JP7331959B2 - 光ファイバの浸水を検知する装置及び方法 - Google Patents
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Description
光ファイバの保守運用に関する。
光ファイバを保守する上で、浸水の有無は光ファイバの破断率に影響するため、重要である。浸水の有無を検知する方法として、浸水により曲げ損失が発生するモジュールをクロージャ内に取り付け、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)や光パワーメータを用いて光損失を測定する方式がある。
中澤賢一他,「浸水検知モジュールの高機能化」、映像情報メディア学会技術報告、BCT2009-130、pp.89-93、2009年11月26日.
しかしながら、モジュールの取り付けが必要である場合、モジュール設置箇所のみ浸水を検知でき、光ファイバ全体を管理することはできない。また、モジュールが一度反応すると、モジュールの交換作業が必要であり、モジュールを交換するまで現状を知ることができない。また、1ルートに複数のモジュールを取り付けた場合、複数のモジュールが反応すると計測が困難になる。
そこで、本開示は、後付のモジュールが不要で光損失が発生しない浸水検知を目的とする。
本開示は、前方ブリルアン散乱(GAWBS)を用いて、光ファイバの外部の状態変化を測定する。
本開示に係る装置は、
対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する。
対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する。
本開示に係る方法は、
対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する。
対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する。
被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱の測定は、既存の光ファイバのみで浸水を判定することができる。このため、本開示は、後付のモジュールが不要で光損失が発生しない浸水検知を提供することができる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
(原理)
図1に、GAWBSの一例を示す。光ファイバでは、コアの光吸収で熱が発生し、これに伴い音波が発生する。GAWBSは、半径方向に伝播する音波の反射により、光ファイバ内を伝播する光の偏波又は位相が変調される現象である。GAWBSのスペクトルは音波の伝播損失に依存し、その主要因は音波の反射率である。光ファイバ内での音波の反射率は光ファイバ外部の音響インピーダンスの影響を受ける。光ファイバ外部の音響インピーダンスは、光ファイバの雰囲気環境の変化に応じて変化する。
図1に、GAWBSの一例を示す。光ファイバでは、コアの光吸収で熱が発生し、これに伴い音波が発生する。GAWBSは、半径方向に伝播する音波の反射により、光ファイバ内を伝播する光の偏波又は位相が変調される現象である。GAWBSのスペクトルは音波の伝播損失に依存し、その主要因は音波の反射率である。光ファイバ内での音波の反射率は光ファイバ外部の音響インピーダンスの影響を受ける。光ファイバ外部の音響インピーダンスは、光ファイバの雰囲気環境の変化に応じて変化する。
図2に、光ファイバにおいて発生するGAWBSの一例を示す。浸水状態では被覆41の外部の環境が空気から水に変化する。それに伴い、ガラス42と被覆41の外部のGAWBS44、が変化する。音響インピーダンスも変化し、GAWBSのスペクトルが変化すると考えられる。本開示は、その変化を用いて、光ファイバの浸水を検知する。
図3に、GAWBSのスペクトル波形の一例を示す。カッコ内は伝送損失を示す。浸水によって、スペクトルが変化することが分かる。そこで、本開示は、以下に示すようなGAWBSのスペクトルの変化の任意の組み合わせを用いて、光ファイバの外部の状態変化を検知する。
-GAWBSのスペクトルの尖度
図3に示すように、浸水によって、ピークが滑らかになり、ピークの尖度が低下する。尖度は正規分布よりどれだけ尖っているかである。そのため、本開示は、スペクトルの尖度を観測し、当該尖度が低下することを利用して、浸水を検知する態様を採用しうる。例えば、スペクトルの尖度は、下記の式で算出することができる。ここで、サンプルサイズをn、各データxi(i:1,2,…,n)の平均値をx、標本標準偏差をsとする。
図3に示すように、浸水によって、ピークが滑らかになり、ピークの尖度が低下する。尖度は正規分布よりどれだけ尖っているかである。そのため、本開示は、スペクトルの尖度を観測し、当該尖度が低下することを利用して、浸水を検知する態様を採用しうる。例えば、スペクトルの尖度は、下記の式で算出することができる。ここで、サンプルサイズをn、各データxi(i:1,2,…,n)の平均値をx、標本標準偏差をsとする。
-GAWBSのスペクトルの線幅
空気と水では音響インピーダンスが異なるため、浸水すると、GAWBSのスペクトルの線幅が大きくなる。そのため、本開示は、GAWBSのスペクトルの線幅が異なることを利用して、浸水を検知する態様を採用しうる。スペクトルの線幅は、スペクトルをローレンツ曲線で近似することで、算出することができる。ローレンツ曲線での近似は、例えば、スペクトルのピーク毎にピーク周辺をローレンツ曲線でフィッティングして算出する。
空気と水では音響インピーダンスが異なるため、浸水すると、GAWBSのスペクトルの線幅が大きくなる。そのため、本開示は、GAWBSのスペクトルの線幅が異なることを利用して、浸水を検知する態様を採用しうる。スペクトルの線幅は、スペクトルをローレンツ曲線で近似することで、算出することができる。ローレンツ曲線での近似は、例えば、スペクトルのピーク毎にピーク周辺をローレンツ曲線でフィッティングして算出する。
