JPH0474937A - Distribution-type optical fiber sensor and processing method of signal - Google Patents
Distribution-type optical fiber sensor and processing method of signalInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、分布型光フアイバー温度センサー等の分布型
光ファイバーセンサーおよびその儒号処理方法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a distributed optical fiber sensor such as a distributed optical fiber temperature sensor and a Confucian code processing method thereof.
[従来の技術]
従来の分布型光フアイバー温度センサーのブロック図を
第6図に示す。光源部のレーザーパルサー40から発振
したレーザーパルスは、被測定用の光ファイバー42へ
入射され、光フアイバー42中で発生したラマン散乱光
が入射端へ戻って(る。該ラマン散乱光は光方向性結合
器41により測定装置へ導光され、まずフィルター43
によりラマン散乱光中のストークス光と反ストークス光
が分離検出され、各々光電変換部44.44°でその強
度に比例した電気信号に変換される。該電気信号は各々
プリアンプ45゜45°により増幅され、A/D変換器
46.46°にてデジタル信号に変換される。A/D変
換された信号は信号処理部47へ伝送され、加算平均化
処理や、ストークス光と反ストークス光の信号の比をと
り、信号の遅れ時間、即ち光源からの距離に関する温度
分布への換算等の処理がなされる。ここで、従来レーザ
ーパルス駆動のためのトリガー信号は、A/D変換器4
6.46°のサンプリングクロック信号と位相同期した
ものが使われていた。[Prior Art] A block diagram of a conventional distributed optical fiber temperature sensor is shown in FIG. A laser pulse emitted from a laser pulser 40 in the light source section is input to an optical fiber 42 to be measured, and the Raman scattered light generated in the optical fiber 42 returns to the input end. The light is guided to the measuring device by the coupler 41, and first passes through the filter 43.
Stokes light and anti-Stokes light in the Raman scattered light are separately detected, and each is converted into an electric signal proportional to its intensity by a photoelectric conversion unit 44.44°. The electric signals are amplified by preamplifiers 45 and 45 degrees, respectively, and converted into digital signals by A/D converters 46 and 46 degrees. The A/D converted signal is transmitted to the signal processing unit 47, which performs averaging processing, takes the ratio of the Stokes light and anti-Stokes light signals, and calculates the delay time of the signal, that is, the temperature distribution with respect to the distance from the light source. Processing such as conversion is performed. Here, the trigger signal for conventional laser pulse driving is the A/D converter 4.
A signal synchronized in phase with a 6.46° sampling clock signal was used.
[発明の解決しようとする課題]
第2図は、従来例の温度分布とサンプリングクロックと
の関係を示している。11は温度分布、12はサンプリ
ングクロック、13はレーザーパルスである。14はレ
ーザーパルスによって時系列に変換されたラマン敗乱光
信号であり、立上りはレーザーパルス中に比例している
。簡単の為に光ファイバーのロスによる減衰は無視して
いる。15はこのクロックでサンプリングされたデータ
のアナログ値である。この様にレーサーパルス幅がサン
プリング周期の4倍以下になると信号の立上りが再現で
きず、更に2倍以下になると立上りがなまり、距離分解
能が著しく劣化する。[Problems to be Solved by the Invention] FIG. 2 shows the relationship between temperature distribution and sampling clock in a conventional example. 11 is a temperature distribution, 12 is a sampling clock, and 13 is a laser pulse. 14 is a Raman scattered optical signal converted into a time series by a laser pulse, and the rise is proportional to the laser pulse. For simplicity, attenuation due to optical fiber loss is ignored. 15 is an analog value of data sampled by this clock. As described above, when the width of the laser pulse becomes four times or less than the sampling period, the rising edge of the signal cannot be reproduced, and when the width becomes less than twice the sampling period, the rising edge becomes dull and the distance resolution deteriorates significantly.
通常、レーザーパルス幅は1onsec程度が用いられ
る為、クロックとしては2.5nsecが必要である。Usually, a laser pulse width of about 1 onsec is used, so a clock of 2.5 nsec is required.
