JPH07143073A - 位相復調器 - Google Patents
位相復調器Info
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- JPH07143073A JPH07143073A JP5285084A JP28508493A JPH07143073A JP H07143073 A JPH07143073 A JP H07143073A JP 5285084 A JP5285084 A JP 5285084A JP 28508493 A JP28508493 A JP 28508493A JP H07143073 A JPH07143073 A JP H07143073A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 周波数変調された伝搬光と参照光との光路差
により生じた干渉光により伝搬光の位相復調する位相復
調器において、伝搬光と参照光の偏光角による成分を取
り除く。 【構成】 光源２によるＦＭ変調光がセンシングファイ
バ３ａとリファレンスファイバ３ｂに入力され、干渉光
が発生し、Ｏ／Ｅ変換器４によって電流Ｉに変換され
る。乗算器１１ａ，１２ａ，２２ａ及びＬＰＦ１１ｂ，
１２ｂ，２１ｂにより、第１次、第２次及び第３次高調
波成分を得る。積分器１９からＢ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ
2 （Ｃ）φ（ｔ）ｃｏｓ2 θが出力される。除算器２３
ａ及び補正係数発生器２３で、Ｊ1 （Ｃ1 ）とＪ2 （Ｃ
1 ）の値を求めて、第１及び第２の補正乗算器２４、２
５、第１及び第２の自乗器，加算器２８，ＬＰＦ２９及
び除算器３０で，積分器１９の出力をＬＰＥ２９の出力
で割り算をし、φ（ｔ）／Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）を得
る。
により生じた干渉光により伝搬光の位相復調する位相復
調器において、伝搬光と参照光の偏光角による成分を取
り除く。 【構成】 光源２によるＦＭ変調光がセンシングファイ
バ３ａとリファレンスファイバ３ｂに入力され、干渉光
が発生し、Ｏ／Ｅ変換器４によって電流Ｉに変換され
る。乗算器１１ａ，１２ａ，２２ａ及びＬＰＦ１１ｂ，
１２ｂ，２１ｂにより、第１次、第２次及び第３次高調
波成分を得る。積分器１９からＢ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ
2 （Ｃ）φ（ｔ）ｃｏｓ2 θが出力される。除算器２３
ａ及び補正係数発生器２３で、Ｊ1 （Ｃ1 ）とＪ2 （Ｃ
1 ）の値を求めて、第１及び第２の補正乗算器２４、２
５、第１及び第２の自乗器，加算器２８，ＬＰＦ２９及
び除算器３０で，積分器１９の出力をＬＰＥ２９の出力
で割り算をし、φ（ｔ）／Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、干渉型光ファイバセン
サなどのように、音波などが印加されたセンサファイバ
を通過する伝搬光とリファレンスファイバを通過する参
照光とによる干渉光から音波信号などを復調する位相復
調器に関するものである。
サなどのように、音波などが印加されたセンサファイバ
を通過する伝搬光とリファレンスファイバを通過する参
照光とによる干渉光から音波信号などを復調する位相復
調器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；アイイイイ ジャーナル オブ（IEEE JOURNAL O
F QUANTUM ELECTRONICS ）、ＱＥ−１８［１０］（１９
８２−１０）ＩＥＥＥ（米）A.Dandridge,A.B.Tveten,a
nd T.G.Giallorenzi "Homodyne Demodulation Scheme f
or Fiber Optic Sensors Using Phase Generated Carri
er"Ｐ．１６４７−１６５３ 図２は、前記文献に記載された従来の干渉型光ファイバ
センサに用いられる位相復調器の一構成例を示す図であ
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器は、周波数
がω0 の正弦波信号を出力する信号発生器１を有し、そ
の出力側には、基本周波数ω0 ／２πで周波数変調され
たＦＭ変調光を出力する光源２及び位相復調器１０が接
続されている。光源２の出力側には、音波信号が印加さ
れるセンシングファイバ３ａ及びリファレンスファイバ
３ｂを有するセンサ部３が接続されている。センサ部３
の出力側には、そのセンサ部３の出力の干渉光を電気信
号に変換する光／電気信号変換器４（以下、Ｏ／Ｅ変換
器と呼ぶ）が接続され、さらに、該Ｏ／Ｅ変換器４の出
力側には、位相復調器１０が接続されている。
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；アイイイイ ジャーナル オブ（IEEE JOURNAL O
F QUANTUM ELECTRONICS ）、ＱＥ−１８［１０］（１９
８２−１０）ＩＥＥＥ（米）A.Dandridge,A.B.Tveten,a
nd T.G.Giallorenzi "Homodyne Demodulation Scheme f
or Fiber Optic Sensors Using Phase Generated Carri
er"Ｐ．１６４７−１６５３ 図２は、前記文献に記載された従来の干渉型光ファイバ
センサに用いられる位相復調器の一構成例を示す図であ
る。この干渉型光ファイバセンサ位相復調器は、周波数
がω0 の正弦波信号を出力する信号発生器１を有し、そ
の出力側には、基本周波数ω0 ／２πで周波数変調され
たＦＭ変調光を出力する光源２及び位相復調器１０が接
続されている。光源２の出力側には、音波信号が印加さ
れるセンシングファイバ３ａ及びリファレンスファイバ
３ｂを有するセンサ部３が接続されている。センサ部３
の出力側には、そのセンサ部３の出力の干渉光を電気信
号に変換する光／電気信号変換器４（以下、Ｏ／Ｅ変換
器と呼ぶ）が接続され、さらに、該Ｏ／Ｅ変換器４の出
力側には、位相復調器１０が接続されている。
【０００３】位相復調器１０は、Ｏ／Ｅ変換器４の干渉
出力の基本周波数ω0 ／２πに対する第１次高調波成分
を抽出する第１次高調波成分抽出手段１１及び第２次高
調波成分を抽出する第２次高調波成分抽出手段１２を有
し、その第１次高調波成分抽出手段１１の出力側には、
微分器１４及び乗算器１７が接続され、その第２次高調
波成分抽出手段１２の出力側には、微分器１５及び乗算