図4に、半値幅[Hz]の変化の一例を示す。浸水後の半値幅は、浸水前の半値幅よりも大きくなっていることが分かる。そのため、浸水前にGAWBSのスペクトルのピークの半値幅を予め測定しておき、当該半値幅が大きくなったことに基づいて、浸水したことを判定することができる。
-ローレンツ曲線からのずれ量
図5に、浸水前と浸水後でのローレンツ曲線からのずれ量の一例を示す。ローレンツ曲線からのずれ量は、スペクトルをローレンツ曲線でフィッティングした際の実験値との差分を意味する。また、合計は各点の実験値との差分の合計、平均は合計を点数で割った値である。浸水後のローレンツ曲線からのずれ量は、浸水前のローレンツ曲線からのずれ量よりも小さくなっていることが分かる。そのため、浸水前にローレンツ曲線からのずれ量を予め測定しておき、当該ずれ量が小さくなったことに基づいて、浸水したことを判定することができる。
図5に、浸水前と浸水後でのローレンツ曲線からのずれ量の一例を示す。ローレンツ曲線からのずれ量は、スペクトルをローレンツ曲線でフィッティングした際の実験値との差分を意味する。また、合計は各点の実験値との差分の合計、平均は合計を点数で割った値である。浸水後のローレンツ曲線からのずれ量は、浸水前のローレンツ曲線からのずれ量よりも小さくなっていることが分かる。そのため、浸水前にローレンツ曲線からのずれ量を予め測定しておき、当該ずれ量が小さくなったことに基づいて、浸水したことを判定することができる。
図3に示す結果は、被覆41からのGAWBSの強度が空気から水になることで減少し、ガラス42すなわちクラッドからのGAWBSの強度が支配的になるため、スペクトルの変化が生じると考えられる。ただし、図3に示すスペクトルは4心テープを用いて測定した1番心線のスペクトルである。このような複数の光ファイバが備わるテープ心線光ケーブルの場合、被覆41からのGAWBSが全てなくなる訳ではないと考えられる。
また図3に示す実験結果は、ガラス42と被覆41間のGAWBS43とガラス42と被覆41外部のGAWBS44の重ね合わせになっている。そのため、浸水すると被覆41の外部が空気から水になり、音響インピーダンスが変化し、ガラス42と被覆41の外部のGAWBS44が低減する。よって、ガラス42と被覆41間のGAWBS43が支配的になると考えられる。また、水圧により、被覆41が圧縮され、音響インピーダンスが変化し、ガラス42と被覆41間のGAWBS43も変化すると考えられる。
(測定方法)
浸水によるGAWBSのスペクトルの変化は偏光の有無に依らず発生する。そのため、GAWBSにはポラライズドGAWBSとデポラライズドGAWBSがあるが、本開示はどちらも使用することができる。
浸水によるGAWBSのスペクトルの変化は偏光の有無に依らず発生する。そのため、GAWBSにはポラライズドGAWBSとデポラライズドGAWBSがあるが、本開示はどちらも使用することができる。
また、GAWBSのスペクトルのピークは複数存在するが、どのピークを用いても良い。図3に示すように、複数のピークのうちの低周波のピークでのスペクトル波形の変化が大きい。そのため、複数のピークのうちの最低の周波数など、低周波のピークでのみスペクトル波形の変化を検出してもよい。
GAWBSのスペクトルの測定は、スペクトラムアナライザやオシロスコープの波形のフーリエ変換を用いることができる。また、GAWBSのスペクトルの測定は、ブリルアン利得スペクトルを利用しても良い。また、GAWBSのスペクトルの測定は、ピークの出現する周波数帯をフィルタにて切り出しても良い。例えば、被覆41からのGAWBSのスペクトルのピークでの強度が大きい周波数を切り出す。これにより、信号処理が早くなる。スペクトルは、測定ノイズを減少させるために加算平均処理を行うことが望ましい。
(第1の実施形態)
図6~図8に、本開示に係るシステム構成例を示す。本開示に係る浸水検知装置10は、基地局91内に配置され、被測定光ファイバ94に接続される。図6に示す第1のシステム構成例及び図7に示す第2のシステム構成例は、被測定光ファイバ94の両端が浸水検知装置10に接続されている。図8に示す第3のシステム構成例は、被測定光ファイバ94の片端が浸水検知装置10に接続されている。
図6~図8に、本開示に係るシステム構成例を示す。本開示に係る浸水検知装置10は、基地局91内に配置され、被測定光ファイバ94に接続される。図6に示す第1のシステム構成例及び図7に示す第2のシステム構成例は、被測定光ファイバ94の両端が浸水検知装置10に接続されている。図8に示す第3のシステム構成例は、被測定光ファイバ94の片端が浸水検知装置10に接続されている。
図9に、被測定光ファイバの構成の一例を示す。基地局91にケーブル81が接続される。地中に埋設されるケーブル81には、1ケーブルに1テープの保守用心線82が備わっている。保守用心線82は、図6~図8に示すクロージャ21及び31を経由して、基地局91に戻ってくる。保守用心線82は、一筆書きで敷設される。本実施形態は、保守用心線82を被測定光ファイバ94に用いて、両端測定にてGAWBSを測定することができる。保守用心線82に限らず、空き心線83又は架空ケーブル(不図示)を被測定光ファイバ94に用いて、片端測定にてGAWBSを測定してもよい。
浸水検知装置10は、光源11、検出器12及び分析・表示器13を備え、GAWBSを測定する。光源11は、試験光を被測定光ファイバ94に出射する。試験光の波長は任意である。被測定光ファイバ94に現用回線84を用いる場合には、実網の試験波長である1650nmの波長を試験光の波長に用いる。検出器12は、試験光が被測定光ファイバ94で散乱された散乱光を検出する。分析・表示器13は、検出器12の検出した散乱光を用いて、GAWBSを測定する。そして、分析・表示器13は、スペクトルの変化を用いて、被測定光ファイバ94の浸水を検知する。浸水の判定は、原理において説明したとおり、GAWBSのスペクトルの線幅やローレンツ曲線からのずれ量を用いる。
本開示の浸水検知装置10における分析・表示部13は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
図7に示す第2のシステム構成例では、サニャックループを組むために、浸水検知装置10にカプラ14が備わっている。図7に示すように、本開示は、一般的なポラライズドGAWBSの測定系を採用することができる。図7に示す分析・表示器13は、BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)にてGAWBSを測定する場合、距離分布の計測をさらに行ってもよい。
図8に示す第3のシステム構成例では、浸水検知装置10がサーキュレータ15を備える。サーキュレータ15は、光源11からの光を被測定光ファイバ94に入射し、被測定光ファイバ94での散乱光を検出器12に出射する。片端測定では、BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer)にてGAWBSを測定する場合、距離分布の計測をさらに行ってもよい。
距離分布の計測を行うと、図3のような結果が、ケーブルの長手方向の各地点で得られる。この各地点の得られた結果と閾値を比較することで、浸水を検知した地点を特定し、浸水検知装置10からの距離を特定することができる。浸水検知装置10から各ケーブルまでの距離や各ケーブルの設置場所を管理したデータベースを用いることで、浸水を検知したケーブルの設置場所を特定することができる。
図10に、本実施形態の浸水検知方法の一例を示す。本実施形態の浸水検知方法は、GAWBS測定手順S101、線幅算出手順S102、閾値比較手順S103、健全検知手順S104、浸水検知手順S105を備える。
GAWBS測定手順S101では、光源11、検出器12及び分析・表示器13が、GAWBSを測定する。
線幅算出手順S102では、分析・表示器13が、GAWBSのスペクトルの線幅を算出する。
閾値比較手順S103では、GAWBSのスペクトルの線幅を、予め定められた閾値と比較する。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値未満の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していない健全な状態であると判定する(S104)。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値以上の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していると判定する(S105)。
健全検知手順S104では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していない健全な状態である旨を表示する。
浸水検知手順S105では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水している旨を表示する。このとき、分析・表示器13は、予め定められたアドレスにアラームを送信してもよい。
線幅算出手順S102では、分析・表示器13が、GAWBSのスペクトルの線幅を算出する。
閾値比較手順S103では、GAWBSのスペクトルの線幅を、予め定められた閾値と比較する。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値未満の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していない健全な状態であると判定する(S104)。GAWBSのスペクトルの線幅が予め定められた閾値以上の場合、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していると判定する(S105)。
健全検知手順S104では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水していない健全な状態である旨を表示する。
浸水検知手順S105では、分析・表示器13は、被測定光ファイバ94が浸水している旨を表示する。このとき、分析・表示器13は、予め定められたアドレスにアラームを送信してもよい。
なお、本実施形態ではスペクトルの線幅を用いる線幅算出手順S102を実行する例を示したが、スペクトルを用いた任意の浸水検知方法を用いることができる。例えば、線幅算出手順S102は、スペクトルのピークの尖度を算出する手順であってもよいし、ローレンツ曲線からのずれ量を算出する手順であってもよい。
以上説明したように、本実施形態の浸水検知装置10は、被測定光ファイバ94が浸水していることを検知することができる。浸水検知装置10は、以上の浸水検知方法を定期的に実行することが望ましい。このような自動計測の際には、浸水検知手順S105において、分析・表示器13は予め定められたアドレスにアラームを送信することが望ましい。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、1本の被測定光ファイバ94単位で浸水検知を行う例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図11から図18に示すような、光チャンネルセレクタ16及び17を用いて被測定光ファイバ94-1、94-2、・・・94-Nを切り替え、1台の浸水検知装置10で複数の心線やルート単位で監視してもよい。また、浸水検知装置10は、GAWBSスペクトルの距離分布の計測にてケーブル単位で判定してもよい。
