JP7293321B2 - 分布光学センシングシステム及び方法 - Google Patents
分布光学センシングシステム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7293321B2 JP7293321B2 JP2021195814A JP2021195814A JP7293321B2 JP 7293321 B2 JP7293321 B2 JP 7293321B2 JP 2021195814 A JP2021195814 A JP 2021195814A JP 2021195814 A JP2021195814 A JP 2021195814A JP 7293321 B2 JP7293321 B2 JP 7293321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- sensing
- delayed
- light
- direct
- 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.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 419
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 150
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 110
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 55
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 41
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 1
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 83
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 47
- 230000008859 change Effects 0.000 description 38
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 31
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 31
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 9
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 7
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002168 optical frequency-domain reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000005427 atmospheric aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012421 spiking Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35354—Sensor working in reflection
- G01D5/35358—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity
- G01D5/35361—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity using elastic backscattering to detect the measured quantity, e.g. using Rayleigh backscattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
- G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35354—Sensor working in reflection
- G01D5/35358—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
以下の定義は、一般的な定義として提供されるものであり、これらの用語のみに本発明の範囲を限定すべきではないが、以下の説明のいっそう十分な理解のために提示される。
直接前方伝播光信号が第2の光遅延手段を迂回していることから生じる後方伝播信号を有する直接+直接信号(信号1)と、遅延前方伝播光信号が第2の光遅延手段を迂回していることから生じる後方伝播信号を有する遅延+直接信号(信号2)と、直接出力信号が第2の光遅延手段を通して伝えられていることから生じる後方伝播信号を有する直接+遅延信号(信号3)と、遅延出力信号が第2の光遅延手段を通して伝えられていることから生じる後方伝播信号を有する遅延+遅延信号(信号4)と、を含む複数の信号を受信し得る。
・ 遅延前方伝播光信号が第2の光遅延手段を迂回していることから生じる後方伝播信号を有する遅延+直接信号(信号2);及び
・ 直接出力信号が第2の光遅延手段を通して伝えられていることから生じる後方伝播信号を有する直接+遅延信号(信号3)。
・ 直接出力信号151が第2の光遅延手段107bを迂回したことから生じる後方伝播信号161aを有する直接+直接信号(信号1);
・ 遅延前方伝播出力信号153が第2の光遅延手段を迂回したことから生じる後方伝播信号163aを有する遅延+直接信号(信号2);
・ 直接出力信号151が第2の光遅延手段107bを通して伝えられたことから生じる後方伝播信号161bを有する直接+遅延信号(信号3);及び
・ 遅延出力信号153が第2の光遅延手段を通して伝えられたことから生じる後方伝播信号163bを有する遅延+遅延信号(信号4)。
(a)光源101から光を受け、それを前方伝播方向にてIRDPを介して導き、出力信号の2つの分割された部分が、センシング媒体内に発射されて後方散乱信号を生成する前に、ハイブリッド結合器/スプリッタ211にて結合される;及び
(b)センシング媒体160(例えば、光ファイバセンシング媒体)から後方伝播する後方散乱光を受け、受けた各後方散乱信号が、結合器/スプリッタ211によって2つの部分へと分割され、分割された後方散乱信号の各々が、後方伝播方向にて共通経路IRDPを通り抜け、サーキュレータ206a及び206bによって位相・振幅受信器131に方向付けられる。ここでも、検出された信号が、ストレージ133に記録及び記憶され、そして、外乱によって引き起こされたセンシング媒体160内の分布経路長変化を計算するために解析プロセッサ136によって解析される。
