JP7487636B2 - レーザードップラー振動計 - Google Patents
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Description
前記光生成部からの前記測定光を測定対象に照射し、且つ該測定対象で反射する散乱光を受光するセンサヘッドと、
前記散乱光と前記局発光とを干渉させてコヒーレント受信する光信号処理部と、を有し、
前記光信号処理部は、
前記散乱光と局発光が干渉した干渉光の偏波面を45°回転させる旋光子と、
前記旋光子により旋光された干渉光を直交する二成分の偏波に分離して出力する光学素子と、
前記光学素子から出力された前記二成分の各偏波の各々を光電変換して前記二成分の偏波に対応する電気信号を出力するシングルエンドの受光器と、
前記受光器から出力された前記二成分の各偏波に対応する電気信号から高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの出力信号に基づき生成されたジョーンズベクトルを直線偏光成分信号に変換する回転行列を作用させる演算をして前記直線偏光成分信号から振動信号を出力する信号処理回路と、
を有することを特徴とする。
図4は、本実施例のレーザードップラー振動計の構成例の一例を示す概略説明図である。なお、図中の実線は、例えば、光ファイバー等の光配線を示し、破線は、例えば、導電体等の電気配線を示す。
従来の偏波無依存化の受信系の光信号処理部において、90°光ハイブリッドやバランス型受光器を使用せず、且つ一方の偏波成分の強度に依存せずに偏波無依存化が可能となる。その結果従来よりも安価かつ簡素な構成で高精度な振動測定が可能となり、レーザードップラー振動計のセンサヘッド手前の可動の光ファイバーを長延化し遠方の対象物の振動測定することが可能となる。
3002、3006 光カプラ
3003 サーキュレータ
3004 センサヘッド
3005 周波数シフタ
3007 ファラデー回転子
3008 光ビームスプリッタ
3009-1,3009-2 受光器
3010 アナログ・デジタル変換器
3011 信号処理回路
Claims (6)
- レーザー源からのレーザー光を2分岐して一方のレーザー光を測定光として他方のレーザー光を周波数変調して局発光とする光生成部と、
前記光生成部からの前記測定光を測定対象に照射し、且つ該測定対象で反射する散乱光を受光するセンサヘッドと、
前記散乱光と前記局発光とを干渉させてコヒーレント受信する光信号処理部と、を有し、
前記光信号処理部は、
前記散乱光と局発光が干渉した干渉光の偏波面を45°回転させる旋光子と、
前記旋光子により旋光された干渉光を直交する二成分の偏波に分離して出力する光学素子と、
前記光学素子から出力された前記二成分の各偏波の各々を光電変換して前記二成分の偏波に対応する電気信号を出力するシングルエンドの受光器と、
前記受光器から出力された前記二成分の各偏波に対応する電気信号から高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、当該ローパスフィルタの出力信号に基づき生成されたジョーンズベクトルを直線偏光成分信号に変換する回転行列を作用させる演算をして前記直線偏光成分信号から振動信号を出力する信号処理回路と、
を有することを特徴とするレーザードップラー振動計。 - 前記信号処理回路における前記演算は前記二成分の偏波に対応する前記ローパスフィルタの出力信号の一方と他方の偏光成分信号との比率を利用する
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザードップラー振動計。 - 前記旋光子はファラデー回転子である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザードップラー振動計。 - 前記光学素子は偏光ビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項1乃至3に記載のレーザードップラー振動計。 - 前記光生成部及び前記信号処理回路と前記センサヘッドとはサーキュレータにより光接続され、前記センサヘッドと前記サーキュレータは光ファイバーにより光接続されていることを特徴とする請求項1乃至4に記載のレーザードップラー振動計。
- 前記センサヘッドは可動である
ことを特徴とする請求項5に記載のレーザードップラー振動計。
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