JP3124177B2 - 位相復調器 - Google Patents
位相復調器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、干渉型光ファイバセン
サなどのように、音波などが印加されたセンシングファ
イバを通過する伝搬光とリファレンスファイバを通過す
る参照光とによる干渉光から音波信号などを復調する位
相復調器に関するものである。
サなどのように、音波などが印加されたセンシングファ
イバを通過する伝搬光とリファレンスファイバを通過す
る参照光とによる干渉光から音波信号などを復調する位
相復調器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；アイイイイ ジャーナル オブ クォンタム エ
レクトロニクス（IEEEJOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS
）、ＱＥ−１８［１０］（１９８２−１０）ＩＥＥＥ
（米）A.Dandridge,A.B.Tveten,and T.G.Giallorenzi"H
omodyne Demodulation Scheme for Fiber Optic Sensor
s Using Phase Generated Carrier" Ｐ．１６４７−１
６５３ 光ファイバセンサにおいて、レーザ光の位相変化を検出
する干渉法の１つにパッシブホモダイン方式がある。図
２は、前記文献に記載された従来のパッシブホモダイン
方式による干渉型光ファイバセンサ位相復調器の一構成
例を示す図である。
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；アイイイイ ジャーナル オブ クォンタム エ
レクトロニクス（IEEEJOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS
）、ＱＥ−１８［１０］（１９８２−１０）ＩＥＥＥ
（米）A.Dandridge,A.B.Tveten,and T.G.Giallorenzi"H
omodyne Demodulation Scheme for Fiber Optic Sensor
s Using Phase Generated Carrier" Ｐ．１６４７−１
６５３ 光ファイバセンサにおいて、レーザ光の位相変化を検出
する干渉法の１つにパッシブホモダイン方式がある。図
２は、前記文献に記載された従来のパッシブホモダイン
方式による干渉型光ファイバセンサ位相復調器の一構成
例を示す図である。
【０００３】この干渉型光ファイバセンサ位相復調器
は、変調角周波数がωc の正弦波信号を出力する信号発
生器１を有している。信号発生器１の出力側には、変調
周波数ωc ／２πのＦＭ変調光を出力するレーザ２、及
びレーザ光の位相変化を検出する位相復調器１０が接続
されている。レーザ２の出力側には、音波信号が印加さ
れるセンシングファイバとリファレンスファイバを有
し、これらの２つのファイバを通過する光の干渉光を出
力するセンサ３が接続されている。センサ３の出力側に
は、干渉光を電気信号に変換する光／電気信号変換器
（以下、Ｏ／Ｅ変換器と呼ぶ）４が接続されている。Ｏ
／Ｅ変換器４の出力側には、位相復調器１０が接続され
ている。位相復調器１０は、角周波数が２ωc の正弦波
を出力する周波数逓倍器１１、乗算器１２ａ及び１２ｂ
を有している。周波数逓倍器１１は、信号発生器１の出
力側に接続されている。周波数逓倍器１１の出力側に
は、第２の乗算器１２ｂが接続されている。Ｏ／Ｅ変換
器４の出力側には、乗算器１２ａが接続されている。第
１の乗算器１２ａの出力側には、低域通過フィルタ（以
下、ＬＰＦと呼ぶ）１３ａが接続されている。乗算器１
２ｂの出力側には、ＬＰＦ１３ｂが接続されている。Ｌ
ＰＦ１３ａの出力側には、微分器１４ａ及び乗算器１５
ｂが接続されている。ＬＰＦ１３ｂの出力側には、微分
器１４ｂ及び乗算器１５ａが接続されている。乗算器１
５ａ及び１５ｂの出力側には、減算器１６が接続され、
さらにその出力側には、積分器１７が接続されている。
は、変調角周波数がωc の正弦波信号を出力する信号発
生器１を有している。信号発生器１の出力側には、変調
周波数ωc ／２πのＦＭ変調光を出力するレーザ２、及
びレーザ光の位相変化を検出する位相復調器１０が接続
されている。レーザ２の出力側には、音波信号が印加さ
れるセンシングファイバとリファレンスファイバを有
し、これらの２つのファイバを通過する光の干渉光を出
力するセンサ３が接続されている。センサ３の出力側に
は、干渉光を電気信号に変換する光／電気信号変換器
（以下、Ｏ／Ｅ変換器と呼ぶ）４が接続されている。Ｏ
／Ｅ変換器４の出力側には、位相復調器１０が接続され
ている。位相復調器１０は、角周波数が２ωc の正弦波
を出力する周波数逓倍器１１、乗算器１２ａ及び１２ｂ
を有している。周波数逓倍器１１は、信号発生器１の出
力側に接続されている。周波数逓倍器１１の出力側に
は、第２の乗算器１２ｂが接続されている。Ｏ／Ｅ変換
器４の出力側には、乗算器１２ａが接続されている。第
１の乗算器１２ａの出力側には、低域通過フィルタ（以
下、ＬＰＦと呼ぶ）１３ａが接続されている。乗算器１
２ｂの出力側には、ＬＰＦ１３ｂが接続されている。Ｌ
ＰＦ１３ａの出力側には、微分器１４ａ及び乗算器１５
ｂが接続されている。ＬＰＦ１３ｂの出力側には、微分
器１４ｂ及び乗算器１５ａが接続されている。乗算器１
５ａ及び１５ｂの出力側には、減算器１６が接続され、
さらにその出力側には、積分器１７が接続されている。
【０００４】以下、この干渉型光ファイバセンサ位相復
調器の動作を説明する。信号発生器１から出力された角
周波数ωc の正弦波でレーザ２を駆動する電流を変調す
る。レーザ２では、変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光
をセンサ３に出力する。センサ３に設けられたセンシン
グファイバに音波が印加されるとセンシングファイバの
屈折率及びファイバ長が変化し、センシングファイバに
入力されたセンシング光の位相が変化する。センサ３
は、センシングファイバとは長さの異なるリファレンス
ファイバに入力されたリファレンス光とセンシング光を
干渉させ干渉光を発生させる。この干渉光がＯ／Ｅ変換
器４に出力される。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光を
次式（１）で示される電気信号Ｏに変換し、位相復調器
１０の乗算器１２ａ，１２ｂに出力する。 Ｏ＝A+Bcos（Ccosωc t + φ(t) ) ・・・（１） 但し A 、B 、C ；定数 ωc ；変調角周波数 t ；時間 φ(t) ；音響等の信号を含む干渉光の位相変化 式（１）を展開すると、次式（２）で表される。
調器の動作を説明する。信号発生器１から出力された角
周波数ωc の正弦波でレーザ２を駆動する電流を変調す
る。レーザ２では、変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光
をセンサ３に出力する。センサ３に設けられたセンシン
グファイバに音波が印加されるとセンシングファイバの
屈折率及びファイバ長が変化し、センシングファイバに
入力されたセンシング光の位相が変化する。センサ３
は、センシングファイバとは長さの異なるリファレンス
ファイバに入力されたリファレンス光とセンシング光を
干渉させ干渉光を発生させる。この干渉光がＯ／Ｅ変換
器４に出力される。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光を
次式（１）で示される電気信号Ｏに変換し、位相復調器
１０の乗算器１２ａ，１２ｂに出力する。 Ｏ＝A+Bcos（Ccosωc t + φ(t) ) ・・・（１） 但し A 、B 、C ；定数 ωc ；変調角周波数 t ；時間 φ(t) ；音響等の信号を含む干渉光の位相変化 式（１）を展開すると、次式（２）で表される。
【０００５】
【数１】 図３は、式（２）で表された電気信号Ｏのスペクトラム
である。乗算器１２ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号
Ｏと、信号発生器１の角周波数がωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ１３ａに出力する。ＬＰＦ１３ａでは、
（３）に示す１次高調波の成分を取り出し、微分器１４
ａに出力する。 -BJ1 (C)sinφ(t) ・・・（３） 乗算器１２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数逓倍器１１の周波数が２ωc の正弦波とを掛け合わ
せ、ＬＰＦ１３ｂに出力する。ＬＰＦ１３ｂでは、
（４）に示す２次高調波の成分を取り出し、微分器１４
ｂに出力する。 -BJ2 (C)cosφ(t) ・・・（４） 微分器１４ａでは、（５）のように（３）を微分し、乗
算器１５ａに出力する。 (-dφ(t)/dt)(BJ1 (C)cosφ(t)) ・・・（５） 微分器１４ｂでは、（６）のように（４）を微分し、乗
算器１５ｂに出力する。 (dφ(t)/dt)(BJ2 (C)sinφ(t)) ・・・（６） 乗算器１５ａでは、（４）と（５）を掛け合わせて
（７）を減算器１６に出力する。 (dφ (t)/dt)(B2 J 1 (C)J2 (C)cos2 φ(t)) ・・・（７） 乗算器１５ｂでは、（３）と（６）を掛け合わせて
（８）を減算器１６に出力する。 -(dφ (t)/dt)(B2 J 1 (C)J2 (C)sin2 φ(t)) ・・・（８） 減算器１６では、（７）と（８）を引き算し、（９）を
