサの計測方法及び計測装置に関するものである。   The present invention relates to an FBG sensor measuring method and measuring apparatus.

近年、検査対象のひずみを計測する手段には、FBG(Fiber Bragg Grating)センサを用いて計測するものがあり(例えば、特許文献1参照)、FBGセンサは、特定の波長の光信号であるブラッグ波長を反射するものであるため、ブラッグ波長を利用することによりひずみ変化や温度変化を計測するようにしている。   In recent years, there is a means for measuring the strain to be inspected by using an FBG (Fiber Bragg Grating) sensor (see, for example, Patent Document 1), and the FBG sensor is a Bragg that is an optical signal having a specific wavelength. Since it reflects the wavelength, the strain change and temperature change are measured by using the Bragg wavelength.

具体的にFBGセンサの計測装置の一例を示すと、FBGセンサの計測装置は、図3に示す如く、検査対象の構造体(図示せず)に配置されるFBGセンサ1と、FBGセンサ1へ光ファイバ2を介して光を出力する広帯域光源3と、FBGセンサ1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4と、光サーキュレータ4からの反射光を入射させるWDM(Wavelength Division Multiplexing 波長分割多重)フィルタ5と、WDMフィルタ5からの透過光及び反射光を受ける光電変換部6と、光電変換部6からの電圧信号を処理する処理手段7とを備えるものがある。   Specifically, as shown in FIG. 3, the FBG sensor measuring device includes an FBG sensor 1 arranged in a structure to be inspected (not shown) and an FBG sensor 1 as shown in FIG. A broadband light source 3 that outputs light through an optical fiber 2, an optical circulator 4 that separates reflected light generated at the Bragg wavelength of the FBG sensor 1, and a WDM (Wavelength Division Multiplexing wavelength) that makes the reflected light from the optical circulator 4 incident Some include a division multiplexing filter 5, a photoelectric conversion unit 6 that receives transmitted light and reflected light from the WDM filter 5, and a processing unit 7 that processes a voltage signal from the photoelectric conversion unit 6.

このようなFBGセンサ1の計測装置は、光サーキュレータ4からの反射光をWDMフィルタ5により透過光及び反射光に分割し、更に透過光及び反射光を光電変換部6によりそれぞれの電圧に変換して処理手段7によりひずみを算出している。   Such a measuring device of the FBG sensor 1 divides the reflected light from the optical circulator 4 into transmitted light and reflected light by the WDM filter 5, and further converts the transmitted light and reflected light into respective voltages by the photoelectric conversion unit 6. The processing means 7 calculates the strain.

またFBGセンサを用いて計測する他の手段としては、広帯域光源、ファイバ・ファブリ・ペローフィルタ(FFP)、光電変換器等の構成を使用し、欠陥発生に伴う弾性波放出(AE:アコースティック・エミッション)のAE信号を計測する計測方法及び装置が考えられている(例えば、特許文献2参照)。   Other means of measurement using FBG sensors include a broadband light source, fiber Fabry-Perot filter (FFP), photoelectric converter, etc., and elastic wave emission (AE: acoustic emission) due to the occurrence of defects. ) Has been considered (for example, see Patent Document 2).

特開2007−114072号公報JP 2007-114072 A 特開2008−46036号公報JP 2008-46036 A

このようにFBGセンサ1によりひずみ信号やAE信号を計測するにあたっては、広帯域光源3または波長可変レーザ光源を使用することが一般的であるが、広帯域光源3による超音波計測、特に過渡的な信号のAE信号を検知する場合はS/N比が小さくなるという問題があった。   As described above, when the strain signal or AE signal is measured by the FBG sensor 1, it is common to use the broadband light source 3 or the wavelength tunable laser light source. When detecting the AE signal, there is a problem that the S / N ratio becomes small.

また波長可変レーザ光源を用いてひずみ信号を計測する場合には、波長可変レーザの掃引時間のため多点のFBGセンサアレイではセンサ間の位相がずれるという問題があり、高速でのひずみ信号の計測が困難であった。また波長可変レーザにより超音波を計測するためには、非常に線幅の狭いレーザ光をFBGセンサのブラッグ波長の変化に追随させる必要があり、大きなひずみ変化を伴う構造体への適用が困難であった。更に波長可変レーザによりひずみ信号とAE信号を同時に計測することは、波長可変レーザの特性上不可能であった。   Also, when measuring strain signals using a wavelength tunable laser light source, there is a problem that the phase between sensors is shifted in a multi-point FBG sensor array due to the sweep time of the wavelength tunable laser, and strain signal measurement is performed at high speed. It was difficult. In addition, in order to measure ultrasonic waves with a wavelength tunable laser, it is necessary to follow a change in the Bragg wavelength of the FBG sensor with a laser beam having a very narrow line width, which is difficult to apply to structures with large strain changes. there were. Furthermore, it is impossible to simultaneously measure the distortion signal and the AE signal with the wavelength tunable laser because of the characteristics of the wavelength tunable laser.

本発明は、斯かる実情に鑑み、広帯域光源またはレーザ光でひずみ信号及びAE信号を計測し得るFBGセンサの計測方法及び計測装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention intends to provide an FBG sensor measuring method and measuring apparatus capable of measuring a strain signal and an AE signal with a broadband light source or laser light.

本発明のFBGセンサの計測方法は、広帯域光源と光ファイバアンプとを選択してFBGセンサに光を入力し、
前記広帯域光源を選択した際には、FBGセンサからの光を、第一の光スイッチ及び第二の光スイッチを介して計測側の光カプラにより分割し、更に計測側の光カプラで分割した一方の光をブラッグ波長計測手段によりひずみ信号として計測し、
前記光ファイバアンプを選択した際には、FBGセンサからの光を、第一の光スイッチ及びアンプ側の光カプラを介して光ファイバアンプに戻し、光の周回に伴う自己励起によりファイバリングレーザにしてアンプ側の光カプラから出射し、出射した光を、第二の光スイッチを介して計測側の光カプラにより分割し、更に計測側の光カプラで分割した一方の光をブラッグ波長計測手段によりひずみ信号として計測すると共に、計測側の光カプラで分割した他方の光をAE計測用の光電変換器によりAE信号として計測するものである。
The FBG sensor measurement method of the present invention selects a broadband light source and an optical fiber amplifier, inputs light to the FBG sensor,
When the broadband light source is selected, the light from the FBG sensor is divided by the measurement-side optical coupler via the first optical switch and the second optical switch, and further divided by the measurement-side optical coupler. Is measured as a strain signal by Bragg wavelength measuring means,
When the optical fiber amplifier is selected, the light from the FBG sensor is returned to the optical fiber amplifier via the first optical switch and the optical coupler on the amplifier side, and becomes a fiber ring laser by self-excitation accompanying the circulation of the light. The light emitted from the optical coupler on the amplifier side is divided by the optical coupler on the measurement side via the second optical switch, and one of the lights divided by the optical coupler on the measurement side is further divided by the Bragg wavelength measuring means. While measuring as a distortion signal, the other light divided by the optical coupler on the measurement side is measured as an AE signal by a photoelectric converter for AE measurement.