第1の実施形態では、1本の被測定光ファイバ94単位で浸水検知を行う例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図11から図18に示すような、光チャンネルセレクタ16及び17を用いて被測定光ファイバ94-1、94-2、・・・94-Nを切り替え、1台の浸水検知装置10で複数の心線やルート単位で監視してもよい。また、浸水検知装置10は、GAWBSスペクトルの距離分布の計測にてケーブル単位で判定してもよい。
図11から図18に、本実施形態に係る浸水検知装置10の一例を示す。本実施形態に係る浸水検知装置10は、図12の形態ではカプラ14を備え、図13の形態ではサーキュレータ15を備え、図14の形態ではOTDR51を備え、図17の形態ではBOTDR52(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer)を備え、図18の形態ではBOTDA53を備える。
図11の形態では、光源11からの光を被測定光ファイバ94に出力し、偏光子にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換する。分析・表示器13にて検出器12で受光した信号をオシロスコープにてフーリエ変換するかスペクトラムアナライザにてGAWBSスペクトルを計測する。
図12の形態では、カプラ14は光源11からの光を被測定光ファイバ94の両端に出力する。また、カプラ14は被測定光ファイバ94の両端からの光を合波し、出力する。カプラ14にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換する。分析・表示器13にて検出器12で受光した信号をオシロスコープにてフーリエ変換するかスペクトラムアナライザにてGAWBSスペクトルを計測する。
図13の形態では、サーキュレータ15は、光源11からの光を被測定光ファイバ94に出力する。またサーキュレータ15は、被測定光ファイバ94からの戻り光を出力する。検出器10ではサーキュレータ15からの戻り光を偏光子にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換する。分析・表示器13にて検出器12で受光した信号をオシロスコープにてフーリエ変換するかスペクトラムアナライザにてGAWBSスペクトルを計測する。
図14の形態では、OTDR51は、被測定光ファイバ94にパルス化した光を出力し、被測定光ファイバ94からの戻り光を出力する。検出器12では、図15に示すように、OTDR51からの戻り光を、偏光子にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換しても良いし、図16に示すように、SSB(single side-band)変調器にてGAWBSによる変調を光の強度変調に変換しても良い。SSB変調器を用いる際の光源は光源による測定ノイズを低減するために光源11を用いるのが望ましい。分析・表示器13にて検出器12で受光した信号をオシロスコープにて計測し、任意波形発生器にて周波数を掃引しながら各周波数にて計測することで、GAWBSスペクトルの距離分布の計測が可能である。
図17の形態では、BOTDR52は被測定光ファイバ94にパルス化した光を出力し、被測定光ファイバ94からのGAWBSにより変調されたブリルアン散乱の戻り光から計測したブリルアン散乱のスペクトルを出力する。分析・表示器13にてBOTDR52にて計測したブリルアン散乱のスペクトルからブリルアン散乱のスペクトルのピーク周波数(ブリルアン周波数シフト量)を引くことでGAWBSスペクトルを計測する。
図18の形態では、BOTDA53は被測定光ファイバ94にパルス化した光と連続光を出力し、被測定光ファイバ94からのGAWBSにより変調されたブリルアン散乱光による利得あるいは損失を計測したブリルアン散乱のスペクトルを出力する。分析・表示器13にてBOTDA53にて計測したブリルアン散乱のスペクトルからブリルアン散乱のスペクトルのピーク周波数(ブリルアン周波数シフト量)を引くことでGAWBSスペクトルを計測する。
(第3の実施形態)
図19に、本実施形態の浸水検知方法の第1例を示す。本実施形態の浸水検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に温度測定手順S111を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に温度補正手順S112を備える。
図19に、本実施形態の浸水検知方法の第1例を示す。本実施形態の浸水検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に温度測定手順S111を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に温度補正手順S112を備える。
温度測定S111では、図17の形態のようにBOTDRあるいはROTDR(Raman Optical Time Domain Reflectometry)が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱あるいはラマン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルあるいはラマン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での温度の距離分布を測定する。あるいは図18の形態のようにBOTDA53が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での温度の距離分布を測定しても良い。
温度補正手順S112では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94での温度を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
