JP3455656B2 - 事故鉄塔位置標定システム - Google Patents
事故鉄塔位置標定システムInfo
- Publication number
- JP3455656B2 JP3455656B2 JP22978097A JP22978097A JP3455656B2 JP 3455656 B2 JP3455656 B2 JP 3455656B2 JP 22978097 A JP22978097 A JP 22978097A JP 22978097 A JP22978097 A JP 22978097A JP 3455656 B2 JP3455656 B2 JP 3455656B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- accident
- tower
- polarization state
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの伝搬
光の偏波状態変化から事故鉄塔位置を標定する事故鉄塔
位置標定システムに係り、特に、温度変化などによる偏
波変動の影響がない事故鉄塔位置標定システムに関する
ものである。
光の偏波状態変化から事故鉄塔位置を標定する事故鉄塔
位置標定システムに係り、特に、温度変化などによる偏
波変動の影響がない事故鉄塔位置標定システムに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】架空送電線の事故鉄塔位置を標定する従
来技術を以下に説明する。
来技術を以下に説明する。
【０００３】鉄塔に事故検出器を設置しておき、事故が
発生したとき事故検出結果を鉄塔下から目視できる目印
を表示するように構成し、巡回員が鉄塔下、即ち地上か
ら目印を視認して事故発生鉄塔を特定する方法がある。
発生したとき事故検出結果を鉄塔下から目視できる目印
を表示するように構成し、巡回員が鉄塔下、即ち地上か
ら目印を視認して事故発生鉄塔を特定する方法がある。
【０００４】また、ＯＰＧＷ（光ファイバ複合架空地
線）内の光ファイバ心線をＯＰＧＷから引き出してお
き、その引き出した部分に事故検出器の出力を受けて曲
げが印加されるように構成し、この曲げにより光ファイ
バに発生する損失をＯＰＧＷ末端に接続したＯＴＤＲに
より検知して事故発生鉄塔を特定する方法もある。
線）内の光ファイバ心線をＯＰＧＷから引き出してお
き、その引き出した部分に事故検出器の出力を受けて曲
げが印加されるように構成し、この曲げにより光ファイ
バに発生する損失をＯＰＧＷ末端に接続したＯＴＤＲに
より検知して事故発生鉄塔を特定する方法もある。
【０００５】しかし、事故検出結果が表示された目印を
巡回員が地上から視認して事故発生鉄塔を特定する方法
では、事故発生鉄塔を確認するために架空送電線ルート
に沿って巡回しなければならず、多大な労力や時間が必
要である。また、事故検出器の出力を受けて光ファイバ
に曲げが印加されるようにし、この曲げにより光ファイ
バに発生する損失をＯＰＧＷ末端に接続したＯＴＤＲに
より検知して事故発生鉄塔を特定する方法では、鉄塔ご
とにＯＰＧＷから光ファイバ心線を引き出さなくてはな
らず、面倒である。
巡回員が地上から視認して事故発生鉄塔を特定する方法
では、事故発生鉄塔を確認するために架空送電線ルート
に沿って巡回しなければならず、多大な労力や時間が必
要である。また、事故検出器の出力を受けて光ファイバ
に曲げが印加されるようにし、この曲げにより光ファイ
バに発生する損失をＯＰＧＷ末端に接続したＯＴＤＲに
より検知して事故発生鉄塔を特定する方法では、鉄塔ご
とにＯＰＧＷから光ファイバ心線を引き出さなくてはな
らず、面倒である。
【０００６】これに対して、本出願人は、鉄塔に設置し
てある事故検出器からの信号を受けた偏波状態変調器で
ＯＰＧＷに衝撃又は振動を印加し、この衝撃又は振動に
よる光ファイバの伝搬光の偏波状態変化を検出すること
により、事故鉄塔位置を標定するシステムを提案してい
る。このシステムでは、事故鉄塔位置を標定するための
労力や時間を大幅に削減することができる。
てある事故検出器からの信号を受けた偏波状態変調器で
ＯＰＧＷに衝撃又は振動を印加し、この衝撃又は振動に
よる光ファイバの伝搬光の偏波状態変化を検出すること
により、事故鉄塔位置を標定するシステムを提案してい
る。このシステムでは、事故鉄塔位置を標定するための
労力や時間を大幅に削減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、衝撃又
は振動を印加する偏波状態変調器（例えば、圧電振動
子）の変調特性は、入力光の偏波状態に強く依存するた
め、光源から偏波状態変調器に至るまでの空間の温度変
化などによる偏波変動によって、偏波変調がかからない
などの変調効率が悪くなる場合が生じる。また、偏波状
態変調器から検出部に至るまでの空間の温度変化などに
よる偏波変動により検出部での検出感度が悪くなる場合
が生じる。
は振動を印加する偏波状態変調器（例えば、圧電振動
子）の変調特性は、入力光の偏波状態に強く依存するた
め、光源から偏波状態変調器に至るまでの空間の温度変
化などによる偏波変動によって、偏波変調がかからない
などの変調効率が悪くなる場合が生じる。また、偏波状
態変調器から検出部に至るまでの空間の温度変化などに
よる偏波変動により検出部での検出感度が悪くなる場合
が生じる。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、温度変化などによる偏波変動の影響がない事故鉄塔