本発明のFBGセンサの計測装置は、FBGセンサに光を入力し且つ選択可能に接続される広帯域光源及び光ファイバアンプと、
FBGセンサからの光を複数の方向に切替可能にする第一の光スイッチと、
第一の光スイッチで切り換えた一方の光を分割して光ファイバアンプに戻すアンプ側の光カプラと、
第一の光スイッチで切り換えた他方の光と、アンプ側の光カプラで分割した他方の光とを選択的に入射させる第二の光スイッチと、
第二の光スイッチからの光を分割する計測側の光カプラと、
計測側の光カプラで分割した一方の光を計測するブラッグ波長計測手段と、
計測側の光カプラで分割した他方の光を計測するAE計測用の光電変換器とを備え、
前記光ファイバアンプを選択した際には、第一の光スイッチにより光を周回させて増幅し、自己励起によりファイバリングレーザとなるように構成したものである。
The FBG sensor measuring device of the present invention inputs a light to the FBG sensor and is selectively connected to a broadband light source and an optical fiber amplifier,
A first optical switch that enables switching of light from the FBG sensor in a plurality of directions;
An optical coupler on the amplifier side that splits one light switched by the first optical switch and returns it to the optical fiber amplifier;
A second optical switch that selectively enters the other light switched by the first optical switch and the other light divided by the optical coupler on the amplifier side;
An optical coupler on the measurement side that splits the light from the second optical switch;
Bragg wavelength measuring means for measuring one light divided by the optical coupler on the measurement side;
With a photoelectric converter for AE measurement that measures the other light divided by the optical coupler on the measurement side,
When the optical fiber amplifier is selected, light is circulated and amplified by a first optical switch, and a fiber ring laser is formed by self-excitation.

本発明のFBGセンサの計測装置において 光ファイバアンプは、ファイバリングレーザを発光するように、エリビウム添加光ファイバアンプまたは半導体光アンプであることが好ましい。   In the FBG sensor measuring apparatus of the present invention, the optical fiber amplifier is preferably an erbium-doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier so as to emit a fiber ring laser.

本発明のFBGセンサの計測装置において、広帯域光源と光ファイバアンプは、切換用の光スイッチの切換、またはいずれか一方の電源の入力により選択可能にすることが好ましい。   In the FBG sensor measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the broadband light source and the optical fiber amplifier can be selected by switching an optical switch for switching or by inputting one of the power supplies.

本発明のFBGセンサの計測装置において、AE計測用の光電変換器からの出力電圧を処理して信号を調整する信号調整手段を備えることが好ましい。   In the FBG sensor measuring apparatus according to the present invention, it is preferable that the FBG sensor measuring apparatus includes a signal adjusting unit that adjusts a signal by processing an output voltage from the photoelectric converter for AE measurement.

本発明のFBGセンサの計測方法及び計測装置によれば、広帯域光源または光ファイバアンプを選択してFBGセンサに光を入力し、広帯域光源を選択した場合には、広帯域光でひずみ信号を計測することが可能となり、光ファイバアンプを選択した場合には、光を周回させて増幅し、自己励起によりファイバリングレーザとし、ファイバリングレーザでひずみ信号及びAE信号を計測することが可能となり、必要に応じて広帯域光及びファイバリングレーザを選択し、ひずみ信号及びAE信号を計測することができるという優れた効果を奏し得る。   According to the FBG sensor measurement method and measurement apparatus of the present invention, when a broadband light source or an optical fiber amplifier is selected and light is input to the FBG sensor, a strain signal is measured with broadband light when the broadband light source is selected. When an optical fiber amplifier is selected, it is possible to circulate and amplify the light, use a fiber ring laser by self-excitation, and measure strain signals and AE signals with the fiber ring laser. Accordingly, it is possible to obtain an excellent effect that a wideband light and a fiber ring laser can be selected and a distortion signal and an AE signal can be measured.

本発明の実施の形態例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例を処理するフローである。It is a flow which processes the embodiment of this invention. 従来例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a prior art example.

以下、本発明のFBGセンサの計測方法及び計測装置を実施する形態例を図1、図2を参照して説明する。   Hereinafter, an exemplary embodiment for carrying out the measuring method and measuring apparatus of the FBG sensor of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施の形態例のFBGセンサの計測方法及び計測装置は、測定対象の構造体(図示せず)に配置されるFBGセンサ11と、FBGセンサ11に光ファイバ12を介して光を入力し且つ選択可能に接続される広帯域光源13及び光ファイバアンプ14と、FBGセンサ11で発生した反射光を分離する光サーキュレータ15と、光サーキュレータ15からの光を複数の方向へ切り換える第一の光スイッチ16と、第一の光スイッチ16の一方に接続されたアンプ側の光カプラ17と、第一の光スイッチ16の他方及びアンプ側の光カプラ17に接続され且ついずれか一方に切り換える第二の光スイッチ18と、第二の光スイッチ18に接続されて波長を分割する波長分割器19と、波長分割器19に接続されて光を分割する計測側の光カプラ20と、各計測側の光カプラ20の一方に接続されて光を処理するブラッグ波長計測手段21と、各計測側の光カプラ20の他方に接続されて光を処理するAE計測用の光電変換器22と、各ブラッグ波長計測手段21及びAE計測用の光電変換器22に接続される信号調整手段22a、計測器23、データ収録器24とを備えている。   An FBG sensor measurement method and measurement apparatus according to an embodiment includes an FBG sensor 11 arranged in a measurement target structure (not shown), and inputs and selects light through the optical fiber 12 to the FBG sensor 11. A broadband light source 13 and an optical fiber amplifier 14 that can be connected, an optical circulator 15 that separates reflected light generated by the FBG sensor 11, and a first optical switch 16 that switches light from the optical circulator 15 in a plurality of directions. An amplifier-side optical coupler 17 connected to one of the first optical switches 16, and a second optical switch connected to the other of the first optical switch 16 and the amplifier-side optical coupler 17 and switching to one of them. 18, a wavelength divider 19 connected to the second optical switch 18 for dividing the wavelength, a measurement-side optical coupler 20 connected to the wavelength divider 19 for dividing the light, and each measurement side A Bragg wavelength measuring means 21 connected to one of the optical couplers 20 for processing light, an AE measuring photoelectric converter 22 connected to the other of the optical couplers 20 on each measurement side for processing light, and each Bragg wavelength A signal adjusting unit 22 a connected to the measuring unit 21 and the photoelectric converter 22 for AE measurement, a measuring unit 23, and a data recording unit 24 are provided.