具体的には光ファイバである光媒体における前方伝播モードと後方伝播モードとの間の結合に関する結合モード方程式を用いて、Froggatt及びMoore(M.Froggatt及びJ.Moore,“High spatial resolution distributed strain measurement in optical fiber with Rayleigh scatter”,Appl.Opt.,vol.37,no.10,pp.1735-1740,1998)は次式:
R(β)は、レイリー(非周波数シフト)後方散乱波の複素振幅であり、
εcoは、ファイバコアの誘電率であり、
ε(z)-εcoは、ファイバコアの誘電率のランダム変動であり、
我々は、センシングファイバの外側でε(z)-εco≡0であると仮定し、
βは、導波路中の伝播定数であり、そして、
E0(β)は、z=0における励磁場の複素振幅である。
z=vpτ/2
を行うことができ、ここで、
τは2方向(位相速度)進行時間であり、
vp=c/neffは位相速度であり、
S(ω)=R(β(ω))は周波数ドメインでの信号であり、
E(ω)=E0(β(ω))は周波数ドメインでの発射場であり、
β=ω/vpは伝播定数であり、
Y(ω)=F[y(τ)]
を用いて、
S(ω)=E(ω)(-iω)Y(ω)
を得る。あるいは、等価的に、信号モデルは、簡潔な表記:
S(ω)=E(ω)G(ω)
s(τ)=e(τ)*g(τ) (2)
として書き直すことができ、ここで、
*は、コンボリューションを示し、
G(ω)=(-iω)Y(ω)が代入されており、
g(τ)は、時間ドメインにおけるファイバのインパルス応答関数として解釈され、
s(τ)は、時間ドメインでの信号であり、
e(τ)は、時間ドメインでの発射場であり、
g(τ)、s(τ)、及びe(τ)は、フーリエ変換によってG(ω)、S(ω)、及びE(ω)に関係づけられる。
以上の導出は、例えば光ファイバといったセンシング媒体に誘起される光路長の変化ρ(t)が、次式:
tはサンプル時間であり、
z=vt/2はファイバに沿った位置であり、
vはファイバ中での光の速さであり、
d(t)は位相・振幅受信器からの複素信号であり、
I(t)は変調されたレーザ強度であり、
Fはフーリエ変換を表し、
F-1は逆フーリエ変換を表し、
ω0は光源の中心周波数であり、そして、
ΔTはセンシングファイバの前後の遅延間の差である。
ここに開示されるシステム及び方法の可能な用途は、ファイバ又は導波路上での分布音響センシング、表面振動測定、空気及び大気中での分布音響LIDAR、風速測定(風速計)、水中での分布音響LIDAR、パイプライン流体中での分布音響LIDAR、掘削孔及び井戸内での垂直地震探査、地震探査のための海中ストリーマ、地震探査のための陸上地震センサ、反復地震学的描像及びインバージョンのための永続的地震モニタリングアレイ、例えば地震モニタリング、微小地震モニタリング、及び地下流体注入若しくは生成に関連する誘起地震動などの受動的地震モニタリング、例えば微小地震モニタリング及び陥没などの坑道壁安定性のモニタリング、例えば水ダム誘起地震動及び掘削ダムの剛性などのダム安定性のモニタリング、例えばリーク検出及び改造などのパイプラインモニタリング、例えば侵入検出などの周辺及びセキュリティモニタリング/調査、例えば橋梁、トンネル、建物及び風力タービン上での歪み及び振動制御などのインフラモニタリング、例えば車、航空機及び船舶内での歪み及び振動制御などの車両構造モニタリング、例えばパイプライン内での流れ計測などの流れ計測、例えば近地表面せん断波速度の表面波インバージョンなどの地質調査、例えば大気プロファイリング、風室プロファイリング及び航空機周囲などの空気の動きプロファイリング、例えば海流、河川流及び船舶周辺などの水の動きプロファイリング、例えば身体歪みセンサ及び血流計測などの医療装置、例えば妨害及び故障などの通信ネットワークのモニタリング、例えば道路、鉄道及びボートなどの交通・車両の流れモニタリング、音声記録、並びに、例えばトンネル及びインフラ内などでの火災モニタリング、を含み得る。
ここでの開示から当業者によって理解されるように、ここに開示されるシステム及び方法は、以下に記載される利点を含め、既存の分布音響センシングシステムによって教示されるシステムに内在する制限を克服する。
に従って
ここに記載されるとき、“に従って”は、“の関数として”を意味することもあり、それに関係して指定される整数に必ずしも限定されない。
この明細書全体を通しての“一実施形態”、“実施形態”、“一構成”、又は“構成”への言及は、その実施形態/構成に関連して記載される特定の機構、構造又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態/構成に含まれることを意味する。従って、この明細書全体を通して様々な箇所に“一実施形態/構成において”又は“実施形態/構成において”という言い回しが現れることは、必ずしも全てが同じ実施形態/構成に言及しているわけではない(しかし、そうであってもよい)。また、複数の特定の機構、構造又は特性が、1つ以上の実施形態/構成において、この開示から当業者に理解されるような好適なやり方で組み合わされてもよい。
ここで提供される説明では、数多くの具体的詳細が記載されている。しかしながら、理解されることには、本発明の実施形態は、これらの具体的詳細なしで実施されてもよい。また、この説明の理解を不明瞭にしないために、周知の方法、構造及び技術については詳細に示していない。
図面に例示される本発明の好適実施形態を説明するのに際し、明瞭さのために、特定の用語を当てにしている。しかしながら、そのように選択された特定の用語に本発明が限定されることを意図されておらず、理解されるべきことには、各特定の用語は、同様の技術的目的を達成するために同様にして動作する全ての技術的に等価なものを含むものである。例えば“前方”、“後方”、“半径方向”、“周辺”、“上方”、“下方”、及びこれらに類するものなどの用語は、基準点を提供するための便宜上の用語として使用されており、限定的な用語として解釈されるべきでない。
ここで使用されるとき、別段の断りがない限り、共通のオブジェクトを記述するための序数形容詞“第1の”、“第2の”、“第3の”などの使用は、単に、同様のオブジェクトの異なるインスタンスが参照されていることを示しものであり、そのように記述されるオブジェクトが、時間的に、空間的に、ランク付けにおいて、又は何らかの他のやり方で、所与のシーケンスになければならないことを意味する意図はない。
従って、本発明の好適な構成であると考えられるものを説明してきたが、当業者が認識することには、これらの構成には、本発明の精神から逸脱することなく、他の更なる変更が為されることができ、本発明の範囲内にある全てのそのような変形及び変更を特許請求することが意図される。ブロック図に対して機能が追加又は削除されてもよく、機能ブロック間で動作が交換されてもよい。記載された方法に対して、本発明の範囲内で、ステップが追加又は削除され得る。
以上から明らかなことには、説明された構成は、モバイル装置産業、特に、モバイル装置を介してデジタルメディアを配信する方法及びシステムに適用可能である。
Claims (38)
- センシング媒体と、
OOと称する光出力を生成する光源と、
前記OOのうち直接OOSと称する第1の部分を前記センシング媒体に導くとともに、前記OOのうち遅延OOSと称する更なる部分を直接OOSに対して第1の遅延時間τ1だけ遅延させ、遅延OOSを前記センシング媒体に導く、ように構成された前方伝播ユニットと、