しかしこの様なAD変換器は非常に高価であり、又高度
な回路技術を必要としていた。However, such an AD converter is very expensive and requires advanced circuit technology.
[課題を解決するための手段]
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、被測定用の光ファイバーへレーザーパルスを入射す
る光源と、該光ファイバーからの戻り光を検出器へ導光
する光方向性結合器と、該戻り光を電気信号へ光電変換
する検出器と、該電気信号をディジタル信号へ変換する
AD変換器と、該ディジタル信号より該光ファイバーの
距離に関する物理量分布を算出する信号処理部とを備え
た分布型光ファイバーセンサーにおいて、AD変換器の
サンプリングクロックを生成するクロックと、該AD変
換器のサンプリングクロックの周期を1とすると所定の
周波数で発振される光源トリガー用クロックに対してO
≦XO<x+ <・・・< x n < 1かつ0 <
x +−+ −x +≦0.5(nは1以上の整数、
iはO≦i<nの整数)の周期で位相をずらした複数種
類の光源用トリガー信号を順次発生し、かつ該信号処理
部内のメモリへ複数種類の光源用トリガー信号に対応し
た複数種類の測定データを順次格納すべくメモリ指定信
号を該複数種類の光源用トリガー信号に同期して発生す
るタイミング発生装置と、該メモリの複数種類の測定デ
ータを1時系列の測定データとして読み出す処理を行う
信号処理部とを有してなることを特徴とした分布型光フ
ァイバーセンサー、及び光源より被測定用の光ファイバ
ーへレーザーパルスを入射し、該光ファイバーからの戻
り光を光電変換し、光電変換された電気信号をAD変換
器でディジタル信号へ変換し、該ディジタル信号を信号
処理部で処理して該光ファイバーの距離に関する物理量
分布を算出する信号処理方法において、該AD変換器の
サンプリングクロックのクロックパルスと該戻り光のア
ナログ値の相対的位置を、該サンプリングクロックの周
期の範囲内で少なくとも該周期の172以下の周期で複
数回ずらして測定し、得られた複数種類の測定データを
1時系列の測定データとして読み出すことを特徴とした
信号処理方法を提供するものである。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a light source that injects a laser pulse into an optical fiber to be measured, and a detector that detects the return light from the optical fiber. an optical directional coupler that guides light to the optical fiber, a detector that photoelectrically converts the returned light into an electrical signal, an AD converter that converts the electrical signal into a digital signal, and a physical quantity distribution related to the distance of the optical fiber from the digital signal. In a distributed optical fiber sensor, a distributed optical fiber sensor includes a clock that generates a sampling clock of an AD converter, and a light source trigger that oscillates at a predetermined frequency, assuming that the period of the sampling clock of the AD converter is 1. O to the clock for
≦XO<x+ <...< x n < 1 and 0 <
x +-+ -x +≦0.5 (n is an integer of 1 or more,
(i is an integer of O≦i<n) A plurality of types of light source trigger signals are sequentially generated with their phases shifted in a cycle, and multiple types of light source trigger signals corresponding to the plurality of types of light source trigger signals are stored in the memory in the signal processing unit. A timing generator that generates a memory designation signal in synchronization with the trigger signals for the plurality of types of light sources in order to sequentially store the measurement data, and a process that reads out the plurality of types of measurement data in the memory as one time series measurement data. A distributed optical fiber sensor is characterized in that it has a signal processing section, and a laser pulse is input from a light source to an optical fiber to be measured, photoelectrically converts the return light from the optical fiber, and the photoelectrically converted electricity is generated. In a signal processing method in which a signal is converted into a digital signal by an AD converter, and the digital signal is processed by a signal processing unit to calculate a physical quantity distribution regarding the distance of the optical fiber, the clock pulse of the sampling clock of the AD converter and the The relative position of the analog value of the returned light is measured by shifting it multiple times within the period of the sampling clock at least 172 cycles or less, and the obtained multiple types of measurement data are measured as one time series. The present invention provides a signal processing method characterized by reading out data.