器１６が接続されている。第１次高調波成分抽出手段１
１は、乗算器１１ａ及び低域通過フィルタ１１ｂ（以
下、ＬＰＦと呼ぶ）を有し、その乗算器１１ａが、Ｏ／
Ｅ変換器４及び信号発生器１に接続され、ＬＰＦ１１ｂ
が、乗算器１１ａに接続されている。第２次高調波成分
抽出手段１２は、乗算器１２ａ及びＬＰＦ１２ｂを有
し、その乗算器１２ａが、Ｏ／Ｅ変換器４及び信号発生
器１に同期し周波数が２ω0 の正弦波信号を出力する同
期信号発生器１３に接続され、ＬＰＦ１２ｂが、乗算器
１２ａに接続されている。同期信号発生器１３は、信号
発生器１に接続されている。第１の微分器１４の出力側
には、第１の乗算器１６が接続され、さらに、その第１
の乗算器１６の出力側に減算器１８が接続されている。
第２の微分器１５の出力側に第２の乗算器１７が接続さ
れ、さらに、その第２乗算器の１７の出力側に減算器１
８が接続されている。減算器１８の出力側には、積分器
１９が接続されている。
出力の基本周波数ω0 ／２πに対する第１次高調波成分
を抽出する第１次高調波成分抽出手段１１及び第２次高
調波成分を抽出する第２次高調波成分抽出手段１２を有
し、その第１次高調波成分抽出手段１１の出力側には、
微分器１４及び乗算器１７が接続され、その第２次高調
波成分抽出手段１２の出力側には、微分器１５及び乗算
器１６が接続されている。第１次高調波成分抽出手段１
１は、乗算器１１ａ及び低域通過フィルタ１１ｂ（以
下、ＬＰＦと呼ぶ）を有し、その乗算器１１ａが、Ｏ／
Ｅ変換器４及び信号発生器１に接続され、ＬＰＦ１１ｂ
が、乗算器１１ａに接続されている。第２次高調波成分
抽出手段１２は、乗算器１２ａ及びＬＰＦ１２ｂを有
し、その乗算器１２ａが、Ｏ／Ｅ変換器４及び信号発生
器１に同期し周波数が２ω0 の正弦波信号を出力する同
期信号発生器１３に接続され、ＬＰＦ１２ｂが、乗算器
１２ａに接続されている。同期信号発生器１３は、信号
発生器１に接続されている。第１の微分器１４の出力側
には、第１の乗算器１６が接続され、さらに、その第１
の乗算器１６の出力側に減算器１８が接続されている。
第２の微分器１５の出力側に第２の乗算器１７が接続さ
れ、さらに、その第２乗算器の１７の出力側に減算器１
８が接続されている。減算器１８の出力側には、積分器
１９が接続されている。
【０００４】以下、この干渉型光ファイバセンサ位相復
調器の動作を説明する。信号発生器１から出力された周
波数ω0 の正弦波により光源２が電流駆動されて、変調
周波数ω0 ／２πのＦＭ変調光をセンサ部３に出力す
る。センサ部３に設けられたセンシングファイバ３ａに
音波が印加されるとセンシングファイバ３ａの屈折率及
びファイバ長が変化し、センシングファイバ３ａに入力
された光（以下、伝搬光と呼ぶ）の位相が変化する。一
方、リファレンスファイバ３２に入力された光（以下、
参照光と呼ぶ）の位相は変化しないので、伝搬光と参照
光とにより干渉光が発生する。この干渉光がＯ／Ｅ変換
器４により電気信号に変換され、その干渉出力Ｉは、次
式（１）のようになる。 Ｉ＝Ａ＋Ｂｃｏｓθ（Ｃｃｏｓω0 ＋φ（ｔ）） ＝Ａ＋ＢＪ0 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓφ（ｔ） ＋２ＢＪ1 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋π／２）ｃｏｓω0 ＋２ＢＪ2 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋π）ｃｏｓ２ω0 ・ ＋２ＢＪk （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋ｋπ／２）ｃｏｓｋω0 ・ ・ ・ ・・・（１） 但し、Ａ、Ｂ；入力光量に比例する定数 Ｃ；ＦＭ変調信号の最大周波数偏移及びセンシングファ
イバ３ａとリファレンスファイバ３ｂとの間の光路差の
関数となる位相変調度 θ；伝搬光と参照光の偏光角 φ（ｔ）；音波信号 Ｊk （Ｃ）；ベッセル関数（ｋ＝０，１，２，・・） 乗算器１１ａで干渉出力Ｉと、信号発生器１の角周波数
ω0 の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ１１ｂを通すこと
により、次式（２）が出力される。 ＢＪ1 （Ｃ）ｃｏｓθｓｉｎφ（ｔ） ・・・（２） 乗算器１２ａで出力電流Ｉと、同期信号発生器１３で発
生した角周波数２ω0の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ
１２ｂを通すことにより、次式（３）が出力される。 ＢＪ2 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓφ（ｔ） ・・・（３） 第１の微分器１４，第２の微分器１５で微分し、第１の
乗算器１６，第２の乗算器１７でクロス乗算すると、次
式（４），（５）が出力される。 B2 J1 (C)J2 (C）（ dφ（t)／dt）cos 2 φ（t)cos 2 θ・・・（４） − B2 J1 (C)J2 (C）（ dφ（t)／dt）sin 2 φ（t)cos 2 θ・・・（５） 減算器１８で減算することにより、次式（６）が出力さ
れる。 Ｂ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）（ｄφ（ｔ）／ｄｔ）ｃｏｓ2 θ・・・（６） 積分器１９で積分することにより、次式（７）が出力さ
れ、音波信号φ（ｔ）が復調される。 Ｂ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ ・・・（７）
調器の動作を説明する。信号発生器１から出力された周
波数ω0 の正弦波により光源２が電流駆動されて、変調
周波数ω0 ／２πのＦＭ変調光をセンサ部３に出力す
る。センサ部３に設けられたセンシングファイバ３ａに
音波が印加されるとセンシングファイバ３ａの屈折率及
びファイバ長が変化し、センシングファイバ３ａに入力
された光（以下、伝搬光と呼ぶ）の位相が変化する。一
方、リファレンスファイバ３２に入力された光（以下、
参照光と呼ぶ）の位相は変化しないので、伝搬光と参照
光とにより干渉光が発生する。この干渉光がＯ／Ｅ変換
器４により電気信号に変換され、その干渉出力Ｉは、次
