JP5060310B2 - 事象の位置を決定するための、対向伝搬信号を使用した装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、警備された建物への侵入または破損もしくは建造物に関連する他の事象（event）等の事象の位置を決定する方法および装置に関する。

事象の位置を決定するための装置および方法が、本願出願人の特許文献１および２に開示されている。これらの２つの特許の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
特許文献１および２で使用されるシステムは、対向伝搬信号が提供されるMach Zehnder（ＭＺ）干渉計を利用している。事象によって引き起こされる摂動が加わった信号の時差を測定することにより、Mach Zehnder干渉計により形成された感知装置に沿った事象の位置を決定することができる。

このように、事象がシステムのＭＺセンサ部分に摂動を起こさせる場合、検出器における対向伝搬信号の到着時刻の差を使用して、ＭＺセンサに対する摂動の正確な位置を計算することができる。この種のセンサは、国境警備やインフラストラクチュアのセキュリティの用途に適用することができ、典型的な感知長さは５０ｋｍを超える。
米国特許第６６２１９４７号 米国特許第６７７８７１７号

本発明の目的は、事象のより正確な位置を与えることができるように特許文献１および２に開示されたシステムおよび方法を改良することにある。

本発明は妨害を検出および位置決定するための装置であって、
少なくとも１つの光源と；
少なくとも１つの光導波路を備えた光学システムと、光導波路は少なくとも１つの検出領域を有し、同検出領域において、光源からの光学信号が導波管の検出領域を通って対向伝搬光学チャンネルに沿って移動しているときに、妨害が生じ、同光学信号に影響を及し得ることと；
光源と光学システムの間の少なくとも１つのビームセパレータであって、少なくとも２つの対向伝搬光学チャンネルの各々に対する光導波路へ少なくとも２つのビームを結合させるビームセパレータと；
前記対向伝搬光学チャンネルの光学特性を管理するよう動作可能な少なくとも１つの偏光コントローラであって、光学信号の少なくとも一つが検出領域に向かって伝搬するときの同光学信号の少なくとも１つの光学特性を調節する偏光コントローラと；
光導波路に結合され、検出領域を横断した後の光学信号に反応する少なくとも１つの検出器と；
検出器に結合され、妨害の影響が検出器で現われる時差から検出領域における妨害の位置を決定するよう動作可能なデータ処理ユニットと；
光学システムおよび少なくとも１つの偏光コントローラに結合されたフィードバック制御と、フィードバック制御および偏光コントローラは、
対向伝搬光学チャンネルに沿った偏光位相変換の所定の関係を求めること、
ビームの干渉位置におけるピーク振動の強度を最大限にすること、および
対向伝搬チャンネルに対する前記偏光変換間のバランスを試験および調節の内の一方を行うために偏光の入力状態を変更すること、
の少なくともいずれか一つを行うことにより、信号雑音比を最大限にし、かつ前記時差に対する偏光の寄与を最小限にするように構成されていることと；
を備えた装置を提供する。

本発明はまた、妨害を検出および位置決定する方法であって、
少なくとも１つの光源から検出器まで対向伝搬光学チャンネルに沿って伝搬する光学信号に影響を及ぼすために、妨害が生じ得る少なくとも１つの検出領域に沿って延びる少なくとも１つの光導波路を備えた光学システムを確立すること；
少なくとも２つのビームを、少なくとも１つの光源から分離させ、対向伝搬光学チャンネルの各々に結合させること；
検出領域に向かって少なくとも１つの光学信号が伝搬している間に同光学信号の光学特性を変更すべく、偏光コントローラを使用して対向伝搬光学チャンネルの光学特性を管理すること；
検出領域を横断した後の光学信号を検出し、検出領域を横断した後にそれぞれの対向伝搬チャンネルに妨害の影響が現われる時差を決定すること；
前記時差を計算し、妨害が生じた検出領域中の場所を位置決定すること；
前記光学特性を管理することは、偏光コントローラに制御信号を与えることを含み、前記偏光コントローラは、
対向伝搬光学チャンネルに沿った偏光位相変換の所定の関係を求めること、
ビームの干渉位置におけるピーク振動の強度を最大限にすること、および
対向伝搬チャンネルに対する前記偏光変形間のバランスを試験および調節の内の一方を行うために偏光の入力状態を偏光すること、
の少なくともいずれか一つを行うことにより、信号雑音比を維持し、偏光の影響により引き起こされる時差に対する寄与を最小限にすること；
を含む方法を提供する。

本発明はまた、少なくとも１つの光源から検出器まで対向伝搬光学チャンネルに沿って伝搬する光学信号に影響を及ぼす、妨害が生じ得る少なくとも１つの検出領域に沿って延びる少なくとも１つの光導波路を備えた光学システムに影響を及ぼす妨害を検出および位置決定する改良された方法であって、少なくとも２つのビームを、少なくとも１つの光源から分離させ、対向伝搬光学チャンネルの各々に結合させ、ビームが検出領域を横断した後で妨害の影響を検出し、検出領域における妨害位置を計算するために時差を決定し、
検出領域に向かって少なくとも１つの光学信号が伝搬している間に同光学信号の光学特性を変更すべく、偏光コントローラを使用して対向伝搬光学チャンネルの光学特性を管理すること；前記管理することは、偏光コントローラに制御信号を与えることを含み、前記偏光コントローラは、
対向伝搬光学チャンネルに沿った偏光位相変換の所定の関係を求めること、
ビームの干渉位置におけるピーク振動の強度を最大限にすること、および
対向伝搬チャンネルに対する前記偏光変形間のバランスを試験および調節の内の一方を行うために偏光の入力状態を偏光すること、
の少なくともいずれか一つを行うことにより、信号雑音比を維持し、偏光の影響により引き起こされる時差に対する寄与を最小限にすること；
を含む方法を提供する：
本発明はさらに、事象の位置を決定するための装置であって、
光源と；
光が導波管に沿って双方向に伝搬し、それにより導波管において対向伝搬光学信号を提供するように、光源から光を受け取る導波管と、導波管は、対向伝搬光学信号を有することができるか、導波管に沿って伝搬し続けるよう修正された対向伝搬光学信号を提供すべく事象により引き起こされるか事象を示す外部パラメータにより修正または影響される前記対向伝搬光学信号の何らかの特性を有することができることと；
パラメータによって影響を受ける前記修正された対向伝搬光学信号を検出し、および事象の位置を決定するために修正された対向伝搬光学信号の受け取り間の時差を決定するための検出器手段と；
信号の振幅および位相が一致するように対向伝搬光学信号の偏光状態を制御するコントローラと；
導波管は、対向伝搬信号を受け取るための第１アームおよび対向伝搬信号を受け取るための第２アームを備え、第１アームと第２アームがMach Zehnder干渉計を形成すること；を備える装置を提供する。

