JP7104476B2 - 光ファイバセンシング - Google Patents
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Description
分布型音響センシングを行い、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために、使用中にセンシング光ファイバをインテロゲートするためのインテロゲータ(interrogator)と、
第1の特性シグネチャを検出するために前記測定信号を分析するように構成されたプロセッサとを備え、
前記第1の特性シグネチャが、第1のチャネルおよび実質的にすべての下流チャネルに適合し、このようなすべてのチャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を含む、
分布型光ファイバセンサが提供される。
使用中に、センシング光ファイバを光放射で繰り返しインテロゲートし、前記センシング光ファイバの中からレーリー後方散乱された後方散乱光放射を検出し、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために後方散乱を分析するように構成されたインテロゲータユニットと、
第1のチャネルおよび実質的にすべての下流チャネルに適合し、このようなすべてのチャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を検出するために、前記測定信号を分析するように構成されたプロセッサと
を備える、分布型光ファイバセンサが提供される。
分布型音響センシングを行い、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために、センシング光ファイバをインテロゲートすることと、
第1の特性シグネチャを検出するために前記測定信号を分析することとを含み、
前記第1の特性シグネチャが、第1のチャネルおよび実質的にすべての下流チャネルに適合し、このようなすべてのチャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を含む。
Claims (30)
- 分布型光ファイバセンサであって、
分布型音響センシングを行い、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために、使用中にセンシング光ファイバをインテロゲートするためのインテロゲータと、
第1の特性シグネチャを検出するために前記測定信号を分析するように構成されたプロセッサとを備え、
前記第1の特性シグネチャが、第1のチャネルおよびすべての下流チャネルに当てはまり、かつ、第1のチャネルおよびすべての下流チャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を含む、
分布型光ファイバセンサ。 - プロセッサが、大振幅歪みとして第1の特性シグネチャの発生を識別するように構成される、請求項1に記載の分布型光ファイバセンサ。
- プロセッサが、大振幅歪みの場所として第1のチャネルの場所を識別するように構成される、請求項2に記載の分布型光ファイバセンサ。
- インテロゲータが、インテロゲータから出力されるインテロゲーティング放射の偏光状態を周期的に変化させる偏光変調器を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の分布型光ファイバセンサ。
- インテロゲータに光学的に連結された前記センシング光ファイバをさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の分布型光ファイバセンサ。
- 制御された変調をセンシング光ファイバに適用する少なくとも1つの変調コントローラを備える、請求項5に記載の分布型光ファイバセンサ。
- 少なくとも1つの変調コントローラが、制御された歪みをセンシング光ファイバに選択的に印加するために、センシング光ファイバに機械的に連結されたアクチュエータを備える、請求項6に記載の分布型光ファイバセンサ。
- 少なくとも1つの変調コントローラが、センシングファイバ内を進むインテロゲーティング放射に、制御された偏光変調を適用する偏光変調器を備える、請求項6に記載の分布型光ファイバセンサ。
- センシング光ファイバに沿って異なる場所に配置された複数の前記変調コントローラがある、請求項7または8に記載の分布型光ファイバセンサ。
- インテロゲータが、インテロゲータから出力されるインテロゲーティング放射の偏光状態を変化させる第1の偏光変調器を備え、センサは、前記少なくとも1つの変調コントローラのうちの1つが前記制御された変調をセンシング光ファイバに適用している間に、インテロゲータから出力されるインテロゲーティング放射の偏光状態を変化させるように構成される、請求項6から9のいずれか一項に記載の分布型光ファイバセンサ。
- プロセッサが、前記制御された変調を適用する変調コントローラによって適用される制御された変調に関連のある、第1の特性シグネチャを検出し、この変調コントローラに関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態を決定するように構成される、請求項10に記載の分布型光ファイバセンサ。
- プロセッサが、変調コントローラによって適用される制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態の、何らかの変化を、経時的に検出するように構成される、請求項11に記載の分布型光ファイバセンサ。
- プロセッサが、第1の変調コントローラの上流のセンシングファイバに作用する歪みの変化を示すものとして、前記第1の変調コントローラによって適用される制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態の、何らかの検出された変化を、識別するように構成される、請求項12に記載の分布型光ファイバセンサ。
- プロセッサが、第1の変調コントローラによって適用される制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態の、検出された変化を補償するために、第1の変調コントローラの上流の第2の変調コントローラによって適用される制御された変調を、調節するように構成される、請求項13に記載の分布型光ファイバセンサ。
- センシング光ファイバが、パイプラインの経路、輸送ネットワークの少なくとも一部の経路、鉄道の経路、境界または周囲、関心のある地質学的形成の近く、貯留槽の近く、および電力ケーブルの経路沿い、のうちの少なくとも1つに沿って配備される、請求項1から14のいずれか一項に記載の分布型光ファイバセンサ。
- 分布型光ファイバセンサであって、
使用中に、センシング光ファイバを光放射で繰り返しインテロゲートし、前記センシング光ファイバの中からレーリー後方散乱された後方散乱光放射を検出し、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために後方散乱を分析するように構成されたインテロゲータユニットと、
第1のチャネルおよびすべての下流チャネルに当てはまり、かつ、第1のチャネルおよびすべての下流チャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を検出するために、前記測定信号を分析するように構成されたプロセッサと
を備える、分布型光ファイバセンサ。 - 分布型光ファイバセンシングの方法であって、
分布型音響センシングを行い、センシング光ファイバのセンシング部分に対応する複数のチャネルのそれぞれからの測定信号を提供するために、センシング光ファイバをインテロゲートするステップと、
第1の特性シグネチャを検出するために前記測定信号を分析するステップとを含み、
前記第1の特性シグネチャが、第1のチャネルおよびすべての下流チャネルに当てはまり、かつ、第1のチャネルおよびすべての下流チャネル上で同時に発生する、複数のチャネルからの測定信号の変化を含む、
方法。 - 第1の特性シグネチャの発生が、大振幅歪みの発生として識別される、請求項17に記載の方法。
- 大振幅歪みの場所として第1のチャネルの場所を識別するステップを含む、請求項18に記載の方法。
- インテロゲータから出力されるインテロゲーティング放射の偏光状態を周期的に変化させるステップを含む、請求項17から19のいずれか一項に記載の方法。
- 制御された変調を、少なくとも1つの定められた場所でセンシング光ファイバに適用するステップを含む、請求項17から20のいずれか一項に記載の方法。
- 制御された変調を適用するステップが、機械的アクチュエータによって、制御された歪みをセンシング光ファイバに印加するステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 制御された変調を適用するステップが、偏光変調器によって、センシングファイバ内を進むインテロゲーティング放射に、制御された偏光変調を適用するステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 複数の異なる定められた場所で前記制御された変調を順次適用するステップを含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記制御された変調が定められた場所のうちの少なくとも1つでセンシング光ファイバに適用される間に、センシング光ファイバに入力されるインテロゲーティング放射の偏光状態を、変化させるステップを含む、請求項21から24のいずれか一項に記載の方法。
- 定められた場所で適用される制御された変調に関連のある、第1の特性シグネチャを検出し、この制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態を、決定するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 定められた場所で適用される制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態の、何らかの変化を経時的に検出するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 第1の定められた場所の上流のセンシングファイバに作用する歪みの変化を示すものとして、前記第1の定められた場所で適用される制御された変調に関連のある第1の特性シグネチャの最小振幅に対応する偏光状態の、何らかの検出された変化を識別するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 偏光状態の検出された変化を補償するために、第1の定められた場所の上流の第2の定められた場所で適用される制御された変調を、調節するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- センシング光ファイバが、パイプラインの経路、輸送ネットワークの少なくとも一部の経路、鉄道の経路、境界または周囲、関心のある地質学的形成の近く、貯留槽の近く、および電力ケーブルの経路沿い、のうちの少なくとも1つに沿って配備される、請求項17から29のいずれか一項に記載の方法。
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