積分器１７に出力する。 (dφ (t)/dt)B2 J 1 (C)J2 (C) ・・・（９） 積分器１７では、（９）を積分し、（１０）を出力す
る。 φ (t)B2 J 1 (C)J2 (C) ・・・（10） 以上により、音響等の信号を含む干渉光の位相変化φ
(t)を検出する。
である。乗算器１２ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号
Ｏと、信号発生器１の角周波数がωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ１３ａに出力する。ＬＰＦ１３ａでは、
（３）に示す１次高調波の成分を取り出し、微分器１４
ａに出力する。 -BJ1 (C)sinφ(t) ・・・（３） 乗算器１２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数逓倍器１１の周波数が２ωc の正弦波とを掛け合わ
せ、ＬＰＦ１３ｂに出力する。ＬＰＦ１３ｂでは、
（４）に示す２次高調波の成分を取り出し、微分器１４
ｂに出力する。 -BJ2 (C)cosφ(t) ・・・（４） 微分器１４ａでは、（５）のように（３）を微分し、乗
算器１５ａに出力する。 (-dφ(t)/dt)(BJ1 (C)cosφ(t)) ・・・（５） 微分器１４ｂでは、（６）のように（４）を微分し、乗
算器１５ｂに出力する。 (dφ(t)/dt)(BJ2 (C)sinφ(t)) ・・・（６） 乗算器１５ａでは、（４）と（５）を掛け合わせて
（７）を減算器１６に出力する。 (dφ (t)/dt)(B2 J 1 (C)J2 (C)cos2 φ(t)) ・・・（７） 乗算器１５ｂでは、（３）と（６）を掛け合わせて
（８）を減算器１６に出力する。 -(dφ (t)/dt)(B2 J 1 (C)J2 (C)sin2 φ(t)) ・・・（８） 減算器１６では、（７）と（８）を引き算し、（９）を
積分器１７に出力する。 (dφ (t)/dt)B2 J 1 (C)J2 (C) ・・・（９） 積分器１７では、（９）を積分し、（１０）を出力す
る。 φ (t)B2 J 1 (C)J2 (C) ・・・（10） 以上により、音響等の信号を含む干渉光の位相変化φ
(t)を検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位相変調器１０においては、次のような課題があった。
干渉光の偏光状態が変化するとＯ／Ｅ変換器４の出力信
号ＯのB が変動するため、復調出力（１０）も変動する
ため、正確な音圧等の測定ができなくなるという問題点
があった。
位相変調器１０においては、次のような課題があった。
干渉光の偏光状態が変化するとＯ／Ｅ変換器４の出力信
号ＯのB が変動するため、復調出力（１０）も変動する
ため、正確な音圧等の測定ができなくなるという問題点
があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、センシングファイバを通過する周波
数変調されたセンシング光とリファレンスファイバを通
過する周波数変調されたリファレンス光を干渉させて電
気信号に変換し、該電気信号に基づき該前記センシング
光とリファレンス光の位相差を復調する位相復調器にお
いて、以下の回路を設けている。即ち、前記電気信号の
１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽出器と、前
記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次高調波成分
抽出器と、前記電気信号の３次高調波成分を抽出する３
次高調波成分抽出器と、前記電気信号の４次高調波成分
を抽出する４次高調波成分抽出器と、前記１次高調波成
分と前記３次高調波成分との間で差をとる第１の減算器
と、前記第１の減算器の出力と前記３次高調波成分とを
掛け合わせる第１の乗算器と、前記２次高調波成分と前
記４次高調波成分との間で差をとる第２の減算器と、前
記第２の減算器の出力と前記２次高調波成分とを掛け合
わせる第２の乗算器と、前記第１の乗算器の出力と第２
の乗算器の出力との差又は和をとる加算器と、前記加算
器の出力の平方根をとる平方根器と、前記平方根器の出
力の逆数と前記電気信号を乗算する演算器とを、設けて
いる。しかも、前記１次、２次、３次、及び４次高調波
成分抽出器、第１及び第２減算器、第１の乗算器、及び
第２の乗算器とを、前記第１の乗算器と前記第２の乗算
器の出力レベルの最大値が一致するように構成してい
る。
を解決するために、センシングファイバを通過する周波
数変調されたセンシング光とリファレンスファイバを通
過する周波数変調されたリファレンス光を干渉させて電
気信号に変換し、該電気信号に基づき該前記センシング
光とリファレンス光の位相差を復調する位相復調器にお
いて、以下の回路を設けている。即ち、前記電気信号の
１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽出器と、前
記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次高調波成分
抽出器と、前記電気信号の３次高調波成分を抽出する３
次高調波成分抽出器と、前記電気信号の４次高調波成分
を抽出する４次高調波成分抽出器と、前記１次高調波成
分と前記３次高調波成分との間で差をとる第１の減算器
と、前記第１の減算器の出力と前記３次高調波成分とを
掛け合わせる第１の乗算器と、前記２次高調波成分と前
記４次高調波成分との間で差をとる第２の減算器と、前
記第２の減算器の出力と前記２次高調波成分とを掛け合
わせる第２の乗算器と、前記第１の乗算器の出力と第２
の乗算器の出力との差又は和をとる加算器と、前記加算
器の出力の平方根をとる平方根器と、前記平方根器の出
力の逆数と前記電気信号を乗算する演算器とを、設けて
いる。しかも、前記１次、２次、３次、及び４次高調波
成分抽出器、第１及び第２減算器、第１の乗算器、及び
第２の乗算器とを、前記第１の乗算器と前記第２の乗算
器の出力レベルの最大値が一致するように構成してい
る。
【０００８】第２の発明では、センシングファイバを通
過する周波数変調されたセンシング光とリファレンスフ
ァイバを通過する周波数変調されたリファレンス光を干
渉させて電気信号に変換し、該電気信号に基づき前記該
センシング光とリファレンス光の位相差を復調する位相
復調器において、以下の回路を設けている。即ち、前記
電気信号の１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽
出器と、前記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次
高調波成分抽出器と、前記１次高調波成分と前記２次高
調波成分との２乗和をとる２乗和演算器と、前記２乗和
演算器の出力の平方根をとる平方根器と、前記平方根器
の出力の逆数と前記電気信号とを乗算する演算器とを設
けている。しかも、前記１次高調波成分抽出器及び２次
高調波成分抽出器とを、１次高調波成分抽出器と前記２
次高調波成分抽出器の出力レベルの最大値が一致するよ
うに構成している。第３の発明では、センシングファイ
バを通過する周波数変調されたセンシング光とリファレ
ンスファイバを通過する周波数変調されたリファレンス
光を干渉させて電気信号に変換し、該電気信号に基づき
前記該センシング光とリファレンス光の位相差を復調す
る位相復調器において、以下の回路を設けている。即
ち、前記電気信号の最大値を抽出する最大値検出器と、
前記電気信号の最小値を抽出する最小値検出器と、前記
最大値と前記最小値との差をとる減算器と、前記減算器
出力の逆数と前記電気信号とを掛け合わせる演算器とを
設けている。
過する周波数変調されたセンシング光とリファレンスフ
ァイバを通過する周波数変調されたリファレンス光を干
渉させて電気信号に変換し、該電気信号に基づき前記該
センシング光とリファレンス光の位相差を復調する位相
復調器において、以下の回路を設けている。即ち、前記
電気信号の１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽
出器と、前記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次
高調波成分抽出器と、前記１次高調波成分と前記２次高
調波成分との２乗和をとる２乗和演算器と、前記２乗和
演算器の出力の平方根をとる平方根器と、前記平方根器
の出力の逆数と前記電気信号とを乗算する演算器とを設
けている。しかも、前記１次高調波成分抽出器及び２次
高調波成分抽出器とを、１次高調波成分抽出器と前記２
次高調波成分抽出器の出力レベルの最大値が一致するよ
うに構成している。第３の発明では、センシングファイ
バを通過する周波数変調されたセンシング光とリファレ
ンスファイバを通過する周波数変調されたリファレンス
光を干渉させて電気信号に変換し、該電気信号に基づき
前記該センシング光とリファレンス光の位相差を復調す
る位相復調器において、以下の回路を設けている。即
ち、前記電気信号の最大値を抽出する最大値検出器と、
前記電気信号の最小値を抽出する最小値検出器と、前記
最大値と前記最小値との差をとる減算器と、前記減算器
出力の逆数と前記電気信号とを掛け合わせる演算器とを
設けている。
【０００９】
【作用】第１の発明によれば、以上のように位相復調器
を構成したので、１次〜４次の各高調波成分抽出器は電
気信号の１次〜４次の各高調波成分を抽出する。これら
の高調波成分は、例えば、１次及び３次が正弦波、２次
及び４次が余弦波、その振幅が対応する各次数のベッセ