第1図は本発明の実施例であり、■はシステムのクロッ
ク、2は分周器、3はタイミング発生装置としてのタイ
ミングジェネレータ、4は光源であるレーザーパルサー
、5は光ファバーカブラや音響光学素子を用いた光方向
性結合器、5°はストークス光と反ストークス光を分光
するフィルター 6,6°は光電変換器等の検出器、7
,7°は増巾器、8は被測定用の光ファイバー 9,9
°はAD変換器、lOはディジタル信号処理部である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, where ■ is a system clock, 2 is a frequency divider, 3 is a timing generator as a timing generator, 4 is a laser pulser as a light source, and 5 is an optical fiber coupler or an acousto-optic element. 5° is a filter that separates Stokes light and anti-Stokes light, 6, 6° is a detector such as a photoelectric converter, 7
, 7° is the amplifier, 8 is the optical fiber to be measured 9,9
° is an AD converter, and lO is a digital signal processing unit.
タイミングジェネレータ3はシステムのクロックを元に
、位相制御されたレーザーパルストリガー信号を作成す
る。この時の位相情報はディジタル信号処理部lOに送
られ、加算メモリ上の各位相毎に定められた領域がアク
セスされて、加算結果が記憶される。こうして位相毎に
加算平均化処理されたデータを第3図の様に所定の位置
に1時系列の信号としてインターリーブする事により、
信号の立上りを再現する。The timing generator 3 creates a phase-controlled laser pulse trigger signal based on the system clock. The phase information at this time is sent to the digital signal processing section 1O, and areas determined for each phase on the addition memory are accessed and the addition results are stored. By interleaving the data that has been subjected to averaging processing for each phase as one time series signal at a predetermined position as shown in Figure 3,
Reproduce the rise of the signal.
[作用]
クロック1で所定の例えば200MHzのクロック信号
を発生し、分周器2で100MHzのAD変換器のサン
プリングクロック信号を生成した場合について示す。1
00MHzのサンプリングクロックのクロック間は10
nsecのレーザーパルス幅と同間隔であるが、レーザ
ーパルスにより発生したラマン散乱光信号の変化を精度
良く再現するためには10/4= 2.5nsecのク
ロックが必要である。ここで、1Onsecのレーザー
パルス幅は、光ファイバーの屈折率を約1.5、光速を
3×10’ (m/5eclとし、レーザーパルスが光
フアイバー中を1往復するとして、2 Xl、5 /
(3X10’) = IOX 10−”(see/m)
= 10(n5ec±0)となり、1I11の距離
分解能に相当する。[Operation] A case will be described in which the clock 1 generates a predetermined clock signal of, for example, 200 MHz, and the frequency divider 2 generates a 100 MHz sampling clock signal for an AD converter. 1
The clock interval of 00MHz sampling clock is 10
Although the interval is the same as the laser pulse width of nsec, a clock of 10/4=2.5 nsec is required to accurately reproduce the change in the Raman scattered light signal generated by the laser pulse. Here, assuming that the refractive index of the optical fiber is approximately 1.5, the speed of light is 3 x 10' (m/5ecl), and the laser pulse makes one round trip through the optical fiber, the laser pulse width of 1 Onsec is 2 Xl, 5 /
(3X10') = IOX 10-" (see/m)
= 10 (n5ec±0), which corresponds to a distance resolution of 1I11.
タイミングジェネレータ3において、光源である8 K
Hzで発振するレーザーパルサー4のトリガー用クロッ
クに対してAD変換器のサンプリングクロックの周期1
0nsecの0/4.10x 1/410X 2/4
、 IOX 3/4(nseclの周期で位相をずらし
た4(n・4)種類の光源用トリガー信号を順次発生す
る。この4種類の光源用トリガー信号と同期して、信号
処理部内の4つの加算メモリに4種類の測定データを順
次格納する。4種類の測定データは各々位相が2.5n
secずつずれたレーザーパルスに基いて得られたもの
であり、距離に換算すると25cmずつ測定点をずらし
たことと同等である。従って、これらの測定データを2
5cm (2,5nsec)ずつ1時系列の測定データ
としてプロットする(インターリーブ)と、距離分解能
25cm(4倍)の測定が可能となる。In the timing generator 3, the 8K light source
The period of the sampling clock of the AD converter is 1 with respect to the trigger clock of the laser pulser 4 which oscillates at Hz.