前記光源からの光又は前記前方伝播ユニット内の光の強度を変調する手段と、
前記センシング媒体から、直接OOS及び遅延OOSによって生成された分布後方散乱信号を受信し、該後方散乱信号のうち遅延BSと称する部分を該後方散乱信号のうち直接BSと称する更なる部分に対して第2の遅延時間τ2だけ遅延させる、ように構成された後方伝播ユニットと、
遅延BSのうち直接OOSによって生成された部分と直接BSのうち遅延OOSによって生成された部分との間の光位相の差を定量的に測定する手段と、
測定された前記光位相の差を受信し、前記センシング媒体における定量的な分布光センシングを提供するように構成された解析プロセッサと、
を有する光学センシングシステム。 - 遅延BSのうち直接OOSによって生成された前記部分を、直接BSのうち遅延OOSによって生成された前記部分と干渉させるように構成された光受信器、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- 前記光位相の差の測定は、周波数シフト(例えば、音響光学周波数シフト)と、位相を復元するための複素復調との使用を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記光位相の差の測定は、位相・振幅受信器、ヒルベルト変換の使用を介して位相を復元するための周波数掃引、変化する位相シフトの時間多重化を介した位相変調器受信位相、マルチポート干渉計内の波長板の配置、ローカル発振器光との干渉、又はこれらの偏波ダイバース(二重偏波)バージョンを有する群のうちの1つ以上の使用を有する、請求項2に記載のシステム。
- 共通のローカル発振器光を受け取って直接BS及び遅延BSと干渉させることで、前記ローカル発振器光と前記後方散乱信号との間の光位相の差を定量的に測定するように構成された光受信器、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- ローカル発振器光と直接BS及び/又は遅延BSとの間の測定された前記光位相の差が、前記センシング媒体における定量的な分布光センシングを提供するために使用される、請求項5に記載のシステム。
- 前記光源は、複数波長の又は部分コヒーレントの又はインコヒーレントの又は低コヒーレンスの光源のうちの1つから選択されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は、SLED若しくはDFBレーザ若しくは光周波数コム、又は複数のこれら光源のいずれかから選択される、請求項7に記載のシステム。
- 前記光源はコヒーレンス時間τcohを持ち、前記第1及び第2の遅延時間は|τ1-τ2|<aτcohという関係を満たし、ただし、aは乗算係数である、請求項1に記載のシステム。
- 前記乗算係数aは約1である、請求項9に記載のシステム。
- 前記乗算係数aは約1と約100との間である、請求項9に記載のシステム。
- 光増幅器ノイズを低減するために前記センシング媒体の前及び/又は後で使用される光学フィルタ、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- 前記センシング媒体は、光ファイバであり、又は、気体、液体、水、海水若しくは大気媒体のうちの1つである、請求項1に記載のシステム。
- 望ましくない時に前記センシング媒体に光が入ることを防止するために使用される時間ゲーティング装置、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- 直接OOS及び遅延OOSを前記前方伝播ユニット内の同一の光路上に結合する手段、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- 前記前方伝播ユニットは直接OOS及び遅延OOSを別々の光路で又は別々の空間モードで前記センシング媒体に導く、請求項1に記載のシステム。
- 前記後方伝播ユニットは直接BS及び遅延BSを別々の光路で又は別々の空間モードで前記センシング媒体から受け取る、請求項1に記載のシステム。
- 複数のセンシング媒体、前記前方伝播ユニットからの光を各センシング媒体に導くための光多重化手段、及び各センシング媒体から前記後方伝播ユニットへの光を受け取るための光多重化手段、を更に有する請求項1に記載のシステム。
- 前記センシング媒体における定量的な分布光センシングは、縦歪み、横歪み、音響波、振動、運動、曲げ、ねじれ、温度、光遅延、及び化学組成、又は計算された歪み率を含む1つ以上の物理パラメータのセンシングを含む、請求項1に記載のシステム。
- センシング媒体における光学センシングの方法であって、
OOと称する光出力を生成する光源を用意するステップと、
前記OOのうち直接OOSと称する第1の部分を前記センシング媒体に導くステップと、
前記OOのうち遅延OOSと称する更なる部分を直接OOSに対して第1の遅延時間τ1だけ遅延させるステップと、
遅延OOSを前記センシング媒体に導くステップと、
前記センシング媒体に導く前に、前記光源からの光の少なくとも一部の強度を変調するステップと、
前記センシング媒体から、直接OOS及び遅延OOSによって生成された分布後方散乱信号を受信するステップと、
前記後方散乱信号のうち遅延BSと称する部分を前記後方散乱信号のうち直接BSと称する更なる部分に対して第2の遅延時間τ2だけ遅延させるステップと、
遅延BSのうち直接OOSによって生成された部分と直接BSのうち遅延OOSによって生成された部分との間の光位相の差を定量的に測定するステップと、
測定された前記光位相の差を用いて、前記センシング媒体における定量的な分布光センシングを提供するステップと、
を有する方法。 - 遅延BSのうち直接OOSによって生成された前記部分を、直接BSのうち遅延OOSによって生成された前記部分と干渉させるステップ、を更に有する請求項20に記載の方法。
- 前記光位相の差の測定は、周波数シフト(例えば、音響光学周波数シフト)と、位相を復元するための複素復調との使用を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記光位相の差の測定は、位相・振幅受信器、ヒルベルト変換の使用を介して位相を復元するための周波数掃引、変化する位相シフトの時間多重化を介した位相変調器受信位相、マルチポート干渉計内の波長板の配置、ローカル発振器光との干渉、又はこれらの偏波ダイバース(二重偏波)バージョンを有する群のうちの1つ以上の使用を有する、請求項21に記載の方法。
- 共通のローカル発振器光を直接BS及び遅延BSと干渉させることで、前記ローカル発振器光と前記後方散乱信号との間の光位相の差を定量的に測定するステップ、を更に有する請求項20に記載の方法。
- 前記ローカル発振器光と直接BS及び/又は遅延BSとの間の測定された前記光位相の差が、前記センシング媒体における定量的な分布光センシングを提供するために使用される、請求項24に記載の方法。
- 前記光源はコヒーレンス時間τcohを有し、前記第1及び第2の遅延時間は、|τ1-τ2|<aτcohなる関係を満たし、ただし、aは乗算係数である、請求項20に記載の方法。