検査対象の構造体(図示せず)に配置されるFBGセンサ11は、光ファイバ12のコア部分に光軸方向に沿って一定の間隔で回折格子を形成しており、検査対象のひずみや温度変化により反射波長を変化させ、構造体のひずみ変化及び温度変化を検出するようになっている。   The FBG sensor 11 arranged in a structure to be inspected (not shown) has diffraction gratings formed at regular intervals along the optical axis direction in the core portion of the optical fiber 12, and the distortion and temperature of the object to be inspected. The reflection wavelength is changed by the change, and the strain change and temperature change of the structure are detected.

広帯域光源13は、広帯域光を光サーキュレータ15を介してFBGセンサ11へ光を連続的に出力するようになっている。一方、光ファイバアンプ14は、エリビウム添加光ファイバアンプ(Erbium-doped fiber amplifier,EDFA)または半導体光アンプ(Semiconductor optical amplifier,SOA)であって、微弱な広帯域光を、光サーキュレータ15を介してFBGセンサ11へ連続的に出力するようになっている。また光ファイバアンプ14は、第一の光スイッチ16及びアンプ側の光カプラ17により光を周回して自己励起し、ファイバリングレーザ(レーザ光)を出射するようになっている。ここで光ファイバアンプ14を用いたファイバリングレーザは、単一波長のレーザ光を発信するものであるため、複数の波長のFBGセンサ11を接続した場合には対応できないという問題がある。そこで、このような場合には、複数の波長のFBGセンサ11に対応して、エリビウム添加光ファイバ(EDF)等の増幅媒体を複数並列に配置すると共に、増幅媒体を励起させる固体レーザ(Pump LD)を備え、更に各FBGセンサ11の波長帯域に分波及び合波を行う波長分波器を備えることが好ましい。また光ファイバアンプ14を複数並列に配置しても良い。   The broadband light source 13 continuously outputs broadband light to the FBG sensor 11 via the optical circulator 15. On the other hand, the optical fiber amplifier 14 is an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) or a semiconductor optical amplifier (SOA). FBG is transmitted through the optical circulator 15 through the FBG. A continuous output is made to the sensor 11. The optical fiber amplifier 14 circulates light by the first optical switch 16 and the optical coupler 17 on the amplifier side and is self-excited to emit a fiber ring laser (laser light). Here, since the fiber ring laser using the optical fiber amplifier 14 emits laser light having a single wavelength, there is a problem that it cannot be handled when the FBG sensors 11 having a plurality of wavelengths are connected. Therefore, in such a case, a plurality of amplification media such as erbium-doped optical fibers (EDF) are arranged in parallel corresponding to the FBG sensors 11 of a plurality of wavelengths, and a solid-state laser (Pump LD) that excites the amplification media. It is preferable to further include a wavelength demultiplexer that performs demultiplexing and multiplexing in the wavelength band of each FBG sensor 11. A plurality of optical fiber amplifiers 14 may be arranged in parallel.

また広帯域光源13及び光ファイバアンプ14から光サーキュレータ15までの間には、広帯域光源13及び光ファイバアンプ14を選択し得る切換用の光スイッチ25を備えている。更に切換用の光スイッチ25の代わりに、広帯域光源13と光ファイバアンプ14のいずれか一方の電源を入力し、広帯域光源13と光ファイバアンプ14を適宜選択するようにしても良い。   Between the broadband light source 13 and the optical fiber amplifier 14 and the optical circulator 15, a switching optical switch 25 that can select the broadband light source 13 and the optical fiber amplifier 14 is provided. Furthermore, instead of the optical switch 25 for switching, either the broadband light source 13 or the optical fiber amplifier 14 may be input to select the broadband light source 13 and the optical fiber amplifier 14 as appropriate.

光サーキュレータ15は、光による導波の方向を制御するように構成されており、具体的には、広帯域光源13または光ファイバアンプ14からの光をFBGセンサ11へ導波させると共に、FBGセンサ11からの反射光を第一の光スイッチ16へ導波するようになっている。ここで光サーキュレータ15から第一の光スイッチ16までの間には、光サーキュレータ15からの光を分割する補助用の光カプラ26を備え(図1では90:10の分割を示す)、更に補助用の光カプラ26に光スペクトルアナライザ27を接続して光源の光スペクトルをモニタするようにしても良い。   The optical circulator 15 is configured to control the direction of light guide by light. Specifically, the optical circulator 15 guides the light from the broadband light source 13 or the optical fiber amplifier 14 to the FBG sensor 11, and at the same time, the FBG sensor 11. The reflected light from the light is guided to the first optical switch 16. Here, an auxiliary optical coupler 26 for dividing the light from the optical circulator 15 is provided between the optical circulator 15 and the first optical switch 16 (FIG. 1 shows a 90:10 division), and further auxiliary. An optical spectrum analyzer 27 may be connected to the optical coupler 26 for monitoring the light spectrum of the light source.