0nsec 0/4.10x 1/410x 2/4
, IOX sequentially generates 4 (n 4) types of light source trigger signals whose phases are shifted with a period of nsecl. In synchronization with these 4 types of light source trigger signals, 4 types of light source trigger signals in the signal processing section are generated. Four types of measurement data are sequentially stored in the addition memory.The four types of measurement data each have a phase of 2.5n.
This was obtained based on laser pulses shifted by sec, and when converted to distance, this is equivalent to shifting the measurement point by 25 cm. Therefore, these measurement data are
If 5 cm (2.5 nsec) is plotted as one time series of measurement data (interleaving), measurement with a distance resolution of 25 cm (4 times) becomes possible.
上記の場合は、4相(4種類)の位相をもって光源をト
リガーする場合であるが、2相以上であれば3相、8相
等も可能であり同相としてもよい。また、各相の間隔x
1゜、−X、は一定または不定であってもよいが、一定
とするのがタイミングの制御上好ましい。In the above case, the light source is triggered with four phases (four types), but as long as there are two or more phases, three phases, eight phases, etc. are also possible, and the same phase may be used. Also, the interval x of each phase
1° and −X may be constant or undefined, but it is preferable to keep them constant in terms of timing control.
信号処理部内のメモリは複数個設けて、上記各相に対応
した複数種類のデータを測定終了時までに各々加算平均
化処理し、1時系列のデータとして読み出してもよいし
、メモリは1つとし複数種類のデータを1時系列のデー
タとして格納し、測定終了時までに加算平均化処理して
もよい。It is also possible to provide multiple memories in the signal processing section, and add and average the multiple types of data corresponding to each of the above phases until the end of the measurement, and read them out as one time series data. However, a plurality of types of data may be stored as one time series data, and the averaging process may be performed by the end of the measurement.
また、本発明の他の実施態様として、互いに90°位相
が異なる4相のクロックを用いた構成としてもよく、ま
た4個のAD変換器を並列に信号処理部の前に置いて位
相を90°づつずらしてサンプリングし、4種類の測定
データを1時系列にして読み出してもよい。この場合、
4相に限らないことはいうまでもない。In addition, as another embodiment of the present invention, a configuration may be adopted in which four-phase clocks having a phase difference of 90 degrees are used, or four AD converters are placed in parallel in front of the signal processing section to change the phase by 90 degrees. It is also possible to perform sampling by shifting the measurement data by degrees and read out four types of measurement data as one time series. in this case,
Needless to say, it is not limited to four phases.
[実施例]
第4bはタイミングジェネレータの実施例である。16
は200MHzのクロックジェネレータで第1図のシス
テムクロック1と同じであり、17は分周器であり、こ
こでレーザーの繰返し周期8 KHzにまで分周される
。18〜20は各々2.5.5.0.7.5 n5ec
±0.1nsecのデイレーライン、21〜24はバッ
ファーである。バッファー21〜24は特性に支障がな
ければ不要である。25はインバータ、26は2 bi
tのバイナリ−カウンタ、27はこの2 bitのデー
タにより制御されるマルチプレクサ−である。28はレ
ーザーパルサーのトリガー信号出力、29は加算メモリ
指定用の位相情報である。[Example] No. 4b is an example of a timing generator. 16
1 is a 200 MHz clock generator, which is the same as the system clock 1 in FIG. 1, and 17 is a frequency divider, which divides the laser repetition period to 8 kHz. 18-20 are each 2.5.5.0.7.5 n5ec
Delay lines of ±0.1 nsec, 21 to 24 are buffers. Buffers 21 to 24 are unnecessary if they do not affect the characteristics. 25 is an inverter, 26 is 2 bi
The binary counter 27 of t is a multiplexer controlled by this 2-bit data. 28 is the trigger signal output of the laser pulser, and 29 is phase information for specifying the addition memory.
第5図はタイミングチャートであり、30は17ノ8
KH2ノ出力で、31.32は26ノ出力で、33は4
種類のトリガー信号である。33の2番目のトリガーパ
ルスは、30の2番目のパルスと位相は同じであるが、
3番目は2.5nsec 、4番目は5 n5ec、5
番目は7 n5ec位相が遅れており、6番目は位相が
一致している、また31がL (low)で32がLの
ときマルチプレクサ−27で21の出力を選択し、31
がH(high)で32がLのとき22の出力を選択し
、31がして32がHのとき23の出力を選択し、31
がHで32がHのとき24の出力を選択する。Figure 5 is a timing chart, and 30 is 17/8.
KH2 output, 31.32 is 26 output, 33 is 4
It is a kind of trigger signal. The second trigger pulse at 33 has the same phase as the second pulse at 30, but
3rd is 2.5nsec, 4th is 5n5ec, 5
The 7th n5ec phase is delayed, and the 6th is in phase. Also, when 31 is L (low) and 32 is L, the multiplexer 27 selects the output of 21, and the 31st
When is H (high) and 32 is L, output 22 is selected; when 31 is and 32 is H, output 23 is selected;
is H and 32 is H, output 24 is selected.
上記の機能は400MHzのシステムクロックとシーケ
ンサ−によっても実現可能であるが、周波数が高くなる
為、コストアップになる可能性がある。The above functions can also be achieved with a 400 MHz system clock and sequencer, but the higher frequency may increase costs.
又、位相制御は外部(コンピュータ、又はディジタル信
号処理部)から行なうこともできる。この場合、25.
26は不要である。より自由度があり、信頼性が高いシ
ステムになる。Further, phase control can also be performed from outside (computer or digital signal processing unit). In this case, 25.
26 is unnecessary. The system becomes more flexible and reliable.
上記は1シ一ケンス4位相で行なった例であるが、より
高分解能が要求される場合は容易に位相数を増やせる。The above is an example in which one sequence has four phases, but if higher resolution is required, the number of phases can be easily increased.
この構成ではデイレーライン18〜20は、並列に接続
されているので、デイレーラインの数をpとすると位相
数はp+1となる。デイレーラインとマルチプレクサや
SW(スイッチ)との接続方法を工夫すると、p+2以
上の位相数を実現することもできる。位相の回転方向や
、シーケンスの順序はどの様なものでもかまわない。In this configuration, the delay lines 18 to 20 are connected in parallel, so if the number of delay lines is p, the number of phases is p+1. If the connection method between the delay line and the multiplexer or SW (switch) is devised, it is possible to realize the number of phases of p+2 or more. The rotation direction of the phase and the sequence order may be arbitrary.
C発明の効果]
本発明は、安価なAD変換器を用いて容易に高距離分解
能が得られるという優れた効果を有する。C Effects of the Invention] The present invention has an excellent effect in that high distance resolution can be easily obtained using an inexpensive AD converter.
第1図と第3〜5図は本発明の実施例を示し、第1図は
分布型光フアイバー温度センサーのブロック図であり、
第2図は従来例の温度分布とAD変換器のサンプリング
クロックとの関係を示す波形図であり、第3図は4種類
の測定データをインターリーブすることを示す波形図で
あり、第4図はタイミングジェネレータのブロック図で
あり、第5図はタイミングジェネレーターの主要な信号
のタイミングチャートであり、第6図は従来の分布型光
フアイバー温度センサーのブロック図である
1・・・システムクロック
3・・・タイミングジェネレータ
8・・・光ファイバー
9・・・AD変換器
lO・・・ディジタル信号処理部
第
図
第
図
第
図1 and 3 to 5 show embodiments of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram of a distributed optical fiber temperature sensor,
Figure 2 is a waveform diagram showing the relationship between the temperature distribution and the sampling clock of the AD converter in the conventional example, Figure 3 is a waveform diagram showing interleaving of four types of measurement data, and Figure 4 is a waveform diagram showing the relationship between the temperature distribution and the sampling clock of the AD converter in the conventional example. Fig. 5 is a block diagram of the timing generator, Fig. 5 is a timing chart of the main signals of the timing generator, and Fig. 6 is a block diagram of a conventional distributed optical fiber temperature sensor.・Timing generator 8...Optical fiber 9...AD converter lO...Digital signal processing unit
Claims (5)
する光源と、該光ファイバーからの戻り光を検出器へ導
光する光方向性結合器と、該戻り光を電気信号へ光電変
換する検出器 と、該電気信号をディジタル信号へ変換するAD変換器
と、該ディジタル信号より該光ファイバーの距離に関す
る物理量分布を算出する信号処理部とを備えた分布型光
ファイバーセンサーにおいて、AD変換器のサンプリン
グクロックを生成するクロックと、 該AD変換器のサンプリングクロックの周期を1とする
と所定の周波数で発振される光源トリガー用クロックに
対して0≦x_0<x_1<・・・<x_n<1かつ0
<x_i_+_1−x_i≦0.5(nは1以上の整数
、iは0≦i<nの整数)の周期で位相をずらした複数
種類の光源用トリガー信号を順次発生し、かつ該信号処
理部内のメモリへ複数種類の光源用トリガー信号に対応
した複数種類の測定データを順次格納すべくメモリ指定
信号を該複数種類の光源用トリガー信号に同期して発生
する タイミング発生装置と、該メモリの複数種類の測定デー
タを1時系列の測定データとして読み出す処理を行う信
号処理部とを有してなることを特徴とした分布型光ファ
イバーセンサー。(1) A light source that injects a laser pulse into an optical fiber to be measured, an optical directional coupler that guides the return light from the optical fiber to a detector, and a detector that photoelectrically converts the return light into an electrical signal. , a distributed optical fiber sensor comprising an AD converter that converts the electric signal into a digital signal, and a signal processing unit that calculates a physical quantity distribution regarding the distance of the optical fiber from the digital signal, generating a sampling clock for the AD converter. If the period of the sampling clock of the AD converter is 1, then 0≦x_0<x_1<...<x_n<1 and 0 with respect to the light source trigger clock oscillated at a predetermined frequency.
<x_i_+_1−x_i≦0.5 (n is an integer of 1 or more, i is an integer of 0≦i<n), and sequentially generates multiple types of light source trigger signals whose phases are shifted in a period of a timing generator that generates a memory designation signal in synchronization with the plurality of types of light source trigger signals to sequentially store a plurality of types of measurement data corresponding to the plurality of types of light source trigger signals in the memory; and a plurality of the memories. 1. A distributed optical fiber sensor comprising: a signal processing unit that performs processing to read out various types of measurement data as one time series measurement data.
スを入射し、該光ファイバーからの戻り光を光電変換し
、光電変換された電気信号をAD変換器でディジタル信
号へ変換し、該ディジタル信号を信号処理部で処理して
該光ファイバーの距離に関する物理量分布を算出する信
号処理方法において、該AD変換器のサンプリングクロ
ックのクロックパルスと該戻り光のアナログ値の相対的
位置を、該サンプリングクロックの周期の範囲内で少な
くとも該周期の1/2以下の周期で複数回ずらして測定
し、得られた複数種類の測定データを1時系列の測定デ
ータとして読み出すことを特徴とした信号処理方法。(2) Inject a laser pulse from a light source into an optical fiber to be measured, photoelectrically convert the return light from the optical fiber, convert the photoelectrically converted electrical signal into a digital signal with an AD converter, and convert the digital signal into a signal. In a signal processing method in which a physical quantity distribution related to the distance of the optical fiber is calculated by processing in a processing unit, the relative position of the clock pulse of the sampling clock of the AD converter and the analog value of the returned light is calculated based on the period of the sampling clock. 1. A signal processing method, comprising: performing measurements at a plurality of times within a range with a period of at least 1/2 or less of the period, and reading out a plurality of types of obtained measurement data as one time series of measurement data.
スを入射し、該光ファイバーからの戻り光を光電変換し
、光電変換された電気信号をAD変換器でディジタル信
号へ変換し、該ディジタル信号を信号処理部で処理して
該光ファイバーの距離に関する物理量分布を算出する信
号処理方法において、該AD変換器のサンプリングクロ
ックの周期を1とすると所定の周波数で発振される光源
トリガー用 クロックに対して0≦x_0<x_1<・・・<x_n
<1かつ0<x_i_+_1−x_i≦0.5(nは1
以上の整数、iは0≦i<n)の周期で位相をずらした
複数種類の光源用トリガー信号を順次発生し、かつ該信
号処理部内のメモリへ複数種類の光源用トリガー信号に
対応した複数種類の測定データを順次格納すべくメモリ
指定信号を該複数種類の光源用トリガー信号に同期して
発生し、信号処理部内の該メモリの複数種類の測定デー
タを1時系列の測定データとして読み出すことを特徴と
した 信号処理方法。(3) Inject a laser pulse from a light source into the optical fiber to be measured, photoelectrically convert the return light from the optical fiber, convert the photoelectrically converted electric signal into a digital signal with an AD converter, and convert the digital signal into a signal. In a signal processing method that calculates a physical quantity distribution related to the distance of the optical fiber by processing in a processing unit, if the period of the sampling clock of the AD converter is 1, then 0≦ with respect to the light source trigger clock oscillated at a predetermined frequency. x_0<x_1<...<x_n
<1 and 0<x_i_+_1−x_i≦0.5 (n is 1
The above integer, where i is 0≦i<n, sequentially generates multiple types of light source trigger signals whose phases are shifted at a period of 0≦i<n, and stores multiple types of light source trigger signals corresponding to the multiple types of light source trigger signals in the memory in the signal processing unit. A memory designation signal is generated in synchronization with the plurality of types of light source trigger signals in order to sequentially store the plurality of types of measurement data, and the plurality of types of measurement data in the memory in the signal processing section are read out as one time series measurement data. A signal processing method featuring
する光源と、該光ファイバーからの後方ラマン散乱光を
検出器へ導光する光方向性結合器と、該後方ラマン散乱
光中に含まれるストークス光と反ストークス光を各々を
電気信号へ光電変換する検出器と、該電気信号をディジ
タル信号へ変換するAD変換器と、該ディジタル信号よ
り該光ファイバーの距離に関する温度分布を算出する信
号処理部とを備えた分布型光ファイバー温度センサーに
おいて、AD変換器のサンプリングクロックを生成する
クロックと、該AD変換器のサンプリングクロックの周
期を1とすると所定の周波数で発振される光源トリガー
用クロックに対して0≦x_0<x_1<・・・<x_
n<1かつ0<x_i_+_1−x_i≦0.5(nは
1以上の整数、iは0≦i<nの整数)の周期で位相を
ずらした複数種類の光源用トリガー信号を順次発生し、
かつ該信号処理部内のメモリへ複数種類の光源用トリガ
ー信号に対応した複数種類の測定データを順次格納すべ
くメモリ指定信号を該複数種類の光源用トリガー信号に
同期して発生するタイミング発生装置と、 該メモリの複数種類の測定データを順次1時系列の測定
データとして読み出す処理を行う信号処理部とを有して
なる請求項1記載の 分布型光ファイバー温度センサー。(4) A light source that injects a laser pulse into the optical fiber to be measured, a light directional coupler that guides the backward Raman scattered light from the optical fiber to the detector, and Stokes light contained in the backward Raman scattered light. a detector that photoelectrically converts the and anti-Stokes light into electrical signals, an AD converter that converts the electrical signals into digital signals, and a signal processing unit that calculates the temperature distribution with respect to the distance of the optical fiber from the digital signals. In the distributed optical fiber temperature sensor equipped with the above-mentioned distributed optical fiber temperature sensor, if the clock that generates the sampling clock of the AD converter and the period of the sampling clock of the AD converter are 1, then 0≦ with respect to the light source trigger clock that is oscillated at a predetermined frequency. x_0<x_1<...<x_
Sequentially generating multiple types of light source trigger signals whose phases are shifted at a period of n<1 and 0<x_i_+_1−x_i≦0.5 (n is an integer of 1 or more, i is an integer of 0≦i<n),
and a timing generator that generates a memory designation signal in synchronization with the plurality of types of light source trigger signals in order to sequentially store a plurality of types of measurement data corresponding to the plurality of types of light source trigger signals in the memory in the signal processing unit. 2. The distributed optical fiber temperature sensor according to claim 1, further comprising: a signal processing section that sequentially reads out a plurality of types of measurement data from the memory as one time series of measurement data.
スを入射し、該光ファイバーからの後方ラマン散乱光中
に含まれるストークス光と反ストークス光を各々光電変
換し、光電変換された電気信号をAD変換器でディジタ
ル信号へ変換し、該ディジタル信号を信号処理部で処理
し該光ファイバーの距離に関する温度分布を算出する信
号処理方法において、該AD変換器のサンプリングクロ
ックの周期を1とすると所定の周波数で発振される光源
トリガー用クロックに対して0≦x_0<x_1<・・
・<x_n<1かつ0<x_i_+_1−x_i≦0.
5(nは1以上の整数、iは0≦i<nの整数)の周期
で位相をずらした複数種類の光源用トリガー信号を順次
発生し、かつ該信号処理部内のメモリへ複数種類の光源
用トリガー信号に対応した複数種類の測定データを順次
格納すべくメモリ指定信号を該複数種類の光源用トリガ
ー信号に同期して発生し、信号処理部内の該メモリの複
数種類の測定データを順次1時系列の測定データとして
読み出す請求項2記載の信号処理方法。(5) Inject a laser pulse from the light source into the optical fiber to be measured, photoelectrically convert the Stokes light and anti-Stokes light contained in the backward Raman scattered light from the optical fiber, and AD the photoelectrically converted electrical signal. In a signal processing method in which a converter converts the digital signal into a digital signal and a signal processing unit processes the digital signal to calculate a temperature distribution with respect to the distance of the optical fiber, when the period of the sampling clock of the AD converter is 1, a predetermined frequency 0≦x_0<x_1<... for the light source trigger clock oscillated by
・<x_n<1 and 0<x_i_+_1−x_i≦0.
5 (n is an integer of 1 or more, i is an integer of 0≦i<n) for multiple types of light sources, and sequentially generates trigger signals for multiple types of light sources whose phases are shifted at a cycle of A memory designation signal is generated in synchronization with the trigger signals for the plurality of light sources in order to sequentially store the plurality of types of measurement data corresponding to the trigger signals for the light source, and the plurality of types of measurement data in the memory in the signal processing section are sequentially stored in the memory. The signal processing method according to claim 2, wherein the signal processing method is read out as time-series measurement data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2187119A JPH0474937A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Distribution-type optical fiber sensor and processing method of signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2187119A JPH0474937A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Distribution-type optical fiber sensor and processing method of signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0474937A true JPH0474937A (en) | 1992-03-10 |
Family
ID=16200444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2187119A Pending JPH0474937A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Distribution-type optical fiber sensor and processing method of signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0474937A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170041238A (en) | 2014-09-30 | 2017-04-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | Pattern formation method, protective-film-forming composition, electronic device manufacturing method, and electronic device |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2187119A patent/JPH0474937A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170041238A (en) | 2014-09-30 | 2017-04-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | Pattern formation method, protective-film-forming composition, electronic device manufacturing method, and electronic device |
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