JP6705353B2

JP6705353B2 - 光ファイバ歪み及び温度測定装置

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Publication number: JP6705353B2
Application number: JP2016193605A
Authority: JP
Inventors: 岩村　英志; 英志岩村; 健吾小泉; 仁村井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP2018054551A; US10036672B2; US20180094987A1

Description

この発明は、ブリルアン散乱光を用いた、光ファイバ歪み及び温度測定装置に関する。

光ファイバ通信の発展とともに、光ファイバ自体をセンシング媒体とする分布型光ファイバセンシングが盛んに研究されている。分布型光ファイバセンシングでは、光ファイバの片端から光パルスを入射し、光ファイバ中で後方散乱された光を時間に対して測定する時間領域リフレクトメトリ（ＯＴＤＲ：ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）が代表的である。光ファイバ中の後方散乱には、レイリー散乱、ブリルアン散乱及びラマン散乱がある。この中で自然ブリルアン散乱を測定するものはＢＯＴＤＲ（ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＯＴＤＲ）と呼ばれる（例えば、非特許文献１参照）。

ブリルアン散乱は、光ファイバに入射される光パルスの中心周波数に対して、ストークス側及び反ストークス側にＧＨｚ程度周波数シフトした位置に観測され、そのスペクトルはブリルアン利得スペクトル（ＢＧＳ：ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＧａｉｎＳｐｅｃｔｒｕｍ）と呼ばれる。ＢＧＳの周波数シフト及びスペクトル線幅は、それぞれブリルアン周波数シフト（ＢＦＳ：ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔ）及びブリルアン線幅と呼ばれる。ＢＦＳ及びブリルアン線幅は、光ファイバの材質および入射光波長によって異なる。例えば、石英系のシングルモード光ファイバの場合、波長１．５５μｍにおけるＢＦＳの大きさ及びブリルアン線幅は、それぞれ約１１ＧＨｚ及び約３０ＭＨｚとなることが報告されている。また、シングルモード光ファイバ中の歪み、温度の変化に伴うＢＦＳの大きさは波長１．５５μｍにおいて、それぞれ０．０４９ＭＨｚ／με、１．０ＭＨｚ／℃であることが知られている。

ここで、ＢＦＳは歪みと温度に対して依存性を持つため、ＢＯＴＤＲは橋梁やトンネルなどに代表される大型建造物や、地滑りが発生する恐れのある箇所などの監視目的に注目されている。

ＢＯＴＤＲは、光ファイバ中で発生する自然ブリルアン散乱光のスペクトル波形を測定するため、別途用意した参照光とのヘテロダイン検波を行うのが一般的である。自然ブリルアン散乱光の強度はレイリー散乱光の強度に比べて２〜３桁小さい。このため、ヘテロダイン検波は最小受光感度を向上させる上でも有用となる。

Ｋ．Ｋｏｉｚｕｍｉ，ｅｔａｌ．，"Ｈｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｔｒａｉｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇＢｒｉｌｌｏｕｉｎＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅ−ＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙＢａｓｅｄ−ｏｎＳｅｌｆ−ＤｅｌａｙｅｄＨｅｔｅｒｏｄｙｎｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ"，ＥＣＯＣ２０１５，Ｐ．１．０７，Ｓｅｐ．２０１５

ここで、自然ブリルアン散乱光は非常に微弱なため、ヘテロダイン検波を適用しても十分な信号雑音比（Ｓ／Ｎ）を確保できない。その結果、Ｓ／Ｎ改善のための平均化処理が必要となる。この平均化処理と上述の３次元情報の取得のため、従来の光ファイバ歪み測定装置では、測定時間の短縮が難しい。

この発明の発明者は、上述の問題点に鑑みて、光の周波数変化をコヒーレント検波により与えられるビート信号の位相差として測定することにより、時間及び位相の２次元の情報を取得する、自然ブリルアン散乱光を用いた、光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法を検討し、その検討結果の一部を特許出願（特願２０１５−０７２５４６）している。

この先の出願の光ファイバ歪み測定装置及び光ファイバ歪み測定方法によれば、自己遅延ヘテロダイン型のＢＯＴＤＲ（ＳＤＨ−ＢＯＴＤＲ：Ｓｅｌｆ−ＤｅｌａｙｅｄＨｅｔｅｒｏｄｙｎｅＢＯＴＤＲ）の技術を用いて、光の周波数変化をコヒーレント検波により与えられるビート信号の位相差として測定することにより、時間及び位相の２次元の情報を取得する。このＳＤＨ−ＢＯＴＤＲでは、周波数掃引を必要としないため、３次元の情報の取得が必要な従来技術に比べて、測定時間が短縮される。

しかしながら、より精度の高い受信を行うには、いわゆる自己遅延ヘテロダイン型干渉計を構成する第１光路及び第２光路を伝播する光の偏波状態を同一に制御する必要がある。自己遅延ヘテロダイン干渉計における偏波状態の制御は、第１光路及び第２光路のいずれか一方に、偏波コントローラを配置し、ＰＤからの信号を、局発電気信号と同一周波数帯のバンドパスフィルタを経由して測定し、ＰＤが受光する光強度が最大となるように行われる。

ここで、被測定光ファイバからの後方散乱光のパワーが小さい場合には、光増幅器により後方散乱光が増幅される。この光増幅の際に、ＡＳＥ光が発生するため、狭帯域のバンドパスフィルタを用いて、レイリー散乱光とブリルアン散乱光の分離だけでなく、光増幅により発生するＡＳＥ光を遮断する。

しかし、後方ブリルアン散乱光の中心波長と、狭帯域のバンドパスフィルタの中心波長とにずれが生じた場合、必要とされる後方ブリルアン散乱光の光強度が低下し、必要とされないレイリー散乱光の光強度が増大し、Ｓ／Ｎが劣化する場合がある。この場合には、偏波状態の制御が十分に行われない。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＯＢＰＦで十分に取り除くことのできなかったレイリー散乱の残留分を取り除くことで、散乱光の波長に変動が生じた場合でも、偏波状態の制御を十分に行うことが可能な、光ファイバ歪み及び温度測定装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の光ファイバ歪み及び温度測定装置は、プローブ光を生成する光源部と、プローブ光により測定対象となる光ファイバで発生する後方散乱光が入力され、後方散乱光に含まれる後方ブリルアン散乱光を出力する波長制御部と、後方ブリルアン散乱光が入力される自己遅延ヘテロダイン干渉計とを備えて構成される。

波長制御部は、波長分離フィルタ、可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備える。波長分離フィルタは、２つの出力ポートを有し、一方の出力ポートから、自然ブリルアン散乱光を出力して可変波長フィルタへ送り、他方の出力ポートからレイリー散乱光を出力して光強度測定部に送る。光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定する。制御手段は、中心波長の変動方向及び変動量に応じて、可変波長フィルタの遮断波長を制御する。可変波長フィルタは、制御手段からの制御により設定された遮断波長で動作し、レイリー散乱光を遮断する。

また、この発明の光ファイバ歪み及び温度測定装置の他の好適な実施形態によれば、波長制御部は、第１の可変波長フィルタ、第２の可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備える。第１の可変波長フィルタは、２つの出力ポートを有し、レイリー散乱光を遮断し、遮断したレイリー散乱光を光強度測定部に送り、他方の出力ポートからレイリー散乱光以外の成分を出力して光強度測定部に送る。光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定する。制御手段は、中心波長の変動方向及び変動量に応じて、第２の可変波長フィルタの遮断波長を制御する。第２の可変波長フィルタは、制御部からの制御により設定された遮断波長で動作し、レイリー散乱光を遮断する。

この発明の光ファイバ歪み及び温度測定装置によれば、波長分離フィルタで取り除くことができなかったレイリー散乱光の残留成分を、波長分離フィルタの後段に配置したバンドリジェクション型可変波長フィルタで取り除くことができる。また、散乱光の波長に変動が生じた場合でも、バンドリジェクション型可変波長フィルタの設定波長をレイリー散乱光の波長と一致させるようにフィードバック制御を行うことで、受信信号のＳ／Ｎの劣化を抑制することができる。これにより、第１光路及び第２光路を伝播する光の偏波状態を同一に十分制御することができる。

第１測定装置の模式的なブロック図である。第２測定装置の模式的なブロック図である。

（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態の光ファイバ歪み及び温度測定装置（以下、第１測定装置とも称する。）について説明する。図１は、第１測定装置の模式的なブロック図である。

第１測定装置は、光源部１０、サーキュレータ２０、光増幅器３０、波長制御部３００、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０、偏波制御部４００及びタイミング制御器９０を備えて構成される。

光源部１０は、プローブ光を生成する。光源部１０は、連続光を生成する光源１２と、連続光から光パルスを生成する光パルス発生器１４を備えて構成される。

ここで、第１測定装置は、周波数変化に応じた位相差を測定する。このため、光源１２の周波数揺らぎは、ブリルアンシフトよりも十分に小さくなければならない。そこで、光源１２として周波数安定化レーザが用いられる。例えば、測定対象となる光ファイバ（以下、被測定光ファイバとも称する。）１００の歪みを０．００８％としたとき、ブリルアンシフトは４ＭＨｚに相当する。このため、０．００８％程度の歪みを測定するには、光源１２の周波数揺らぎは４ＭＨｚより十分に小さいことが望ましい。

光パルス発生器１４は、任意好適な従来周知の、音響光学（ＡＯ：ＡｃｏｕｓｔＯｐｔｉｃａｌ）変調器又は電気光学（ＥＯ：ＥｌｅｃｔｒｉｃＯｐｔｉｃａｌ）変調器を用いて構成される。光パルス発生器１４は、タイミング制御器９０で生成された電気パルスに応じて、連続光から光パルスを生成する。この光パルスの繰り返し周期は、被測定光ファイバ１００を光パルスが往復するのに要する時間よりも長く設定される。この光パルスが、プローブ光として、光源部１０から出力される。

この光源部１０から出力されたプローブ光は、サーキュレータ２０を経て、被測定光ファイバ１００に入射される。なお、サーキュレータ２０に換えて、光カプラとアイソレータを組み合わせて用いても良い。

被測定光ファイバ１００からの後方散乱光は、サーキュレータ２０を経て、光増幅器３０に送られる。光増幅器３０で増幅された後方散乱光は、波長制御部３００に送られる。

波長制御部３００は、狭帯域の波長分離フィルタ３３２、バンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４、光強度測定部３５０及び制御手段３６０を備えている。

波長分離フィルタ３３２は、２つの出力ポートを有している。波長分離フィルタ３３２には、光増幅器３０で増幅された後方散乱光が入力される。

後方散乱光に含まれる自然ブリルアン散乱光は、波長分離フィルタ３３２の一方の出力ポートから出力され、バンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４に送られる。バンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４では、レイリー散乱光の波長成分を遮断して、他の波長成分を自己遅延ヘテロダイン干渉計４０に送る。

また、後方散乱光に含まれるレイリー散乱光は、波長分離フィルタ３３２の他方の出力ポートから出力され、光強度測定部３５０に送られる。

光強度測定部３５０は、可変波長フィルタ３５２と光強度測定器３５４を備えている。光強度測定器３５４は、可変波長フィルタ３５２を透過した光の強度を測定する。この光強度測定器３５４による測定結果及び可変波長フィルタ３５２の透過波長の情報は、制御手段３６０に送られる。

制御手段３６０は、光強度測定部３５０から受け取った情報に基づいて、レイリー散乱光の中心波長などの情報を取得し保持する。レイリー散乱光の中心波長が変動した場合には、その変動方向及び変動量に応じてバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４の波長を制御し、レイリー散乱光を遮断させる。制御手段３６０は、ＩＣチップ等で構成され、プログラミング等により所定の機能を奏する。

波長分離フィルタ３３２は、１０ＧＨｚ程度の透過帯域を有しており、自然ブリルアン散乱光のみを透過する。この波長分離フィルタ３３２で除去されずに残ったレイリー散乱光の成分は、バンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４で遮断される。波長分離フィルタ３３２及びバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４を透過した自然ブリルアン散乱光は、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０に送られる。この波長制御部３００から出射される自然ブリルアン散乱光の時刻ｔにおける信号Ｅ_０（ｔ）は、以下の式（１）で表される。

Ｅ_０（ｔ）＝Ａ_０ｅｘｐ｛ｊ（２πｆ_ｂｔ＋φ_０）｝（１）
ここで、Ａ_０は振幅、ｆ_ｂは自然ブリルアン散乱光の光周波数、φ_０は初期位相を示している。

自己遅延ヘテロダイン干渉計４０は、分岐部４２と、光周波数シフタ部４３と、遅延部４８と、偏波コントローラ４６と、合波部５０と、コヒーレント検波部６０と、ミキサー部７０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）７２と、局発電気信号源８３と、信号処理装置７４を備えて構成される。

局発電気信号源８３は、周波数ｆ_ＡＯＭの電気信号を生成する。

分岐部４２は、プローブ光により被測定光ファイバ１００で発生する後方ブリルアン散乱光を、波長制御部３００を経て受け取り、第１光路及び第２光路に２分岐する。

光周波数シフタ部４３は、第１光路に設けられている。光周波数シフタ部４３は、局発電気信号源８３で生成された周波数ｆ_ＡＯＭの電気信号を用いて、第１光路を伝播する光に対して、周波数ｆ_ＡＯＭの周波数シフトを与える。

この構成例では、偏波コントローラ４６は、第２光路に設けられている。偏波コントローラ４６は、偏波制御部４００からの指示により第２光路を伝播する光の偏波を制御する。

また、この構成例では、第２光路に遅延部４８が設けられている。遅延部４８は、第２光路を伝播する光に時間τの遅延を与える。なお、遅延部４８は、第２光路を伝播する光に、第１光路を伝播する光に比べて時間τの遅延を与えればよく、その構成は任意である。例えば、偏波コントローラ４６が遅延器として機能する場合は、遅延器を別途設けなくてもよい。また、いわゆる遅延線で構成することもできる。

合波部５０は、第１光路及び第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する。合波部５０に入射される、第１光路を伝播する光信号Ｅ_１（ｔ）、第２光路を伝播する光信号Ｅ_２（ｔ−τ）は、それぞれ、以下の（２）（３）式で表される。

Ｅ_１（ｔ）＝Ａ_１ｅｘｐ｛ｊ（２πｆ_ｂｔ＋２πｆ_ＡＯＭｔ＋φ_１）｝（２）
Ｅ_２（ｔ）＝Ａ_２ｅｘｐ［ｊ｛２πｆ_ｂ（ｔ―τ）＋φ_２｝］（３）
ここで、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれＥ_１（ｔ）及びＥ_２（ｔ−τ）の振幅であり、φ_１及びφ_２は、それぞれＥ_１（ｔ）及びＥ_２（ｔ−τ）の初期位相である。

コヒーレント検波部６０は、合波光をヘテロダイン検波してビート信号を生成する。コヒーレント検波部６０は、例えば、バランス型フォトダイオード（ＰＤ）６２とＦＥＴ増幅器６４を備えて構成される。ヘテロダイン検波により与えられるビート信号Ｉは、以下の式（４）で表される。

Ｉ_１２＝２Ａ_１Ａ_２ｃｏｓ｛２π（ｆ_ＡＯＭｔ＋ｆ_ｂτ）＋φ_１−φ_２｝（４）
コヒーレント検波部６０で生成されたビート信号は２分岐され、一方が第１電気信号としてミキサー部７０に送られる。また、局発電気信号源８３で生成された電気信号は第２電気信号としてミキサー部７０に送られる。

ミキサー部７０は、第１電気信号と、第２電気信号とをホモダイン検波して、ホモダイン信号を生成する。ここで、第１及び第２電気信号はいずれも周波数ｆ_ＡＯＭを有するビート信号であるので、これらをホモダイン検波することにより、２πｆ_ｂτの変化が位相差として出力される。ブリルアン周波数ｆ_ｂは、光源１０の発振周波数の揺らぎと被測定光ファイバ１００の歪みの２つの要因によって変化する。しかし、光源１０として周波数安定化レーザを用いることで、被測定光ファイバ１００の歪みによる影響が支配的となる。

なお、コヒーレント検波部６０で生成されたビート信号が２分岐された他方は、偏波制御部４００に送られる。偏波制御部４００は、局発電気信号源８３で生成された電気信号と同一周波数帯のバンドパスフィルタ４１０と、強度測定器４２０を備えて構成される。この強度測定器は、電気信号の強度を測定する機能を有していればよく、任意好適な従来周知の構成にすることができる。

この強度測定器４２０は、入力された電気信号の強度を測定し、強度が最大となるように偏波コントローラ４６を制御する。

この第１測定装置によれば、波長分離フィルタ３３２で取り除くことができなかったレイリー散乱光の残留成分を、波長分離フィルタ３３２の後段に配置したバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４で取り除くことができる。また、散乱光の波長に変動が生じた場合でも、バンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４の設定波長をレイリー散乱光の波長と一致させるようにフィードバック制御を行うことで、受信信号のＳ／Ｎの劣化を抑制することができる。これにより、第１光路及び第２光路を伝播する光の偏波状態を同一に十分制御することができる。さらに、フィードバック制御には、不要なレイリー散乱光成分を利用するため、必要なブリルアン散乱光の、余計なパワーロスを生じさせない。

（第２実施形態）
図２を参照して、第２実施形態の光ファイバ歪み及び温度測定装置（以下、第２測定装置とも称する。）について説明する。図２は、第２測定装置の模式的なブロック図である。なお、以下の説明において、第１測定装置と重複する説明を省略することがある。
第２測定装置は、波長制御部３０１が、波長分離フィルタ３３２及びバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３４に換えて、第１のバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３３及び第２のバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３５を備えている点が第１測定装置と異なっている。また、第２測定装置は、光増幅器を備えていない。

被測定光ファイバ１００からの後方散乱光は、サーキュレータ２０を経て、第１のバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３３に送られる。第１のバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３３は、後方散乱光に含まれるレイリー散乱光の成分を光強度測定部３５０に送り、レイリー散乱光以外の成分を第２のバンドリジェクション型可変波長フィルタ３３５に送る。他の構成は第１測定装置と同様である。

第１測定装置では、被測定光ファイバ１００からの後方散乱光のパワーが小さい場合に、光増幅器により増幅する構成である。このため、波長分離フィルタ３５２は、レイリー散乱光とブリルアン散乱光の分離だけでなく、光増幅により発生するＡＳＥ光を遮断する機能を有する。

これに対し、被測定光ファイバ１００からの後方散乱光のパワーが自己遅延ヘテロダイン干渉計の受信感度に比べて十分大きい場合は、第２測定装置のように、光増幅器を設けず、ノイズとなるレイリー散乱光をバンドリジェクション型可変波長フィルタにより遮断することができる。

（他の構成例）
上述した各実施形態では、自己遅延ヘテロダイン干渉計４０の２つの光路の一方に、光周波数シフタ部を備える例を説明したが、これに限定されない。例えば、第１光路に、第１周波数ｆ１の周波数シフトを与える第１光周波数シフタ部を設け、第２光路に、第２周波数ｆ２（≠ｆ１）の周波数シフトを与える第２光周波数シフタ部を設けても良い。この場合、局発電気信号源も、第１周波数ｆ１の電気信号を生成するものと、第２周波数ｆ２の電気信号を生成するものと２つ用意すればよい。また、第２電気信号は、これら２つの電気信号の差周波数成分を用いることができる。

１０光源部
２０サーキュレータ
３０光増幅器
４０自己遅延ヘテロダイン干渉計
４２分岐部
４３光周波数シフタ部
４６偏波コントローラ
４８遅延部
５０合波部
６０コヒーレント検波部
６２バランス型ＰＤ
６４ＦＥＴ増幅器
７０ミキサー部
７２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
７４信号処理装置
８３局発電気信号源
９０タイミング制御器
３００、３０１波長制御部
３３２波長分離フィルタ
３３３、３３４、３３５バンドリジェクション型可変波長フィルタ
３５０光強度測定部
３５２可変波長フィルタ
３５４光強度測定器
３６０制御手段
４００偏波制御部
４１０バンドパスフィルタ
４２０強度測定器

Claims

プローブ光を生成する光源部と、
前記プローブ光により測定対象となる光ファイバで発生する後方散乱光が入力され、前記後方散乱光に含まれる後方ブリルアン散乱光を出力する波長制御部と、
前記後方ブリルアン散乱光が入力される自己遅延ヘテロダイン干渉計と
を備え、
前記波長制御部は、波長分離フィルタ、可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備え、
前記波長分離フィルタは、２つの出力ポートを有し、一方の出力ポートから、前記後方ブリルアン散乱光を出力して前記可変波長フィルタへ送り、他方の出力ポートからレイリー散乱光を出力して前記光強度測定部に送り、
前記光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定し、
前記制御手段は、前記中心波長の変動方向及び変動量に応じて、前記可変波長フィルタの遮断波長を制御し、
前記可変波長フィルタは、前記制御手段からの制御により設定された遮断波長で動作し、前記レイリー散乱光を遮断する
ことを特徴とする光ファイバ歪み及び温度測定装置。
プローブ光を生成する光源部と、
前記プローブ光により測定対象となる光ファイバで発生する後方散乱光が入力され、前記後方散乱光に含まれる後方ブリルアン散乱光を出力する波長制御部と、
前記後方ブリルアン散乱光が入力される自己遅延ヘテロダイン干渉計と
を備え、
前記波長制御部は、第１の可変波長フィルタ、第２の可変波長フィルタ、光強度測定部及び制御手段を備え、
前記第１の可変波長フィルタは、２つの出力ポートを有し、レイリー散乱光を遮断し、該遮断したレイリー散乱光を前記光強度測定部に送り、レイリー散乱光以外の成分を前記第２の可変波長フィルタに送り、
前記光強度測定部は、レイリー散乱光の中心波長及びピーク強度を測定し、
前記制御手段は、前記中心波長の変動方向及び変動量に応じて、前記第２の可変波長フィルタの遮断波長を制御し、
前記第２の可変波長フィルタは、前記制御手段からの制御により設定された遮断波長で動作し、前記レイリー散乱光を遮断する
ことを特徴とする光ファイバ歪み及び温度測定装置。
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第１光路及び第２光路に２分岐する分岐部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた、ビート周波数の周波数シフトを与える光周波数シフタ部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第１光路及び前記第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第１電気信号として出力するコヒーレント検波部と、
前記第１電気信号と同じ周波数を持つ第２電気信号を生成する局発電気信号源と、
前記第１電気信号と前記第２電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力するミキサー部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。
前記自己遅延ヘテロダイン干渉計は、
前記後方ブリルアン散乱光を、第１光路及び第２光路に２分岐する分岐部と、
前記第１光路に設けられた、第１周波数の周波数シフトを与える第１光周波数シフタ部と、
前記第２光路に設けられた、第２周波数の周波数シフトを与える第２光周波数シフタ部と、
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に設けられた遅延部と、
前記第１光路及び前記第２光路を伝播する光を合波して合波光を生成する合波部と、
前記合波光をヘテロダイン検波して差周波を第１電気信号として出力するコヒーレント検波部と、
前記第１電気信号と同じ周波数を持つ第２電気信号を生成する電気信号生成部と、
前記第１電気信号と前記第２電気信号とをホモダイン検波して、差周波を位相差信号として出力するミキサー部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。
前記第１光路及び前記第２光路のいずれか一方に偏波コントローラが設けられ、
前記コヒーレント検波部の出力が最大となるように偏波が制御される
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の光ファイバ歪み及び温度測定装置。