式（１）のようになる。 Ｉ＝Ａ＋Ｂｃｏｓθ（Ｃｃｏｓω0 ＋φ（ｔ）） ＝Ａ＋ＢＪ0 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓφ（ｔ） ＋２ＢＪ1 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋π／２）ｃｏｓω0 ＋２ＢＪ2 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋π）ｃｏｓ２ω0 ・ ＋２ＢＪk （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓ（φ（ｔ）＋ｋπ／２）ｃｏｓｋω0 ・ ・ ・ ・・・（１） 但し、Ａ、Ｂ；入力光量に比例する定数 Ｃ；ＦＭ変調信号の最大周波数偏移及びセンシングファ
イバ３ａとリファレンスファイバ３ｂとの間の光路差の
関数となる位相変調度 θ；伝搬光と参照光の偏光角 φ（ｔ）；音波信号 Ｊk （Ｃ）；ベッセル関数（ｋ＝０，１，２，・・） 乗算器１１ａで干渉出力Ｉと、信号発生器１の角周波数
ω0 の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ１１ｂを通すこと
により、次式（２）が出力される。 ＢＪ1 （Ｃ）ｃｏｓθｓｉｎφ（ｔ） ・・・（２） 乗算器１２ａで出力電流Ｉと、同期信号発生器１３で発
生した角周波数２ω0の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ
１２ｂを通すことにより、次式（３）が出力される。 ＢＪ2 （Ｃ）ｃｏｓθｃｏｓφ（ｔ） ・・・（３） 第１の微分器１４，第２の微分器１５で微分し、第１の
乗算器１６，第２の乗算器１７でクロス乗算すると、次
式（４），（５）が出力される。 B2 J1 (C)J2 (C）（ dφ（t)／dt）cos 2 φ（t)cos 2 θ・・・（４） − B2 J1 (C)J2 (C）（ dφ（t)／dt）sin 2 φ（t)cos 2 θ・・・（５） 減算器１８で減算することにより、次式（６）が出力さ
れる。 Ｂ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）（ｄφ（ｔ）／ｄｔ）ｃｏｓ2 θ・・・（６） 積分器１９で積分することにより、次式（７）が出力さ
れ、音波信号φ（ｔ）が復調される。 Ｂ2 Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ ・・・（７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位相変調器１０においては、次のような課題があった。
伝搬光と参照光の偏光角θに変動があると、位相変調器
１０の出力は、式（７）に示すようにｃｏｓ2 θで変動
することになる。そのため、光ファイバセンサ３の感度
劣化および変動となり問題であった。特に、光ファイバ
センサをアレイ状に並べた光ファイバセンサアレイのよ
うに、複数チャネルの場合では、偏光角の変動はチャネ
ル毎に異なるためチャネル間の感度のばらつきとなる。
本発明は前記従来技術が持っていた課題として、伝搬光
と参照光の偏光角によって光ファイバセンサの感度が劣
化あるいは変動する、特に複数チャネルの場合には偏光
角の変動によりチャネル間の感度がばらつくという点に
ついて解決をした位相変調器を提供するものである。
位相変調器１０においては、次のような課題があった。
伝搬光と参照光の偏光角θに変動があると、位相変調器
１０の出力は、式（７）に示すようにｃｏｓ2 θで変動
することになる。そのため、光ファイバセンサ３の感度
劣化および変動となり問題であった。特に、光ファイバ
センサをアレイ状に並べた光ファイバセンサアレイのよ
うに、複数チャネルの場合では、偏光角の変動はチャネ
ル毎に異なるためチャネル間の感度のばらつきとなる。
本発明は前記従来技術が持っていた課題として、伝搬光
と参照光の偏光角によって光ファイバセンサの感度が劣
化あるいは変動する、特に複数チャネルの場合には偏光
角の変動によりチャネル間の感度がばらつくという点に
ついて解決をした位相変調器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、ＦＭ変調された伝搬光と参照光との
光路差により生じた干渉光を電気信号に変換する光／電
気信号変換器と、前記電気信号の周波数変調の変調周波
数を基本周波数として、奇数次の高調波成分を抽出する
奇数次高調波成分抽出手段と、前記電気信号の偶数次の
高調波成分を抽出する偶数次高調波成分抽出器と、前記
奇数次高調波成分抽出器により抽出された奇数次高調波
成分を微分する第１の微分器と、前記偶数次高調波成分
と前記第１の微分器の出力とを乗算する第１の乗算器
と、前記偶数次高調波成分抽出手段により抽出された偶
数次高調波成分を微分する第２の微分器と、前記奇数次
高調波成分と前記第２の微分器の出力とを乗算する第２
の乗算器と、前記第１の乗算器と第２の乗算器の出力を
減算する減算器と、前記減算器の出力を積分する積分器
とを備えた位相変調器において、次のような回路を設け
ている。すなわち、前記奇数次高調波成分の補正係数及
び前記偶数次高調波成分の補正係数を出力する補正係数
生成手段と、前記奇数次高調波成分の補正係数と奇数次
高調波成分とを乗算する第１の補正乗算器と、前記第１
の補正乗算器の出力を自乗する第１の自乗器と、前記偶
数次高調波成分の補正係数と偶数次高調波成分とを乗算
する第２の補正乗算器と、前記第２の補正乗算器の出力
を自乗する第２の自乗器と、前記第１と第２の自乗器の
出力を加算する加算器と、前記積分器の出力を前記加算
器の出力との間で除算する除算器とを、設けている。第
２の発明では、第１の発明の位相変調器における補正係
数生成手段は、前記奇数次高調波成分抽出手段による奇
数次高調波成分又は前記偶数次高調波成分抽出手段によ
る偶数次高調波成分と奇数次高調波成分対又は偶数次高
調波成分対を形成するように高調波成分を抽出する高調
波成分抽出手段と、前記奇数次高調波成分対間又は偶数
次高調波成分間で除算する除算器と、前記除算器の出力
から前記奇数次高調波成分の補正係数及び前記偶数次高
調波成分の補正係数を出力する補正係数算出器とを備え
ている。第３の発明では、第１の発明の位相変調器にお
いて、加算器の出力の高周波成分を除去する低域通過フ
ィルタを設けている。
を解決するために、ＦＭ変調された伝搬光と参照光との
光路差により生じた干渉光を電気信号に変換する光／電
気信号変換器と、前記電気信号の周波数変調の変調周波
数を基本周波数として、奇数次の高調波成分を抽出する
奇数次高調波成分抽出手段と、前記電気信号の偶数次の
高調波成分を抽出する偶数次高調波成分抽出器と、前記
奇数次高調波成分抽出器により抽出された奇数次高調波
成分を微分する第１の微分器と、前記偶数次高調波成分
と前記第１の微分器の出力とを乗算する第１の乗算器