第一の光スイッチ16は、光サーキュレータ15からの光を複数の方向(図1では二方向)に切替可能にするように、アンプ側の光カプラ17側に対応して接続される一チャンネル側(一方)と、第二の光スイッチ18側に対応して接続される二チャンネル側(他方)とを備えており、広帯域光源13を選択した際には、二チャンネル側(他方)の選択となって光サーキュレータ15からの光を第二の光スイッチ18へ出力し、光ファイバアンプ14を選択した際には、一チャンネル側(一方)の選択となって光サーキュレータ15からの光をアンプ側の光カプラ17へ出力するようにしている。   The first optical switch 16 is connected to one side corresponding to the optical coupler 17 on the amplifier side so that the light from the optical circulator 15 can be switched in a plurality of directions (two directions in FIG. 1). (One side) and a two-channel side (the other side) connected corresponding to the second optical switch 18 side. When the broadband light source 13 is selected, the two-channel side (the other side) is selected. When the light from the optical circulator 15 is output to the second optical switch 18 and the optical fiber amplifier 14 is selected, the light from the optical circulator 15 is selected as one channel side (one side). Output to the optical coupler 17.

アンプ側の光カプラ17は、第一の光スイッチ16からの光を99:1で分割するように構成されており、99%(一方)の光を光ファイバアンプ14に戻し、1%(他方)の光を第二の光スイッチ18へ出力するようにしている。ここでアンプ側の光カプラ17が分割する光の割合は、99:1に限定されるものでなく、多くの割合の光を光ファイバアンプ14に戻して自己励起によりファイバリングレーザとするならば特定の数値に限定されるものではない。またアンプ側の光カプラ17は、光を分割するならば他の手段でも良い。   The amplifier-side optical coupler 17 is configured to divide the light from the first optical switch 16 by 99: 1, and returns 99% (one) of light to the optical fiber amplifier 14 and 1% (the other). ) Is output to the second optical switch 18. Here, the ratio of the light split by the optical coupler 17 on the amplifier side is not limited to 99: 1. If a large proportion of the light is returned to the optical fiber amplifier 14 to be a fiber ring laser by self-pumping. It is not limited to a specific numerical value. The amplifier-side optical coupler 17 may be other means as long as it divides light.

第二の光スイッチ18は、第一の光スイッチ16で切り換えた二チャンネル側の光と、アンプ側の光カプラ17で分割した1%の光とを選択的に入射させるように、アンプ側の光カプラ17側に対応して接続される一チャンネル側(一方)と、第一の光スイッチ16側に対応して接続される二チャンネル側(他方)を備えており、広帯域光源13を選択した際には、二チャンネル側を選択して第一の光スイッチ16からの光を入射させ、光ファイバアンプ14を選択した際には、一チャンネル側を選択してアンプ側の光カプラ17からの光を入射させるようになっている。   The second optical switch 18 is configured so that the two-channel light switched by the first optical switch 16 and the 1% light divided by the optical coupler 17 on the amplifier side are selectively incident. 1 channel side (one side) connected corresponding to the optical coupler 17 side and two channel side (other side) connected corresponding to the first optical switch 16 side are provided, and the broadband light source 13 is selected. When selecting the two-channel side, the light from the first optical switch 16 is made incident, and when selecting the optical fiber amplifier 14, the one-channel side is selected and the optical coupler 17 on the amplifier side is selected. Light is incident.

波長分割器19は、波長の変化に対応し得るように、第二の光スイッチ18からの光に対して波長を複数(図1では4つ)に分割しており、分割した波長に応じて光を複数の計測側の光カプラ20(図1では4つ)へ出力するようになっている。ここで波長分割器19は、実施の形態例では波長を4つに分割しているが、他の数に分割しも良い。   The wavelength divider 19 divides the wavelength from the light from the second optical switch 18 into a plurality of (four in FIG. 1) so as to cope with the change in wavelength, and according to the divided wavelengths. The light is output to a plurality of measurement-side optical couplers 20 (four in FIG. 1). Here, the wavelength divider 19 divides the wavelength into four in the embodiment, but it may be divided into other numbers.

計測側の光カプラ20は、夫々、波長分割器19からの光を50:50に分割するように構成されており、50%(一方)の光をブラッグ波長計測手段21に出力すると共に、50%(他方)の光をAE計測用の光電変換器22に出力するようになっている。   The optical couplers 20 on the measurement side are each configured to divide the light from the wavelength divider 19 into 50:50, and output 50% (one) of light to the Bragg wavelength measuring means 21 and 50 % (The other) light is output to the photoelectric converter 22 for AE measurement.

ブラッグ波長計測手段21は、計測側の光カプラ20からの光を入射させるWDM(Wavelength Division Multiplexing 波長分割多重)フィルタ28a,28b,28c,28dと、WDMフィルタ28a,28b,28c,28dからの反射光を受ける第一の光電変換器29と、WDMフィルタ28a,28b,28c,28dからの透過光を受ける第二の光電変換器30とを備え、計測側の光カプラ20からの光を受けて反射光や透過光を電気的なひずみ信号に変換し、計測器23及びデータ収録器24へ送るようになっている。またブラッグ波長計測手段21は、WDMフィルタ28a,28b,28c,28d、第一の光電変換器29、第二の光電変換器30に限定されるものではなく、光スペクトラムアナライザ(図示せず)を用いても良いし、他の計測方法や装置を用いても良い。ここで、夫々のブラッグ波長計測手段21に備えられたWDMフィルタ28a,28b,28c,28dは、光ファイバ通信のバンド帯に対応するものであり、図1では、WDMフィルタ28aは1531nm、WDMフィルタ28bは1551nm、WDMフィルタ28cは1571nm、WDMフィルタ28dは1591nmとなっている。またブラッグ波長計測手段21の個数は、4つに限定されるものでなく、他の個数でも良い。   The Bragg wavelength measuring means 21 is a reflection from the WDM (Wavelength Division Multiplexing) filters 28a, 28b, 28c, and 28d and the WDM filters 28a, 28b, 28c, and 28d on which light from the optical coupler 20 on the measurement side is incident. A first photoelectric converter 29 that receives light and a second photoelectric converter 30 that receives light transmitted from the WDM filters 28a, 28b, 28c, and 28d, and receives light from the optical coupler 20 on the measurement side. The reflected light or transmitted light is converted into an electrical strain signal and sent to the measuring instrument 23 and the data recorder 24. The Bragg wavelength measuring means 21 is not limited to the WDM filters 28a, 28b, 28c, 28d, the first photoelectric converter 29, and the second photoelectric converter 30, and an optical spectrum analyzer (not shown) is used. It may be used, and other measurement methods and apparatuses may be used. Here, the WDM filters 28a, 28b, 28c, and 28d provided in each Bragg wavelength measuring means 21 correspond to the band of optical fiber communication. In FIG. 1, the WDM filter 28a is 1531 nm. 28b is 1551 nm, WDM filter 28c is 1571 nm, and WDM filter 28d is 1591 nm. The number of Bragg wavelength measuring means 21 is not limited to four, but may be other numbers.