- 前記乗算係数aは約1である、請求項26に記載の方法。
- 前記乗算係数aは約1と約100との間である、請求項26に記載の方法。
- 前記センシング媒体は、光ファイバであり、又は、気体、液体、水、海水若しくは大気媒体のうちの1つである、請求項20に記載の方法。
- 望ましくない時に前記センシング媒体に光が入ることを防止するために使用される時間ゲーティング装置、を更に有する請求項20に記載の方法。
- 前記センシング媒体に導く前に直接OOS及び遅延OOSを同一の光路上に結合すること、を更に有する請求項20に記載の方法。
- 直接OOS及び遅延OOSは別々の光路で又は別々の空間モードで前記センシング媒体に導かれる、請求項20に記載の方法。
- 直接BS及び遅延BSは別々の光路で又は別々の空間モードで前記センシング媒体から受け取られる、請求項20に記載の方法。
- 光を複数のセンシング媒体に光多重化すること、及び各センシング媒体から光を受け取ること、を更に有する請求項20に記載の方法。
- 前記分布後方散乱は、光ファイバ内でのレイリー後方散乱による、請求項20に記載の方法。
- 前記分布後方散乱は、大気、ガス、流体、水、又は海洋環境などの非導波のセンシング媒体内での後方散乱による、請求項20に記載の方法。
- 前記センシング媒体における当該光学センシングの方法は、センシング信号と既知の又は測定された変調との間の数値的デコンボリューション及び/又は数値的相互相関を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記センシング媒体における定量的な分布光センシングは、縦歪み、横歪み、音響波、振動、運動、曲げ、ねじれ、温度、光遅延、及び化学組成、又は計算された歪み率を含む1つ以上の物理パラメータのセンシングを含む、請求項20に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU2017902938A AU2017902938A0 (en) | 2017-07-26 | Distributed optical sensing systems and methods | |
AU2017902938 | 2017-07-26 | ||
JP2020526663A JP6989703B2 (ja) | 2017-07-26 | 2018-07-26 | 分布光学センシングシステム及び方法 |
PCT/AU2018/050775 WO2019018894A1 (en) | 2017-07-26 | 2018-07-26 | DISTRIBUTED OPTICAL DETECTION SYSTEMS AND METHODS |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020526663A Division JP6989703B2 (ja) | 2017-07-26 | 2018-07-26 | 分布光学センシングシステム及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022031310A JP2022031310A (ja) | 2022-02-18 |
JP7293321B2 true JP7293321B2 (ja) | 2023-06-19 |
Family
ID=65039301
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020526663A Active JP6989703B2 (ja) | 2017-07-26 | 2018-07-26 | 分布光学センシングシステム及び方法 |
JP2021195814A Active JP7293321B2 (ja) | 2017-07-26 | 2021-12-02 | 分布光学センシングシステム及び方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020526663A Active JP6989703B2 (ja) | 2017-07-26 | 2018-07-26 | 分布光学センシングシステム及び方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11237025B2 (ja) |
EP (1) | EP3658859B1 (ja) |
JP (2) | JP6989703B2 (ja) |
CN (2) | CN110914645B (ja) |
AU (2) | AU2018308947B2 (ja) |
CA (1) | CA3070965C (ja) |
CL (1) | CL2020000202A1 (ja) |
WO (1) | WO2019018894A1 (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11237025B2 (en) * | 2017-07-26 | 2022-02-01 | Terra15 Pty Ltd | Distributed optical sensing systems and methods |
CA3104086C (en) * | 2018-08-08 | 2023-08-01 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Extinction ratio free phase sensitive optical time domain reflectometry based distributed acoustic sensing system |
EP3834012A1 (en) * | 2018-08-09 | 2021-06-16 | FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lidar and method for optical remote sensing |
JP2022504680A (ja) * | 2018-10-12 | 2022-01-13 | シルク テクノロジーズ インコーポレイティッド | Lidarシステムにおける光スイッチング |
US20200150238A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Continental Automotive Systems, Inc. | Non-interfering long- and short-range lidar systems |
US11438206B2 (en) * | 2018-12-18 | 2022-09-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multiple subcarriers modulator, backscatter device and hub device in a backscatter communication system |
JP7111045B2 (ja) * | 2019-04-03 | 2022-08-02 | 日本電信電話株式会社 | 位相測定方法及び信号処理装置 |
US11675099B2 (en) | 2019-05-23 | 2023-06-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | De-spiking distributed acoustic sensor seismic profile |
FR3097337B1 (fr) * | 2019-06-13 | 2021-07-23 | Commissariat Energie Atomique | Système d’imagerie acousto-optique |
CN114080781A (zh) * | 2019-06-17 | 2022-02-22 | 株式会社Kt | 量子密钥分配方法、装置和系统 |
GB2592703B (en) * | 2019-10-28 | 2022-11-02 | Pgs Geophysical As | Long-offset acquisition with improved low frequency performance for full wavefield inversion |
CN111006764B (zh) * | 2019-12-27 | 2022-05-10 | 青岛青源峰达太赫兹科技有限公司 | 基于编码调制的快速太赫兹光谱系统信噪比改善方法及系统 |
US11920975B2 (en) * | 2020-05-12 | 2024-03-05 | Nec Corporation | Repeater design for distributed acoustic sensing on multispan fiber links |
US20210356317A1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-11-18 | Nec Laboratories America, Inc | Complex and phase domain vibration strength estimation for coherent distributed acoustic sensing |
CN111638402B (zh) * | 2020-05-21 | 2021-12-31 | 山西大学 | 测量微波电场中微波信号的频率的方法及系统 |
CN111829673B (zh) * | 2020-06-09 | 2021-08-03 | 中国地质大学(武汉) | 一种对称线性啁啾脉冲探测otdr的测量系统 |
CN111854918A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-30 | 国网河南省电力公司焦作供电公司 | 一种提高分布式光纤检测空间分辨率的子带处理方法 |
DE102020120533A1 (de) | 2020-08-04 | 2022-02-10 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln eines Messwertes |
CN112401814B (zh) * | 2020-11-13 | 2022-11-11 | 太原理工大学 | 一种医用内窥镜形状光纤实时传感系统及一种医用内窥镜 |
US11221274B1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-01-11 | Peking University | Light scattering parameter measurement system and its measurement method |
CN112539823B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-05-31 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超快时间复振幅测量装置和方法 |
CN112504433B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-02-11 | 西北大学 | 温度自参考灵敏度可调谐光纤分布式振动检波装置及方法 |
US11698289B2 (en) * | 2020-12-22 | 2023-07-11 | Nec Corporation | Method providing increased signal-to-noise (SNR) for coherent distributed acoustic sensing |
KR102332244B1 (ko) * | 2021-04-29 | 2021-12-01 | 주식회사 에니트 | 소광비를 개선한 광 서큘레이터 및 이 광 서큘레이터를 이용한 광파이버 센서 시스템 |
CN113251942B (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-14 | 四川大学 | 基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法和装置 |
CN113721287B (zh) * | 2021-07-16 | 2024-03-01 | 西北大学 | 一种基于传感光纤的监测方法及装置 |
US20230119927A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-20 | Nec Laboratories America, Inc | Distributed fiber optic sensing enabled self-coherent detection for data centers |
CN114199514B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-05-30 | 天津大学 | 基于光频域反射分布式传感的假峰消除方法 |
CN114674292B (zh) * | 2021-12-23 | 2024-04-26 | 自然资源部第二海洋研究所 | 基于机载多波长激光雷达探测海洋光学剖面的系统及方法 |
CN114894109B (zh) * | 2022-02-09 | 2023-10-17 | 重庆交通大学 | 隧道应变信息获取方法及相关装置 |
CN114486179B (zh) * | 2022-02-21 | 2023-06-13 | 电子科技大学中山学院 | 一种反卷积滤波的高精度光纤质量检测方法及系统 |
WO2023225079A1 (en) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | The Research Foundation For The State University Of New York | System and method for sampling terahertz pulses using modulated difference-frequency in repetition rates of femtosecond lasers |
CN115235367B (zh) * | 2022-07-26 | 2023-04-25 | 北京理工大学 | 一种大应变测量范围的高精度双频光频域反射仪 |
CN117007177B (zh) * | 2023-06-28 | 2024-01-30 | 华中科技大学 | 一种基于高非线性光纤的声阻抗测量装置及测量方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004233078A (ja) | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Japan Atom Energy Res Inst | 大気中に浮遊する微粒子等の個数、粒径分布等を遠隔において計測するリモートパーティクルカウンター装置 |
JP2007139482A (ja) | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | 光ファイバセンサ装置 |
JP2011214921A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Oki Electric Industry Co Ltd | 干渉型光ファイバーセンサーシステムおよび演算器 |
JP2013506828A (ja) | 2009-09-30 | 2013-02-28 | オプタセンス・ホールデイングス・リミテツド | 位相ベース検知 |
JP2013174563A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光ファイバセンサシステム |
WO2016021689A1 (ja) | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバセンサ、地震探査方法、石油、天然ガス貯留層分布の計測方法、歪み検知方法および地層の割れ目位置特定方法 |
JP2016053525A (ja) | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバの温度・歪み分布測定方法および装置 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5420688A (en) * | 1992-12-14 | 1995-05-30 | Farah; John | Interferometric fiber optic displacement sensor |
JP3701457B2 (ja) * | 1998-01-20 | 2005-09-28 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 光振幅位相特性測定装置およびその測定方法 |
US6097486A (en) * | 1998-04-03 | 2000-08-01 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic acoustic sensor array based on Sagnac interferometer |
EP1496723B1 (en) | 1998-04-03 | 2010-07-07 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic sensor array based on sagnac interferometer |
GB9821956D0 (en) * | 1998-10-09 | 1998-12-02 | Univ Southampton | Novel system to detect disturbance in optical fibres & cables |
US6459486B1 (en) | 1999-03-10 | 2002-10-01 | Eric Udd | Single fiber Sagnac sensing system |
GB0407386D0 (en) * | 2004-03-31 | 2004-05-05 | British Telecomm | Monitoring a communications link |
CN100337094C (zh) * | 2004-07-20 | 2007-09-12 | 重庆大学 | 用于长途管线安全监测的光纤干涉型自动监测方法及系统 |
GB0421747D0 (en) * | 2004-09-30 | 2004-11-03 | British Telecomm | Distributed backscattering |
CN1635339A (zh) * | 2005-01-01 | 2005-07-06 | 复旦大学 | 全光纤定位监测方法及其系统 |
EP1987317B1 (en) * | 2006-02-24 | 2013-07-17 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Sensing a disturbance |
US8670662B2 (en) | 2006-04-03 | 2014-03-11 | British Telecommunications Public Limited Company | Evaluating the position of an optical fiber disturbance |
CN100374776C (zh) * | 2006-04-14 | 2008-03-12 | 北京工业大学 | 基于分布式光纤声学传感技术的管道泄漏监测装置及方法 |
GB0614991D0 (en) * | 2006-07-28 | 2006-09-06 | Schlumberger Holdings | Improvements to raman amplification in distributed sensors |
JP4844325B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2011-12-28 | 沖電気工業株式会社 | 光ファイバセンサシステム |
GB2442746B (en) | 2006-10-13 | 2011-04-06 | At & T Corp | Method and apparatus for acoustic sensing using multiple optical pulses |
CN101242224B (zh) * | 2008-03-06 | 2012-09-05 | 复旦大学 | 一种光纤管线监控系统 |
JP4303310B2 (ja) * | 2008-12-16 | 2009-07-29 | Jfeエンジニアリング株式会社 | アンモニア合成触媒及びその製造方法 |
CN101532850B (zh) * | 2009-04-20 | 2011-03-30 | 浙江大学 | 一种布拉格光纤光栅传感解调的方法和装置 |
US9025158B2 (en) | 2010-06-01 | 2015-05-05 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Interferometric measurement with crosstalk suppression |