と、前記偶数次高調波成分抽出手段により抽出された偶
数次高調波成分を微分する第２の微分器と、前記奇数次
高調波成分と前記第２の微分器の出力とを乗算する第２
の乗算器と、前記第１の乗算器と第２の乗算器の出力を
減算する減算器と、前記減算器の出力を積分する積分器
とを備えた位相変調器において、次のような回路を設け
ている。すなわち、前記奇数次高調波成分の補正係数及
び前記偶数次高調波成分の補正係数を出力する補正係数
生成手段と、前記奇数次高調波成分の補正係数と奇数次
高調波成分とを乗算する第１の補正乗算器と、前記第１
の補正乗算器の出力を自乗する第１の自乗器と、前記偶
数次高調波成分の補正係数と偶数次高調波成分とを乗算
する第２の補正乗算器と、前記第２の補正乗算器の出力
を自乗する第２の自乗器と、前記第１と第２の自乗器の
出力を加算する加算器と、前記積分器の出力を前記加算
器の出力との間で除算する除算器とを、設けている。第
２の発明では、第１の発明の位相変調器における補正係
数生成手段は、前記奇数次高調波成分抽出手段による奇
数次高調波成分又は前記偶数次高調波成分抽出手段によ
る偶数次高調波成分と奇数次高調波成分対又は偶数次高
調波成分対を形成するように高調波成分を抽出する高調
波成分抽出手段と、前記奇数次高調波成分対間又は偶数
次高調波成分間で除算する除算器と、前記除算器の出力
から前記奇数次高調波成分の補正係数及び前記偶数次高
調波成分の補正係数を出力する補正係数算出器とを備え
ている。第３の発明では、第１の発明の位相変調器にお
いて、加算器の出力の高周波成分を除去する低域通過フ
ィルタを設けている。
【０００７】
【作用】第１の発明によれば、以上のように位相変調器
を構成したので、補正係数生成手段は、奇数次高調波成
分抽出手段により抽出された奇数次高調波成分の補正係
数（Ｊ2m（Ｃ1 ））及び偶数次高調波成分抽出手段によ
り抽出された偶数次高調波成分の補正係数（Ｊ2k+1（Ｃ
1 ））を求める。第１の補正乗算器は、この奇数次高調
波成分の補正係数と奇数次高調波成分とを乗算し、例え
ば、ＢｃｏｓθＪ2k+1（Ｃ）Ｊ2m（Ｃ1 ）ｓｉｎφ
（ｔ）を出力する。一方、第２の補正乗算器は、例え
ば、ＢｃｏｓθＪ2k+1（Ｃ1 ）Ｊ2m（Ｃ）ｃｏｓφ
（ｔ）を出力する。但し、Ｃ1 はＣの推定値である。第
１の自乗器は、第１の補正乗算器の出力を自乗し、例え
ば、Ｂ2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1 2 （Ｃ）Ｊ2m 2 （Ｃ1 ）ｓｉ
ｎ2 φ（ｔ）を出力する。第２の自乗器は、第２の補正
乗算器の出力を自乗し、例えば、Ｂ2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1
2 （Ｃ1 ）Ｊ2m 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 φ（ｔ）を出力する。
Ｃ1 はＣの値に近似されるので、加算器は、例えば、Ｂ
2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1 2 （Ｃ）Ｊ2m 2 （Ｃ）の値にほぼ等
しい値を出力する。積分器からは、例えば、Ｂ2 ｃｏｓ
2 θＪ2k+1（Ｃ）Ｊ2m（Ｃ）が出力されるので、除算器
により、積分器の出力と加算器の出力との間で除算する
と、偏光角θを含む項がとり除かれる。第２の発明によ
れば、高調波成分抽出手段は、高調波成分を抽出して、
奇数次高調波成分抽出手段による奇数次高調波成分又は
偶数次高調波成分抽出手段による偶数次高調波成分と、
奇数次高調波成分対又は偶数次高調波成分対を形成す
る。除算器は、奇数次高調波成分対間又は偶数次高調波
成分間で除算して、例えば、Ｊ2k+1（Ｃ）／Ｊ
2n+1（Ｃ）又はＪ2k（Ｃ）／Ｊ2n（Ｃ）を出力する。補
正係数算出器は、除算器からの出力に基づいて、例え
ば、Ｊ2k+1（Ｃ1 ）及びＪ2m（Ｃ1 ）を求める。第３の
発明では、低域通過フィルタは、Ｃ1 がＣよりずれた場
合の誤差による高周波成分を除去する。従って、前記課
題を解決できるのである。
を構成したので、補正係数生成手段は、奇数次高調波成
分抽出手段により抽出された奇数次高調波成分の補正係
数（Ｊ2m（Ｃ1 ））及び偶数次高調波成分抽出手段によ
り抽出された偶数次高調波成分の補正係数（Ｊ2k+1（Ｃ
1 ））を求める。第１の補正乗算器は、この奇数次高調
波成分の補正係数と奇数次高調波成分とを乗算し、例え
ば、ＢｃｏｓθＪ2k+1（Ｃ）Ｊ2m（Ｃ1 ）ｓｉｎφ
（ｔ）を出力する。一方、第２の補正乗算器は、例え
ば、ＢｃｏｓθＪ2k+1（Ｃ1 ）Ｊ2m（Ｃ）ｃｏｓφ
（ｔ）を出力する。但し、Ｃ1 はＣの推定値である。第
１の自乗器は、第１の補正乗算器の出力を自乗し、例え
ば、Ｂ2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1 2 （Ｃ）Ｊ2m 2 （Ｃ1 ）ｓｉ
ｎ2 φ（ｔ）を出力する。第２の自乗器は、第２の補正
乗算器の出力を自乗し、例えば、Ｂ2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1
2 （Ｃ1 ）Ｊ2m 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 φ（ｔ）を出力する。
Ｃ1 はＣの値に近似されるので、加算器は、例えば、Ｂ
2 ｃｏｓ2 θＪ2k+1 2 （Ｃ）Ｊ2m 2 （Ｃ）の値にほぼ等
しい値を出力する。積分器からは、例えば、Ｂ2 ｃｏｓ
2 θＪ2k+1（Ｃ）Ｊ2m（Ｃ）が出力されるので、除算器
により、積分器の出力と加算器の出力との間で除算する
と、偏光角θを含む項がとり除かれる。第２の発明によ
れば、高調波成分抽出手段は、高調波成分を抽出して、
奇数次高調波成分抽出手段による奇数次高調波成分又は
偶数次高調波成分抽出手段による偶数次高調波成分と、
奇数次高調波成分対又は偶数次高調波成分対を形成す
る。除算器は、奇数次高調波成分対間又は偶数次高調波
成分間で除算して、例えば、Ｊ2k+1（Ｃ）／Ｊ
2n+1（Ｃ）又はＪ2k（Ｃ）／Ｊ2n（Ｃ）を出力する。補
正係数算出器は、除算器からの出力に基づいて、例え
ば、Ｊ2k+1（Ｃ1 ）及びＪ2m（Ｃ1 ）を求める。第３の
発明では、低域通過フィルタは、Ｃ1 がＣよりずれた場
合の誤差による高周波成分を除去する。従って、前記課
題を解決できるのである。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示す干渉型光ファ
イバセンサに用いられる位相変調器の構成図であり、従
来の図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付され
ている。この干渉型光ファイバセンサ位相変調器が、従
来のものと異なる点はＡＧＣ回路２０（Automatic gain
control）を新たに設けたことである。ＡＧＣ回路２０
は、信号発生器１に同期し周波数が３ω0 の正弦波信号
を出力する同期信号発生器２１を有し、その出力側に３
次高調波成分を抽出する第３次高調波成分抽出手段２２
が接続されている。第３次高調波成分抽出手段２２は、
乗算器２２ａ及びＬＰＦ２２ｂを有し、その乗算器２２
ａが、Ｏ／Ｅ変換器４及び同期信号発生器２１に接続さ
れ、さらにその出力側にＬＰＦ２２ｂが接続されてい
る。ＬＰＦ２２ｂの出力側には、第１次高調波成分及び
第２次周波数成分の補正係数を発生する補正係数発生器
２３が接続されている。補正係数発生器２３は、除算器
２３ａ及び補正係数算出器２３ｂを有し、その除算器２
３ａが、ＬＰＦ２２ｂに接続され、さらに補正係数算出
器２３ｂが除算器２３ａに接続されている。補正係数算
出器２３ｂは、図示しないアナログ／ディジタル変換器
（以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）、メモリ及びディジタル
／アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器）などで構成さ
れ、その出力側に、第１の補正乗算器２４及び第２の補
正乗算器２５が接続されている。第１の補正乗算器２４
は、位相復調器１０のＬＰＦ１１ｂにも接続され、その
出力側に第１の自乗器２６が接続されている。第２の補
正乗算器２５は、位相復調器１０のＬＰＦ１２ｂにも接
続され、その出力側に第２の自乗器２７が接続されてい
る。第１の自乗器２６及び第２の自乗器２７の出力側に
は、加算器２８が接続され、さらに、その加算器２８の
出力側には、ＬＰＦ２９が接続されている。ＬＰＦ２９
の出力側には、除算器３０が接続されている。この除算
器３０は、位相復調器１０の積分器１９にも接続されて
いる。
イバセンサに用いられる位相変調器の構成図であり、従
来の図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付され
ている。この干渉型光ファイバセンサ位相変調器が、従
来のものと異なる点はＡＧＣ回路２０（Automatic gain
control）を新たに設けたことである。ＡＧＣ回路２０
は、信号発生器１に同期し周波数が３ω0 の正弦波信号
を出力する同期信号発生器２１を有し、その出力側に３
次高調波成分を抽出する第３次高調波成分抽出手段２２
が接続されている。第３次高調波成分抽出手段２２は、
乗算器２２ａ及びＬＰＦ２２ｂを有し、その乗算器２２
ａが、Ｏ／Ｅ変換器４及び同期信号発生器２１に接続さ
れ、さらにその出力側にＬＰＦ２２ｂが接続されてい
る。ＬＰＦ２２ｂの出力側には、第１次高調波成分及び
第２次周波数成分の補正係数を発生する補正係数発生器
２３が接続されている。補正係数発生器２３は、除算器
２３ａ及び補正係数算出器２３ｂを有し、その除算器２
３ａが、ＬＰＦ２２ｂに接続され、さらに補正係数算出
器２３ｂが除算器２３ａに接続されている。補正係数算
出器２３ｂは、図示しないアナログ／ディジタル変換器
（以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）、メモリ及びディジタル
／アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器）などで構成さ
れ、その出力側に、第１の補正乗算器２４及び第２の補
正乗算器２５が接続されている。第１の補正乗算器２４
は、位相復調器１０のＬＰＦ１１ｂにも接続され、その
出力側に第１の自乗器２６が接続されている。第２の補
正乗算器２５は、位相復調器１０のＬＰＦ１２ｂにも接
続され、その出力側に第２の自乗器２７が接続されてい
る。第１の自乗器２６及び第２の自乗器２７の出力側に
は、加算器２８が接続され、さらに、その加算器２８の
出力側には、ＬＰＦ２９が接続されている。ＬＰＦ２９
の出力側には、除算器３０が接続されている。この除算
器３０は、位相復調器１０の積分器１９にも接続されて
いる。
【０００９】次に、図１に示す干渉型光ファイバセンサ
位相変調器の動作を説明する。信号発生器１から出力さ
れた周波数ω0 の正弦波により光源２が電流駆動され
て、変調周波数ω0 ／２πのＦＭ変調光をセンサ部３に
出力する。センサ部３に設けられたセンシングファイバ
３ａに音波が印加されると、センシングファイバ３ａの
屈折率及びファイバ長が変化し、センシングファイバ３
ａに入力された伝搬光の位相が変化する。一方、リファ
レンスファイバ３ｂに入力された参照光の位相は変化せ
ず、伝搬光と参照光とにより干渉光が発生する。Ｏ／Ｅ
変換器４は、この干渉光を電気信号に変換し、（１）式
で示される干渉出力Ｉを出力する。乗算器１１ａで干渉
出力Ｉと、信号発生器１の角周波数ω0 の正弦波信号と
を乗算し、ＬＰＦ１１ｂを通すことにより、（２）式で
示される第１次高調波成分を得る。乗算器１２ａで干渉
出力Ｉと、同期信号発生器１３で発生した角周波数２ω
0 の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ１２ｂを通すことに
より、（３）式で示される第２次高調波成分を得る。第
１の微分器１４及び第２の微分器１５で微分し、第１の
乗算器１６及び第２の乗算器１７でクロス乗算すると、
（４）式，（５）式を得る。減算器１８で、引き算をし
て、（６）式を得て、積分器１９で積分することによ
り、（７）式を得る。乗算器２２ａで、干渉出力Ｉと同
期信号発生器２１の角周波数３ω0 の正弦波信号とを乗
算し、ＬＰＦ２２ｂを通すことにより、（８）式によっ
て表される第３次高調波成分が出力される。
位相変調器の動作を説明する。信号発生器１から出力さ
れた周波数ω0 の正弦波により光源２が電流駆動され
て、変調周波数ω0 ／２πのＦＭ変調光をセンサ部３に
出力する。センサ部３に設けられたセンシングファイバ
３ａに音波が印加されると、センシングファイバ３ａの
屈折率及びファイバ長が変化し、センシングファイバ３
ａに入力された伝搬光の位相が変化する。一方、リファ
レンスファイバ３ｂに入力された参照光の位相は変化せ
ず、伝搬光と参照光とにより干渉光が発生する。Ｏ／Ｅ
変換器４は、この干渉光を電気信号に変換し、（１）式
で示される干渉出力Ｉを出力する。乗算器１１ａで干渉
出力Ｉと、信号発生器１の角周波数ω0 の正弦波信号と
を乗算し、ＬＰＦ１１ｂを通すことにより、（２）式で
示される第１次高調波成分を得る。乗算器１２ａで干渉
出力Ｉと、同期信号発生器１３で発生した角周波数２ω
0 の正弦波信号とを乗算し、ＬＰＦ１２ｂを通すことに
より、（３）式で示される第２次高調波成分を得る。第
１の微分器１４及び第２の微分器１５で微分し、第１の
乗算器１６及び第２の乗算器１７でクロス乗算すると、
（４）式，（５）式を得る。減算器１８で、引き算をし
て、（６）式を得て、積分器１９で積分することによ
り、（７）式を得る。乗算器２２ａで、干渉出力Ｉと同
期信号発生器２１の角周波数３ω0 の正弦波信号とを乗
算し、ＬＰＦ２２ｂを通すことにより、（８）式によっ
て表される第３次高調波成分が出力される。
【００１０】 ＢＪ3 （Ｃ）ｓｉｎφ（ｔ）ｃｏｓθ ・・・（８） 除算器２３ａで、（２）式で示されるＬＰＥ１１ｂの出
力を、（８）式で示されるＬＰＦ２２ｂの出力で割り算
をしてＪ1 （Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）を得る。補正係数算出器
２３ｂのＡ／Ｄ変換器で、除算器２３ａの出力Ｊ
1 （Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）をディジタル信号に変換し、Ｊ1
（Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）のディジタル値によりメモリに格納
される換算テーブルを参照し、Ｊ1 （Ｃ）とＪ2 （Ｃ）
の推定値Ｊ1 （Ｃ1 ）とＪ2 （Ｃ1 ）を求めて、この値
をＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換して、第１の補正
乗算器２４に第１次高調波成分の補正係数としてＪ
2 （Ｃ1 ）を、第２の補正乗算器２５に第２次高調波成
分の補正係数としてＪ1 （Ｃ1 ）を出力する。第１の補
正乗算器２４では、（２）式で示されるＬＰＦ１１ｂの
出力と補正係数算出器２３ｂの出力（Ｊ2 （Ｃ1 ））と
を乗算して、次式（９）が出力される。 ＢＪ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ1 ）ｓｉｎφ（ｔ）ｃｏｓθ ・・・（９） 第１の自乗器２６で、自乗して、次式（１０）が出力さ
れる。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ）Ｊ2 2 （Ｃ1 ）ｓｉｎ2 φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ・・（１０） 第２の補正乗算器２５では、（３）式で示されるＬＰＦ
１２ｂの出力と補正係数算出器２３ｂの出力（Ｊ1 （Ｃ
1 ））とを乗算して、次式（１１）が得られる。 ＢＪ1 （Ｃ1 ）Ｊ2 （Ｃ）ｃｏｓφ（ｔ）ｃｏｓθ ・・・（１１） 第２の自乗器２７で、自乗して、次式（１２）を得る。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ1 ）Ｊ2 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ・・（１２） 加算器２８で、加算すると、次式（１３）が出力され
る。 B 2 J 1 2 (C)J2 2 (C)cos2 θ＋ψ ・・・（１３） ψは、Ｃ1 の値がＣの値よりずれた場合の誤差であっ
て、次式（１４）のように表される。 ψ＝ ((J 1 2 (C)J2 2 (C1 ）−J 1 2 (C)J2 2 (C))B 2 sin 2 φ(t)cos2 θ ＋((J 1 2 (C1 )J2 2 (C) −J 1 2 (C)J2 2 (C))B 2 cos 2 φ(t)cos2 θ ・・・（１４） Ｃ1 の値がＣの値にほぼ等しいときは、加算器２８で
の、加算結果は、次式（１５）のようになる。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ）Ｊ2 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 θ ・・・（１５） さらにＬＰＥ２９では、高周波成分として現れる誤差ψ
を取り除き、より（１５）式に近づける。除算器３０で
は、（７）式で示される積分器１９の出力を、（１５）
式で示されるＬＰＦ２９の出力で割り算をし、φ（ｔ）
／Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）を得る。このように、除算器３
０の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによる偏光角
θを含む係数を取り除くことができる。
力を、（８）式で示されるＬＰＦ２２ｂの出力で割り算
をしてＪ1 （Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）を得る。補正係数算出器
２３ｂのＡ／Ｄ変換器で、除算器２３ａの出力Ｊ
1 （Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）をディジタル信号に変換し、Ｊ1
（Ｃ）／Ｊ3 （Ｃ）のディジタル値によりメモリに格納
される換算テーブルを参照し、Ｊ1 （Ｃ）とＪ2 （Ｃ）
の推定値Ｊ1 （Ｃ1 ）とＪ2 （Ｃ1 ）を求めて、この値
をＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換して、第１の補正
乗算器２４に第１次高調波成分の補正係数としてＪ
2 （Ｃ1 ）を、第２の補正乗算器２５に第２次高調波成
分の補正係数としてＪ1 （Ｃ1 ）を出力する。第１の補
正乗算器２４では、（２）式で示されるＬＰＦ１１ｂの
出力と補正係数算出器２３ｂの出力（Ｊ2 （Ｃ1 ））と
を乗算して、次式（９）が出力される。 ＢＪ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ1 ）ｓｉｎφ（ｔ）ｃｏｓθ ・・・（９） 第１の自乗器２６で、自乗して、次式（１０）が出力さ
れる。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ）Ｊ2 2 （Ｃ1 ）ｓｉｎ2 φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ・・（１０） 第２の補正乗算器２５では、（３）式で示されるＬＰＦ
１２ｂの出力と補正係数算出器２３ｂの出力（Ｊ1 （Ｃ
1 ））とを乗算して、次式（１１）が得られる。 ＢＪ1 （Ｃ1 ）Ｊ2 （Ｃ）ｃｏｓφ（ｔ）ｃｏｓθ ・・・（１１） 第２の自乗器２７で、自乗して、次式（１２）を得る。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ1 ）Ｊ2 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 φ（ｔ）ｃｏｓ2 θ・・（１２） 加算器２８で、加算すると、次式（１３）が出力され
る。 B 2 J 1 2 (C)J2 2 (C)cos2 θ＋ψ ・・・（１３） ψは、Ｃ1 の値がＣの値よりずれた場合の誤差であっ
て、次式（１４）のように表される。 ψ＝ ((J 1 2 (C)J2 2 (C1 ）−J 1 2 (C)J2 2 (C))B 2 sin 2 φ(t)cos2 θ ＋((J 1 2 (C1 )J2 2 (C) −J 1 2 (C)J2 2 (C))B 2 cos 2 φ(t)cos2 θ ・・・（１４） Ｃ1 の値がＣの値にほぼ等しいときは、加算器２８で
の、加算結果は、次式（１５）のようになる。 Ｂ2 Ｊ1 2 （Ｃ）Ｊ2 2 （Ｃ）ｃｏｓ2 θ ・・・（１５） さらにＬＰＥ２９では、高周波成分として現れる誤差ψ
を取り除き、より（１５）式に近づける。除算器３０で
は、（７）式で示される積分器１９の出力を、（１５）
式で示されるＬＰＦ２９の出力で割り算をし、φ（ｔ）
／Ｊ1 （Ｃ）Ｊ2 （Ｃ）を得る。このように、除算器３
０の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによる偏光角
θを含む係数を取り除くことができる。
【００１１】以上のように、本実施例においては、次の
ような利点がある。ＡＧＣ回路２０は、位相復調回路１
０の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによる偏光角
θを含む係数を取り除くことができる。従って、ＡＧＣ
回路２０からの最終出力結果は安定し、光ファイバセン
サとしての感度劣化・変動を抑制することが出来る。特
に、多重化の大きな光ファイバセンサアレイに用いると
チャネル間の感度ばらつきを抑制することが出来る。な
お、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可
能である。その変形例としては、例えば次のようなもの
がある。 （１） 第３次高調波成分の代わりに他の奇数次高調波
成分を同期信号発生器２１及び乗算器２２ａによって抽
出し、この奇数次高調波成分と第１次高調波成分とを割
り算して、補正係数算出器２３ｂによって第１次高調波
成分と第２次高調波成分の補正係数を求めることができ
る。また、第２次以外の偶数高調波成分、例えば第４次
高調波成分を抽出し、この偶数高調波成分と第２次高調
波成分とを割り算して、補正係数算出器２３ｂによって
第１次高調波成分と第２次高調波成分の補正係数を求め
ることができる。 （２） 補正係数算出器２３ｂでは、Ｊ1 （Ｃ）／Ｊ3
（Ｃ）の値に基づいて、メモリ内の換算テーブルを用い
ずに、ＣＰＵによる計算によりＪ1 （Ｃ1 ）及びＪ
2 （Ｃ1 ）を求めることができる。
ような利点がある。ＡＧＣ回路２０は、位相復調回路１
０の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによる偏光角
θを含む係数を取り除くことができる。従って、ＡＧＣ
回路２０からの最終出力結果は安定し、光ファイバセン
サとしての感度劣化・変動を抑制することが出来る。特
に、多重化の大きな光ファイバセンサアレイに用いると
チャネル間の感度ばらつきを抑制することが出来る。な
お、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可
能である。その変形例としては、例えば次のようなもの
がある。 （１） 第３次高調波成分の代わりに他の奇数次高調波
成分を同期信号発生器２１及び乗算器２２ａによって抽
出し、この奇数次高調波成分と第１次高調波成分とを割
り算して、補正係数算出器２３ｂによって第１次高調波
成分と第２次高調波成分の補正係数を求めることができ
る。また、第２次以外の偶数高調波成分、例えば第４次
高調波成分を抽出し、この偶数高調波成分と第２次高調
波成分とを割り算して、補正係数算出器２３ｂによって
第１次高調波成分と第２次高調波成分の補正係数を求め
ることができる。 （２） 補正係数算出器２３ｂでは、Ｊ1 （Ｃ）／Ｊ3
（Ｃ）の値に基づいて、メモリ内の換算テーブルを用い
ずに、ＣＰＵによる計算によりＪ1 （Ｃ1 ）及びＪ
2 （Ｃ1 ）を求めることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、位相復調器が、奇数次高調波成分の補正係数
及び偶数次高調波成分の補正係数を出力する補正係数生
成手段と、第１の補正乗算器と、第１の自乗器と、第２
の補正乗算器と、第２の自乗器と、第１と第２の自乗器
の出力の加算器と、除算器とを備えている．そのため、
位相復調器の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによ
る成分を除去することができ、最終出力を安定させるこ
とができる。第２の発明によれば、補正係数生成手段
が、高調波成分抽出手段と、除算器と、奇数次高調波成
分の補正係数及び前記偶数次高調波成分の補正係数を出
力する補正係数算出器とを備えている．そのため、第１
の補正乗算器には、奇数次高調波成分の補正係数、第２
の補正乗算器には、偶数次高調波成分の補正係数をそれ
ぞれ出力されるので、位相復調器の出力から伝搬光と参
照光との偏光角θによる成分を除去することができる。
第３の発明によれば、位相復調器が、低域フィルタを備
えている．そのため、奇数次高調波成分の補正係数及び
偶数次高調波成分の補正係数の誤差を取り除くことがで
きる。従って、位相復調器の出力から伝搬光と参照光と
の偏光角θによる成分を一層確実に除去することができ
る。
によれば、位相復調器が、奇数次高調波成分の補正係数
及び偶数次高調波成分の補正係数を出力する補正係数生
成手段と、第１の補正乗算器と、第１の自乗器と、第２
の補正乗算器と、第２の自乗器と、第１と第２の自乗器
の出力の加算器と、除算器とを備えている．そのため、
位相復調器の出力から伝搬光と参照光との偏光角θによ
る成分を除去することができ、最終出力を安定させるこ
とができる。第２の発明によれば、補正係数生成手段
が、高調波成分抽出手段と、除算器と、奇数次高調波成
分の補正係数及び前記偶数次高調波成分の補正係数を出
力する補正係数算出器とを備えている．そのため、第１
の補正乗算器には、奇数次高調波成分の補正係数、第２
の補正乗算器には、偶数次高調波成分の補正係数をそれ
ぞれ出力されるので、位相復調器の出力から伝搬光と参
照光との偏光角θによる成分を除去することができる。
第３の発明によれば、位相復調器が、低域フィルタを備
えている．そのため、奇数次高調波成分の補正係数及び
偶数次高調波成分の補正係数の誤差を取り除くことがで
きる。従って、位相復調器の出力から伝搬光と参照光と
の偏光角θによる成分を一層確実に除去することができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す干渉型光ファイバセンサ
位相変調器の構成図である。
位相変調器の構成図である。
【図２】従来の干渉型光ファイバセンサ位相変調器の構
成図である。
成図である。
１１ 第１次高調波成分抽出手段 １２ 第２次高調波成分抽出手段 １４ 第１の微分器 １５ 第２の微分器 １６ 第１の乗算器 １７ 第２の乗算器 １８ 減算器 １９ 積分器 ２２ 第３次高調波成分抽出手段 ２３ａ 除算器 ２３ｂ 補正係数算出器 ２４ 第１の補正乗算器 ２５ 第２の補正乗算器 ２９ ＬＰＦ ２６ 第１の自乗器 ２７ 第２の自乗器 ２８ 加算器 ２９ ＬＰＦ ３０ 除算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/06 Ｈ０３Ｄ 9/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ＦＭ変調された伝搬光と参照光との光路
差により生じた干渉光を電気信号に変換する光電気信号
変換器と、 前記電気信号の周波数変調の変調周波数を基本周波数と
して、奇数次の高調波成分を抽出する奇数次高調波成分
抽出手段と、 前記電気信号の偶数次の高調波成分を抽出する偶数次高
調波成分抽出手段と、 前記奇数次高調波成分抽出手段により抽出された奇数次
高調波成分を微分する第１の微分器と、 前記偶数次高調波成分と前記第１の微分器の出力とを乗
算する第１の乗算器と、 前記偶数次高周波成分抽出手段により抽出された偶数次
高調波成分を微分する第２の微分器と、 前記奇数次高調波成分と前記第２の微分器の出力とを乗
算する第２の乗算器と、 前記第１の乗算器と第２の乗算器の出力とを減算する減
算器と、 前記減算器の出力を積分する積分器とを備えた位相復調
器において、 前記奇数次高調波成分の補正係数及び前記偶数次高調波
成分の補正係数を出力する補正係数生成手段と、 前記奇数次高調波成分の補正係数と奇数次高調波成分と
を乗算する第１の補正乗算器と、 前記第１の補正乗算器の出力を自乗する第１の自乗器
と、 前記偶数次高調波成分の補正係数と偶数次高調波成分と
を乗算する第２の補正乗算器と、 前記第２の補正乗算器の出力を自乗する第２の自乗器
と、 前記第１と第２の自乗器の出力を加算する加算器と、 前記積分器の出力と前記加算器の出力との間で除算する
除算器とを、 設けたことを特徴とする位相復調器。 - 【請求項２】 前記補正係数生成手段は、 前記奇数次高調波成分抽出手段による奇数次高調波成分
又は前記偶数次高調波成分抽出手段による偶数次高調波
成分で奇数次高調波成分対又は偶数次高調波成分対を形
成するように高調波成分を抽出する高調波成分抽出手段
と、 前記奇数次高調波成分対間又は偶数次高調波成分間で除
算する除算器と、 前記除算器の出力から前記奇数次高調波成分の補正係数
及び前記偶数次高調波成分の補正係数を出力する補正係
数算出器とを、 備えたことを特徴とする請求項１記載の位相復調器。 - 【請求項３】 前記加算器の出力の高周波成分を除去す
る低域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１
記載の位相復調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285084A JP3004853B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 位相復調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285084A JP3004853B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 位相復調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07143073A true JPH07143073A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3004853B2 JP3004853B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=17686935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5285084A Expired - Fee Related JP3004853B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 位相復調器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3004853B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116907627A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-20 | 之江实验室 | 基于光程差辅助的大动态范围分布式相位传感方法和装置 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5285084A patent/JP3004853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116907627A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-20 | 之江实验室 | 基于光程差辅助的大动态范围分布式相位传感方法和装置 |
| CN116907627B (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-19 | 之江实验室 | 基于光程差辅助的大动态范围分布式相位传感方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3004853B2 (ja) | 2000-01-31 |
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