温度補正手順S112では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94での温度を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
図20に、本実施形態の浸水検知方法の第2例を示す。本実施形態の浸水検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に応力測定手順S121を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に応力補正手順S122を備える。
応力測定手順S121では、図17の形態のようにBOTDR52が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での応力の距離分布を測定する。あるいは図18の形態のようにBOTDA53が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での応力の距離分布を測定しても良い。
応力補正手順S122では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94での応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
応力補正手順S122では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94での応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
図21に、本実施形態の浸水検知方法の第3例を示す。本実施形態の浸水検知方法は、GAWBS測定手順S101の前に温度及び応力測定手順S131を備え、線幅算出手順S102と閾値比較手順S103の間に温度及び応力補正手順S132を備える。
温度及び応力測定手順S131では、図17の形態のようにBOTDR52が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での応力の距離分布を測定する。あるいは図18の形態のようにBOTDA53が被測定光ファイバ94でのブリルアン散乱による利得あるいは損失を測定し、分析・表示器13がブリルアン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での応力の距離分布を測定しても良い。また、図17の形態のようにROTDR52が被測定光ファイバ94でのラマン散乱を測定し、分析・表示器13がラマン散乱スペクトルを用いて被測定光ファイバ94での温度の距離分布を測定する。
温度及び応力補正手順S132では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94の温度及び応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
温度及び応力補正手順S132では、分析・表示器13が、被測定光ファイバ94の温度及び応力を用いて、線幅算出手順S102で算出した線幅を補正する。
GAWBSは温度と線形の関係にある。またGAWBSは応力と線形の関係にある。そのため、分析・表示器13は、測定した温度や応力の距離分布を用いて温度変化及び応力変化を検出し、GAWBSを補正することができる。
なお、本実施形態ではスペクトルの線幅を用いる線幅算出手順S102を実行し、線幅を補正する例を示したが、スペクトルを用いた任意の検知方法とその補正に適用することができる。例えば、線幅算出手順S102はスペクトルのピークの尖度を算出する手順であってもよい。この場合ステップS112、S122、S132においてスペクトルのピークの尖度を補正する。
本開示は情報通信産業に適用することができる。
10:浸水検知装置
11:光源
12:検出器
13:分析・表示器
14:カプラ
15:サーキュレータ
16、17:光チャンネルセレクタ
21、31:クロージャ
41:被覆
42:ガラス
43、44:GAWBS
51:OTDR
52:BOTDR
53:BOTDA
81:光ケーブル
82:保守用心線
83:空き心線
84:現用回線
91:基地局
92、93:マンホール
94:被測定光ファイバ
11:光源
12:検出器
13:分析・表示器
14:カプラ
15:サーキュレータ
16、17:光チャンネルセレクタ
21、31:クロージャ
41:被覆
42:ガラス
43、44:GAWBS
51:OTDR
52:BOTDR
53:BOTDA
81:光ケーブル
82:保守用心線
83:空き心線
84:現用回線
91:基地局
92、93:マンホール
94:被測定光ファイバ
Claims (7)
- 対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する、
装置。 - 前記特性は、前記前方ブリルアン散乱に含まれる少なくとも1つの線幅、尖度、ローレンツ曲線からのずれ量、の少なくともいずれかである、
請求項1に記載の装置。 - 前記ピークは、複数のピークのうちの周波数が最低のピークである、
請求項1又は2に記載の装置。 - 前記被測定光ファイバの温度を測定するOTDRをさらに備え、
測定した温度を用いて前記特性を補正する、
請求項1から3のいずれかに記載の装置。 - 前記被測定光ファイバの応力を測定するOTDRをさらに備え、
測定した応力を用いて前記特性を補正する、
請求項1から4のいずれかに記載の装置。 - 装置が、対象とする被測定光ファイバの前方ブリルアン散乱を測定し、
前記装置が、前記前方ブリルアン散乱のピーク周辺の特性に基づいて、前記被測定光ファイバの浸水を検知する、
方法。 - 前記装置が、前記被測定光ファイバの温度及び応力の少なくともいずれかをさらに測定し、
前記装置が、前記測定の結果を用いて前記特性を補正する、
請求項6に記載の方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000258225A (ja) | 1999-03-08 | 2000-09-22 | Fujikura Ltd | 浸水検知センサおよび浸水検知ユニット |
JP2005195486A (ja) | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバケーブルの劣化検知システム |
JP2010019605A (ja) | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバセンサ |
JP2012052999A (ja) | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス試験装置およびその方法 |
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Family Cites Families (12)
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---|---|---|---|---|
JPH07280695A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電力ケーブルの漏油または浸水検知方法 |
JP4361162B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2009-11-11 | 株式会社フジクラ | 温度検知装置 |
JP2004037358A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Tohoku Electric Power Co Inc | 光ファイバケーブルの浸水個所検出方法および装置 |
WO2008001937A1 (fr) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fibre optique |
JP4759493B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2011-08-31 | 日本電信電話株式会社 | 光設備検出方法および光設備検出システム |
JP5264336B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2013-08-14 | 株式会社フジクラ | 浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法 |
CN201765352U (zh) * | 2010-05-18 | 2011-03-16 | 华北电力大学(保定) | 一种基于光纤布里渊散射原理的海水温度剖面测量光缆 |
JP5852693B2 (ja) | 2014-04-17 | 2016-02-03 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ試験装置及び光ファイバ試験方法 |
FR3043457B1 (fr) * | 2015-11-06 | 2020-02-07 | Febus Optics | Dispositif optoelectronique de mesure repartie par diffusion brillouin. |
JP2020186911A (ja) * | 2017-07-28 | 2020-11-19 | 長野計器株式会社 | 下水道モニタリングシステム及びその施工方法 |
CN109143461B (zh) * | 2018-09-26 | 2020-02-04 | 南京大学(苏州)高新技术研究院 | 一种具有相近强度多峰布里渊增益谱的阶跃折射率光纤 |
KR102171888B1 (ko) * | 2018-10-16 | 2020-10-30 | 한국과학기술연구원 | 일 단측이 개방된 광섬유에서의 브릴루앙 산란을 이용하는 센서 및 센싱 방법 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000258225A (ja) | 1999-03-08 | 2000-09-22 | Fujikura Ltd | 浸水検知センサおよび浸水検知ユニット |
JP2005195486A (ja) | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバケーブルの劣化検知システム |
JP2010019605A (ja) | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバセンサ |
JP2012052999A (ja) | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス試験装置およびその方法 |
WO2018193440A1 (en) | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Bar-Ilan University | Distributed fiber optic sensing using guided acoustic modes |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
中澤 賢一, 渡邉 常一, 榎本 圭高, 藏谷 渉, 藤本 久,「BCT2009-130 浸水検知モジュールの高機能化」,映像情報メディア学会技術報告,日本,2009年11月26日,Vol.33, No.52,pp.89-93,ISSN 1342-6893 |
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