位置標定システムを提供することにある。
し、温度変化などによる偏波変動の影響がない事故鉄塔
位置標定システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、架空送電線に並設されたＯＰＧＷ内の光フ
ァイバにあらかじめ光信号を伝搬させると共に、鉄塔に
設置してある事故検出器からの信号を受けた偏波状態変
調器でＯＰＧＷに衝撃又は振動を印加し、この衝撃又は
振動による光ファイバの伝搬光の偏波状態変化を検出す
ることにより、事故鉄塔位置を標定するシステムにおい
て、上記光ファイバの光源側及び検出器側の両方或いは
いずれかで光ファイバ伝搬光の２つの偏光軸間の位相及
び偏波面の方位を変調するものである。
に本発明は、架空送電線に並設されたＯＰＧＷ内の光フ
ァイバにあらかじめ光信号を伝搬させると共に、鉄塔に
設置してある事故検出器からの信号を受けた偏波状態変
調器でＯＰＧＷに衝撃又は振動を印加し、この衝撃又は
振動による光ファイバの伝搬光の偏波状態変化を検出す
ることにより、事故鉄塔位置を標定するシステムにおい
て、上記光ファイバの光源側及び検出器側の両方或いは
いずれかで光ファイバ伝搬光の２つの偏光軸間の位相及
び偏波面の方位を変調するものである。
【００１０】上記偏波状態変調器として圧電振動子を用
い、この偏波状態変調器をＯＰＧＷの外部に取り付けて
もよい。
い、この偏波状態変調器をＯＰＧＷの外部に取り付けて
もよい。
【００１１】上記偏波状態変調器により設置した鉄塔毎
に異なる周波数で振動を印加し、検出される光信号のス
ペクトルから事故鉄塔を特定してもよい。
に異なる周波数で振動を印加し、検出される光信号のス
ペクトルから事故鉄塔を特定してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１３】本発明の要点は、架空送電線に並設された
ＯＰＧＷ内の光ファイバにあらかじめ光信号を伝搬させ
ると共に、鉄塔に設置してある事故検出器からの信号を
受けた偏波状態変調器でＯＰＧＷにその外部から振動を
周波数ｆm で印加し、この振動による光ファイバの伝搬
光の偏波状態変化を検出することにより、事故鉄塔位置
を標定するシステムにおいて、上記光ファイバの光源側
及び検出器側の両方或いはそのいずれかで光ファイバ伝
搬光の２つの偏光軸間の位相及び偏波面の方位を周波数
ｆS （光源側周波数ｆS1、検出器側周波数ｆS2）で変調
することにより、ｆS1，ｆS2＞ｆm の場合、中心周波数
（ｆS1±ｆm ）、或いは（ｆS2±ｆm ）、或いは（ｆS1
±ｆS2±ｆm ）、或いは（ｆS2±ｆS1±ｆm ）などのス
ペクトル強度信号を検出し、また、ｆS1，ｆS2＜ｆm の
場合、中心周波数（ｆm ±ｆS1）、或いは（ｆm ±
ｆS2）、或いは（ｆm ±ｆS1±ｆS2）、或いは（ｆm ±
ｆS2±ｆS1）などのスペクトル強度信号を検出すること
によって、伝搬光の偏波状態の変化に依存しないで安定
して事故鉄塔位置を標定するものである。
ＯＰＧＷ内の光ファイバにあらかじめ光信号を伝搬させ
ると共に、鉄塔に設置してある事故検出器からの信号を
受けた偏波状態変調器でＯＰＧＷにその外部から振動を
周波数ｆm で印加し、この振動による光ファイバの伝搬
光の偏波状態変化を検出することにより、事故鉄塔位置
を標定するシステムにおいて、上記光ファイバの光源側
及び検出器側の両方或いはそのいずれかで光ファイバ伝
搬光の２つの偏光軸間の位相及び偏波面の方位を周波数
ｆS （光源側周波数ｆS1、検出器側周波数ｆS2）で変調
することにより、ｆS1，ｆS2＞ｆm の場合、中心周波数
（ｆS1±ｆm ）、或いは（ｆS2±ｆm ）、或いは（ｆS1
±ｆS2±ｆm ）、或いは（ｆS2±ｆS1±ｆm ）などのス
ペクトル強度信号を検出し、また、ｆS1，ｆS2＜ｆm の
場合、中心周波数（ｆm ±ｆS1）、或いは（ｆm ±
ｆS2）、或いは（ｆm ±ｆS1±ｆS2）、或いは（ｆm ±
ｆS2±ｆS1）などのスペクトル強度信号を検出すること
によって、伝搬光の偏波状態の変化に依存しないで安定
して事故鉄塔位置を標定するものである。
【００１４】図１に示されるように、本発明の事故鉄塔
位置標定システムは、鉄塔１１（１１ａ，１１ｂ，…，
１１ｚ）を経由させて布設されている架空送電線路（通
電用本線は図示せず）の頂部にはＯＰＧＷ１０が布設さ
れている。ＯＰＧＷ１０の内部には複数の光ファイバが
収容されている。このうちの２本の光ファイバが架空送
電線路の終端の光ファイバ折り返し部１５で接続され、
始端ではそれぞれの光ファイバが標定装置９内の光源側
及び検出部側に接続されている。
位置標定システムは、鉄塔１１（１１ａ，１１ｂ，…，
１１ｚ）を経由させて布設されている架空送電線路（通
電用本線は図示せず）の頂部にはＯＰＧＷ１０が布設さ
れている。ＯＰＧＷ１０の内部には複数の光ファイバが
収容されている。このうちの２本の光ファイバが架空送
電線路の終端の光ファイバ折り返し部１５で接続され、
始端ではそれぞれの光ファイバが標定装置９内の光源側
及び検出部側に接続されている。
【００１５】標定装置９内の光源側は、光源１、偏光子
２、偏波面の方位を変調する偏波面方位変調器３、２つ
の光軸間の偏光成分の位相を変調する偏波位相変調器４
で構成され、標定装置９内の検出部側は、ＯＰＧＷ１０
内の光ファイバを通過中に変調された偏波状態変調光を
更に変調する偏波面方位変調器３’及び偏波位相変調器
４’、その変調光を偏波軸の直交するｘ偏光成分とｙ偏
光成分との強度光に変換する偏光ビームスプリッタ５、
これらの強度光をＯ／Ｅ変換するＯ／Ｅ変換器６ａ，６
ｂ、検出部７、表示部８で構成されている。
２、偏波面の方位を変調する偏波面方位変調器３、２つ
の光軸間の偏光成分の位相を変調する偏波位相変調器４
で構成され、標定装置９内の検出部側は、ＯＰＧＷ１０
内の光ファイバを通過中に変調された偏波状態変調光を
更に変調する偏波面方位変調器３’及び偏波位相変調器
４’、その変調光を偏波軸の直交するｘ偏光成分とｙ偏
光成分との強度光に変換する偏光ビームスプリッタ５、
これらの強度光をＯ／Ｅ変換するＯ／Ｅ変換器６ａ，６
ｂ、検出部７、表示部８で構成されている。
【００１６】一方、ＯＰＧＷ１０には、各鉄塔１１ａ，
１１ｂ，…，１１ｚにて、偏波状態変調器（圧電振動子
など）１２（１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚ）が取り付け
られている。偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２
ｚは、各鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚに設置されて
いる事故検出器１３（１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚ）で
事故を検出した場合に、事故検出器１３ａ，１３ｂ，
…，１３ｚの出力を受けて、ＯＰＧＷ１０に振動又は衝
撃を印加し、ＯＰＧＷ１０内の光ファイバ伝搬光の偏波
状態を変調するようになっている。事故検出器１３ａ，
１３ｂ，…，１３ｚは、従来から用いられている事故電
流により動作する事故検出センサと同じ原理で事故を検
出し、事故を検出した場合に、事故検出信号伝送線１４
（１４ａ，１４ｂ，…，１４ｚ）を介し、偏波状態変調
器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚに事故検出信号を送るよ
うになっている。
１１ｂ，…，１１ｚにて、偏波状態変調器（圧電振動子
など）１２（１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚ）が取り付け
られている。偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２
ｚは、各鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚに設置されて
いる事故検出器１３（１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚ）で
事故を検出した場合に、事故検出器１３ａ，１３ｂ，
…，１３ｚの出力を受けて、ＯＰＧＷ１０に振動又は衝
撃を印加し、ＯＰＧＷ１０内の光ファイバ伝搬光の偏波
状態を変調するようになっている。事故検出器１３ａ，
１３ｂ，…，１３ｚは、従来から用いられている事故電
流により動作する事故検出センサと同じ原理で事故を検
出し、事故を検出した場合に、事故検出信号伝送線１４
（１４ａ，１４ｂ，…，１４ｚ）を介し、偏波状態変調
器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚに事故検出信号を送るよ
うになっている。
【００１７】次に、本発明の事故鉄塔位置標定システム
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【００１８】図２は、偏波面方位変調器３の概念図であ
る。図３は、偏波面方位変調器３の変調特性図であり、
図３（ａ）の横軸は時間、縦軸は電流、図３（ｂ）の横
軸は方位角、縦軸は電流を表す。図４は、偏波位相変調
器４の概念図である。図５は、偏波位相変調器４の変調
特性図であり、図５（ａ）の横軸は時間、縦軸は電圧、
図５（ｂ）の横軸は方位角、縦軸は電圧を表す。図６
は、合成スペクトル強度信号の周波数特性図であり、図
６（ａ）、図６（ｂ）ともに横軸は周波数、縦軸は強度
を表す。
る。図３は、偏波面方位変調器３の変調特性図であり、
図３（ａ）の横軸は時間、縦軸は電流、図３（ｂ）の横
軸は方位角、縦軸は電流を表す。図４は、偏波位相変調
器４の概念図である。図５は、偏波位相変調器４の変調
特性図であり、図５（ａ）の横軸は時間、縦軸は電圧、
図５（ｂ）の横軸は方位角、縦軸は電圧を表す。図６
は、合成スペクトル強度信号の周波数特性図であり、図
６（ａ）、図６（ｂ）ともに横軸は周波数、縦軸は強度
を表す。
【００１９】標定装置９内の光源１からの出射光を、偏
光子２を介して偏波面方位変調器３に入射し、偏波面の
方位を所定の周期で変調する。さらに、この光を偏波位
相変調器４により２つの光軸間の偏光成分の位相を所定
の周期で変調し、ＯＰＧＷ１０内の光ファイバに入射す
る。
光子２を介して偏波面方位変調器３に入射し、偏波面の
方位を所定の周期で変調する。さらに、この光を偏波位
相変調器４により２つの光軸間の偏光成分の位相を所定
の周期で変調し、ＯＰＧＷ１０内の光ファイバに入射す
る。
【００２０】光源１からの出射光である直線偏光の偏波
面方位角ψを、偏波面方位変調器３において周波数ｆS1
（＝ωS1／２π）で変調し、強制的に回転させる。この
ときの変調方法は、例えば図２に示すように、ファラデ
ー素子にコイルを巻き交流電流Ｉ（ｔ）＝ＩH ｓｉｎω
S1ｔ（ωS1＝２πｆS1）を印加し、磁束を発生させて偏
波面方位角ψを変調する方法を使うことができる。
面方位角ψを、偏波面方位変調器３において周波数ｆS1
（＝ωS1／２π）で変調し、強制的に回転させる。この
ときの変調方法は、例えば図２に示すように、ファラデ
ー素子にコイルを巻き交流電流Ｉ（ｔ）＝ＩH ｓｉｎω
S1ｔ（ωS1＝２πｆS1）を印加し、磁束を発生させて偏
波面方位角ψを変調する方法を使うことができる。
【００２１】なお、この偏波面方位角ψは、磁界の強さ
に応じて式（１）で示されるように回転するものであ
る。
に応じて式（１）で示されるように回転するものであ
る。
【００２２】
ψ＝Ｖｅ・Ｈ・ｌ （１）
但し、Ｖｅはベルデ定数（材料によって決まる比例定
数）、Ｈは磁界強度の光軸成分、ｌはファラデー素子の
長さを表す。
数）、Ｈは磁界強度の光軸成分、ｌはファラデー素子の
長さを表す。
【００２３】式（１）及び図３から
【００２４】
【数１】
【００２５】である。
【００２６】この偏波面方位角ψが変調された偏波面変
調光を偏波位相変調器４に入射する。偏波位相変調器４
に入射する偏波面変調光をベクトルで表すと、Ｅｘ，Ｅ
ｙ偏光成分は、式（２）、式（３）となる。
調光を偏波位相変調器４に入射する。偏波位相変調器４
に入射する偏波面変調光をベクトルで表すと、Ｅｘ，Ｅ
ｙ偏光成分は、式（２）、式（３）となる。
【００２７】
【数２】
【００２８】但し、Ａ（ｔ）は、方位変調された光パワ
ーＡ（ｔ）＝ＡｓｉｎωS1ｔ、ωは光の角周波数、φ
（ｔ）は光の位相雑音であり、偏波位相変調器４で位相
変調された出射光は、式（４）、式（５）で表される。
ーＡ（ｔ）＝ＡｓｉｎωS1ｔ、ωは光の角周波数、φ
（ｔ）は光の位相雑音であり、偏波位相変調器４で位相
変調された出射光は、式（４）、式（５）で表される。
【００２９】
【数３】
【００３０】但し、Φx （ｔ）はｘ偏光成分の変調器内
での位相変化、Φy （ｔ）はｙ偏光成分の変調器内で
の位相変化であり、式（６）、式（７）で表される。
での位相変化、Φy （ｔ）はｙ偏光成分の変調器内で
の位相変化であり、式（６）、式（７）で表される。
【００３１】
Φx （ｔ）＝２π／λ・ｎ0
・｛１−１／２・ｎ0 2 ・γ13・Ｖ（ｔ）／ｄ｝・ｌ
（６）
Φy （ｔ）＝２π／λ・ｎe
・｛１−１／２・ｎ0 2 ・γ33・Ｖ（ｔ）／ｄ｝・ｌ
（７）
但し、λは光の波長、ｎ0 は光ファイバ伝搬中の常光線
に対する屈折率、ｎe は光ファイバ伝搬中の異常光線に
対する屈折率、γ13，γ33は電気光学定数（ポッケルス
係数）、ｌは変調器の長さ（ｚ方向；光の伝搬方向）、
ｄは変調器の厚さ（ｙ方向）、Ｖ（ｔ）は変調印加電圧
である。
に対する屈折率、ｎe は光ファイバ伝搬中の異常光線に
対する屈折率、γ13，γ33は電気光学定数（ポッケルス
係数）、ｌは変調器の長さ（ｚ方向；光の伝搬方向）、
ｄは変調器の厚さ（ｙ方向）、Ｖ（ｔ）は変調印加電圧
である。
【００３２】式（６）、式（７）の位相変化により出射
光のｘ，ｙ偏光成分間には、 Φ＝Φx （ｔ）−Φy （ｔ） ＝２π／λ・（ｎe −ｎ0 ）・１−π／λ ・（ｎ0 3 γ13−ｎ0 3 γ33）・Ｖ（ｔ）／ｄ・ｌ （８） なるリターデーション（位相差）が導入される。式
（８）の第１項は自然複屈折による残留リターデーショ
ンであり、第２項が印加電圧によるリターデーションで
ある。
光のｘ，ｙ偏光成分間には、 Φ＝Φx （ｔ）−Φy （ｔ） ＝２π／λ・（ｎe −ｎ0 ）・１−π／λ ・（ｎ0 3 γ13−ｎ0 3 γ33）・Ｖ（ｔ）／ｄ・ｌ （８） なるリターデーション（位相差）が導入される。式
（８）の第１項は自然複屈折による残留リターデーショ
ンであり、第２項が印加電圧によるリターデーションで
ある。
【００３３】偏波位相変調器４では、式（８）の第２項
におけるＶ（ｔ）（＝ＶI ｓｉｎωS1ｔ）を変調し、例
えば図４のような構成で、偏波面方位変調器３で方位変
調された後の光の位相変調を行う。但し、印加電圧の振
幅ＶI は、リターデーション（位相差）Φに比例するも
のであり、印加電圧によりΦは０〜πの間で周期的に変
化する（図５参照）。
におけるＶ（ｔ）（＝ＶI ｓｉｎωS1ｔ）を変調し、例
えば図４のような構成で、偏波面方位変調器３で方位変
調された後の光の位相変調を行う。但し、印加電圧の振
幅ＶI は、リターデーション（位相差）Φに比例するも
のであり、印加電圧によりΦは０〜πの間で周期的に変
化する（図５参照）。
【００３４】このようにして、あらかじめ標定装置９内
の光源１にて偏波面の方位及び位相変調された光を、Ｏ
ＰＧＷ内の光ファイバに入射させておく。ＯＰＧＷ１０
に取り付けられた偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，
１２ｚが、事故検出信号伝送線１４で接続している事故
検出器１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚの信号を受けて、Ｏ
ＰＧＷ１０に振動を印加し、その中の光ファイバ伝搬光
の偏波状態を変調する。
の光源１にて偏波面の方位及び位相変調された光を、Ｏ
ＰＧＷ内の光ファイバに入射させておく。ＯＰＧＷ１０
に取り付けられた偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，
１２ｚが、事故検出信号伝送線１４で接続している事故
検出器１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚの信号を受けて、Ｏ
ＰＧＷ１０に振動を印加し、その中の光ファイバ伝搬光
の偏波状態を変調する。
【００３５】事故検出器１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚの
信号を受けて偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２
ｚである圧電振動子などを駆動する周波数ｆm は、各鉄
塔ごと（偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚご
と）に異なる値ｆm0，ｆm1，ｆm2，…，ｆmnにすること
により、各鉄塔の位置を標定可能なようにしてある。
信号を受けて偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２
ｚである圧電振動子などを駆動する周波数ｆm は、各鉄
塔ごと（偏波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚご
と）に異なる値ｆm0，ｆm1，ｆm2，…，ｆmnにすること
により、各鉄塔の位置を標定可能なようにしてある。
【００３６】従って、標定装置９内の光源１から出射
し、偏波面の方位及び位相変調された光（ｆS1）は、更
に、周波数ｆm で変調されることになる。
し、偏波面の方位及び位相変調された光（ｆS1）は、更
に、周波数ｆm で変調されることになる。
【００３７】上記偏波状態が変調された光は、偏波状態
変調器１２〜偏光ビームスプリッタ５間の偏波変動を回
避するため、再度、光源側で偏波状態を変調したと同様
に、標定装置９内の検出部側の偏波面方位変調器３’及
び偏波位相変調器４’で方位、位相変調（ｆS2）され、
偏光ビームスプリッタ５で偏波軸の直交するｘ偏光成分
とｙ偏光成分とに分けられ、Ｏ／Ｅ変換器６ａ，６ｂに
入射され、電気信号に変換され、信号検出器７に入力さ
れた後、各周波数毎の合成スペクトル強度信号として表
示器８に入力される。
変調器１２〜偏光ビームスプリッタ５間の偏波変動を回
避するため、再度、光源側で偏波状態を変調したと同様
に、標定装置９内の検出部側の偏波面方位変調器３’及
び偏波位相変調器４’で方位、位相変調（ｆS2）され、
偏光ビームスプリッタ５で偏波軸の直交するｘ偏光成分
とｙ偏光成分とに分けられ、Ｏ／Ｅ変換器６ａ，６ｂに
入射され、電気信号に変換され、信号検出器７に入力さ
れた後、各周波数毎の合成スペクトル強度信号として表
示器８に入力される。
【００３８】図６（ａ）には、ｆS1，ｆS2＞ｆm の場合
の周波数（ｆS1±ｆm0）、（ｆS1±ｆm1）の合成スペク
トル強度信号を示す。図６（ｂ）には、ｆS1，ｆS2＜ｆ
m の場合の周波数（ｆm0±ｆS1）、（ｆm1±ｆS1）の合
成スペクトル強度信号を示す。これらの図６（ａ）及び
図６（ｂ）は、光源側で光ファイバ伝搬光の偏波面の方
位や２つの光軸間の位相を周波数ｆS1で変調したスペク
トル成分のみしか表示していない。検出部側で光ファイ
バ伝搬光の偏波面の方位や２つの光軸間の位相を周波数
ｆS2で変調したスペクトル成分は割愛した。
の周波数（ｆS1±ｆm0）、（ｆS1±ｆm1）の合成スペク
トル強度信号を示す。図６（ｂ）には、ｆS1，ｆS2＜ｆ
m の場合の周波数（ｆm0±ｆS1）、（ｆm1±ｆS1）の合
成スペクトル強度信号を示す。これらの図６（ａ）及び
図６（ｂ）は、光源側で光ファイバ伝搬光の偏波面の方
位や２つの光軸間の位相を周波数ｆS1で変調したスペク
トル成分のみしか表示していない。検出部側で光ファイ
バ伝搬光の偏波面の方位や２つの光軸間の位相を周波数
ｆS2で変調したスペクトル成分は割愛した。
【００３９】ｆS1，ｆS2＞ｆm の場合、図６（ａ）に示
される中心周波数（ｆS1±ｆm ）、或いは（ｆS2±
ｆm ）（図示せず）、或いは（ｆS1±ｆS2±ｆm ）（図
示せず）、或いは（ｆS2±ｆS1±ｆm ）（図示せず）な
どのスペクトル強度信号を検出し、ｆS1，ｆS2＜ｆm の
場合、中心周波数（ｆm ±ｆS1）、或いは（ｆm ±
ｆS2）（図示せず）、或いは（ｆm ±ｆS1±ｆS2）（図
示せず）、或いは（ｆm ±ｆS2±ｆS1）（図示せず）な
どのスペクトル強度信号を検出することによって、各偏
波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚの位置、すな
わち各鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚの位置を検出可
能である。
される中心周波数（ｆS1±ｆm ）、或いは（ｆS2±
ｆm ）（図示せず）、或いは（ｆS1±ｆS2±ｆm ）（図
示せず）、或いは（ｆS2±ｆS1±ｆm ）（図示せず）な
どのスペクトル強度信号を検出し、ｆS1，ｆS2＜ｆm の
場合、中心周波数（ｆm ±ｆS1）、或いは（ｆm ±
ｆS2）（図示せず）、或いは（ｆm ±ｆS1±ｆS2）（図
示せず）、或いは（ｆm ±ｆS2±ｆS1）（図示せず）な
どのスペクトル強度信号を検出することによって、各偏
波状態変調器１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚの位置、すな
わち各鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚの位置を検出可
能である。
【００４０】上記実施形態では、光源側周波数ｆS1と検
出器側周波数ｆS2とが異なる周波数ものとしたが、ｆS1
＝ｆS2（＝ｆS とする）とした同じ周波数であっても良
い。そのときは、ｆS ＞ｆm の場合、中心周波数（ｆS
±ｆm ）、或いは（２ｆS ±ｆm ）などのスペクトル強
度信号を検出し、ｆS ＜ｆm の場合、中心周波数（ｆm
±ｆS ）、或いは（ｆm ±２ｆS ）などのスペクトル強
度信号を検出することによって、各偏波状態変調器１２
ａ，１２ｂ，…，１２ｚの位置、すなわち各鉄塔１１
ａ，１１ｂ，…，１１ｚの位置を検出可能である。
出器側周波数ｆS2とが異なる周波数ものとしたが、ｆS1
＝ｆS2（＝ｆS とする）とした同じ周波数であっても良
い。そのときは、ｆS ＞ｆm の場合、中心周波数（ｆS
±ｆm ）、或いは（２ｆS ±ｆm ）などのスペクトル強
度信号を検出し、ｆS ＜ｆm の場合、中心周波数（ｆm
±ｆS ）、或いは（ｆm ±２ｆS ）などのスペクトル強
度信号を検出することによって、各偏波状態変調器１２
ａ，１２ｂ，…，１２ｚの位置、すなわち各鉄塔１１
ａ，１１ｂ，…，１１ｚの位置を検出可能である。
【００４１】周波数ｆm0，ｆm1，ｆm2，…，ｆmnは、予
め鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚ毎に決めておいたＯ
ＰＧＷ１０に取り付ける偏波状態変調器１２ａ，１２
ｂ，…，１２ｚである圧電振動子の駆動周波数（発信周
波数）であり、検出部７で事故の起きた（事故検出器１
３の動作した）鉄塔１１の位置を標定することができ
る。
め鉄塔１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚ毎に決めておいたＯ
ＰＧＷ１０に取り付ける偏波状態変調器１２ａ，１２
ｂ，…，１２ｚである圧電振動子の駆動周波数（発信周
波数）であり、検出部７で事故の起きた（事故検出器１
３の動作した）鉄塔１１の位置を標定することができ
る。
【００４２】例えば、図６（ａ）のように周波数（ｆS1
±ｆm1）或いは図６（ｂ）のように周波数（ｆm1±
ｆS1）にスペクトルが出現すれば、１番目の鉄塔に事故
が起きた（事故検出器が動作した）と判断できる。
±ｆm1）或いは図６（ｂ）のように周波数（ｆm1±
ｆS1）にスペクトルが出現すれば、１番目の鉄塔に事故
が起きた（事故検出器が動作した）と判断できる。
【００４３】なお、上記実施形態では、光源側及び検出
器側の両方で光ファイバの伝搬光の偏波面の方位や２つ
の光軸間の位相を周波数ｆS1及びｆS2で変調したが、偏
波状態変調器〜信号検出器までの間に温度変化などによ
る外乱等の偏波変動の影響を受けにくい場合、偏波状態
変調（方位及び位相変調）は光源側のみで行ってもよい
し、また、光源〜偏波状態変調器までの間に温度変化な
どによる偏波変動の影響を受けず、変換効率が良い場合
には、偏波状態変調（方位及び位相変調）は検出器側の
みで行ってもよい。
器側の両方で光ファイバの伝搬光の偏波面の方位や２つ
の光軸間の位相を周波数ｆS1及びｆS2で変調したが、偏
波状態変調器〜信号検出器までの間に温度変化などによ
る外乱等の偏波変動の影響を受けにくい場合、偏波状態
変調（方位及び位相変調）は光源側のみで行ってもよい
し、また、光源〜偏波状態変調器までの間に温度変化な
どによる偏波変動の影響を受けず、変換効率が良い場合
には、偏波状態変調（方位及び位相変調）は検出器側の
みで行ってもよい。
【００４４】また、上記実施形態では、光源側及び検出
器側の両方或いはいずれかで光ファイバ伝搬光の偏波状
態変調に方位及び位相変調の両方を用いたが、偏波面の
方位を変化させなくてもよい環境では、２つの偏光軸間
の位相を変調するのみでよいし、偏波の位相を変化させ
なくてもよい環境では、偏波面の方位を変調するのみで
よい。
器側の両方或いはいずれかで光ファイバ伝搬光の偏波状
態変調に方位及び位相変調の両方を用いたが、偏波面の
方位を変化させなくてもよい環境では、２つの偏光軸間
の位相を変調するのみでよいし、偏波の位相を変化させ
なくてもよい環境では、偏波面の方位を変調するのみで
よい。
【００４５】本発明は、予め光ファイバ伝搬光を方位及
び位相変調することによって、偏波状態変調器における
入力光偏波状態依存性が軽減化される。即ち、光源から
偏波状態変調器までの間の温度変化などによる偏波変動
が偏波状態変調器での変換効率に与える影響を抑制で
き、さらに、偏波状態変調器から検出器までの間の温度
変化などによる検出器での検出感度に与える影響を抑制
でき、光ファイバ伝搬光の偏波状態の変化に依存しない
で安定して事故鉄塔位置を標定することができる。
び位相変調することによって、偏波状態変調器における
入力光偏波状態依存性が軽減化される。即ち、光源から
偏波状態変調器までの間の温度変化などによる偏波変動
が偏波状態変調器での変換効率に与える影響を抑制で
き、さらに、偏波状態変調器から検出器までの間の温度
変化などによる検出器での検出感度に与える影響を抑制
でき、光ファイバ伝搬光の偏波状態の変化に依存しない
で安定して事故鉄塔位置を標定することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４７】（１）温度変化などの環境変化が検出の性
能に影響を与えないので、信頼性の高い事故鉄塔位置標
定システムが提供できる。
能に影響を与えないので、信頼性の高い事故鉄塔位置標
定システムが提供できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す事故鉄塔位置標定シ
ステムの構成図である。
ステムの構成図である。
【図２】本発明に用いる偏波面方位変調器の概念図であ
る。
る。
【図３】図２の偏波面方位変調器の変調特性図である。
【図４】本発明に用いる偏波位相変調器の概念図であ
る。
る。
【図５】図４の偏波位相変調器の変調特性図である。
【図６】本発明で検出される合成スペクトル強度信号の
周波数特性図である。
周波数特性図である。
３ 偏波面方位変調器
４ 偏波位相変調器
９ 標定装置
１０ ＯＰＧＷ
１１，１１ａ，１１ｂ，…，１１ｚ 鉄塔
１２，１２ａ，１２ｂ，…，１２ｚ 偏波状態変調器
１３，１３ａ，１３ｂ，…，１３ｚ 事故検出器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 荒木 邦行
静岡県掛川市垂木2190−58
(72)発明者 高瀬 英一郎
静岡県掛川市下俣南２−２−９
(72)発明者 中田 滋生
静岡県藤枝市小石川町三丁目10−18
(72)発明者 中村 晃之
茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日
立電線株式会社 オプトロシステム研究
所内
(56)参考文献 特開 平10−177055（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−126895（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−307896（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 31/08 - 31/11
Claims (3)
- 【請求項１】 架空送電線に並設されたＯＰＧＷ内の光
ファイバにあらかじめ光信号を伝搬させると共に、鉄塔
に設置してある事故検出器からの信号を受けた偏波状態
変調器でＯＰＧＷに衝撃又は振動を印加し、この衝撃又
は振動による光ファイバの伝搬光の偏波状態変化を検出
することにより、事故鉄塔位置を標定するシステムにお
いて、上記光ファイバの光源側及び検出器側の両方或い
はいずれかで光ファイバ伝搬光の２つの偏光軸間の位相
及び偏波面の方位を変調することを特徴とする事故鉄塔
位置標定システム。 - 【請求項２】 上記偏波状態変調器として圧電振動子を
用い、この偏波状態変調器をＯＰＧＷの外部に取り付け
ることを特徴とする請求項１記載の事故鉄塔位置標定シ
ステム。 - 【請求項３】 上記偏波状態変調器により設置した鉄塔
毎に異なる周波数で振動を印加し、検出される光信号の
スペクトルから事故鉄塔を特定することを特徴とする請
求項１又は２記載の事故鉄塔位置標定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22978097A JP3455656B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 事故鉄塔位置標定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22978097A JP3455656B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 事故鉄塔位置標定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164430A JPH1164430A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3455656B2 true JP3455656B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=16897565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22978097A Expired - Fee Related JP3455656B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 事故鉄塔位置標定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455656B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104655987A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-05-27 | 武汉大学 | 一种基于opgw光偏振态的输电线路雷击点定位新方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101100969B1 (ko) | 2010-07-23 | 2011-12-29 | 한국전력공사 | 배전선로의 단선 검출 장치 및 그 방법 |
| CN103776492B (zh) * | 2014-01-27 | 2016-09-07 | 国家电网公司 | Opgw状态监测系统 |
| CN103837797B (zh) * | 2014-03-12 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种光纤复合架空地线雷击辨别与定位方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126895A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-21 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 架空送電線の故障点検知方法 |
| JP3147616B2 (ja) * | 1993-02-26 | 2001-03-19 | 日立電線株式会社 | 分布型導波路センサ |
| JP3386966B2 (ja) * | 1996-12-17 | 2003-03-17 | 中部電力株式会社 | 架空送電線の事故検出位置標定システム |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22978097A patent/JP3455656B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104655987A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-05-27 | 武汉大学 | 一种基于opgw光偏振态的输电线路雷击点定位新方法 |
| CN104655987B (zh) * | 2015-02-28 | 2017-08-11 | 武汉大学 | 一种基于opgw光偏振态的输电线路雷击点定位新方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1164430A (ja) | 1999-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hotate et al. | Measurement of Brillouin Gain Spectrum Distribution along an Optical Fiber Using a Correlation-Based Technique--Proposal, Experiment and Simulation-- | |
| US7499177B2 (en) | Apparatus and method for using a counter-propagating signal method for locating events | |
| Grattan et al. | Optical current sensor technology | |
| CA1276274C (en) | Fiber optic rotation sensor utilizing high birefringence fiber and having reduced intensity type phase errors | |
| US5046848A (en) | Fiber optic detection system using a Sagnac interferometer | |
| US4495411A (en) | Fiber optic sensors operating at DC | |
| EP0474389A1 (en) | Fiber-optic gyroscope | |
| US20120224169A1 (en) | Optical fiber vibration sensor | |
| JP2863009B2 (ja) | 共振器光ファイバ・ジャイロスコープのカー効果誤差の削減 | |
| EP1114980B1 (en) | Phase modulation error reduction | |
| JPH07503070A (ja) | 光ファイバ・ジャイロスコープ変調誤差減少 | |
| US6563589B1 (en) | Reduced minimum configuration fiber optic current sensor | |
| US5602642A (en) | Magnetically insensitive fiber optic rotation sensor | |
| US6166816A (en) | Combination fiber optic current/voltage sensor | |
| JP3939350B2 (ja) | 干渉光ファイバ・ジャイロスコープにおける光強度平衡 | |
| CA2371992A1 (en) | Fiber optic difference current sensor | |
| EP0696739B1 (en) | Optical sensor | |
| JP3386966B2 (ja) | 架空送電線の事故検出位置標定システム | |
| JP3455656B2 (ja) | 事故鉄塔位置標定システム | |
| EP0476673B1 (en) | Fiber optic gyro | |
| JPH04503111A (ja) | 光フアイバジヤイロスコープ複数変調器位相差制御装置 | |
| US7102757B2 (en) | Current measurement method and device based on a fiber optic in-line Sagnac interferometer | |
| JP3308897B2 (ja) | 電流測定方法及び光電流センサ | |
| JPH09264939A (ja) | 偏波無依存型物理量計測方法 | |
| JP3179316B2 (ja) | 光センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |