JP5678759B2 - 距離測定装置 - Google Patents
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Description
前記光パルスが射出されたタイミング及び前記光パルスに対応する反射光パルスが受光されたタイミングを取得し、前記光パルスが射出されてから前記反射光パルスを受光するまでに要した応答時間を計算して、計算された応答時間に基づいて測定対象物までの距離を演算する演算手段と、を備えた距離測定装置である。
図1は本発明の実施の形態に係る光ファイバ増幅器の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、光ファイバ増幅器10は、入力された信号光「Sin」を増幅して、増幅された信号光「Sout」を出力する光増幅器である。以下では、信号光「Sin」及び「Sout」を区別する必要がない場合には、単に「信号光」と称する。光ファイバ増幅器10は、増幅用光ファイバ12と、増幅用光ファイバ12に第2励起光を注入する増幅励起部20とを備えている。増幅用光ファイバ12の入射端には、信号光「Sin」が入力される。
次に、図1及び図2を参照して光ファイバ増幅器の動作原理を説明する。図2は光ファイバ増幅器の動作原理を説明するためのタイミングチャートである。信号光「Sin」の到達時(t=t4)を予想するための基準時を「t=0」とする。図2に示すように、光ファイバ増幅器10に、真の信号光「Sin」以外に、強度の大きなノイズ光が入力される場合について説明する。ノイズ光は、真の信号光「Sin」の到達前(t=t2)に、光ファイバ増幅器10に到達する。
次に、光ファイバ増幅器の変形例について説明する。図3は光ファイバ増幅器の変形例を示す概略構成図である。図1に示す光ファイバ増幅器と同じ構成部分には、同じ符号を付して説明を省略する。図3に示すように、光ファイバ増幅器10Aは、増幅用光ファイバ12の入射側に、増幅用光ファイバ12に第2のスイッチ光を入射させるスイッチ光源32、アイソレータ33、第2のスイッチ光と信号光とを合波する光合波器34、連結用光ファイバ36、及び連結用光ファイバ38を備えている。
次に、本発明の実施の形態に係る距離測定装置について説明する。ここでは、距離測定装置を、レーザ光の直進性を利用して、広い範囲で測定対象物までの距離を測定できるレーザレーダ装置として構成した例について説明する。図5は本発明の実施の形態に係る距離測定装置の一例を示す概略構成図である。
次に、光ファイバ増幅器の増幅率を変更する「増幅率変更処理」について説明する。図6は「増幅率変更処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。制御部60のCPUは、ROMに記憶された「増幅率変更処理」を実行するためのプログラムを読み出して、RAMをワークエリアとして使用して「増幅率変更処理」の処理ルーチンを実行する。
次に、投受光光学系を用いた距離測定装置の変形例について説明する。「投受光光学系」は、光出力部の光パルスを照射する照射光学系と、光検出部の反射光パルスを受光する受光光学系とを兼用する光学系である。図7は本発明の実施の形態に係る距離測定装置の他の一例を示す概略構成図である。図7は、距離測定装置の要部の構成を示す図であり、電気的構成の図示は省略している。また、図7に示す例では、図4に示す光ファイバ増幅器10Bと類似の構成の光ファイバ増幅器を備える例について説明する。図4に示す光ファイバ増幅器と同じ構成部分には、同じ符号を付して説明を省略する。
10A 光ファイバ増幅器
10B 光ファイバ増幅器
12 増幅用光ファイバ
14 蓄積用光ファイバ
16 励起光源
18 スイッチ光源
20 増幅励起部
22 光合波器
24 光合波器
26 励起光源
26 連結用光ファイバ
28 連結用光ファイバ
30 連結用光ファイバ
32 スイッチ光源
34 光合波器
36 連結用光ファイバ
38 連結用光ファイバ
39 波長フィルタ
40 光出力部
42 レーザ光源
44 駆動部
46 レンズ
50 光検出部
52 レンズ
54 光検出器
56 駆動部
57 駆動部
58 駆動部
60 制御部
70 表示部
100 距離測定装置
Claims (2)
- 測定対象物に対し光パルスを照射する光出力部と、
希土類が添加された光ファイバで構成され、当該光ファイバの一端から入射された信号光を増幅し、増幅された信号光を当該光ファイバの他端から射出する第1の光ファイバ、希土類が添加された光ファイバで構成され且つ前記第1の光ファイバの前記他端に結合された第2の光ファイバと、前記第2の光ファイバに第1の励起光を注入する励起光源と、誘導放出を生起させるスイッチ光を前記第2の光ファイバに入射させるスイッチ光源とを含み、前記スイッチ光の入射により前記第2の光ファイバから誘導放出された第2の励起光を前記第1の光ファイバに注入する増幅励起部、及び前記第1の光ファイバの前記一端に結合され、誘導放出を生起させる第2のスイッチ光を前記第1の光ファイバに入射させる第2のスイッチ光源を備えた光ファイバ光増幅器と、測定対象物で反射された反射光パルスを受光して前記第1の光ファイバの前記一端に信号光として入射させる受光光学系と、前記光ファイバ光増幅器で増幅された反射光パルスを電気信号に変換する光電変換部とを含む光検出部と、
前記励起光源を常時点灯すると共に、前記反射光パルスより前に到達する、前記光パルスが装置内部で反射されて発生する内部反射光が受光されるタイミングに応じて前記第2のスイッチ光源を点灯した後に、前記反射光パルスが受光されるタイミングに応じて前記スイッチ光源を点灯するように、前記励起光源、前記第2のスイッチ光源及び前記スイッチ光源の各々を駆動制御する駆動制御部と、
前記光パルスが射出されたタイミング及び前記光パルスに対応する反射光パルスが受光されたタイミングを取得し、前記光パルスが射出されてから前記反射光パルスを受光するまでに要した応答時間を計算して、計算された応答時間に基づいて測定対象物までの距離を演算する演算手段と、
を備えた距離測定装置。 - 前記第2の光ファイバが、第1の部分と第2の部分とで構成されており、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に、前記第1の励起光の波長の光を選択的に透過する波長フィルタが配置された、請求項1に記載の距離測定装置。
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JP2011068683A JP5678759B2 (ja) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | 距離測定装置 |
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JP2011068683A JP5678759B2 (ja) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | 距離測定装置 |
Publications (2)
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JP2012204665A JP2012204665A (ja) | 2012-10-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011068683A Active JP5678759B2 (ja) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | 距離測定装置 |
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2011
- 2011-03-25 JP JP2011068683A patent/JP5678759B2/ja active Active
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