AE計測用の光電変換器22は、計測側の光カプラ20からの光を受けて電気的なAE信号に変換し、計測器23及びデータ収録器24へ送るようになっている。ここで第二の光スイッチ18からAE計測用の光電変換器22までの間は、特許文献2に記載されている方法及び装置でAE信号を計測する際に必要であったファイバ・ファブリ・ペローフィルタ(FFP)を不要にしている。またAE計測用の光電変換器22の個数は、4つに限定されるものでなく、他の個数でも良い。   The photoelectric converter 22 for AE measurement receives light from the optical coupler 20 on the measurement side, converts it into an electrical AE signal, and sends it to the measuring instrument 23 and the data recorder 24. Here, between the second optical switch 18 and the photoelectric converter 22 for AE measurement, the fiber Fabry-Perot required for measuring the AE signal by the method and apparatus described in Patent Document 2. The filter (FFP) is unnecessary. Further, the number of photoelectric converters 22 for AE measurement is not limited to four, and may be other numbers.

信号調整手段22a、計測器23及びデータ収録器24は、必要に応じて、ブラッグ波長計測手段21で計測したひずみ信号、またはAE計測用の光電変換器22で計測したAE信号を処理するようになっている。ブラッグ波長計測手段21で計測したひずみ信号の場合には、計測器23及びデータ収録器24で、検査対象物の構造体におけるひずみや温度変化のひずみ信号に処理し、記録するようになっている。一方、AE計測用の光電変換器22で計測したAE信号の場合には、AE計測用の光電変換器22からの出力電圧に対し、信号調整手段22aによってDCバイアスをとり、バンドパスフィルタ及び増幅回路等を介して信号を調整し、計測器23及びデータ収録器24で、検査対象物の構造体における弾性波放出の信号に処理し、記録するようになっている。ここで、信号調整手段22aは、AE計測用の光電変換器22からの出力電圧に対してDCバイアスをとるバイアス回路(図示せず)と、適切なバンドパスを形成するバンドパスフィルタ(図示せず)と、信号を増幅する増幅回路(図示せず)等とを備えている。また信号調整手段22a、計測器23及びデータ収録器24は、別々に構成しても良いし、1つに構成しても良い。   The signal adjusting unit 22a, the measuring device 23, and the data recording unit 24 process the strain signal measured by the Bragg wavelength measuring unit 21 or the AE signal measured by the photoelectric converter 22 for AE measurement as necessary. It has become. In the case of the strain signal measured by the Bragg wavelength measuring means 21, the measuring device 23 and the data recording device 24 process and record the strain signal in the structure of the inspection object or the temperature change strain signal. . On the other hand, in the case of an AE signal measured by the photoelectric converter 22 for AE measurement, a DC bias is applied to the output voltage from the photoelectric converter 22 for AE measurement by the signal adjusting means 22a, and a bandpass filter and an amplification are applied. The signal is adjusted via a circuit or the like, and the measuring instrument 23 and the data recorder 24 process and record the elastic wave emission signal in the structure of the inspection object. Here, the signal adjustment means 22a includes a bias circuit (not shown) that takes a DC bias with respect to the output voltage from the photoelectric converter 22 for AE measurement, and a bandpass filter (not shown) that forms an appropriate bandpass. And an amplifier circuit (not shown) for amplifying the signal. Further, the signal adjusting means 22a, the measuring instrument 23, and the data recorder 24 may be configured separately or may be configured as one.

以下本発明を実施する形態例の作用を説明する。   The operation of the embodiment for carrying out the present invention will be described below.

検査対象物の構造体を検査する際には、初めにひずみ信号を取得するのか、ひずみ信号及びAE信号を取得するのか決定し(ステップS1)、ひずみ信号を取得する場合には広帯域光源13を選択し、ひずみ信号及びAE信号を取得する場合には光ファイバアンプ14を選択する(ステップS2,S3)。ここで、広帯域光源13または光ファイバアンプ14を選択する際には、切替用の光スイッチ25を用いて一方に切り替えても良いし、一方の電源を入力して選択しても良い。   When inspecting the structure of the object to be inspected, it is first determined whether to acquire the strain signal or the strain signal and the AE signal (step S1). When acquiring the strain signal, the broadband light source 13 is selected. When selecting and acquiring the distortion signal and the AE signal, the optical fiber amplifier 14 is selected (steps S2 and S3). Here, when the broadband light source 13 or the optical fiber amplifier 14 is selected, it may be switched to one using the switching optical switch 25 or may be selected by inputting one of the power supplies.

広帯域光源13を選択した際には、第一の光スイッチ16及び第二の光スイッチ18を切り替え、光をFBGセンサ11から光サーキュレータ15、補助用の光カプラ26、第一の光スイッチ16、第二の光スイッチ18を介して波長分割器19へ出力する回路に構成する(ステップS4)。そして広帯域光源13の出射に伴うFBGセンサ11からの光を、光サーキュレータ15、補助用の光カプラ26、第一の光スイッチ16、第二の光スイッチ18を介して波長分割器19へ出力し、更に波長分割器19及び各計測側の光カプラ20からの光をブラッグ波長計測手段21によりひずみ信号として計測し(ステップS5)、計測器23及びデータ収録器24によりひずみ信号を取得し、記録する(ステップS6)。ここでブラッグ波長計測手段21では、WDMフィルタ28a,28b,28c,28d、第一の光電変換器29、第二の光電変換器30により反射光や透過光を電気的なひずみ信号に変換し、計測器23及びデータ収録器24では、検査対象物の構造体におけるひずみや温度変化に伴うブラッグ波長をひずみ信号として取得している。なお広帯域光源13を選択した際には、同時にAE計測用の光電変換器22によりAE信号を計測し得るが、S/N比が小さい場合があり、実用に適していない。   When the broadband light source 13 is selected, the first optical switch 16 and the second optical switch 18 are switched, and the light is switched from the FBG sensor 11 to the optical circulator 15, the auxiliary optical coupler 26, the first optical switch 16, A circuit that outputs to the wavelength divider 19 via the second optical switch 18 is configured (step S4). Then, the light from the FBG sensor 11 accompanying the emission of the broadband light source 13 is output to the wavelength divider 19 via the optical circulator 15, auxiliary optical coupler 26, first optical switch 16, and second optical switch 18. Further, the light from the wavelength divider 19 and the optical coupler 20 on each measurement side is measured as a distortion signal by the Bragg wavelength measuring means 21 (step S5), and the distortion signal is acquired by the measuring instrument 23 and the data recorder 24, and recorded. (Step S6). Here, the Bragg wavelength measuring means 21 converts the reflected light or transmitted light into an electrical distortion signal by the WDM filters 28a, 28b, 28c, 28d, the first photoelectric converter 29, and the second photoelectric converter 30, In the measuring instrument 23 and the data collector 24, the Bragg wavelength accompanying the distortion or temperature change in the structure of the inspection object is acquired as a distortion signal. When the broadband light source 13 is selected, the AE signal can be simultaneously measured by the photoelectric converter 22 for AE measurement, but the S / N ratio may be small and is not suitable for practical use.

ひずみ信号を取得した後には、再び、ひずみ信号を取得しても良いし、広帯域光源13から光ファイバアンプ14のファイバリングレーザに切り換えてひずみ信号及びAE信号を取得しても良い。   After acquiring the distortion signal, the distortion signal may be acquired again, or the distortion signal and the AE signal may be acquired by switching from the broadband light source 13 to the fiber ring laser of the optical fiber amplifier 14.

光ファイバアンプ14を選択した際には、第一の光スイッチ16及び第二の光スイッチ18を切り替え、光をFBGセンサ11から光サーキュレータ15、補助用の光カプラ26、第一の光スイッチ16、アンプ側の光カプラ17を介して光ファイバアンプ14に戻す回路に構成する。そして光ファイバアンプ14の出力に伴うFBGセンサ11からの光を、光サーキュレータ15、補助用の光カプラ26、第一の光スイッチ16、アンプ側の光カプラ17を介して周回させて増幅し、自己励起によりファイバリングレーザ(レーザ光)として出射する(ステップS7)。ここでファイバリングレーザは、予備試験によって、FBGセンサ11に負荷されたひずみによりレーザ発信波長が変化することを確認しており、またFBGセンサ11に負荷されたひずみと、ファイバリングレーザのレーザ発信波長とに線形性を有することを確認している。更にファイバリングレーザを用いてAE信号を計測する原理は、光ファイバアンプ14の増幅率の波長依存性を利用するものである。更にまた、ファイバリングレーザにおいて、FBGセンサ11は、ファイバリングレーザのキャビティミラーとして作用している。   When the optical fiber amplifier 14 is selected, the first optical switch 16 and the second optical switch 18 are switched, and the light is switched from the FBG sensor 11 to the optical circulator 15, the auxiliary optical coupler 26, and the first optical switch 16. The circuit is configured to return to the optical fiber amplifier 14 via the amplifier-side optical coupler 17. Then, the light from the FBG sensor 11 accompanying the output of the optical fiber amplifier 14 is circulated and amplified via the optical circulator 15, the auxiliary optical coupler 26, the first optical switch 16, and the optical coupler 17 on the amplifier side, It emits as a fiber ring laser (laser light) by self-excitation (step S7). Here, the fiber ring laser has confirmed by a preliminary test that the laser transmission wavelength changes due to the strain loaded on the FBG sensor 11, and the strain loaded on the FBG sensor 11 and the laser transmission of the fiber ring laser. It has been confirmed that it has linearity with respect to the wavelength. Furthermore, the principle of measuring the AE signal using a fiber ring laser is to use the wavelength dependence of the amplification factor of the optical fiber amplifier 14. Furthermore, in the fiber ring laser, the FBG sensor 11 functions as a cavity mirror of the fiber ring laser.

アンプ側の光カプラ17では、ファイバリングレーザを出射し、第二の光スイッチ18を介して波長分割器19へ出力し、更に波長分割器19及び各計測側の光カプラ20からの光をブラッグ波長計測手段21によりひずみ信号として計測し(ステップS5)、計測器23及びデータ収録器24によりひずみ信号を取得し、記録する(ステップS6)。同時に、計測側の光カプラ20で分割した他方の光をAE計測用の光電変換器22によりAE信号として計測し(ステップS8)、信号調整手段22aを介して計測器23及びデータ収録器24によりAE信号を取得し、記録する(ステップS9)。ここでブラッグ波長計測手段21では、広帯域光源13の場合と同様に、WDMフィルタ28a,28b,28c,28d、第一の光電変換器29、第二の光電変換器30により反射光や透過光を電気的なひずみ信号に変換し、計測器23及びデータ収録器24では、検査対象物の構造体におけるひずみや温度変化に伴うブラッグ波長をひずみ信号として取得している。またAE計測側の光電変換器22、信号調整手段22a、計測器23及びデータ収録器24では、AE計測用の光電変換器22からの出力電圧に対し、信号調整手段22aのバイアス回路によってDCバイアスをとり、バンドパスフィルタ及び増幅回路を介して信号を調整し、計測器23及びデータ収録器24により、検査対象物の構造体における、弾性波放出(AE:アコースティック・エミッション)に伴う信号をAE信号として取得している。   The optical coupler 17 on the amplifier side emits a fiber ring laser, outputs it to the wavelength divider 19 via the second optical switch 18, and further Braggs the light from the wavelength divider 19 and the optical coupler 20 on each measurement side. The wavelength measurement means 21 measures the distortion signal (step S5), and the measurement instrument 23 and the data recorder 24 acquire and record the distortion signal (step S6). At the same time, the other light divided by the optical coupler 20 on the measurement side is measured as an AE signal by the photoelectric converter 22 for AE measurement (step S8), and is measured by the measuring instrument 23 and the data recorder 24 via the signal adjusting means 22a. An AE signal is acquired and recorded (step S9). Here, in the Bragg wavelength measuring means 21, as in the case of the broadband light source 13, the WDM filters 28 a, 28 b, 28 c and 28 d, the first photoelectric converter 29, and the second photoelectric converter 30 receive reflected light and transmitted light. By converting into an electrical strain signal, the measuring instrument 23 and the data collector 24 acquire the Bragg wavelength accompanying the strain or temperature change in the structure of the inspection object as the strain signal. In the photoelectric converter 22 on the AE measurement side, the signal adjustment unit 22a, the measurement unit 23, and the data recording unit 24, a DC bias is applied to the output voltage from the photoelectric converter 22 for AE measurement by the bias circuit of the signal adjustment unit 22a. The signal is adjusted via a bandpass filter and an amplifier circuit, and the signal accompanying acoustic wave emission (AE: acoustic emission) in the structure of the object to be inspected is measured by the measuring instrument 23 and the data recorder 24. Obtained as a signal.

ひずみ信号及びAE信号を取得した後には、再び、ひずみ信号及びAE信号を取得しても良いし、光ファイバアンプ14のファイバリングレーザから広帯域光源13に切り換えて、ひずみ信号を取得しても良い。   After acquiring the distortion signal and the AE signal, the distortion signal and the AE signal may be acquired again, or the distortion signal may be acquired by switching from the fiber ring laser of the optical fiber amplifier 14 to the broadband light source 13. .

而して、このように実施の形態例によれば、広帯域光源13または光ファイバアンプ14を選択してFBGセンサ11に光を入力し、広帯域光源13を選択した場合には、広帯域光でひずみ信号を計測することが可能となり、光ファイバアンプ14を選択した場合には、光を周回させて増幅し、自己励起によりファイバリングレーザ(レーザ光)とし、ファイバリングレーザでひずみ信号及びAE信号を計測することが可能となり、必要に応じて広帯域光及びファイバリングレーザを選択し、ひずみ信号及びAE信号を計測することができる。またファイバリングレーザを用いるので、超音波計測、特に過渡的な信号のAE信号を検知する場合であってもS/N比が小さくなることを防止できる。更にファイバリングレーザによりひずみ信号を計測する場合には、掃引時間による多点のFBGセンサ11間の位相のずれを抑制し、高速でのひずみ信号の計測を行うことができる。更にまたファイバリングレーザにより超音波を計測する場合には、非常に線幅の狭いレーザ光をFBGセンサのブラッグ波長の変化に追随させることが可能となり、大きなひずみ変化を伴う構造体への適用を容易にすることができる。またファイバリングレーザによりひずみ信号とAE信号を同時に計測することができる。   Thus, according to the embodiment, when the broadband light source 13 or the optical fiber amplifier 14 is selected and light is input to the FBG sensor 11 and the broadband light source 13 is selected, the broadband light is distorted. When the optical fiber amplifier 14 is selected, the light is circulated and amplified, and the fiber ring laser (laser light) is obtained by self-excitation, and the strain signal and the AE signal are generated by the fiber ring laser. It becomes possible to measure, and it is possible to select a broadband light and a fiber ring laser as necessary, and measure a distortion signal and an AE signal. Further, since the fiber ring laser is used, it is possible to prevent the S / N ratio from becoming small even when ultrasonic measurement, particularly when detecting an AE signal as a transient signal. Furthermore, when measuring a strain signal with a fiber ring laser, it is possible to suppress a phase shift between the multipoint FBG sensors 11 due to the sweep time, and to measure the strain signal at a high speed. Furthermore, when measuring ultrasonic waves with a fiber ring laser, it is possible to follow a change in the Bragg wavelength of an FBG sensor with a laser beam with a very narrow line width, which can be applied to structures with large strain changes. Can be easily. In addition, strain signals and AE signals can be measured simultaneously with a fiber ring laser.

実施の形態例において、光ファイバアンプ14は、ファイバリングレーザを発光するように、エリビウム添加光ファイバアンプまたは半導体光アンプであると、ファイバリングレーザを容易に出射し、ファイバリングレーザでひずみ信号及びAE信号を好適に計測することができる。   In the embodiment, when the optical fiber amplifier 14 is an erbium-doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier so as to emit the fiber ring laser, the fiber ring laser easily emits the distortion signal and the fiber ring laser. The AE signal can be suitably measured.

実施の形態例において、広帯域光源13と光ファイバアンプ14は、切換用の光スイッチの切換、またはいずれか一方の電源の入力により選択可能にすると、広帯域光源13または光ファイバアンプ14のファイバリングレーザを容易に切り換えるので、必要に応じてひずみ信号及びAE信号を好適に計測することができる。   In the embodiment, when the broadband light source 13 and the optical fiber amplifier 14 can be selected by switching an optical switch for switching or by inputting one of the power supplies, the fiber ring laser of the broadband light source 13 or the optical fiber amplifier 14 is used. Therefore, the distortion signal and the AE signal can be suitably measured as necessary.

実施の形態例において、AE計測用の光電変換器22からの出力電圧を処理して信号を調整する信号調整手段22aを備えると、AE計測用の光電変換器22からの出力電圧を適切に処理するので、AE信号を好適に計測することができる。   In the embodiment, when the signal adjustment means 22a for processing the output voltage from the photoelectric converter 22 for AE measurement and adjusting the signal is provided, the output voltage from the photoelectric converter 22 for AE measurement is appropriately processed. Therefore, the AE signal can be suitably measured.

尚、本発明のFBGセンサの計測方法及び計測装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The FBG sensor measuring method and measuring apparatus according to the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

11 FBGセンサ
13 広帯域光源
14 光ファイバアンプ
16 第一の光スイッチ
17 アンプ側の光カプラ
18 第二の光スイッチ
20 計測側の光カプラ
21 ブラッグ波長計測手段
22 AE計測側の光電変換器
22a 信号調整手段
25 切換用の光スイッチ
11 FBG sensor 13 Broadband light source 14 Optical fiber amplifier 16 First optical switch 17 Amplifier-side optical coupler 18 Second optical switch 20 Measurement-side optical coupler 21 Bragg wavelength measurement means 22 AE measurement-side photoelectric converter 22a Signal adjustment Means 25 Optical switch for switching

Claims (5)

広帯域光源と光ファイバアンプとを選択してFBGセンサに光を入力し、
前記広帯域光源を選択した際には、FBGセンサからの光を、第一の光スイッチ及び第二の光スイッチを介して計測側の光カプラにより分割し、更に計測側の光カプラで分割した一方の光をブラッグ波長計測手段によりひずみ信号として計測し、
前記光ファイバアンプを選択した際には、FBGセンサからの光を、第一の光スイッチ及びアンプ側の光カプラを介して光ファイバアンプに戻し、光の周回に伴う自己励起によりファイバリングレーザにしてアンプ側の光カプラから出射し、出射した光を、第二の光スイッチを介して計測側の光カプラにより分割し、更に計測側の光カプラで分割した一方の光をブラッグ波長計測手段によりひずみ信号として計測すると共に、計測側の光カプラで分割した他方の光をAE計測用の光電変換器によりAE信号として計測する、
ことを特徴とするFBGセンサの計測方法。
Select a broadband light source and an optical fiber amplifier to input light to the FBG sensor,
When the broadband light source is selected, the light from the FBG sensor is divided by the measurement-side optical coupler via the first optical switch and the second optical switch, and further divided by the measurement-side optical coupler. Is measured as a strain signal by Bragg wavelength measuring means,
When the optical fiber amplifier is selected, the light from the FBG sensor is returned to the optical fiber amplifier via the first optical switch and the optical coupler on the amplifier side, and becomes a fiber ring laser by self-excitation accompanying the circulation of the light. The light emitted from the optical coupler on the amplifier side is divided by the optical coupler on the measurement side via the second optical switch, and one of the lights divided by the optical coupler on the measurement side is further divided by the Bragg wavelength measuring means. While measuring as a strain signal, measure the other light divided by the optical coupler on the measurement side as an AE signal by a photoelectric converter for AE measurement,
FBG sensor measurement method characterized by this.
FBGセンサに光を入力し且つ選択可能に接続される広帯域光源及び光ファイバアンプと、
FBGセンサからの光を複数の方向に切替可能にする第一の光スイッチと、
第一の光スイッチで切り換えた一方の光を分割して光ファイバアンプに戻すアンプ側の光カプラと、
第一の光スイッチで切り換えた他方の光と、アンプ側の光カプラで分割した他方の光とを選択的に入射させる第二の光スイッチと、
第二の光スイッチからの光を分割する計測側の光カプラと、
計測側の光カプラで分割した一方の光を計測するブラッグ波長計測手段と、
計測側の光カプラで分割した他方の光を計測するAE計測用の光電変換器とを備え、
前記光ファイバアンプを選択した際には、第一の光スイッチにより光を周回させて増幅し、自己励起によりファイバリングレーザとな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。
A broadband light source and an optical fiber amplifier that inputs light to the FBG sensor and is selectively connected;
A first optical switch that enables switching of light from the FBG sensor in a plurality of directions;
An optical coupler on the amplifier side that splits one light switched by the first optical switch and returns it to the optical fiber amplifier;
A second optical switch that selectively enters the other light switched by the first optical switch and the other light divided by the optical coupler on the amplifier side;
An optical coupler on the measurement side that splits the light from the second optical switch;
Bragg wavelength measuring means for measuring one light divided by the optical coupler on the measurement side;
With a photoelectric converter for AE measurement that measures the other light divided by the optical coupler on the measurement side,
When the optical fiber amplifier is selected, the FBG sensor measuring apparatus is configured so that light is circulated and amplified by a first optical switch to become a fiber ring laser by self-excitation.
光ファイバアンプは、ファイバリングレーザを発光するように、エリビウム添加光ファイバアンプまたは半導体光アンプであることを特徴とする請求項2に記載のFBGセンサの計測装置。   3. The FBG sensor measuring apparatus according to claim 2, wherein the optical fiber amplifier is an erbium-doped optical fiber amplifier or a semiconductor optical amplifier so as to emit a fiber ring laser. 広帯域光源と光ファイバアンプは、切換用の光スイッチの切換、またはいずれか一方の電源の入力により選択可能にしたことを特徴とする請求項2又は3に記載のFBGセンサの計測装置。   4. The FBG sensor measuring apparatus according to claim 2, wherein the broadband light source and the optical fiber amplifier can be selected by switching an optical switch for switching or by inputting one of the power supplies. AE計測用の光電変換器からの出力電圧を処理して信号を調整する信号調整手段を備えたことを特徴とする請求項2−4のいずれかに記載のFBGセンサの計測装置。   5. The FBG sensor measuring apparatus according to claim 2, further comprising: a signal adjustment unit that processes an output voltage from the photoelectric converter for AE measurement to adjust a signal. 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344432A (en) * 2013-06-04 2013-10-09 中国人民解放军陆军航空兵学院 Method for detecting fiber bragg grating acoustic emission of helicopter bearing fault

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319435A (en) * 1991-09-04 1994-06-07 Melle Serge M Method and apparatus for measuring the wavelength of spectrally narrow optical signals
JP2002071386A (en) * 2000-08-28 2002-03-08 Mitsubishi Cable Ind Ltd Method and device for measuring strain or the like, and laser light source
JP2005009937A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Strain- and ae-measuring apparatus using optical fiber sensor
JP2005326326A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Strain measuring and ultrasound/ae detecting apparatus using optical fiber sensor
JP2007180707A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Kansai Electric Power Co Inc:The Vibration detecting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319435A (en) * 1991-09-04 1994-06-07 Melle Serge M Method and apparatus for measuring the wavelength of spectrally narrow optical signals
JP2002071386A (en) * 2000-08-28 2002-03-08 Mitsubishi Cable Ind Ltd Method and device for measuring strain or the like, and laser light source
JP2005009937A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Strain- and ae-measuring apparatus using optical fiber sensor
JP2005326326A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Strain measuring and ultrasound/ae detecting apparatus using optical fiber sensor
JP2007180707A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Kansai Electric Power Co Inc:The Vibration detecting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344432A (en) * 2013-06-04 2013-10-09 中国人民解放军陆军航空兵学院 Method for detecting fiber bragg grating acoustic emission of helicopter bearing fault

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