ル関数で表わされる。第１の減算器は１次高調波成分と
前記３次高調波成分との間で差をとり、例えば正弦波と
その振幅が２次のベッセル関数で表される信号を出力す
る。第２の減算器は２次高調波成分と前記４次高調波成
分との間で差をとり、例えば余弦波と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。第１の乗算器は第１の減
算器の出力と３次高調波成分とを掛け合わせて、例え
ば、正弦波の２乗とその振幅が２次と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。第２の乗算器は第２の減
算器の出力と２次高調波成分とを掛け合わせて、例え
ば、余弦波の２乗とその振幅が２次と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。加算器は第１の乗算器と
第２の乗算器の出力の和又は差をとる。この時、第１の
乗算器と第２の乗算器の出力信号の振幅が一致するよう
に構成してあるので、正弦波と余弦波がキャンセルされ
た形の出力信号となる。この出力信号の平方根の逆数を
とり、電気信号と掛け算することにより電気信号から所
望の振幅変動が除去される。第２の発明によれば、１次
及び２次の各高調波成分抽出器は電気信号の１次及び２
次の各高調波成分を抽出する。これらの高調波成分は、
例えば、１次が正弦波、２次が余弦波、その振幅が対応
する各次数のベッセル関数で表わされる。１次及び２次
高調波成分の２乗和をとり、例えば正弦波の２乗とその
振幅が１次のベッセル関数と余弦波の２乗とその振幅が
２次のベッセル関数との和で表される信号を出力する。
この時、正弦波と余弦波の振幅が一致するように構成し
てあるので、正弦波と余弦波がキャンセルされた形の出
力信号となる。この出力信号の平方根の逆数をとり、電
気信号と掛け算することにより電気信号から所望の振幅
変動が除去される。第３の発明によれば、電気信号の最
大値と最小値との差をとる。この差の逆数と電気信号と
を掛け合わせことにより電気信号から所望の振幅変動が
除去される。従って、前記課題が解決できるのである。
を構成したので、１次〜４次の各高調波成分抽出器は電
気信号の１次〜４次の各高調波成分を抽出する。これら
の高調波成分は、例えば、１次及び３次が正弦波、２次
及び４次が余弦波、その振幅が対応する各次数のベッセ
ル関数で表わされる。第１の減算器は１次高調波成分と
前記３次高調波成分との間で差をとり、例えば正弦波と
その振幅が２次のベッセル関数で表される信号を出力す
る。第２の減算器は２次高調波成分と前記４次高調波成
分との間で差をとり、例えば余弦波と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。第１の乗算器は第１の減
算器の出力と３次高調波成分とを掛け合わせて、例え
ば、正弦波の２乗とその振幅が２次と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。第２の乗算器は第２の減
算器の出力と２次高調波成分とを掛け合わせて、例え
ば、余弦波の２乗とその振幅が２次と３次のベッセル関
数で表される信号を出力する。加算器は第１の乗算器と
第２の乗算器の出力の和又は差をとる。この時、第１の
乗算器と第２の乗算器の出力信号の振幅が一致するよう
に構成してあるので、正弦波と余弦波がキャンセルされ
た形の出力信号となる。この出力信号の平方根の逆数を
とり、電気信号と掛け算することにより電気信号から所
望の振幅変動が除去される。第２の発明によれば、１次
及び２次の各高調波成分抽出器は電気信号の１次及び２
次の各高調波成分を抽出する。これらの高調波成分は、
例えば、１次が正弦波、２次が余弦波、その振幅が対応
する各次数のベッセル関数で表わされる。１次及び２次
高調波成分の２乗和をとり、例えば正弦波の２乗とその
振幅が１次のベッセル関数と余弦波の２乗とその振幅が
２次のベッセル関数との和で表される信号を出力する。
この時、正弦波と余弦波の振幅が一致するように構成し
てあるので、正弦波と余弦波がキャンセルされた形の出
力信号となる。この出力信号の平方根の逆数をとり、電
気信号と掛け算することにより電気信号から所望の振幅
変動が除去される。第３の発明によれば、電気信号の最
大値と最小値との差をとる。この差の逆数と電気信号と
を掛け合わせことにより電気信号から所望の振幅変動が
除去される。従って、前記課題が解決できるのである。
【００１０】
【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例を示す干渉型光ファイバ
センサに用いられる位相復調器の構成図であり、従来の
図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器が従来のも
のと異なる点は、復調器１０の入力側に乗算器１９、及
びＯ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制
御回路２０を新たに設け、復調器１０には振幅制御され
て信号を入力するようにしたことである。乗算器１９
は、Ｏ／Ｅ変換器４及び振幅制御回路２０の出力側に接
続され、この乗算器１９の出力側には、復調器１０が接
続されている。振幅制御回路２０は、Ｏ／Ｅ変換器４及
び信号発生器１の出力側に接続されている。振幅制御回
路２０は、信号発生器１の変調角周波数ωc の２倍の角
周波数２ωc の正弦波を出力する周波数２逓倍器２１
ａ、角周波数３ωc の正弦波を出力する周波数３逓倍器
２１ｂ，角周波数４ωc の正弦波を出力する周波数４逓
倍器２１ｃ、及び乗算器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄを有している。周波数２逓倍器２１ａ、周波数３逓倍
器２１ｂ、及び周波数４逓倍器２１ｃは、信号発生器１
の出力側に接続されている。
センサに用いられる位相復調器の構成図であり、従来の
図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器が従来のも
のと異なる点は、復調器１０の入力側に乗算器１９、及
びＯ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制
御回路２０を新たに設け、復調器１０には振幅制御され
て信号を入力するようにしたことである。乗算器１９
は、Ｏ／Ｅ変換器４及び振幅制御回路２０の出力側に接
続され、この乗算器１９の出力側には、復調器１０が接
続されている。振幅制御回路２０は、Ｏ／Ｅ変換器４及
び信号発生器１の出力側に接続されている。振幅制御回
路２０は、信号発生器１の変調角周波数ωc の２倍の角
周波数２ωc の正弦波を出力する周波数２逓倍器２１
ａ、角周波数３ωc の正弦波を出力する周波数３逓倍器
２１ｂ，角周波数４ωc の正弦波を出力する周波数４逓
倍器２１ｃ、及び乗算器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄを有している。周波数２逓倍器２１ａ、周波数３逓倍
器２１ｂ、及び周波数４逓倍器２１ｃは、信号発生器１
の出力側に接続されている。
【００１１】乗算器２２ａは、信号発生器１及びＯ／Ｅ
変換器４の出力側に接続され、更にその出力側にはＬＰ
Ｆ２３ａが接続されている。乗算器２２ａとＬＰＦ２３
ａは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの１次高調波成分を
抽出する１次高調波成分抽出器である。乗算器２２ｂ
は、Ｏ／Ｅ変換器４及び周波数２逓倍器２１ａの出力側
に接続され、乗算器２２ｂの出力側には、ＬＰＦ２３ｂ
が接続されている。周波数２逓倍器２１ａ、乗算器２２
ｂ及びＬＰＦ２３ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの
２次高調波成分を抽出する２次高調波成分抽出器であ
る。乗算器２２ｃは、Ｏ／Ｅ変換器４及び周波数３逓倍
器２１ｂの出力側に接続され、乗算器２２ｃの出力側に
は、ＬＰＦ２３ｃが接続されている。周波数３逓倍器２
１ｂ、乗算器２２ｃ及びＬＰＦ２３ｃは、Ｏ／Ｅ変換器
４の出力信号Ｏの３次高調波成分を抽出する３次高調波
成分抽出器である。乗算器２２ｄは、Ｏ／Ｅ変換器４及
び周波数４逓倍器２１ｃの出力側に接続され、乗算器２
２ｄの出力側にはＬＰＦ２３ｄが接続されている。周波
数４逓倍器２１ｃ、乗算器２２ｄ及びＬＰＦ２３ｄは、
Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの４次高調波成分を抽出す
る４次高調波成分抽出器である。ＬＰＦ２３ｂ及びＬＰ
Ｆ２３ｄの出力側には、減算器２４ａが接続されて、さ
らにその出力側には乗算器２５ａの一方の入力側が接続
されている。乗算器２５ａの他方の入力側はＬＰＦ２３
ｂが接続されている。ＬＰＦ２３ａ及びＬＰＦ２３ｃの
出力側には、減算器２４ｂが接続され、さらにその出力
側には乗算器２５ｂの一方の入力側が接続されている。
乗算器２５ｂの他方の入力側はＬＰＦ２３ｃに接続され
ている。乗算器２５ａ及び２５ｂの出力側には、減算器
２６が接続され、更にその出力側には平方根器２７が接
続されている。平方根器２７の出力側には逆数器２８が
接続されている。逆数器２８の出力側には、乗算器１９
の他方の入力側に接続されている。乗算器１９の出力側
には、復調器１０が接続されている。
変換器４の出力側に接続され、更にその出力側にはＬＰ
Ｆ２３ａが接続されている。乗算器２２ａとＬＰＦ２３
ａは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの１次高調波成分を
抽出する１次高調波成分抽出器である。乗算器２２ｂ
は、Ｏ／Ｅ変換器４及び周波数２逓倍器２１ａの出力側
に接続され、乗算器２２ｂの出力側には、ＬＰＦ２３ｂ
が接続されている。周波数２逓倍器２１ａ、乗算器２２
ｂ及びＬＰＦ２３ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの
２次高調波成分を抽出する２次高調波成分抽出器であ
る。乗算器２２ｃは、Ｏ／Ｅ変換器４及び周波数３逓倍
器２１ｂの出力側に接続され、乗算器２２ｃの出力側に
は、ＬＰＦ２３ｃが接続されている。周波数３逓倍器２
１ｂ、乗算器２２ｃ及びＬＰＦ２３ｃは、Ｏ／Ｅ変換器
４の出力信号Ｏの３次高調波成分を抽出する３次高調波
成分抽出器である。乗算器２２ｄは、Ｏ／Ｅ変換器４及
び周波数４逓倍器２１ｃの出力側に接続され、乗算器２
２ｄの出力側にはＬＰＦ２３ｄが接続されている。周波
数４逓倍器２１ｃ、乗算器２２ｄ及びＬＰＦ２３ｄは、
Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの４次高調波成分を抽出す
る４次高調波成分抽出器である。ＬＰＦ２３ｂ及びＬＰ
Ｆ２３ｄの出力側には、減算器２４ａが接続されて、さ
らにその出力側には乗算器２５ａの一方の入力側が接続
されている。乗算器２５ａの他方の入力側はＬＰＦ２３
ｂが接続されている。ＬＰＦ２３ａ及びＬＰＦ２３ｃの
出力側には、減算器２４ｂが接続され、さらにその出力
側には乗算器２５ｂの一方の入力側が接続されている。
乗算器２５ｂの他方の入力側はＬＰＦ２３ｃに接続され
ている。乗算器２５ａ及び２５ｂの出力側には、減算器
２６が接続され、更にその出力側には平方根器２７が接
続されている。平方根器２７の出力側には逆数器２８が
接続されている。逆数器２８の出力側には、乗算器１９
の他方の入力側に接続されている。乗算器１９の出力側
には、復調器１０が接続されている。
【００１２】次に、図１に示す干渉型光ファイバセンサ
位相復調器の動作を説明する。信号発生器１では、変調
角周波数ωc の正弦波をレーザ２、乗算器２２ａ、周波
数２逓倍器２１ａ、周波数３逓倍器２１ｂ、及び周波数
４逓倍器２１ｃに出力する。レーザ２は、変調角周波数
ωc の正弦波で駆動電流を変調し、変調角周波数ωc ／
２πのＦＭ変調光をセンサ３に出力する。センサ３に設
けられたセンシングファイバに音波が印加されると、セ
ンシングファイバの屈折率及びファイバ長が変化し、セ
ンシングファイバに入力されたセンシング光の位相が変
化する。一方、リファレンスファイバに入力されたリフ
ァレス光の位相は変化しないので、センシング光とリフ
ァレンス光とによる音波信号を伴った干渉光がＯ／Ｅ変
換器４に出力される。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光
を式（１）で示される出力信号Ｏに変換し、乗算器１
９，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び２２ｄに出力する。周
波数２逓倍器２１ａでは、角周波数２ωc の正弦波を発
生し、乗算器２２ｂに出力する。周波数３逓倍器２１ｂ
では、角周波数３ωc の正弦波を発生し、乗算器２２ｃ
に出力する。周波数４逓倍器２１ｃでは、角周波数４ω
c の正弦波を発生し、乗算器２２ｄに出力する。
位相復調器の動作を説明する。信号発生器１では、変調
角周波数ωc の正弦波をレーザ２、乗算器２２ａ、周波
数２逓倍器２１ａ、周波数３逓倍器２１ｂ、及び周波数
４逓倍器２１ｃに出力する。レーザ２は、変調角周波数
ωc の正弦波で駆動電流を変調し、変調角周波数ωc ／
２πのＦＭ変調光をセンサ３に出力する。センサ３に設
けられたセンシングファイバに音波が印加されると、セ
ンシングファイバの屈折率及びファイバ長が変化し、セ
ンシングファイバに入力されたセンシング光の位相が変
化する。一方、リファレンスファイバに入力されたリフ
ァレス光の位相は変化しないので、センシング光とリフ
ァレンス光とによる音波信号を伴った干渉光がＯ／Ｅ変
換器４に出力される。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光
を式（１）で示される出力信号Ｏに変換し、乗算器１
９，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び２２ｄに出力する。周
波数２逓倍器２１ａでは、角周波数２ωc の正弦波を発
生し、乗算器２２ｂに出力する。周波数３逓倍器２１ｂ
では、角周波数３ωc の正弦波を発生し、乗算器２２ｃ
に出力する。周波数４逓倍器２１ｃでは、角周波数４ω
c の正弦波を発生し、乗算器２２ｄに出力する。
【００１３】乗算器２２ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力
信号Ｏと信号発生器１の角周波数がωc の正弦波とを掛
け合わせ、ＬＰＦ２３ａに出力する。ＬＰＦ２３ａで
は、（１１）に示す１次高調波の振幅を取り出し、減算
器２４ｂに出力する。 -aBJ1 (C)sinφ(t) ・・・（11） 乗算器２２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと、周
波数２逓倍器２１ａの角周波数が２ωc の正弦波とを掛
け合わせ、ＬＰＦ２３ｂに出力する。ＬＰＦ２３ｂで
は、（１２）に示す２次高調波の振幅を取り出し、減算
器２４ａ及び乗算器２５ａに出力する。 -bBJ2 (C)cosφ(t) ・・・（12） 乗算器２２ｃでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数３逓倍器２１ｂの角周波数が３ωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ２３ｃに出力する。ＬＰＦ２３ｃでは、
（１３）に示す３次高調波の振幅を取り出し、減算器２
４ｂ及び乗算器２５ｂに出力する。 aBJ3 (C)sinφ(t) ・・・（13） 乗算器２２ｄでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数４逓倍器２１ｃの角周波数が４ωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ２３ｄに出力する。ＬＰＦ２３ｄでは、
（１４）に示す４次高調波の振幅を取り出し、減算器２
４ａに出力する。 bBJ4 (C)cosφ(t) ・・・（14） ここで、a,b は、乗算器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄの利得等で決まる定数である。乗算器２２ａと２２ｃ
との利得、及び乗算器２２ｂと２２ｄとの利得が等しく
なるように乗算器２２ａ，２２ｃ，２２ｂ，２２ｄを構
成する。
信号Ｏと信号発生器１の角周波数がωc の正弦波とを掛
け合わせ、ＬＰＦ２３ａに出力する。ＬＰＦ２３ａで
は、（１１）に示す１次高調波の振幅を取り出し、減算
器２４ｂに出力する。 -aBJ1 (C)sinφ(t) ・・・（11） 乗算器２２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと、周
波数２逓倍器２１ａの角周波数が２ωc の正弦波とを掛
け合わせ、ＬＰＦ２３ｂに出力する。ＬＰＦ２３ｂで
は、（１２）に示す２次高調波の振幅を取り出し、減算
器２４ａ及び乗算器２５ａに出力する。 -bBJ2 (C)cosφ(t) ・・・（12） 乗算器２２ｃでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数３逓倍器２１ｂの角周波数が３ωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ２３ｃに出力する。ＬＰＦ２３ｃでは、
（１３）に示す３次高調波の振幅を取り出し、減算器２
４ｂ及び乗算器２５ｂに出力する。 aBJ3 (C)sinφ(t) ・・・（13） 乗算器２２ｄでは、Ｏ／Ｅ変換器４の電気信号Ｏと周波
数４逓倍器２１ｃの角周波数が４ωc の正弦波とを掛け
合わせ、ＬＰＦ２３ｄに出力する。ＬＰＦ２３ｄでは、
（１４）に示す４次高調波の振幅を取り出し、減算器２
４ａに出力する。 bBJ4 (C)cosφ(t) ・・・（14） ここで、a,b は、乗算器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄの利得等で決まる定数である。乗算器２２ａと２２ｃ
との利得、及び乗算器２２ｂと２２ｄとの利得が等しく
なるように乗算器２２ａ，２２ｃ，２２ｂ，２２ｄを構
成する。
【００１４】減算器２４ａでは、（１４）と（１２）を
引き算し、（１５）を乗算器２５ａに出力する。 [6bgBJ 3 (C)cosφ(t)]/C ・・・（15） 減算器２４ｂでは、（１３）と（１１）を引き算し、
（１６）を乗算器２５ｂに出力する。 [4afBJ 2 (C)sinφ(t)]/C ・・・（16）g,f は減算器２４ａ，２４ｂの利得等で決まる定数であ
り、（１５）及び（１６）はベッセル関数の次式（１
７）で示される公式を用いて算出した。 J k-1(C)+ J k+1(C) =(2k/C)Jk (C) ・・・（17） 乗算器２５ｂでは、（１３）と（１６）を掛け合わせ
て、（１８）を減算器２６に出力する。 [4a2 fJ2 (C)J3 (C)(Bsinφ(t))2 ]/C ・・・（18） 乗算器２５ａでは、（１２）と（１５）を掛け合わせ
て、（１９）を減算器２６に出力する。 -6b2 gJ2 (C)J3 (C)(Bcosφ(t))2 /C ・・・（19） 次式（２０）が成り立つように定数a,b,f,g を調節して
おく。 4a2 f=6b2 g=h ・・・（20） ここで、h は定数である。減算器２６では、（１８）と
（１９）の引き算をし、（２１）を平方根器２７に出力
する。 hJ2 (C)J3 (C)B2 /C ・・・（21） 平方根器２７では、（２１）の平方根をとり（２２）を
逆数器２８に出力する。 B(hJ2 (C)J3 (C)/C)1/2 ・・・（22） 逆数器２８では、（２２）の逆数をとり、乗算器１９に
出力する。乗算器１９では、Ｏ／Ｅ変換器４の出力と逆
数器２８の出力を掛け合わせ、（２３）を復調器１０に
出力する。 [A/B + cos(Ccosωc t+φ(t))]／[C/(hJ2 (C)J3 (C))]1/2・・・（23） （２３）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。以上説明したように、この第１の実施
例では次のような利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力の
１次高調波、２次高調波、３次高調波、及び４次高調波
の振幅を取り出し、（１）のB の逆数を求め、Ｏ／Ｅ変
換器４の出力に乗算し、復調器１０にはB の影響のない
信号を入力するので、光ファイバセンサのパッシブホモ
ダイン復調における光の偏光状態の変動によりＯ／Ｅ変
換器４の出力の変動を受けずに、安定した復調出力を得
ることができる。
引き算し、（１５）を乗算器２５ａに出力する。 [6bgBJ 3 (C)cosφ(t)]/C ・・・（15） 減算器２４ｂでは、（１３）と（１１）を引き算し、
（１６）を乗算器２５ｂに出力する。 [4afBJ 2 (C)sinφ(t)]/C ・・・（16）g,f は減算器２４ａ，２４ｂの利得等で決まる定数であ
り、（１５）及び（１６）はベッセル関数の次式（１
７）で示される公式を用いて算出した。 J k-1(C)+ J k+1(C) =(2k/C)Jk (C) ・・・（17） 乗算器２５ｂでは、（１３）と（１６）を掛け合わせ
て、（１８）を減算器２６に出力する。 [4a2 fJ2 (C)J3 (C)(Bsinφ(t))2 ]/C ・・・（18） 乗算器２５ａでは、（１２）と（１５）を掛け合わせ
て、（１９）を減算器２６に出力する。 -6b2 gJ2 (C)J3 (C)(Bcosφ(t))2 /C ・・・（19） 次式（２０）が成り立つように定数a,b,f,g を調節して
おく。 4a2 f=6b2 g=h ・・・（20） ここで、h は定数である。減算器２６では、（１８）と
（１９）の引き算をし、（２１）を平方根器２７に出力
する。 hJ2 (C)J3 (C)B2 /C ・・・（21） 平方根器２７では、（２１）の平方根をとり（２２）を
逆数器２８に出力する。 B(hJ2 (C)J3 (C)/C)1/2 ・・・（22） 逆数器２８では、（２２）の逆数をとり、乗算器１９に
出力する。乗算器１９では、Ｏ／Ｅ変換器４の出力と逆
数器２８の出力を掛け合わせ、（２３）を復調器１０に
出力する。 [A/B + cos(Ccosωc t+φ(t))]／[C/(hJ2 (C)J3 (C))]1/2・・・（23） （２３）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。以上説明したように、この第１の実施
例では次のような利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力の
１次高調波、２次高調波、３次高調波、及び４次高調波
の振幅を取り出し、（１）のB の逆数を求め、Ｏ／Ｅ変
換器４の出力に乗算し、復調器１０にはB の影響のない
信号を入力するので、光ファイバセンサのパッシブホモ
ダイン復調における光の偏光状態の変動によりＯ／Ｅ変
換器４の出力の変動を受けずに、安定した復調出力を得
ることができる。
【００１５】第２の実施例 図４は、本発明の第２の実施例を示す干渉型光ファイバ
センサに用いられる位相復調器の構成図であり、従来の
図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器が、従来の
ものと異なる点は復調器１０の入力側に乗算器２９及び
Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制御
回路３０を新たに設け、復調器１０には振幅制御された
信号を入力するようにしたことである。乗算器２９は、
Ｏ／Ｅ変換器４及び振幅制御回路３０の出力側に接続さ
れ、この乗算器２９の出力側には、復調器１０が接続さ
れている。振幅制御回路３０は、Ｏ／Ｅ変換器４及び信
号発生器１の出力側に接続されている。振幅制御回路３
０は、信号発生器１の角周波数ωc の２倍の角周波数２
ωc の正弦波を出力する周波数逓倍器３１、及び乗算器
３２ａ，３２ｂを有する。周波数逓倍器３１及び乗算器
３２ａの一方の入力端子は、信号発生器１の出力側に接
続されている。乗算器３２ａの他方の入力端子は、Ｏ／
Ｅ変換器４の出力側に接続されている。乗算器３２ａの
出力側には、ＬＰＦ３３ａが接続されている。乗算器３
２ａとＬＰＦ３３ａは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの
１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽出器であ
る。ＬＰＦ３３ａの出力側には、２乗器３４ａが接続さ
れている。乗算器３２ｂの入力側は、Ｏ／Ｅ変換器４及
び周波数逓倍器３１の出力側に接続されている。乗算器
３２ｂの出力側は、ＬＰＦ３３ｂに接続されている。周
波数逓倍器３１、乗算器３２ｂ及びＬＰＦ３３ｂは、Ｏ
／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの２次高調波成分を抽出する
２次高調波成分抽出器である。ＬＰＦ３３ｂの出力側に
は、２乗器３４ｂが接続されている。２乗器３４ａ及び
３４ｂの出力側には、加算器３５が接続され、更にその
出力側には、平方根器３６が接続されている。平方根器
３６の出力側には、逆数器３７が接続され、更にその出
力側には、乗算器２９が接続されている。乗算器２９の
出力側に、復調器１０が接続されている。
センサに用いられる位相復調器の構成図であり、従来の
図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器が、従来の
ものと異なる点は復調器１０の入力側に乗算器２９及び
Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制御
回路３０を新たに設け、復調器１０には振幅制御された
信号を入力するようにしたことである。乗算器２９は、
Ｏ／Ｅ変換器４及び振幅制御回路３０の出力側に接続さ
れ、この乗算器２９の出力側には、復調器１０が接続さ
れている。振幅制御回路３０は、Ｏ／Ｅ変換器４及び信
号発生器１の出力側に接続されている。振幅制御回路３
０は、信号発生器１の角周波数ωc の２倍の角周波数２
ωc の正弦波を出力する周波数逓倍器３１、及び乗算器
３２ａ，３２ｂを有する。周波数逓倍器３１及び乗算器
３２ａの一方の入力端子は、信号発生器１の出力側に接
続されている。乗算器３２ａの他方の入力端子は、Ｏ／
Ｅ変換器４の出力側に接続されている。乗算器３２ａの
出力側には、ＬＰＦ３３ａが接続されている。乗算器３
２ａとＬＰＦ３３ａは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの
１次高調波成分を抽出する１次高調波成分抽出器であ
る。ＬＰＦ３３ａの出力側には、２乗器３４ａが接続さ
れている。乗算器３２ｂの入力側は、Ｏ／Ｅ変換器４及
び周波数逓倍器３１の出力側に接続されている。乗算器
３２ｂの出力側は、ＬＰＦ３３ｂに接続されている。周
波数逓倍器３１、乗算器３２ｂ及びＬＰＦ３３ｂは、Ｏ
／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの２次高調波成分を抽出する
２次高調波成分抽出器である。ＬＰＦ３３ｂの出力側に
は、２乗器３４ｂが接続されている。２乗器３４ａ及び
３４ｂの出力側には、加算器３５が接続され、更にその
出力側には、平方根器３６が接続されている。平方根器
３６の出力側には、逆数器３７が接続され、更にその出
力側には、乗算器２９が接続されている。乗算器２９の
出力側に、復調器１０が接続されている。
【００１６】次に、図４に示す第２の実施例の干渉型光
ファイバセンサ位相復調器の動作を説明する。信号発生
器１では、変調角周波数ωc の正弦波をレーザ２、乗算
器３２ａ、周波数逓倍器３１に出力する。レーザ２は、
変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光をセンサ３に出力す
る。センサ３では、センシング光とリファレンス光とに
よる干渉光をＯ／Ｅ変換器４に出力する。Ｏ／Ｅ変換器
４では、この干渉光を式（１）で示される出力信号Ｏに
変換し、乗算器２９，３２ａ，３２ｂに出力する。乗算
器３２ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと信号発生
器１の角周波数がωc の正弦波とを掛け合わせ、ＬＰＦ
３３ａに出力する。ＬＰＦ３３ａでは、（２４）に示す
１次高調波の振幅を取り出し、２乗器３４ａに出力す
る。 -aBJ1 (C)sinφ(t) ・・・（24） 乗算器３２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと周波
数逓倍器３１の角周波数が２ωc の正弦波とを掛け合わ
せ、ＬＰＦ３３ｂに出力する。ＬＰＦ３３ｂでは、（２
５）に示す２次高調波の振幅を取り出し、２乗器３４ｂ
に出力する。 -bBJ2 (C)cosφ(t) ・・・（25） ここで、a,b は、乗算器３２ａ，３２ｂの利得等で決ま
る定数である。
ファイバセンサ位相復調器の動作を説明する。信号発生
器１では、変調角周波数ωc の正弦波をレーザ２、乗算
器３２ａ、周波数逓倍器３１に出力する。レーザ２は、
変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光をセンサ３に出力す
る。センサ３では、センシング光とリファレンス光とに
よる干渉光をＯ／Ｅ変換器４に出力する。Ｏ／Ｅ変換器
４では、この干渉光を式（１）で示される出力信号Ｏに
変換し、乗算器２９，３２ａ，３２ｂに出力する。乗算
器３２ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと信号発生
器１の角周波数がωc の正弦波とを掛け合わせ、ＬＰＦ
３３ａに出力する。ＬＰＦ３３ａでは、（２４）に示す
１次高調波の振幅を取り出し、２乗器３４ａに出力す
る。 -aBJ1 (C)sinφ(t) ・・・（24） 乗算器３２ｂでは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと周波
数逓倍器３１の角周波数が２ωc の正弦波とを掛け合わ
せ、ＬＰＦ３３ｂに出力する。ＬＰＦ３３ｂでは、（２
５）に示す２次高調波の振幅を取り出し、２乗器３４ｂ
に出力する。 -bBJ2 (C)cosφ(t) ・・・（25） ここで、a,b は、乗算器３２ａ，３２ｂの利得等で決ま
る定数である。
【００１７】２乗器３４ａでは（２４）を２乗し、加算
器３５に出力する。２乗器３４ｂでは（２５）を２乗
し、加算器３５に出力する。加算器３５では、２乗器３
４ａ，３４ｂの出力を加算する。この加算結果は、（２
６）のようになる。 (aBJ1 (C)sinφ(t))2 + (bBJ2 (C)cosφ(t))2 ・・・（26） a,b を調節して、次式（２７）が成り立つようにする。 aJ1 (C)=bJ2 (C) ・・・（27） （２６）は、（２８）のようになり、（２８）を平方根
器３６に出力する。 (aBJ1 (C))2 ・・・（28） 平方根器３６では、（２８）の平方根をとり（２９）を
逆数器３７に出力する。 aBJ1 (C) ・・・（29） 逆数器３７では、（２９）の逆数をとり、乗算器２９に
出力する。乗算器２９では、Ｏ／Ｅ変換器４と逆数器３
７の出力を掛け合わせて、（３０）を復調器１０に出力
する。 [A/B+cos(Ccosωc t+φ(t))]/aJ1 (C) ・・・（30） （３０）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。以上、説明したようにこの第２の発明
では以下の利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力の１次高
調波、２次高調波の振幅を取り出し、２乗和の平方根を
求め、その逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力に乗算し、復調
器１０にはB の影響のない信号を入力するので、光ファ
イバセンサのパッシブホモダイン復調における光の偏光
状態の変動によりＯ／Ｅ変換器４の出力の変動を受けず
に、安定した復調出力を得ることができる。
器３５に出力する。２乗器３４ｂでは（２５）を２乗
し、加算器３５に出力する。加算器３５では、２乗器３
４ａ，３４ｂの出力を加算する。この加算結果は、（２
６）のようになる。 (aBJ1 (C)sinφ(t))2 + (bBJ2 (C)cosφ(t))2 ・・・（26） a,b を調節して、次式（２７）が成り立つようにする。 aJ1 (C)=bJ2 (C) ・・・（27） （２６）は、（２８）のようになり、（２８）を平方根
器３６に出力する。 (aBJ1 (C))2 ・・・（28） 平方根器３６では、（２８）の平方根をとり（２９）を
逆数器３７に出力する。 aBJ1 (C) ・・・（29） 逆数器３７では、（２９）の逆数をとり、乗算器２９に
出力する。乗算器２９では、Ｏ／Ｅ変換器４と逆数器３
７の出力を掛け合わせて、（３０）を復調器１０に出力
する。 [A/B+cos(Ccosωc t+φ(t))]/aJ1 (C) ・・・（30） （３０）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。以上、説明したようにこの第２の発明
では以下の利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力の１次高
調波、２次高調波の振幅を取り出し、２乗和の平方根を
求め、その逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力に乗算し、復調
器１０にはB の影響のない信号を入力するので、光ファ
イバセンサのパッシブホモダイン復調における光の偏光
状態の変動によりＯ／Ｅ変換器４の出力の変動を受けず
に、安定した復調出力を得ることができる。
【００１８】第３の実施例 まず、本発明の第３の実施例の原理を説明する。式
（１）に示すように、 C≧πの時、Ccosωc t の位相の
変化が 2π以上となり、Ccosωc + φ(t) の位相変化が
2π以上となるので、出力電圧Ｏの最大値と最小値の差
が常に2Bに等しくなる。C はレーザ２から出力されるFM
光の角周波数偏移及びセンシングファイバとリファレン
スファイバとの光路差に比例するので、これらを変える
ことにより C≧πを満足するようにできる。図５は、 C
がπに等しい場合の出力電圧Ｏの波形図であり、この図
に示すように最大出力電圧がA+B 、最小出力電圧がA-B
であり、出力電圧Ｏの最大値と最小値の差が2Bに等しく
なっているのが分かる。従って、 Cをπラジアン以上に
して、最大出力電圧と最小出力電圧との差2Bをとり、こ
の差の逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力信号に掛け合わせる
ことにより、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号からB を除去
し、これを復調器１０に出力する。
（１）に示すように、 C≧πの時、Ccosωc t の位相の
変化が 2π以上となり、Ccosωc + φ(t) の位相変化が
2π以上となるので、出力電圧Ｏの最大値と最小値の差
が常に2Bに等しくなる。C はレーザ２から出力されるFM
光の角周波数偏移及びセンシングファイバとリファレン
スファイバとの光路差に比例するので、これらを変える
ことにより C≧πを満足するようにできる。図５は、 C
がπに等しい場合の出力電圧Ｏの波形図であり、この図
に示すように最大出力電圧がA+B 、最小出力電圧がA-B
であり、出力電圧Ｏの最大値と最小値の差が2Bに等しく
なっているのが分かる。従って、 Cをπラジアン以上に
して、最大出力電圧と最小出力電圧との差2Bをとり、こ
の差の逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力信号に掛け合わせる
ことにより、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号からB を除去
し、これを復調器１０に出力する。
【００１９】図６は、本発明の第３の実施例を示す干渉
型光ファイバセンサに用いられる位相復調器の構成図で
あり、従来の図２中の要素と共通の要素には共通の符号
が付されている。この干渉型光ファイバセンサ位相復調
器が、従来のものと異なる点は復調器１０の入力側にＯ
／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制御回
路４０を新たに設け、復調器１０には振幅制御された信
号を入力するようにしたことである。振幅制御回路４０
は、乗算器４１、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅の
最大電圧を検出する最大値検出器である最大電圧検出器
４２ａ、及びＯ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅の最小
電圧を検出する最小値検出器である最小電圧検出器４２
ｂを有している。乗算器４１、最大電圧検出器４２ａ、
及び最小電圧検出器４２ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力側
に接続されている。最大電圧検出器４２ａ、及び最小電
圧検出器４２ｂの出力側には、減算器４３が接続され、
更にその出力側には、逆数器４４が接続されている。逆
数器４４の出力側には、乗算器４１が接続されている。
乗算器４１の出力側には、復調器１０が接続されてい
る。
型光ファイバセンサに用いられる位相復調器の構成図で
あり、従来の図２中の要素と共通の要素には共通の符号
が付されている。この干渉型光ファイバセンサ位相復調
器が、従来のものと異なる点は復調器１０の入力側にＯ
／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅を制御する振幅制御回
路４０を新たに設け、復調器１０には振幅制御された信
号を入力するようにしたことである。振幅制御回路４０
は、乗算器４１、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅の
最大電圧を検出する最大値検出器である最大電圧検出器
４２ａ、及びＯ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏの振幅の最小
電圧を検出する最小値検出器である最小電圧検出器４２
ｂを有している。乗算器４１、最大電圧検出器４２ａ、
及び最小電圧検出器４２ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４の出力側
に接続されている。最大電圧検出器４２ａ、及び最小電
圧検出器４２ｂの出力側には、減算器４３が接続され、
更にその出力側には、逆数器４４が接続されている。逆
数器４４の出力側には、乗算器４１が接続されている。
乗算器４１の出力側には、復調器１０が接続されてい
る。
【００２０】次に、図４に示す第３の実施例の干渉型光
ファイバセンサ位相復調器の動作を説明する。信号発生
器１では、変調角周波数ωc の正弦波をレーザ２に出力
する。レーザ２は、変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光
をセンサ３に出力する。センサ３では、センシング光と
リファレンス光とによる干渉光をＯ／Ｅ変換器４に出力
する。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光を式（１）で示
される出力信号Ｏに変換し、乗算器４１，最大電圧検出
器４２ａ及び最小電圧検出器４２ｂに出力する。最大電
圧検出器４２ａでは、出力信号Ｏの最大電圧を検出し、
減算器４３に出力する。最小電圧検出器４２ｂでは、出
力信号Ｏの最小電圧を検出し、減算器４３に出力する。
減算器４３では、出力信号Ｏの最大電圧と最小電圧との
差2Bをとり、逆数器４４に出力する。逆数器４４では、
2Bの逆数1/2Bを乗算器４１に出力する。乗算器４１で
は、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと逆数1/2Bを掛け合わ
せて、式（３１）を復調器１０に出力する。 A/2B+[cos(Ccosωc t+φ(t))]/2 ・・・（31） （３１）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。
ファイバセンサ位相復調器の動作を説明する。信号発生
器１では、変調角周波数ωc の正弦波をレーザ２に出力
する。レーザ２は、変調周波数ωc ／２πのＦＭ変調光
をセンサ３に出力する。センサ３では、センシング光と
リファレンス光とによる干渉光をＯ／Ｅ変換器４に出力
する。Ｏ／Ｅ変換器４では、この干渉光を式（１）で示
される出力信号Ｏに変換し、乗算器４１，最大電圧検出
器４２ａ及び最小電圧検出器４２ｂに出力する。最大電
圧検出器４２ａでは、出力信号Ｏの最大電圧を検出し、
減算器４３に出力する。最小電圧検出器４２ｂでは、出
力信号Ｏの最小電圧を検出し、減算器４３に出力する。
減算器４３では、出力信号Ｏの最大電圧と最小電圧との
差2Bをとり、逆数器４４に出力する。逆数器４４では、
2Bの逆数1/2Bを乗算器４１に出力する。乗算器４１で
は、Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号Ｏと逆数1/2Bを掛け合わ
せて、式（３１）を復調器１０に出力する。 A/2B+[cos(Ccosωc t+φ(t))]/2 ・・・（31） （３１）の第２項からはB がなくなっているため、B が
変動しても復調器１０の出力は安定する。又、第１項は
復調とは無関係であるため、変動しても復調器１０の出
力に影響はない。
【００２１】以上、説明したようにこの第３の実施例で
は以下の利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号の最大
電圧と最小電圧の差の逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力信号
に掛け合わせることにより、復調器１０にはB の影響の
ない信号を入力するので、光ファイバセンサのパッシブ
ホモダイン復調における光の偏光状態の変動によりＯ／
Ｅ変換器４の出力の変動を受けずに、安定した復調出力
を得ることができる。なお、本発明は、上記実施例に限
定されず、種々の変形が可能である。その変形例として
は、例えば次のようなものがある。 （ａ） 第１の実施例の図１の平方根器２７の入力が
（３２）の形になればよいので、以下の算術式(i) 〜(i
ii) を満たす減算器、加算器、及び乗算器を構成すれば
よい。 ±α[sin2 φ(t)+ cos2 φ(t)] ・・・（32） ここでαは定数である。 （ｉ） [(11)-(13)]×(13)-[(12)-(14)]×(12) （ii） [(13)-(11)]×(13)+[(12)-(14)]×(12) (iii） [(11)-(13)]×(13)+[(14)-(12)]×(12) （ｂ） 第１の実施例〜第３の実施例の逆数器２８，３
７，４４と乗算器１９，２９，４１は除算器であっても
よい。 （ｃ） 第１の実施例と第２の実施例の平方根器２７，
３６と逆数器２８，３７の順番を入れ替えてもよい。
は以下の利点がある。Ｏ／Ｅ変換器４の出力信号の最大
電圧と最小電圧の差の逆数をＯ／Ｅ変換器４の出力信号
に掛け合わせることにより、復調器１０にはB の影響の
ない信号を入力するので、光ファイバセンサのパッシブ
ホモダイン復調における光の偏光状態の変動によりＯ／
Ｅ変換器４の出力の変動を受けずに、安定した復調出力
を得ることができる。なお、本発明は、上記実施例に限
定されず、種々の変形が可能である。その変形例として
は、例えば次のようなものがある。 （ａ） 第１の実施例の図１の平方根器２７の入力が
（３２）の形になればよいので、以下の算術式(i) 〜(i
ii) を満たす減算器、加算器、及び乗算器を構成すれば
よい。 ±α[sin2 φ(t)+ cos2 φ(t)] ・・・（32） ここでαは定数である。 （ｉ） [(11)-(13)]×(13)-[(12)-(14)]×(12) （ii） [(13)-(11)]×(13)+[(12)-(14)]×(12) (iii） [(11)-(13)]×(13)+[(14)-(12)]×(12) （ｂ） 第１の実施例〜第３の実施例の逆数器２８，３
７，４４と乗算器１９，２９，４１は除算器であっても
よい。 （ｃ） 第１の実施例と第２の実施例の平方根器２７，
３６と逆数器２８，３７の順番を入れ替えてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、センシングファイバを通過する周波数変調さ
れたセンシング光とリファレンスファイバを通過する周
波数変調されたリファレンス光を干渉させ電気信号に変
換し、該電気信号に基づきセンシング光とリファレンス
光の位相差を復調する位相復調器において、１次高調波
成分抽出器と、２次高調波成分抽出器と、３次高調波成
分抽出器と、４次高調波成分抽出器と、第１の減算器
と、第１の乗算器と、第２の減算器と、第２の乗算器
と、第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力との差又
は和をとる加算器と、平方根器と、平方根器の出力の逆
数と前記電気信号を乗算する演算器とを設け、且つ、１
次高調波成分抽出器〜４次高調波成分抽出器、第１減算
器、第２減算器、第１の乗算器、及び第２の乗算器は、
前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力の信号レベ
ルの最大値が一致するように構成し、該第２の演算器の
出力に基づいて位相差を復調するようにしている。従っ
て、干渉光の偏光状態に左右される項を電気信号から取
り除くことができ、安定して位相復調することができ
る。第２の発明によれば、１次高調波成分抽出器と、２
次高調波成分抽出器と、２乗和演算器と、平方根器と、
平方根器の出力の逆数と前記電気信号とを乗算する演算
器とを設け、且つ前記１次高調波成分抽出器及び２次高
調波成分抽出器は、１次高調波成分抽出器と２次高調波
成分抽出器の出力の信号レベルの最大値が一致するよう
に構成し、演算器の出力に基づいて前記位相差を復調す
るようにしている。従って、干渉光の偏光状態に左右さ
れる項を電気信号から取り除くことができ、安定して位
相復調することができる。第３の発明によれば、センシ
ングファイバを通過する周波数変調されたセンシング光
とリファレンスファイバを通過する周波数変調されたリ
ファレンス光を干渉させ電気信号に変換し、該電気信号
に基づき前記位相差を復調する位相復調器において、電
気信号の最大値を抽出する最大値検出器と、電気信号の
最小値を抽出する最小値検出器と、最大値と前記最小値
との差をとる減算器と、振幅の差の逆数と電気信号とを
掛け合わせる演算器とを、設け該演算器の出力に基づい
て前記位相差を復調するようにしている。従って、干渉
光の偏光状態に左右される項を電気信号から取り除くこ
とができ、安定して位相復調することができる。
によれば、センシングファイバを通過する周波数変調さ
れたセンシング光とリファレンスファイバを通過する周
波数変調されたリファレンス光を干渉させ電気信号に変
換し、該電気信号に基づきセンシング光とリファレンス
光の位相差を復調する位相復調器において、１次高調波
成分抽出器と、２次高調波成分抽出器と、３次高調波成
分抽出器と、４次高調波成分抽出器と、第１の減算器
と、第１の乗算器と、第２の減算器と、第２の乗算器
と、第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力との差又
は和をとる加算器と、平方根器と、平方根器の出力の逆
数と前記電気信号を乗算する演算器とを設け、且つ、１
次高調波成分抽出器〜４次高調波成分抽出器、第１減算
器、第２減算器、第１の乗算器、及び第２の乗算器は、
前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力の信号レベ
ルの最大値が一致するように構成し、該第２の演算器の
出力に基づいて位相差を復調するようにしている。従っ
て、干渉光の偏光状態に左右される項を電気信号から取
り除くことができ、安定して位相復調することができ
る。第２の発明によれば、１次高調波成分抽出器と、２
次高調波成分抽出器と、２乗和演算器と、平方根器と、
平方根器の出力の逆数と前記電気信号とを乗算する演算
器とを設け、且つ前記１次高調波成分抽出器及び２次高
調波成分抽出器は、１次高調波成分抽出器と２次高調波
成分抽出器の出力の信号レベルの最大値が一致するよう
に構成し、演算器の出力に基づいて前記位相差を復調す
るようにしている。従って、干渉光の偏光状態に左右さ
れる項を電気信号から取り除くことができ、安定して位
相復調することができる。第３の発明によれば、センシ
ングファイバを通過する周波数変調されたセンシング光
とリファレンスファイバを通過する周波数変調されたリ
ファレンス光を干渉させ電気信号に変換し、該電気信号
に基づき前記位相差を復調する位相復調器において、電
気信号の最大値を抽出する最大値検出器と、電気信号の
最小値を抽出する最小値検出器と、最大値と前記最小値
との差をとる減算器と、振幅の差の逆数と電気信号とを
掛け合わせる演算器とを、設け該演算器の出力に基づい
て前記位相差を復調するようにしている。従って、干渉
光の偏光状態に左右される項を電気信号から取り除くこ
とができ、安定して位相復調することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の干渉型光ファイバセン
サ位相復調器の構成図である。
サ位相復調器の構成図である。
【図２】従来の干渉型光ファイバセンサ位相復調器の構
成図である。
成図である。
【図３】図２のＯ／Ｅ変換器の出力スペクトラムを示す
図である。
図である。
【図４】本発明の第２の実施例の干渉型光ファイバセン
サ位相復調器の構成図である。
サ位相復調器の構成図である。
【図５】図４のＯ／Ｅ変換器の波形図である。
【図６】本発明の第３の実施例の干渉型光ファイバセン
サ位相復調器の構成図である。
サ位相復調器の構成図である。
１ 信号発生器 ２ レーザ ３ センサ ４ Ｏ／Ｅ変換器 １０ 復調器 １４ａ，１４ｂ 微分器 １７ 積分器 ２０，３０，４０ 振幅制御回路 ２１ａ，１１，３１ 周波数２逓倍器 ２１ｂ 周波数３逓倍器 ２１ｃ 周波数４逓倍器 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，１３ａ，１３ｂ，３
３ａ，３３ｂ ＬＰＦ２４ａ，２４ｂ，２６，４３，１
６ 減算器 １９，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２５ａ，２５
ｂ，２９，３２ａ，３２ｂ，４１，１２ａ，１２ｂ，１
５ａ，１５ｂ 乗算器 ２７，３６ 平方根器 ２８，３７，４４ 逆数器 ３４ａ，３４ｂ ２乗器 ３５ 加算器 ４２ａ 最大電圧検出器 ４２ｂ 最小電圧検出器
３ａ，３３ｂ ＬＰＦ２４ａ，２４ｂ，２６，４３，１
６ 減算器 １９，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２５ａ，２５
ｂ，２９，３２ａ，３２ｂ，４１，１２ａ，１２ｂ，１
５ａ，１５ｂ 乗算器 ２７，３６ 平方根器 ２８，３７，４４ 逆数器 ３４ａ，３４ｂ ２乗器 ３５ 加算器 ４２ａ 最大電圧検出器 ４２ｂ 最小電圧検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/142 10/152 10/18 10/26 10/28 (56)参考文献 特開 昭63−172928（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140829（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−143073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01H 9/00 H04B 10/02 H04B 10/04 H04B 10/06 H04B 10/142 H04B 10/152 H04B 10/18 H04B 10/26 H04B 10/28 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (3)
- 【請求項１】 センシングファイバを通過する周波数変
調されたセンシング光とリファレンスファイバを通過す
る周波数変調されたリファレンス光を干渉させて電気信
号に変換し、該電気信号に基づき該センシング光とリフ
ァレンス光の位相差を復調する位相復調器において、 前記電気信号の１次高調波成分を抽出する１次高調波成
分抽出器と、 前記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次高調波成
分抽出器と、 前記電気信号の３次高調波成分を抽出する３次高調波成
分抽出器と、 前記電気信号の４次高調波成分を抽出する４次高調波成
分抽出器と、 前記１次高調波成分と前記３次高調波成分との間で差を
とる第１の減算器と、 前記第１の減算器の出力と前記３次高調波成分とを掛け
合わせる第１の乗算器と、 前記２次高調波成分と前記４次高調波成分との間で差を
とる第２の減算器と、 前記第２の減算器の出力と前記２次高調波成分とを掛け
合わせる第２の乗算器と、 前記第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力との差又
は和をとる加算器と、前記加算器の出力の平方根をとる
平方根器と、 前記平方根器の出力の逆数と前記電気信号を乗算する演
算器とを設け、 且つ、前記１次、２次、３次、及び４次高調波成分抽出
器と前記第１及び第２の減算器と前記第１及び第２の乗
算器とを、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器の出力
レベルの最大値が一致するように構成し、 前記演算器の出力に基づいて前記位相差を復調するよう
にしたことを特徴とする位相復調器。 - 【請求項２】 センシングファイバを通過する周波数変
調されたセンシング光とリファレンスファイバを通過す
る周波数変調されたリファレンス光を干渉させて電気信
号に変換し、該電気信号に基づき該センシング光とリフ
ァレンス光の位相差を復調する位相復調器において、 前記電気信号の１次高調波成分を抽出する１次高調波成
分抽出器と、 前記電気信号の２次高調波成分を抽出する２次高調波成
分抽出器と、 前記１次高調波成分と前記２次高調波成分との２乗和を
とる２乗和演算器と、 前記２乗和演算器の出力の平方根をとる平方根器と、 前記平方根器の出力の逆数と前記電気信号とを乗算する
演算器とを設け、 且つ、前記１次高調波成分抽出器及び２次高調波成分抽
出器とを、１次高調波成分抽出器と２次高調波成分抽出
器の出力レベルの最大値が一致するように構成し、 前記演算器の出力に基づいて前記位相差を復調するよう
にしたことを特徴とする位相復調器。 - 【請求項３】 センシングファイバを通過する周波数変
調されたセンシング光とリファレンスファイバを通過す
る周波数変調されたリファレンス光との位相差による干
渉光を電気信号に変換し、該電気信号に基づき前記位相
差を復調する位相復調器において、 前記電気信号の最大値を検出する最大値検出器と、 前記電気信号の最小値を検出する最小値検出器と、 前記最大値と前記最小値の差をとる減算器と、 前記減算器の出力の逆数と前記電気信号とを掛け合わせ
る演算器とを設け、 前記演算器の出力に基づいて前記位相差を復調するよう
にしたことを特徴とする位相復調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06042814A JP3124177B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 位相復調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06042814A JP3124177B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 位相復調器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253355A JPH07253355A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3124177B2 true JP3124177B2 (ja) | 2001-01-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP06042814A Expired - Fee Related JP3124177B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 位相復調器 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3124177B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP06042814A patent/JP3124177B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07253355A (ja) | 1995-10-03 |
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