対向伝搬信号の振幅および位相を一致させることにより、容易に検出される検出器の出力干渉縞（fringe）が生成され、したがって、２つの修正対向伝搬検出器の受け取り間の時差が正確に記録され、それにより事象の位置が正確に決定される。これは、システムと方法の感度をも改善する。

本発明の好ましい実施形態では、対向伝搬信号の入射偏光状態が、最大出力干渉縞を達成するように制御される。しかしながら、別の実施形態では、振幅と位相が一致した出力を生じさせるが干渉縞の可視度が最大より小さい偏光状態も利用可能である。

好ましくは、制御ユニットは検出器手段、各対向伝搬信号に対する偏光コントローラ、および光源を含む。
好ましくは、検出器は、対向伝搬信号の一方に対する第１の検出器と、対向伝搬信号の他方に対する第２の検出器とを備える。

好ましくは、光源は、Bragg回折格子を有するレーザ光源と、Bragg回折格子を制御することにより対向伝搬信号を生成すべくレーザからの光信号出力の波長を変更する調整装置とを備える。

好ましくは、制御ユニットは、検出器から出力を受け取ると共に、事象を示しかつ事象の位置を決定すべく出力を処理するプロセッサを備える。
１実施形態では、プロセッサは偏光制御ドライバに結合され、偏光制御ドライバは偏光コントローラを制御することにより光源からMach Zehnder干渉計の第１アームと第２アームに与えられる信号の偏光を設定し、順に対向伝搬信号の偏光をセットするために、偏光コントローラに結合される。

好ましくは、検出器は、検出器によって検出される対向伝搬信号をモニタするMach Zehnder出力モニタに接続され、その結果、検出器により修正対向伝搬信号が検出される場合に、ＭＺ出力はプロセッサによって処理されるよう検出器によりそれらの信号の検出を決定する。

本発明の１実施形態では、Mach Zehnder干渉計の第１アームとMach Zehnder干渉計の第２アームが長さの不一致を有するように、第１のアームと第２のアームは長さが異なっており、制御ユニットは、ＭＺアームの間の位相差のディザを生成し、順にＭＺのドリフト出力で人工干渉縞を生成すべく、光源からの出力を波長ディザするよう光源を制御するディザ信号生成要素をさらに備える。

好ましくは、ディザ信号要素は、人工干渉縞を生成するために少なくとも３６０°だけＭＺアーム間の位相差をディザし、その結果Mach Zehnderの動作点のドリフト出力は常にその真の干渉縞可視度を示す。

本発明はまた、事象の位置を決定する方法であって、
光が導波管に沿って双方向に伝搬し、それにより導波管において対向伝搬光学信号を提供するように、光を導波管内へ入射する工程であって、導波管は、対向伝搬光学信号を有することができるか、導波管に沿って伝搬し続けるよう修正された対向伝搬光学信号を提供すべく事象により引き起こされる外部パラメータにより修正または影響される前記対向伝搬光学信号の何らかの特性を有することができる工程と；
事象が起こったときに外部パラメータによって影響を受ける前記修正対向伝搬光学信号の両方が検出されるように、修正対向伝搬光学信号を実質的に連続してかつ同時にモニタする工程と；
事象の位置を決定するために修正信号の検出間の時差を決定する工程と；
対向伝搬光学信号が移動する第１アームと対向伝搬光学信号が移動する第２アームとを有するMach Zehnder干渉計として導波管を形成する工程と；
導波管から振幅と位相が一致した対向伝搬信号を提供するよう、導波管内に入力される対向伝搬光学信号の偏光状態を制御する工程と；
を含む方法を提供する。

好ましくは、対向伝搬信号の偏光状態は、最大出力干渉縞を達成する導波管からの振幅および位相が一致した対向伝搬信号を提供する。しかしながら、別の実施形態では、偏光状態の制御は位相が一致するが最大よりも小さい干渉縞が与えられるようなものであってもよい。

好ましくは、偏光状態を制御する工程は、実質的に強度ゼロ状態または対向伝搬信号の最大状態を検出すべくMach Zehnder干渉計からの対向伝搬光学信号をモニタしている間に、対向伝搬信号の入射偏光状態を無作為に変更することと、実質的にゼロまたは実質的に最大の強度を提供する入射偏光を選択することとを含む。

１実施形態では、偏光状態を決定するための干渉縞は人為的に作成される。
好ましくは、人為的に作成される干渉縞は、光源の波長をディザまたは変調し、Mach Zehnder干渉計の第１アームと第２アームの間の光路長の不一致を提供することにより作成される。

１実施形態では、偏光状態を制御する工程は、偏光コントローラを制御することにより、位相が一致した対向伝搬出力信号を提供すべく光源から双方向Mach Zehnder干渉計の各入力に供給される信号の入射偏光状態を設定することを含む。

好ましくは、レーザ光源の波長は、人工干渉縞を生成するよう３６０°だけＭＺアーム間の位相差をディザすることにつながる量だけディザされ、その結果、ドリフト動作点で、Mach Zehnderの対向伝搬出力は常にその真の干渉縞可視度を示す。

以下、好ましい実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１を参照すると、従来の単一方向ＭＺの２つの出力（図３に示される）は、相補的であり、環境上の影響および他の影響により、時間とともにほぼシヌソイドの様式でドリフトおよび変化する。両ＭＺ出力の強度の最大の可能な振幅すなわち干渉縞の可視度（fringe visibility）は、ＭＺ干渉計のアームにおける干渉信号の偏光状態の配列に関連し得
る。入力されたリードファイバにおける光信号の偏光を制御することにより、干渉信号の偏光状態の配列は制御することが可能であり、従って、ＭＳの干渉縞の可視度も制御することが可能である。実際、単一方向ＭＺの出力の干渉縞の可視度が最大の接近した統一値（approaching unity）をとるＭＺの入力リードファイバには２つの可能な偏光状態が存
在する。これは単一方向ＭＺに関して、最大の干渉縞入射偏光状態を例証するポアンカレ球を使用して図２に示される。

図２に示されるように、ＭＺ １０の入力には２つの固有の偏光状態が存在し、これに対し従来の単一方向ＭＺのいずれの出力も最大の干渉縞の可視度を有する。ポアンカレ球にプロットされた場合、それらの２つの偏光状態は正反対に位置する。

図４に関して、本願発明者は、双方向ＭＺ １０を各伝搬方向について１つの２つの別個の単一方向ＭＺとして取り扱うことができることを実験的に示した。しかしながら、２つの対向伝搬ＭＺは完全には独立しておらず、実際には偏光に関連する重要な挙動を共有する。

双方向ＭＺの対向伝搬出力も、同様にドリフトおよび変化する。各方向について、ＭＺ出力が最大出力干渉縞を達成する２つの入射偏光状態がやはり存在する。これらの入射偏光状態のいずれか一方を選択すると、従来のＭＺについては最大出力干渉縞、従って最大の感度が達成されるが、事象の位置決定のために双方向ＭＺが使用された場合には各方向について入射偏光状態を選択することが重要な意味を有する。これについて議論するため、各方向について１つのＭＺ出力だけが使用される（ＣＷ_outとＣＣＷ_out）と仮定する。

最大の干渉縞の可視度を達成する方向ごとに２つの可能な入射偏光状態が存在するとすれば、双方向について最大出力干渉縞の可視度を同時に達成する対向伝搬入射偏光状態の可能なペアは４つあることになる。

図４に示された双方向ＭＺ １０は、ＭＺセンサにファイバ引き込み長１２（L_lead2）を組み込むためのカプラＣ４を備えている。これは、システムがオプトエレクトロニクスおよび関連する光学要素を１つのコントローラユニット２０に封止することを可能にするための、システムを設定する１つの実際的な方法である。２つの偏光コントローラＰＣ_cw
４３およびＰＣ_ccw ４４も備えられ、これらはＭＺ １０への入射偏光状態をそれぞ
れCW（右回り）およびCCW（左回り）の方向に制御するために使用することができる。Ｍ
Ｚのリードファイバにおける入射偏光状態を制御すると、最大出力干渉縞を達成することができる。これは、双方向に同時に最大出力干渉縞を達成するために、双方向ＭＺ １０の双方向に独立して適用することができる。入射偏光状態を制御するためには種々のマルチプレート電圧制御偏光コントローラを使用することができ、それには液晶系偏光コントローラまたは圧電性偏光コントローラが含まれ得る。

ＣＷの伝搬方向については、最大出力干渉縞を与える２つの可能な入射偏光状態、すなわちＳＯＰ_1aとＳＯＰ_1bが存在する。同様に、ＣＣＷの伝搬方向については、最大出力干渉縞を与える２つの可能な入射偏光状態、すなわちＳＯＰ_2aとＳＯＰ_2bが存在する。これらの偏光状態は、図５に示されるようなポアンカレ球で表すことができる。

双方向ＭＺの両方の対向伝搬出力ＣＷ_outおよびＣＣＷ_outの両方で最大干渉縞を同時に生じさせるには４つの可能なペア（ＳＯＰ_1aとＳＯＰ_2a、またはＳＯＰ_1aとＳＯＰ_2b、またはＳＯＰ_1bとＳＯＰ_2a、またはＳＯＰ_1bとＳＯＰ_2b）が考えられるが、これらのペアのうち２つだけが双方の最大干渉縞の可視度を有しかつ位相が正確に一致する出力を生じさせる。

図４に示される例の場合、位相が一致する最大干渉縞の対向伝搬入射偏光状態は、（ＳＯＰ_1aとＳＯＰ_2a）および（ＳＯＰ_1bとＳＯＰ_2b）である。これは図６Ａおよび６Ｂに示される。

図６Ａおよび６Ｂは、完全に重なる２つの波を示す。すなわち、図６ＡではＳＯＰ_1aおよびＳＯＰ_2aであり、図６ＢではＳＯＰ_1bおよびＳＯＰ_2bである。
この位相および振幅が一致する状態は、感知ケーブルについての事象の最も正確な位置が決定されることを可能にするため、ロケータシステムにとって重要である。これは、ＭＺセンサが休止状態（妨害がない）にあるときには対向伝搬ドリフトＭＺ出力信号間に時差がないことが重要であることを意味する。対向伝搬出力の位相が一致しない場合は、時差計算すなわち位置計算における誤差の導入につながるだろう。

図７Ａおよび７Ｂは、位相が一致していない最大干渉縞の対向伝搬入射偏光状態に対する対向伝搬ＭＺ出力を示す。すなわち図７ＡではＳＯＰ_1aとＳＯＰ_2bであり、図７ＢではＳＯＰ_1bとＳＯＰ_2aである。

対向伝搬の位相が一致した最大干渉縞出力の達成は、システムに関して２つの重要な結果をもたらす。それは事象の正確な位置決定を可能にすると共に、双方向ＭＳの最大の感度を可能にする。

しかしながら、振幅と位相が一致した対向伝搬出力につながる入射偏光状態は、最大出力干渉縞を達成する入射偏光状態にのみ限定されるわけではない。干渉縞の可視度は最大よりも小さいが、振幅と位相が一致した出力につながる入射偏光状態のペアは他にも複数ある。例えば、両方の出力の干渉縞の可視度が同じでかつ１００％の理論的最大値よりは小さいが、位相が一致するように、両方の偏光コントローラ４３および４４を調整することが可能である。干渉縞の可視度が比較的高く（例えば７５％より大きく）維持される限り、干渉縞の可視度の低下は双方向ＭＺ １０の感度の低下につながるが、システムが許容レベルの感度を維持しつつ正確な位置を計算することは依然として可能である。

入射偏光状態とＭＺ出力干渉縞可視度との関係を示すために、双方向ＭＺの各方向に対するＭＺ出力の干渉縞の可視度の変化を、ポアンカレ球にプロットすることができる。典型的な応答が図８および９に示される。

最大の干渉縞可視度につながる２つの固有の入射偏光状態は、球上に２つの反対にある「極」、すなわちＳＯＰ_cw1およびＳＯＰ_cw2を形成する（図８）。干渉縞の可視度が最大でない場合、等しい干渉縞可視度の偏光状態は緯度の帯を形成し、赤道帯Ｅは干渉縞可視度が最小である偏光状態を表わす。極から離れて赤道帯に向かって移動すると、例えばＢ₁およびＢ₂は２つの極の中途であるが、干渉縞可視度は減少し、赤道帯Ｅで最小になる。２つの「半球」は実質的に互いの鏡像である。

干渉縞可視度が最大である反対にある極の位置、したがって緯度帯ならびに赤道帯は、双方向ＭＺシステムすなわち入力リード１２およびＣＷ方向のＭＺアーム１４，１５の複屈折により変化するだろう。これは球体周囲の干渉縞可視度極および緯度帯の回転と見なすことができる。理想的なＭＺ １０で予測されるように最小の干渉縞可視度は必ずしも０（ゼロ）とは限らず、ゼロでなくてもよい。最小の干渉縞可視度の実際の値は、ＭＺシステム１０のその方向の複屈折に応じて変化するだろう。したがって、まとめると、ＭＺシステム１０における複屈折の変化は、ＣＷ方向についての入力リード長さ１２とＭＺセンサアーム１４，１５との少なくとも一方の複屈折の変化を含み得るが、干渉縞可視度の極および緯度帯を各方向に回転させるだけでなく、可能な干渉縞可視度の範囲も変更し得る。しかしながら、最大の干渉縞可視度は、ＭＺシステムの複屈折とは無関係に、接近した統一値に常に近づくことは重要である。

双方向ＭＺ １０におけるＣＣＷ伝搬方向を見ると（図９）、ＭＺ出力１，２の干渉縞可視度と入射偏光状態との間の同様な関係が見られる。反対にある最大干渉縞可視度の極の位置、およびしたがって緯度帯ならびに赤道帯は、入力リード（L_lead1）およびＭＺアーム１４，１５を含む双方向ＭＺシステムの複屈折により変化する。実際、ＣＷ方向に関
して所定時間、最小および最大の干渉縞可視度の値は同じであり、ＣＷ方向と比較すると、最大の干渉縞可視度状態の絶対的位置であるＳＯＰ_ccw1およびＳＯＰ_ccw2のみが異なっている。

好ましい実施形態の装置を構築する光ファイバケーブルは、風、雨、機械的振動、応力ならびに歪、および温度変化のような変動するランダムな条件を受ける種々の環境に実際に設置される。先に言及したように、これらの影響はケーブルにおける光ファイバの複屈折を変化させることがあり、これは順に、偏光により引き起こされる干渉縞フェージング（ＰＩＦＦ）効果により、両ロケータＭＺ出力の干渉縞可視度を変更することがある。したがって、環境要因がロケータシステムのファイバに沿って任意の複屈折の変更を引き起こす現実の設置では、それぞれのＭＺ出力強度の干渉縞可視度は、時間と共にランダムに変化し得る。

好ましい実施形態の装置では、同じ干渉縞可視度を有し位相が一致する両ＭＺ出力に相当する、双方向ＭＺ １０のＣＷ方向とＣＣＷ方向に対する入射偏光状態を検索し、求めることが必要である。これを実行可能にする１つの方法は、偏光コントローラをスクランブルしつつ２つのロケータＭＺの出力をモニタすることによる。比較的短時間で大部分の可能な入射偏光状態のカバー範囲を達成する限り、多くのスクランブルアルゴリズムを使用することが可能である。

一旦これらの入射偏光状態が求められれば、それらの偏光状態は、振幅および位相を一致させたＭＺ出力強度を達成するように設定される必要がある。ＭＺの出力を振幅と位相が一致した状態に保つためには、一致しない対向伝搬の干渉縞可視度につながり得る、および従って位相が一致しないＭＺ出力につながり得る、すべてのＰＩＦＦを補償すべく入射偏光状態を調節し続けることも必要である。これには、双方向ＭＺの対向伝搬出力の実際の干渉縞可視度についての理解が要求される。

光源としてＣＷレーザを使用している装置の場合、２つのＭＺ出力の干渉縞可視度を連続的にモニタすることは不可能であり、特に妨害がない場合はそうである。その理由は、ＭＺ出力の強度が十分な干渉縞振幅を経験するためにとられた時間が、時間と共に変化し、ＭＺ １０の両アーム１４，１５のランダム位相の変動のみならず双方向ＭＺシステムの長さに沿ったファイバのランダムな複屈折変化の関数になるためである。

しかしながら、ＭＳ出力強度がゼロまたは最大強度レベルを通るかその近くで移動している場合に、ＭＳ出力強度のいずれかに最大干渉縞状態が存在することを決定するのは可能である。その理由は、ゼロまたは最大レベル強度は最大干渉縞可視度に固有であるためである。したがって、図４に示されるように、双方向ＭＺの入力に偏光コントローラを備えた双方向ＭＺシステムの場合、位相が一致した最大ＭＥ出力干渉縞可視度と関連する必要な入射偏光状態を決定する一つの方法は、ＭＺ出力を同時にモニタしつつ入射偏光状態をランダムに変更する偏光スクランブル技術を使用することである。ＭＺ出力強度がゼロ（またはゼロに近いレベル）または最大レベルに達すると、対応する入射偏光を使用して、ＭＺ出力強度を最大干渉縞可視度に設定することができる。

双方向ＭＺの各方向に対する最大干渉縞可視度を同時に与えると考えられる入力極性状態が２つあると仮定し、かつ対向伝搬入力極性状態の考えられる４つのペアのうち２つだけが位相が一致する出力を与えると仮定すれば、選択された２つの偏光状態が、位相が一致するＭＺ出力を生じさせることを確認することが必要である。これは、所定時間の間、単にＭＺ出力をモニタすることにより行うことができる。ＭＺ出力が同じ位相にない場合、位相一致の検索を続けるために、２つの入射偏光状態と、それらの対応する最大干渉縞可視度出力を求めるべく偏光スクランブル技術が使用可能である。

一旦、位相が一致する最大干渉縞状態が求められ、設定されると、両方の偏光コントローラの各々のプレートに電圧駆動を適合させることにより、トラッキングアルゴリズムを使用してＭＺ出力を位相が一致した状態に維持し続けることができる。

この技術を、図１４および１５を参照して詳細に説明する。この技術を使用する欠点の１つは、たとえ連続的にＭＺ出力をモニタしても、ＭＺ出力の出力干渉縞可視度を連続的にモニタしてはいないということである。最大の干渉縞を検出するためには、ＭＺ出力強度がゼロまたは最大の強度レベルか、それらの近くに行くまで待つことが必要である。ＭＺ出力の速度と振幅はランダムに変化するので、任意のＭＺ出力に対する最大出力干渉縞を検出することができる時間は変化する。もう一つの欠点は、ＭＺ出力が最大の干渉縞状態にあるが０または最大強度レベルでない場合には、この技術だけを使用してもこの状況を検出することができないことである。

より直接的な技術は、ＭＺ出力の干渉縞可視度を連続的にモニタすることを含む。これには、干渉縞がシステムにおいて人為的に作成されることが必要である。
干渉縞は、ファイバ内を伝搬する光の位相を変調するために、感知アームのうちの１つの中の変換器を使用することにより、ＭＺ １０において人為的に作成することが可能である。しかしながら、感知ケーブルが完全に受動であることが望ましい事象ロケータシステムの場合、これは実際的な解決策ではない。

ファイバＭＺにおける干渉縞を刺激するための別の技術は、レーザ光源１６の波長を変調またはディザすることである。ＭＺアーム１４と１５の間に光路長の不一致がある限り、光学波長（これは光学周波数としても表現できる）の変調は、干渉縞の生成につながるだろう。これは、光路長の不一致により引き起こされる、ＭＺアーム間の波長依存性位相差によって起こる。行路長の不一致ΔＬを有するMach Zehnder １０の場合、アーム間の位相差Δφは以下のように表すことができる：

式中、ｎ_coはファイバコアの屈折率であり、ｃは真空中の光の速度であり、Δｖはレーザの光学周波数の変化である。図４で説明したように、双方向ＭＺの場合、ＭＺのアーム間の位相差Δφは伝搬の各方向に対して同じになるだろう。ここでいう「位相差」は、ＭＺセンサに対する摂動事象により引き起こされるアーム間の位相差に対し、追加的なものであることに留意する。

その動作点が直角位相にあるＭＺの場合、Δφ＝π^cが生じる量だけレーザ光源の周波
数／波長を変調することにより、所定の光路長の不一致に対する完全干渉縞の偏位を達成することができる。ｎ_co＝１．４６という典型的なファイバコアの屈折率の場合、光路長の不一致ΔＬ＝１ｍおよび完全干渉縞Δφ＝π^cは、以下の光学的周波数ディザを与える
。

１５５０ｎｍの中心波長の場合、これは約０．８ｐｍの波長ディザに相当する。

標準的なレーザダイオードの波長を変調する最も簡単な方法の１つは、レーザに対する駆動電流を変調することである。しかしながら、これらのタイプのレーザは、通常、本明細書で説明した用途に適するのに十分高いコヒーレンスを有していない。

励起ファイバレーザ源１６は、波長変調を達成するために、ファイバレーザのキャビティまたはファイバBragg回折格子の機械的な調整を必要とする。これは、温度調節法また
は圧電変換器（ＰＺＴ）を使用した機械的圧電調節法のいずれかを使用することにより達成することができる。温度調節法は非常に遅いため、波長のディザまたは変調を達成するためには、圧電調節法の方がそのようなレーザにより適している。

レーザ波長のディザを使用してＭＺの干渉縞可視度を連続的にモニタするためには、ＰＺＴ調整の１サイクル当たり少なくとも２つの完全な人工干渉縞を作成することが必要である。この要件は、先に言及したように、ＭＳドリフトの動作点が時間と共に直交または非直交位相になり、ただ１つの完全干渉縞（すなわちΔφ＝１８０°）の生成では連続的に真の干渉縞可視度を示すのには十分ではないという事実により決定される。これは図１１に示される。

図１０は、正確に直角位相にある静止ＭＺの出力動作点について、１８０°偏位のシヌソイド位相（Δφ）変調の適用により、位相変調の１サイクル当たりに完全干渉縞が生じることを示す。言いかえれば、干渉縞可視度を連続的にモニタすることができる。ＭＺの伝達関数は二乗余弦であり、シヌソイド信号により直交点に関して調整されているので、生じる刺激干渉縞は基本変調周波数の高調波をさらに含むことに留意する。

しかしながら、実際のＭＺ １０では、ＭＺの出力動作点は直交位相と非直交位相にドリフトする。これは図１１に示される。
しかしながら、常に少なくとも３６０°の位相変調を達成するためにディザが使用される場合、刺激干渉縞の真の干渉縞可視度は、ＭＺ出力の動作点のドリフトに関係なく、連続的にモニタすることができる。これは図１２に示される。

３６０°の（またはそれより多くの）位相変調が使用される場合、それは１つの調整サイクル当たり２つの干渉縞が刺激されるということであり、これは真の干渉縞可視度がＭＺ出力のドリフトと無関係に常に測定可能になることを保証する。これは実質的に、刺激干渉縞において、より高い高調波を生じさせる。ＭＺ出力の動作点は直角の左または右にドリフトするため、それは基本のディザ周波数と共に、ディザ周波数の高調波（第２，第３，第４等）を刺激干渉縞の中に生じさせるだろう。

刺激干渉縞が、装置により感知される事象によって作成される干渉縞に干渉しないことを確実にするために、刺激干渉縞の周波数は、装置により検出される事象信号の周波数の十分に外側の周波数範囲にあることが重要である。例えば、対象の周波数範囲が０−２０ｋＨｚである場合、典型的な装置の中で、刺激干渉縞の基本振動数はそれより高くあるべきである（例えば５ＯｋＨｚ）。

図１１は、図１１に示されるドリフトＭＺ出力動作点２１および位相ディザ２２を用いても、刺激された完全な範囲の干渉縞２３がドリフトにより達成されないことを示す。図１２は完全な３６０゜ディザ２５の使用により、ドリフト動作点２１とは無関係に真の干渉縞可視度２６が刺激干渉縞中に常に存在することを示す。この場合、３６０°位相変調については周波数が倍になることもあるだろう。図１０では静止動作点１５が直角位相にあり、位相ディザ２５は図１０に示される刺激された完全干渉縞２６を常に生成する。図１０〜１２では、位相ディザは約４０ｋＨｚの周波数である。図１０の干渉縞２６の周波数は４０ｋＨｚである。図１１で、周波数逓倍の開始を符号２３に見ることができるが、図１２の出力干渉縞は基本振動数の偶数の高調波を含み、基本ディザ周波数を除外していない。一般に、出力干渉縞は基本ディザ周波数の奇数および偶数の両方の高調波の部分を含むだろう。所定時間の奇数および偶数の高調波周波数の振幅は、ドリフトＭＺ出力の動作点が所与の時間にどこに存在するかにまさに依存する。

図１３は、種々の実施形態の感知システムを形成するMach Zehnder干渉計からコントローラ２０が分離された本発明の第１実施形態の略ブロック図である。図１４は双方向ＭＺ１０を示し、先に説明したような引き込みファイバ１２を含んでいる。第１の信号がＭａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ１０のアーム１４に入射され、第２の信号がＭａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ１０のアーム１５に入射されるように、引き込みファイバ１２はカプラＣ４に接続される。Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計１０は、通常数キロメートル以上である感知長さＬ_ｓを有している。アーム１４および１５はさらなるカプラＣ５に接続され、その結果アーム１４および１５に入射された信号は、カプラＣ５で再び結合され、出力信号ＣＷ_ｏｕｔとしてファイバ３１に受け取られる。同時に、対向伝搬信号がファイバ３１で受け取られ、これはカプラＣ５に移動してアーム１４，１５に入り、その結果、２つの信号はカプラＣ４で再結合し、カプラＣ４から引き込みファイバ１２に出て行く。このように、対向
伝搬信号はアーム１４および１５の両方に受け取られる。ファイバ１２に受け取られる出力伝搬信号はカプラＣ２を通過して第１の検出器４０まで伝わり、他方の対向伝搬信号はファイバ３１およびカプラＣ３を通過して第２の検出器５０まで伝わる。したがって、図１４に示されるように、Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ１０の感知長さＬ_ｓの一部に摂動がある場合、修正対向伝搬信号が感知アーム１４および１５を通ってそれぞれの検出器４０および５０に戻って伝わる。修正対向伝搬信号の受け取り間の時差が、検出器４０および５０から、好ましい実施形態の検出装置を形成する出力モニタ６０およびその後プロセッサ６２へと提供され、その結果、事象は認識され、事象位置が検出器４０および５０により検出された修正対向伝搬信号の受け取り間の時差により決定される。

図１５に示されるように、コントローラ２０はカプラＣ１によって２つに分割される光出力信号を生成する完全にコヒーレントなレーザ１６を含む。分割された信号は、その後、ファイバ３７および３８を介して偏光コントローラ（ＰＣ_cwとＰＣ_ccw）に渡される。
先に説明したように対向伝搬信号がMach Zehnder干渉計１０へ入射されるように、偏光コントローラはカプラＣ２およびＣ３にそれぞれ接続される。偏光コントローラは、アーム１４および１５に入力される信号の入射偏光状態を制御する。

検出器４０および５０で一致する出力を生成する入射偏光状態を求めるために、偏光コントローラ４３および４４は、入射偏光状態をスクランブルによりランダムに偏光し、その結果、できるだけ多くの異なる偏光状態ができるだけ短い時間にカバーされる。検出器４０および５０における出力を連続的にモニタすることにより、０もしくは０に近いレベルまたは最大出力を通過する出力に対応する偏光状態がマイクロプロセッサ６２に記憶される。出力が０または最大レベルに達したとき、対応する入射偏光状態は、その出力の最大干渉縞可視度を達成するようなものであると考えられる。適切な数の入射偏光状態が記憶されると、スクランブルが停止される。アーム１４および１５からの、検出器４０および５０により受け取られる出力は、入射偏光状態の組み合わせのために比較され、対向伝
搬出力間の位相の一致の程度が決定される。位相の一致の程度が所定の許容レベルを超えると、その許容された位相の一致の程度に対応する入射偏光状態が、検出器４０および５０によって検出される位相一致出力を維持するために設定される。許容される程度の位相の一致に達しない場合、許容される程度の位相の一致が達成されるまで上述のスクランブルおよび比較の手順が繰り返される。

偏光コントローラ４３および４４は、ファイバ３７および３８における信号の偏光を連続的に変更するためにＰＣドライバ６３により駆動され、それゆえ、信号はアーム１４および１５への対向伝搬入力としてカプラＣ２およびＣ３に与えられる。

検出器４０および５０により検出される出力で、位相が一致する最大干渉縞可視度を達成するのに必要な入射偏光状態が見つかった場合、そのような必要な入射偏光状態が設定され、検出器４０および５０により検出された出力は連続的にモニタされ、マイクロプロセッサ６２は、その位相が一致する条件を維持すべくＰＣドライバ６３を介して偏光コントローラを調節する。

出力モニタ６０は、検出器４０および５０により検出された信号を例えば１ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ（これは検出される必要のある装置に対する実際の事象または摂動について予想される周波数である）の帯域幅を有するバンド通過フィルタに通過させることにより、事象を決定する。この帯域幅内の修正伝搬信号の到着および対向伝搬信号の受け取り間の時差により、事象が認識され、事象の位置を決定することができる。

したがって、バンド通過フィルタを通過した信号は、事象の位置を決定するためにモニタ６０からプロセッサ６２へと提供される。
偏光状態を設定するために、両方の対向伝搬信号に関する検出器４０および５０からの完全な出力信号がモニタ６０で受け取られる。これは本質的に両方の検出器４０および５０からの生の信号であり、この信号は低帯域でフィルタされ、ゼロまたは最大強度レベルの検出による偏光スクランブル中に最大干渉縞を検索するために使用される。最大干渉縞が位置決定されると、プロセッサ６２も位相配列をチェックする。所望の偏光状態が制御されると、そのような偏光状態はＰＣドライバに連続的に供給され、順に、ＰＣドライバはシステムの使用中にそのような偏光状態を維持するために偏光コントローラ４３および４４を駆動する。モニタリングは、必要な偏光状態が維持されることを保証するために、連続的に行われてもよいし、または断続的に行なれてもよい。

図１６は本発明の第２実施形態を示す。この実施形態はMach Zehnder干渉計１０がアーム１４と１５の間の光路長の不一致ΔＬを有し、その結果アーム１４の１つが長さＬs−
ΔＬを有し、アーム１５は長さＬｓを有することを除き、図１４に示された実施形態と同様である。この光路長の不一致はレーザ光源１６の波長をディザすることによる人工干渉縞の刺激を達成するために必要である。カプラＣ４の一方の入力はMach Zehnder １０に対する右回りの入力として使用され、カプラＣ４の他方の入力は先の第１実施形態におけるようには使用されない。同様に、カプラＣ５の入力の一方はファイバ１３に接続されて対向伝搬信号に対する入力を与え、カプラＣ５の他方のアームも使用されない。

図１７は、同様な参照番号は図１５に関して説明したのと同様な構成要素を示す本発明の第２実施形態によるコントローラ２０の図である。
この実施形態では、レーザ１６はダイオード励起Bragg格子ベースのドープファイバレ
ーザである。レーザ１６の波長をディザするために、例えばレーザ１６の出力波長を調整するファイバレーザの内部Bragg回折格子上で、圧電振動子（図示しない）が使用される
。

人工干渉縞を形成するために、Mach Zehnder １０に与えられMach Zehnder １０により感知されることが予想される摂動の事象周波数を超える周波数を有するディザ信号が、ディザ信号源７０からレーザ１６に適用される。これはレーザ波長をディザし、周波数がディザ周波数およびディザ周波数の高調波から成る干渉縞（図１０〜１２を参照して詳細に説明したようなもの）を有効に形成する。

先に説明した適切な光路長の不一致ΔＬを使用してディザ振幅を調節することにより、Mach Zehnder １０の出力で連続的な干渉縞が形成され、これが検出器４０および５０に送られる。検出器４０および５０によって受け取られる出力は、ディザ周波数のみならずディザ周波数の高調波からも構成されるだろう。検出器４０および５０には、人工干渉縞を検出し、各方向の干渉縞可視度を決定するための干渉縞可視度モニタ８０が接続される。人工干渉縞の周波数範囲は、摂動により引き起こされる事象信号周波数範囲を超えている。マイクロプロセッサ６２は、ドライバ６０を介して入射偏光コントローラ（ＰＣ_cwおよびＰＣ_ccw）を検索および調節するようシミュレートされたアニーリングアルゴリズム
等の適切な制御アルゴリズムを使用して、刺激された人工干渉縞が最大可視度にあるようにする。刺激干渉縞間の位相の一致もマイクロプロセッサ６２により検出され、一旦コントローラの各々から適切な入射偏光状態が達成されれば、その偏光状態が設定される。任意のＰＩＦＦを打ち消し、その結果位相が一致する最大干渉縞可視度条件が維持されるように、入射偏光コントローラ（ＰＣ_cwおよびＰＣ_ccw）を調節すべく制御アルゴリズムが
使用される。

図１８は、本発明のさらなる実施形態を示す。繰り返すが、同様な参照番号は先に説明したのと同様な構成要素を示す。図１８の実施形態は先に説明した図１７の実施形態への改変である。繰り返すが、レーザ１６の出力波長は上述のようにディザされる。繰り返すが、ファイバ１２および３１に供給された対向伝搬信号の入射偏光状態は、それぞれ偏光コントローラ４３および４４により制御される。コントローラ４３および４４は偏光計４６および４７に接続され、偏光計４６および４７は偏光コントローラ４３および４４からの出力の偏光状態をそれぞれ測定する。その後、偏光状態を有する入射光信号は、先に説明したのと同じようにカプラＣ２およびＣ３を介してファイバ１２および３１に供給される。偏光計４６および４７は、コントローラ４３および４４からの出力の干渉縞可視度が、それぞれの入射偏光状態に関連付けられることを可能にする。所望の場合、偏光計４６および４７はさらに、ある入射偏光状態から別の入射偏光状態へ、決定論的方法で、伝搬の双方向に移動する能力を与える。これは、伝搬の各方向の２つの最大干渉縞可視度ＳＯＰ状態に関して現在の入射偏光状態が存在する球体上の場所と、偏光コントローラの変更方法とを迅速に識別する偏光制御法の実現を可能にし、その結果、図にＣＷ_outおよびＣ
ＣＷ_outと名付けられたMach Zehnder １０からの位相が一致した双方向出力を生成する
入射偏光状態ＳＯＰ_cwおよびＳＯＰ_ccwを求め、維持することが可能となる。

本発明の精神および範囲内の改変は当業者には容易に達成され得るため、本発明が上述した特定の実施形態に限定されないことは当然である。

従来の単一方向ＭＺシステムの基本的なレイアウトの図。 従来の単一方向ＭＺに関する最大干渉縞可視度を達成する偏光状態を例証するポアンカレ（Poincare）球。 ＭＺアームの間の位相差により引き起こされる図１における出力を示す図。 本発明の好ましい実施形態によるシステムの図。 図４の実施形態に関するポアンカレ球の図。 図４の実施形態による最大干渉縞可視度出力を示すグラフ。 図４の実施形態による最大干渉縞可視度出力を示すグラフ。 位相が一致していない最大干渉縞可視度出力を示す図。 位相が一致していない最大干渉縞可視度出力を示す図。 本発明の実施形態による種々の干渉縞可視度を提供する一つの対向伝搬信号の種々の偏光状態を例証するポアンカレ球の図。 別の対向伝搬信号に関する図８と同様な図。 本発明の１実施形態に使用されるＭＺの出力に対する光源の波長ディザの影響を示すグラフ。 Mach Zehnder干渉計により生成された刺激干渉縞に対する直交および非直交にドリフトするＭＺ出力におけるドリフト動作点の影響を示すグラフ。 図１１に類似するがドリフトＭＺ出力のためのＭＺアーム間の位相差が３６０°ディザであることを示す図。 本発明の第１実施形態のブロック図。 好ましい実施形態で使用される典型的なMach Zehnder干渉計の図。 図１３の実施形態のコントローラを示す図。 本発明の第２実施形態の略図。 図１６の実施形態のコントローラのブロック図。 本発明の第３実施形態のブロック図。

Claims (10)

1. 事象の位置を決定するための装置であって、前記装置は、
   光源（１６）と；
   Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）を有する導波管（１０，１２）であって、前記光源（１６）から受信した光を前記導波管（１０，１２）に沿って双方向に伝搬させることによって、前記導波管（１０，１２）内を双方向に伝搬する対向伝搬光学信号を提供する前記導波管（１０，１２）であって、前記対向伝搬光学信号が前記事象による修正を受けたときに、前記事象から前記導波管（１０，１２）に沿って双方向に伝搬し続ける修正された前記対向伝搬光学信号である修正対向伝搬光学信号それぞれを生成することができる前記導波管（１０，１２）と；
   検出器手段（４０，５０）と；
   第１の量だけ前記光を波長ディザするディザ信号源（７０）を有するコントローラ（２０）と
   を備え、
   前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）は、第１アーム（１４）と第２アーム（１５）とを備え、
   前記第１アーム（１４）の長さは、前記第２アーム（１５）の長さとは異なり、
   前記対向伝搬光学信号は、前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）の両方を通じて双方向に伝搬し、
   前記検出器手段（４０，５０）は、前記修正対向伝搬光学信号それぞれを検出することと、前記修正対向伝搬光学信号それぞれが前記検出器手段（４０，５０）に到着する時刻の差を決定することとによって、前記位置を決定し、
   前記コントローラ（２０）は、前記対向伝搬光学信号それぞれの振幅を互いに一致させ、且つ前記対向伝搬光学信号それぞれの位相を互いに一致させるように、前記対向伝搬光学信号の偏光状態を制御し、
   前記ディザ信号源（７０）は、前記第１の量を用いることによって、前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）のドリフトしている出力動作点において前記対向伝搬光学信号が前記対向伝搬光学信号の真の干渉縞可視度を常に示すように、少なくとも３６０°だけ前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）との間の距離の違いによる前記位相
   の違いをディザすることによって、人工干渉縞を作成し、
   前記コントローラ（２０）は、前記位相が互いに一致することとと、前記真の干渉縞可視度を示すこととの両方を維持するように動作することを特徴とする、装置。
2. 前記振幅が互いに一致し、且つ前記位相が互いに一致する前記対向伝搬光学信号それぞれを、一致対向伝搬光学信号とすると、
   前記コントローラ（２０）は、前記一致対向伝搬光学信号が最大出力干渉縞を維持するように動作する、
   請求項１記載の装置。
3. 前記コントローラ（２０）は、偏光コントローラ（４３，４４）を備える、
   請求項１または２記載の装置。
4. 前記コントローラ（２０）はさらに、前記偏光コントローラ（４３，４４）に結合された偏光制御ドライバ（６３）と、前記偏光制御ドライバ（６３）に結合されたプロセッサ（６２）とを備え、
   前記偏光制御ドライバ（６３）は、前記偏光コントローラ（４３，４４）を制御することによって、前記光源（１６）から前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）とに供給される前記光の偏光を設定し、前記一致対向伝搬光学信号を提供する、
   請求項３記載の装置。
5. 前記光源（１６）はさらに、ブラッグ回折格子を有するレーザ光源と、調整装置とを備え、
   前記調整装置は、前記対向伝搬光学信号を生成するために、前記ブラッグ回折格子と前記レーザ光源のレーザキャビティとのうちの少なくとも１つを制御することによって、前記レーザ光源からの前記光の波長を変更する、
   請求項１記載の装置。
6. 前記検出器手段（４０，５０）はさらに、前記検出器手段（４０，５０）によって検出された前記対向伝搬光学信号をモニタするＭａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ出力モニタ（６０）を備え、
   前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ出力モニタ（６０）は、修正された前記対向伝搬光学信号が前記検出器手段（４０，５０）によって検出された場合に、前記事象の位置を決定するために信号をプロセッサ（６２）に提供する、
   請求項１〜３，５いずれか１項記載の装置。
7. 装置が事象の位置を決定する方法であって、
   前記装置は、光源（１６）と；Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）を有する導波管（１０，１２）と；検出器手段（４０，５０）と；第１の量だけ前記光源（１６）からの光を波長ディザするディザ信号源（７０）を有するコントローラ（２０）とを備え、
   前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）は、第１アーム（１４）と第２アーム（１５）とを備え、
   前記第１アーム（１４）の長さは、前記第２アーム（１５）の長さとは異なり、
   前記方法は、
   前記光源（１６）が、前記光を前記導波管（１０，１２）に伝搬させることによって、対向伝搬光学信号としての前記光を前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）の両方を通じて双方向に伝搬させる伝搬工程であって、前記事象によって修正された前記対向伝搬光学信号である修正対向伝搬光学信号は、前記導波管（１０，１２）に沿って双方向に伝搬し続けることができることと；
   前記検出器手段（４０，５０）が、前記修正対向伝搬光学信号それぞれを検出すること
   と、前記修正対向伝搬光学信号それぞれが前記検出器手段（４０，５０）に到着する時刻の差を決定することとによって、前記位置を決定する決定工程と；
   前記コントローラ（２０）が、前記対向伝搬光学信号それぞれの振幅を互いに一致させ、且つ前記対向伝搬光学信号それぞれの位相を互いに一致させるように、前記対向伝搬光学信号の偏光状態を制御する制御工程と
   を有し、
   前記ディザ信号源（７０）は、前記第１の量を用いることによって、前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）のドリフトしている出力動作点において前記対向伝搬光学信号が前記対向伝搬光学信号の真の干渉縞可視度を常に示すように、少なくとも３６０°だけ前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）との間の距離の違いによる前記位相の違いをディザすることによって、人工干渉縞を作成し、
   前記コントローラ（２０）は、前記位相が互いに一致することとと、前記真の干渉縞可視度を示すこととの両方を維持するように動作することを特徴とする、方法。
8. 前記振幅が互いに一致し、且つ前記位相が互いに一致する前記対向伝搬光学信号それぞれを、一致対向伝搬光学信号とすると、
   前記制御工程では、前記一致対向伝搬光学信号は、最大出力干渉縞を提供する、
   請求項７記載の方法。
9. 前記制御工程は、
   前記Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ干渉計（１０）から出力された前記対向伝搬光学信号をモニタしている間に、前記対向伝搬光学信号の強度がゼロであるゼロ状態または前記対向伝搬光学信号の強度が最大である最大状態を検出するために、前記偏光状態をランダムに変更することと；
   前記ゼロ状態または前記最大状態が検出される前記偏光状態を選択することと
   を有する、
   請求項８記載の方法。
10. 前記制御工程は、偏光コントローラ（４３，４４）を制御することによって、前記光源（１６）から前記第１アーム（１４）と前記第２アーム（１５）とに供給される前記光の偏光を設定し、前記一致対向伝搬光学信号を提供する、
    請求項９に記載の方法。

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