CN102322879B (zh) * | 2011-05-18 | 2013-07-31 | 东南大学 | 连续光波分复用型长距离分布式扰动定位装置及方法 |
DE102012111662A1 (de) | 2012-11-30 | 2014-06-18 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Mit einem Sichtfenster ausgestattetes Gehäuse |
NO347403B1 (en) * | 2013-06-13 | 2023-10-16 | Schlumberger Technology Bv | Fiber optic distributed vibration sensing with wavenumber sensitivity correction |
JP6062104B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2017-01-18 | 株式会社日立製作所 | 光ファイバセンサ装置 |
US20150308864A1 (en) | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Björn N. P. Paulsson | Vector Sensor for Seismic Application |
WO2016144336A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Halliburton Energy Services Inc. | A wellbore monitoring system using strain sensitive optical fiber cable package |
CN105092014B (zh) * | 2015-05-12 | 2018-05-25 | 天津大学 | 基于波束形成的分布式光纤声波探测装置及探测方法 |
US9976920B2 (en) * | 2015-09-14 | 2018-05-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Detection of strain in fiber optics cables induced by narrow-band signals |
WO2017087792A1 (en) | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Sentek Instrument, Llc | Method and apparatus for distributed sensing |
CN105757463B (zh) * | 2016-05-04 | 2018-03-16 | 中国计量大学 | 基于2×2耦合器和双法拉第旋转镜的光纤管道检测装置 |
CA3116374A1 (en) | 2016-09-08 | 2018-03-15 | Fiber Sense Pty Ltd | Method and system for distributed acoustic sensing |
US11237025B2 (en) * | 2017-07-26 | 2022-02-01 | Terra15 Pty Ltd | Distributed optical sensing systems and methods |
-
2018
- 2018-07-26 US US16/633,706 patent/US11237025B2/en active Active
- 2018-07-26 EP EP18837622.2A patent/EP3658859B1/en active Active
- 2018-07-26 CN CN201880047418.4A patent/CN110914645B/zh active Active
- 2018-07-26 WO PCT/AU2018/050775 patent/WO2019018894A1/en unknown
- 2018-07-26 CN CN202210875137.6A patent/CN115144001A/zh active Pending
- 2018-07-26 JP JP2020526663A patent/JP6989703B2/ja active Active
- 2018-07-26 AU AU2018308947A patent/AU2018308947B2/en active Active
- 2018-07-26 CA CA3070965A patent/CA3070965C/en active Active
-
2020
- 2020-01-24 CL CL2020000202A patent/CL2020000202A1/es unknown
-
2021
- 2021-12-02 JP JP2021195814A patent/JP7293321B2/ja active Active
- 2021-12-22 US US17/558,890 patent/US11815373B2/en active Active
-
2022
- 2022-05-10 AU AU2022203105A patent/AU2022203105B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004233078A (ja) | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Japan Atom Energy Res Inst | 大気中に浮遊する微粒子等の個数、粒径分布等を遠隔において計測するリモートパーティクルカウンター装置 |
JP2007139482A (ja) | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | 光ファイバセンサ装置 |
JP2013506828A (ja) | 2009-09-30 | 2013-02-28 | オプタセンス・ホールデイングス・リミテツド | 位相ベース検知 |
JP2011214921A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Oki Electric Industry Co Ltd | 干渉型光ファイバーセンサーシステムおよび演算器 |
JP2013174563A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光ファイバセンサシステム |
WO2016021689A1 (ja) | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバセンサ、地震探査方法、石油、天然ガス貯留層分布の計測方法、歪み検知方法および地層の割れ目位置特定方法 |
JP2016053525A (ja) | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバの温度・歪み分布測定方法および装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019018894A1 (en) | 2019-01-31 |
US11237025B2 (en) | 2022-02-01 |
CL2020000202A1 (es) | 2020-09-11 |
AU2022203105B2 (en) | 2024-03-14 |
CN110914645B (zh) | 2022-08-02 |
CN115144001A (zh) | 2022-10-04 |
US20220113169A1 (en) | 2022-04-14 |
CA3070965C (en) | 2022-12-06 |
US20200209020A1 (en) | 2020-07-02 |
JP2022031310A (ja) | 2022-02-18 |
US11815373B2 (en) | 2023-11-14 |
AU2018308947B2 (en) | 2022-02-10 |
EP3658859B1 (en) | 2024-06-05 |
EP3658859A1 (en) | 2020-06-03 |
CA3070965A1 (en) | 2019-01-31 |
CN110914645A (zh) | 2020-03-24 |
JP6989703B2 (ja) | 2022-01-05 |
AU2022203105A1 (en) | 2022-05-26 |
AU2018308947A1 (en) | 2020-02-13 |
JP2020536256A (ja) | 2020-12-10 |
EP3658859A4 (en) | 2020-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7293321B2 (ja) | 分布光学センシングシステム及び方法 | |
Motil et al. | State of the art of Brillouin fiber-optic distributed sensing | |
Hartog et al. | The optics of distributed vibration sensing | |
US10309213B2 (en) | Distributed optical sensing using compressive sampling | |
US9146151B2 (en) | Pulse labeling for high-bandwidth fiber-optic distributed acoustic sensing with reduced cross-talk | |
JP6342019B2 (ja) | 分布型光ファイバ音波検出装置 | |
NO20140579A1 (no) | Fasefølsom koherent OTDR med multifrekvens spørring | |
CN114543973B (zh) | 一种分布式超高频振动信号测量方法及光纤传感器 | |
Shibata et al. | Improving performance of phase shift pulse BOTDR | |
Sun et al. | Wideband fully-distributed vibration sensing by using UWFBG based coherent OTDR | |
Hartog et al. | Non-linear interactions with backscattered light: a truly single-ended Brillouin optical time-domain analysis technique | |
EP3895342A1 (en) | Process and device for measurement of physical quantity based on rayleigh backscattering | |
Tang et al. | Distributed acoustic sensing system based on continuous wide-band ultra-weak fiber Bragg grating array | |
Li et al. | A high-performance DAS system using point-backscattering-enhanced fiber and study of its noise characteristics | |
CN115931105A (zh) | 一种单端分布式光纤振动传感器系统及信号处理方法 | |
Zadok et al. | SBS-based fiber sensors | |
Wu et al. | High performance distributed acoustic sensor based on ultra-weak FBG array | |
Cranch | 15. Fiber-Optic Sensor Multiplexing Principles | |
US20240183692A1 (en) | Quantum Sensing and Computing Using Cascaded Phases | |
Zhang | Distributed optical fiber sensing based on frequency-scanned phase-sensitive optical time-domain reflectometry | |
Masoudi et al. | Distributed optical fibre sensing with enhanced frequency range and sensitivity for structural health monitoring | |
Bao et al. | NEW TECHNOLOGIES IN DISTRIBUTED FIBER SENSORS AND THEIR APPLICATIONS | |
Yan | Dynamic distributed optical fiber sensors based on digital optical communication techniques | |
Mompó Roselló | Contribution to the development of distributed fiber optic sensors based on the Brillouin and Rayleigh scattering effects | |
CHERONO | MODELLING OF OPTICAL FIBRE SENSOR BASED ON STIMULATEDBRILLOUIN SCATTERING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230607 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7293321 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |