JPH0894447A - Multi-point sensor - Google Patents
Multi-point sensorInfo
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- JPH0894447A JPH0894447A JP23189994A JP23189994A JPH0894447A JP H0894447 A JPH0894447 A JP H0894447A JP 23189994 A JP23189994 A JP 23189994A JP 23189994 A JP23189994 A JP 23189994A JP H0894447 A JPH0894447 A JP H0894447A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光パルスを伝送路に
伝搬させて多点測定を行う多点形センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multipoint sensor for propagating an optical pulse in a transmission line to perform multipoint measurement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバセンサを使用して高度な測定
を行うための一手法として多点測定技術がある。多点化
の方式としては、光時分割多重方式、波長分割多重方
式、時分割多重方式、周波数多重方式、コヒーレンス多
重方式などが知られている。測定のためのセンサ自体に
ついてもさまざまな方式が存在し、たとえば空間式、フ
ァイバタイプなどが考えられている。前者の例はガスセ
ンサであり、後者の例としては圧力により透過損失が変
動する光ファイバを用いたものがある。本発明は、以上
に挙げた方式のうち時分割多重方式を採用した多点形セ
ンサに関するものである。2. Description of the Related Art There is a multi-point measurement technique as one method for performing advanced measurement using an optical fiber sensor. As a multipoint system, an optical time division multiplex system, a wavelength division multiplex system, a time division multiplex system, a frequency multiplex system, a coherence multiplex system and the like are known. There are various types of sensors for measurement, and spatial type, fiber type, etc. are considered. The former example is a gas sensor, and the latter example uses an optical fiber whose transmission loss varies with pressure. The present invention relates to a multi-point sensor adopting a time division multiplexing method among the above mentioned methods.
【０００３】図３（ａ）は従来の技術による多点形セン
サの構成を示す図である。同図において、１１はパルス
光源であり伝送路に光パルスを送出する。３３ａ、３３
ｂ，３３ｃは分波器であり、入射した光パルスを２つの
光パルスに分岐して出力する。３４ａ、３４ｂ，３４ｃ
は合波器であり、入射した２つの光パルスを合流した合
波光を出力する。３５ｂ，３５ｃはセンサである。光パ
ルスがセンサ３５ｂを通過すると、センサ３５ｂが測定
した物理量の変化に応じた通過損失分だけ減衰した光パ
ルスが出力される。これはセンサ３５ｃについても同じ
である。１６は受光回路であり、伝送路を伝搬してきた
光パルスを伝送路の終端部から受光し各センサの測定結
果を出力する。FIG. 3 (a) is a diagram showing the structure of a multipoint sensor according to the prior art. In the figure, reference numeral 11 denotes a pulse light source, which sends an optical pulse to the transmission path. 33a, 33
Reference numerals b and 33c are demultiplexers, which branch the incident optical pulse into two optical pulses and output them. 34a, 34b, 34c
Is a multiplexer, and outputs combined light obtained by combining two incident optical pulses. 35b and 35c are sensors. When the light pulse passes through the sensor 35b, the light pulse attenuated by the passage loss corresponding to the change in the physical quantity measured by the sensor 35b is output. The same applies to the sensor 35c. Reference numeral 16 is a light receiving circuit, which receives the optical pulse propagating through the transmission line from the terminal end of the transmission line and outputs the measurement result of each sensor.
【０００４】次に、上記構成による多点形センサの動作
を説明する。パルス光源１１から送出された光パルスが
伝送路に送出されると、光パルスは伝送路を伝搬して順
次分波器３３ａ、３３ｂ，３３ｃを通過し、各分波器に
おいて２つの光パルスに分岐される。分波器３３ａで最
初に分岐された光パルスはほとんど減衰せずに合波器３
４ａに達し、時刻ｔa で受光回路１６に到達する。ま
た、分波器３３ｂで分岐された光パルスはセンサ３５ｂ
を通過することにより減衰して合波器３４ｂに達し、合
波器３４ａを経由して時刻ｔb で受光回路１６に到達す
る。また、分波器３３ｃで分岐された光パルスはセンサ
３５ｃを通過して減衰し、合波器３４ｃ，３４ｂ，３４
ａをこの順に通過して時刻ｔc で受光回路１６に到達す
る。Next, the operation of the multi-point sensor having the above structure will be described. When the optical pulse sent from the pulse light source 11 is sent to the transmission path, the optical pulse propagates through the transmission path and sequentially passes through the demultiplexers 33a, 33b, 33c, and is divided into two optical pulses at each demultiplexer. Branched. The optical pulse first branched by the demultiplexer 33a is hardly attenuated,
Reached 4a, reaches the light receiving circuit 16 at time t a. The optical pulse split by the demultiplexer 33b is sent to the sensor 35b.
Is attenuated by passing through the optical path and reaches the multiplexer 34b, and reaches the light receiving circuit 16 at time t b via the multiplexer 34a. Further, the optical pulse branched by the demultiplexer 33c passes through the sensor 35c and is attenuated, and the optical pulses are multiplexed by the multiplexers 34c, 34b, 34.
After passing through a in this order, it reaches the light receiving circuit 16 at time t c .
【０００５】上記の３つの光パルスは、それぞれ、通過
する光ファイバ１２の線長が異なり、また異なる個数の
分波器／合波器を通過するため、図３（ｂ）に示すよう
に、順次時刻ｔa 、ｔb 、ｔc に受光回路１６へ到達す
る。受光回路１６は、光パルスの到達時刻からその到達
光パルスがいずれの経路を通った光パルスであるかを識
別する。さらに、各光パルスの受光レベルから各センサ
における測定量を計算してその結果を出力する。時刻ｔ
a において受光回路１６に到達する光パルスは基準光パ
ルスであり、この基準光パルスの受光レベルを監視する
ことにより、パルス光源１１の出力変動を把握して系の
安定度を補償することができる。Since the above-mentioned three optical pulses have different line lengths of the optical fibers 12 passing therethrough and pass different numbers of demultiplexers / multiplexers, as shown in FIG. 3 (b), The light receiving circuit 16 is sequentially reached at times t a , t b , and t c . The light receiving circuit 16 identifies which route the optical pulse has reached from the arrival time of the optical pulse. Further, the measurement amount in each sensor is calculated from the light receiving level of each light pulse, and the result is output. Time t
The light pulse reaching the light receiving circuit 16 at a is a reference light pulse, and by monitoring the light receiving level of this reference light pulse, the output fluctuation of the pulse light source 11 can be grasped and the stability of the system can be compensated. .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構成
による多点形センサでは、パルス光源１１からセンサ３
５ｂ、３５ｃへの経路（以後、往路と呼ぶ）と、センサ
３５ｂ、３５ｃから受光回路１６への経路（以後、復路
と呼ぶ）が別々に設けられており、往路／復路それぞれ
に対して分波器／合波器と光ファイバが必要となる。こ
のような２線式の多点形センサでは構成が複雑となり、
高価格なものとなってしまう。この発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、伝送路の構成を
２線式から１線式に変更することによって、構成が簡単
でかつ廉価な多点形センサを提供することにある。By the way, in the multi-point sensor having the above structure, the pulse light source 11 to the sensor 3 are used.
Paths to 5b and 35c (hereinafter referred to as forward paths) and paths from the sensors 35b and 35c to the light receiving circuit 16 (hereinafter referred to as return paths) are separately provided. A multiplexer / multiplexer and an optical fiber are required. With such a two-wire multipoint sensor, the configuration becomes complicated,
It becomes expensive. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a multi-point sensor having a simple structure and a low cost by changing the structure of a transmission line from a two-wire system to a one-wire system. To do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、第１の分合波器と複数個
の第２の分合波器とを単線の光ファイバを介して直列接
続した双方向性の伝送路と、光パルスを発生し前記伝送
路に前記光パルスを送出するパルス光源と、前記第１の
分合波器より分岐した第１の伝搬光パルスから基準光パ
ルスを生成し前記第１の分合波器へ送出する基準光パル
ス生成手段と、前記第２の分合波器より分岐した第２の
伝搬光パルスを測定結果に応じて変化させ測定光パルス
として前記第２の分合波器へ送出する複数の測定手段
と、前記伝送路から前記基準光パルスと前記複数の測定
光パルスとを受光して前記測定結果を出力する受光回路
と、から構成したものである。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a single optical fiber comprising a first demultiplexer-multiplexer and a plurality of second demultiplexer-multiplexers. A bidirectional transmission line connected in series via a pulse light source for generating an optical pulse and transmitting the optical pulse to the transmission line, and a first propagating optical pulse branched from the first demultiplexer / multiplexer A reference optical pulse generating means for generating a reference optical pulse from the first demultiplexer / multiplexer and sending it to the first demultiplexer / multiplexer, and a second propagating optical pulse branched from the second demultiplexer / multiplexer are changed according to the measurement result A plurality of measuring means for sending out to the second demultiplexer / multiplexer as measurement light pulses, and a light receiving circuit for receiving the reference light pulse and the plurality of measurement light pulses from the transmission path and outputting the measurement result. It is composed of ,.
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記基準光パルス生成手段が、第１の反射
板から構成され、前記第１の伝搬光パルスを前記第１の
反射板で反射して前記基準光パルスとして出力するよう
にしたことを特徴としている。請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載した発明において、前記
測定手段が、前記測定結果を光パルスの通過損失へ変換
する双方向性センサに第２の反射板を取り付けて、前記
第２の伝搬光パルスを前記双方向性センサに通過させて
測定し、前記第２の反射板で反射して再び前記双方向性
センサを通過させて測定し前記測定光パルスとして出力
するようにしたことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the reference light pulse generating means is composed of a first reflecting plate, and the first propagating light pulse is applied to the first reflecting plate. And is output as the reference light pulse. The invention according to claim 3 is
In the invention described in claim 1 or 2, the measuring means attaches a second reflecting plate to a bidirectional sensor that converts the measurement result into a passage loss of an optical pulse, and the second propagating light. A pulse is passed through the bidirectional sensor for measurement, reflected by the second reflecting plate, passed through the bidirectional sensor again for measurement, and output as the measurement light pulse. There is.
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載した発明において、前記測定手段が、前記
測定結果を光パルスの通過損失へ変換する片方向性セン
サと第３の分合波器とを光ファイバを介してループ状に
接続し、前記第２の伝搬光パルスを前記ループ状線路に
送出し前記片方向性センサを通過させて測定し前記測定
光パルスとして出力するようにしたことを特徴としてい
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the measuring means converts the measurement result into a passage loss of an optical pulse, and a third component. A multiplexer is connected in a loop through an optical fiber, and the second propagation light pulse is sent to the loop line, passed through the unidirectional sensor, measured, and output as the measurement light pulse. It is characterized by having done.
【００１０】[0010]
【作用】この発明によれば、反射板を取り付けた双方向
性のセンサから構成される測定手段を伝送路に接続する
ことで１線式の多点形センサとしたので、従来使用され
てきた２線式の多点形センサと比較して、構造が簡単で
廉価な多点形センサとすることが可能である。また双方
向性のセンサで２度の測定を行うことによりセンサの感
度を２倍にすることができる。さらに、上記の測定手段
を、分合波器とセンサとを光ファイバを介してループ状
に構成することにより、片方向性のセンサを用いて１線
式の多点形センサを構築することができる。According to the present invention, since the measuring means composed of the bidirectional sensor to which the reflecting plate is attached is connected to the transmission line to form the one-wire type multipoint sensor, it has been conventionally used. As compared with the two-wire type multipoint sensor, it is possible to make the multipoint sensor simple in structure and inexpensive. In addition, the sensitivity of the sensor can be doubled by performing the measurement twice with the bidirectional sensor. Furthermore, by constructing the above-mentioned measuring means in a loop shape with the demultiplexer-multiplexer and the sensor via the optical fiber, it is possible to construct a one-wire multipoint sensor using a unidirectional sensor. it can.
【００１１】[0011]
【実施例】次に、図面を参照してこの発明の第１の実施
例について説明する。図１（ａ）は、同実施例による多
点形センサの構成を示す図である。同図において、１１
はパルス光源であり、伝送路に光パルスを送出する。１
３ａ、１３ｂ，１３ｃは分合波器である。分合波器１３
ａはパルス光源１１から送出された光パルスを２つの光
パルスに分岐して出力する。さらに、分合波器１３ｂか
らの光パルスと反射板１４ａからの光パルスとを合流し
て、受光回路１６側の端子へ出力する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a diagram showing the configuration of the multipoint sensor according to the embodiment. In the figure, 11
Is a pulse light source, which emits an optical pulse to the transmission path. 1
Reference numerals 3a, 13b, 13c are demultiplexer-multiplexers. Demultiplexer 13
The light a is branched from the optical pulse sent from the pulse light source 11 into two optical pulses and output. Further, the optical pulse from the demultiplexer / multiplexer 13b and the optical pulse from the reflection plate 14a are combined and output to the terminal on the side of the light receiving circuit 16.
【００１２】分合波器１３ｂは前段の光分合波器１３ａ
からの光パルスを２つの光パルスに分岐して出力する。
さらに、次段の分合波器１３ｃからの光パルスとセンサ
１５ｂからの光パルスとを合流して、前段の光分合波器
１３ａへ出力する。分合波器１３ｃは分合波器１３ｂと
同じ機能を有する。１４ａ〜１４ｃは反射板であり入射
してきた光パルスを反射する。反射板１４ａ〜１４ｃは
たとえば鏡である。１５ｂ、１５ｃは双方向性のセンサ
であり、いずれの端子からでも光パルスを入射させて測
定を行うことができる。すなわち、分合波器側から入射
した光パルスを通過させて反射板側に、反射板側から入
射した光パルスを通過させて分合波器側に出力すること
が可能である。いずれの場合でも、入射してきた光パル
スはセンサの通過損失によって減衰する。この通過損失
とセンサで測定した物理量の変位とが相関関係を持つよ
うにこれらセンサを設計してある。The demultiplexer / multiplexer 13b is an optical demultiplexer / multiplexer 13a in the preceding stage.
The optical pulse from is split into two optical pulses and output.
Further, the optical pulse from the optical multiplexer / demultiplexer 13c in the next stage and the optical pulse from the sensor 15b are merged and output to the optical multiplexer / demultiplexer 13a in the previous stage. The demultiplexer / multiplexer 13c has the same function as the demultiplexer / multiplexer 13b. Reference numerals 14a to 14c are reflectors, which reflect the incident optical pulse. The reflectors 14a to 14c are, for example, mirrors. Reference numerals 15b and 15c are bidirectional sensors, and measurement can be performed by inputting an optical pulse from either terminal. That is, it is possible to pass the optical pulse incident from the demultiplexer / multiplexer side to the reflector side, and to pass the optical pulse incident from the reflector side to the demultiplexer / multiplexer side. In either case, the incident light pulse is attenuated by the passage loss of the sensor. These sensors are designed so that the passage loss and the displacement of the physical quantity measured by the sensor have a correlation.
【００１３】以上説明したパルス光源１１、分合波器１
３ａ〜１３ｃ、反射板１４ａ〜１４ｃ、センサ１５ｂ、
１５ｃならびに受光回路１６はすべて光ファイバ１２を
介して接続されて１つの伝送路を形成している。次に、
上記構成による多点形センサの動作を説明する。時刻
「０」にてパルス光源１１から送出された光パルスは分
合波器１３ａに入射して２つの光パルスに分岐される。
分岐された光パルスのうち、反射板１４ａ側に出力され
た光パルスは反射板１４ａで反射され、ほとんど減衰せ
ずに分合波器１３ａへ戻り、時刻ｔA に基準光パルスと
して受光回路１６へ到着する。The pulse light source 11 and the demultiplexer-multiplexer 1 described above
3a to 13c, reflectors 14a to 14c, a sensor 15b,
All of 15c and the light receiving circuit 16 are connected via the optical fiber 12 to form one transmission path. next,
The operation of the multipoint sensor having the above configuration will be described. The optical pulse sent from the pulse light source 11 at time “0” is incident on the demultiplexer / multiplexer 13a and is split into two optical pulses.
Among the branched optical pulses, the optical pulse output to the reflecting plate 14a side is reflected by the reflecting plate 14a, returns to the demultiplexer / multiplexer 13a with almost no attenuation, and is received by the light receiving circuit 16 as a reference optical pulse at time t A. Arrive at.
【００１４】また、分合波器１３ａで分岐されたもう１
つの光パルスは次段の分合波器１３ｂに伝搬し、分合波
器１３ｂによって２つの光パルスに分岐される。分岐さ
れた光パルスのうちセンサ１５ｂ側の光パルスは、セン
サ１５ｂを通過することによりセンサ１５ｂでの測定結
果に応じた通過損失分だけ減衰して反射板１４ｂに達す
る。この光パルスは反射板１４ｂで反射されてセンサ１
５ｂまで戻り、センサ１５ｂを再び通過することにより
上記の通過損失分だけさらに減衰して分合波器１３ｂへ
戻ってくる。この光パルスは分合波器１３ａを経由して
時刻ｔB に受光回路１６へ到着する。Further, another one branched by the demultiplexer-multiplexer 13a
One optical pulse propagates to the demultiplexer-multiplexer 13b at the next stage, and is split into two optical pulses by the demultiplexer-multiplexer 13b. Of the branched optical pulses, the optical pulse on the side of the sensor 15b passes through the sensor 15b, is attenuated by the amount of passage loss according to the measurement result of the sensor 15b, and reaches the reflector 14b. This light pulse is reflected by the reflector 14b, and the sensor 1
By returning to 5b and passing through the sensor 15b again, it is further attenuated by the above passage loss and returned to the demultiplexer-multiplexer 13b. This optical pulse arrives at the light receiving circuit 16 at time t B via the demultiplexer / multiplexer 13a.
【００１５】また、分合波器１３ｂで分岐されたもう１
つの光パルスは次段の分合波器１３ｃに伝搬し、分合波
器１３ｃによって２つの光パルスに分岐される。分岐さ
れた光パルスのうちセンサ１５ｃ側の光パルスは、セン
サ１５ｃを通過することによりセンサ１５ｃでの測定結
果に応じた通過損失分だけ減衰して反射板１４ｃに達す
る。この光パルスは反射板１４ｃで反射されセンサ１５
ｃへ戻り、センサ１５ｃを再び通過することにより上記
の通過損失分だけさらに減衰して分合波器１３ｃに戻っ
てくる。この光パルスは分合波器１３ｂ、１３ａを順次
通過して、時刻ｔC に受光回路１６へ到着する。なお、
分合波器１３ｃで分岐されたもう一つの光パルスは空気
中へ放出される。Further, another one branched by the demultiplexer-multiplexer 13b
One optical pulse propagates to the demultiplexer-multiplexer 13c at the next stage, and is split into two optical pulses by the demultiplexer-multiplexer 13c. Of the branched light pulses, the light pulse on the sensor 15c side passes through the sensor 15c, is attenuated by the amount of passage loss according to the measurement result of the sensor 15c, and reaches the reflection plate 14c. This light pulse is reflected by the reflection plate 14c, and the sensor 15
By returning to c and passing through the sensor 15c again, it is further attenuated by the passage loss and returned to the multiplexer / demultiplexer 13c. This optical pulse sequentially passes through the demultiplexer-multiplexers 13b and 13a and arrives at the light receiving circuit 16 at time t C. In addition,
Another light pulse branched by the demultiplexer-multiplexer 13c is emitted into the air.
【００１６】基準光パルス、センサ１５ｂ、１５ｃをそ
れぞれ通過した光パルス、の３つの光パルスは、通過す
る光ファイバ１２の線路長と通過する分合波器の個数が
異なるため、異なる遅延時間で受光回路１６に到着す
る。図１（ｂ）に示すように、受光回路１６では上記の
３つの光パルスが、それぞれ時刻ｔA 、ｔB 、ｔC にお
いて順次観測される。受光回路１６は、最初に到着した
光パルスを基準光パルスとみなす。また、基準光パルス
に続いて、時刻ｔB に到着した光パルスがセンサ１５ｂ
での測定結果を反映した光パルスであると認識する。ま
た、時刻ｔC に到着した光パルスをセンサ１５ｃでの測
定結果を反映した光パルスであると認識する。さらに、
受光回路１６は、基準パルスの受光レベル、各センサを
通過した光パルスの受光レベル、分合波器１３ａ〜１３
ｃにおける分岐の比率から、各センサで測定した測定結
果を計算して出力する。The three optical pulses, that is, the reference optical pulse and the optical pulses that have respectively passed through the sensors 15b and 15c, have different delay times because the line length of the optical fiber 12 that passes and the number of demultiplexers that pass therethrough are different. It arrives at the light receiving circuit 16. As shown in FIG. 1B, in the light receiving circuit 16, the above three light pulses are sequentially observed at times t A , t B , and t C , respectively. The light receiving circuit 16 regards the light pulse that arrives first as the reference light pulse. Further, the optical pulse arriving at time t B following the reference optical pulse is detected by the sensor 15b.
Recognize that the light pulse reflects the measurement result at. Further, the light pulse arriving at the time t C is recognized as the light pulse reflecting the measurement result of the sensor 15c. further,
The light receiving circuit 16 receives the light receiving level of the reference pulse, the light receiving level of the light pulse having passed through each sensor, and the demultiplexers 13a to 13a.
The measurement result measured by each sensor is calculated and output from the branch ratio in c.
【００１７】本実施例による多点形センサは、双方向性
のセンサ１５ｂ、１５ｃを使用して往路／復路を共通化
し伝送路を１本化して構成を簡略化している。また、光
パルスは反射板への往復時にそれぞれ１回づつ合計２
回、センサ１５ｂあるいは１５ｃを通過するようになっ
ている。前述したように、従来技術による２線式の伝送
路を使用する場合、光パルスはセンサを１回だけ通過す
るようになっている。したがって、受光回路１６におけ
る光パルスの減衰量は従来技術による減衰量の２倍の値
となり、センサの感度も２倍とすることができる。な
お、最初のセンサ通過時刻から次のセンサ通過時刻まで
の時間内では測定対象の物理量の変位は十分小さく、往
／復時におけるそれぞれの光パルスの減衰量は同じとみ
なせる。センサ１５ｂ、１５ｃとしては、センサへの入
力とセンサからの出力がともに光パルスであって、セン
サを通過したことによる光パルスの特性の変化が測定し
た物理量の変位と相関関係のあるものであれば、どのよ
うなものでも使用することができる。The multi-point sensor according to the present embodiment uses the bidirectional sensors 15b and 15c to share the forward and backward paths with one transmission path to simplify the construction. In addition, the optical pulse is 2 times, once each time when it goes back and forth to the reflector.
The sensor 15b or 15c is passed once. As mentioned above, when using the conventional two-wire transmission line, the light pulse passes through the sensor only once. Therefore, the attenuation amount of the optical pulse in the light receiving circuit 16 is twice the attenuation amount of the conventional technique, and the sensitivity of the sensor can also be doubled. It should be noted that the displacement of the physical quantity to be measured is sufficiently small within the time from the first sensor passage time to the next sensor passage time, and it can be considered that the attenuation amount of each optical pulse at the time of forward / backward is the same. The sensors 15b and 15c may be those in which the input to the sensor and the output from the sensor are both optical pulses, and the change in the characteristics of the optical pulse due to passing through the sensor has a correlation with the displacement of the measured physical quantity. Anything can be used.
【００１８】次に、本発明の第２の実施例による多点形
センサについて説明する。図２は、同実施例による多点
形センサの構成を示す図である。同図における多点形セ
ンサは、第１の実施例における反射板／センサからなる
測定手段を、分合波器／センサからなる測定手段で置き
換えたものである。同図において２１ｂ，２１ｃは新た
に追加した分合波器である。それぞれの分合波器にはル
ープ状に光ファイバ１２を接続して、ループ中にセンサ
２２ｂ，２２ｃを挿入している。Next explained is a multipoint sensor according to the second embodiment of the invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the multipoint sensor according to the embodiment. The multipoint sensor in the figure is obtained by replacing the measuring means consisting of the reflector / sensor in the first embodiment with the measuring means consisting of a multiplexer / demultiplexer / sensor. In the figure, 21b and 21c are newly added demultiplexer-multiplexers. An optical fiber 12 is connected in a loop shape to each of the demultiplexers, and sensors 22b and 22c are inserted in the loops.
【００１９】同図に示す分合波器２１ｂで、分合波器１
３ｂに接続された端子を端子ｘ，センサの左端部に接続
された端子を端子ｙ、センサの右端部に接続された端子
を端子ｚとする。分合波器２１ｂは光パルスを端子ｘか
ら受けて端子ｙに出力し、端子ｚから光パルスを受けて
端子ｘへ出力する。分合波器２１ｃも同様である。セン
サ２２ｂ、２２ｃは片方向性のセンサであり、分合波器
２１ｂの端子ｙ側から光パルスを入射して分合波器２１
ｂの端子ｚ側へ光パルスを出力する。センサ２２ｂ、２
２ｃに上記と反対の側から光パルスを入射することはで
きない。センサ２２ｂ，２２ｃが測定した物理量の変位
と通過光パルスの通過損失との間には上記のセンサ１５
ｂ，１５ｃにおけるのと同様に相関関係が存在する。The demultiplexer-multiplexer 21b shown in FIG.
The terminal connected to 3b is referred to as a terminal x, the terminal connected to the left end of the sensor is referred to as a terminal y, and the terminal connected to the right end of the sensor is referred to as a terminal z. The demultiplexer / multiplexer 21b receives the optical pulse from the terminal x and outputs it to the terminal y, and receives the optical pulse from the terminal z and outputs it to the terminal x. The same applies to the demultiplexer / multiplexer 21c. The sensors 22b and 22c are unidirectional sensors, and are configured to receive an optical pulse from the terminal y side of the demultiplexer / multiplexer 21b and to demultiplexer / demultiplexer 21b.
An optical pulse is output to the terminal z side of b. Sensors 22b, 2
No light pulse can be incident on 2c from the side opposite to the above. Between the displacement of the physical quantity measured by the sensors 22b and 22c and the passage loss of the passing light pulse, the sensor 15 described above is provided.
Correlation exists as in b and 15c.
【００２０】続いて、上記構成による多点形センサの動
作を説明する。本実施例による多点形センサでは、分合
波器１３ｂ、１３ｃで分岐された光パルスが各センサを
通過して再び分合波器１３ｂ、１３ｃに戻ってくるまで
の間の動作のみが、第１の実施例の動作と異なる。した
がって、光パルスがパルス光源１１から送出されてそれ
ぞれ分合波器１３ｂ、１３ｃに到達するまでの動作、分
合波器１３ｂ、１３ｃに戻った光パルスが伝送路を伝搬
して受光回路１６に到達するまでの動作、基準光パルス
が作られて受光回路１６に到達する過程はすべて同じで
あり、ここではその説明を省略する。Next, the operation of the multipoint sensor having the above structure will be described. In the multipoint sensor according to the present embodiment, only the operation until the optical pulse branched by the demultiplexer-multiplexers 13b and 13c passes through each sensor and returns to the demultiplexer-multiplexers 13b and 13c again, The operation is different from that of the first embodiment. Therefore, the operation until the optical pulse is sent from the pulse light source 11 and reaches the demultiplexer / multiplexers 13b and 13c, respectively, and the optical pulse returned to the demultiplexer / demultiplexers 13b and 13c propagates through the transmission path to the light receiving circuit 16. The operation up to the arrival and the process in which the reference light pulse is generated and reaches the light receiving circuit 16 are all the same, and the description thereof is omitted here.
【００２１】分合波器１３ｂにより分岐された２つの光
パルスのうち分合波器２１ｂへ出力された光パルスは、
分合波器２１ｂの端子ｘに入射する。分合波器２１ｂは
入射した光パルスをそのまま端子ｙへ出力する。出力さ
れた光パルスはセンサ２２ｂを通過することによりセン
サ２２ｂが測定した物理量に応じた通過損失分だけ減衰
して出力され、分合波器２１ｂの端子ｚに入る。分合波
器２１ｂはこの入射光パルスをそのまま端子ｘから分合
波器１３ｂへ送出する。分合波器１３ｃにより分岐され
た光パルスの挙動は、上記の説明と同様であるため、そ
の説明を省略する。本実施例では、第１の実施例におい
て双方向性のセンサを使用して実現した多点形センサ
を、片方向性のセンサを使用して実現できるように構成
したものである。Of the two optical pulses split by the demultiplexer / multiplexer 13b, the optical pulse output to the demultiplexer / multiplexer 21b is
It is incident on the terminal x of the demultiplexer-multiplexer 21b. The demultiplexer / multiplexer 21b outputs the incident optical pulse as it is to the terminal y. The output optical pulse passes through the sensor 22b, is attenuated by the passing loss corresponding to the physical quantity measured by the sensor 22b, and is output, and enters the terminal z of the demultiplexer / multiplexer 21b. The demultiplexer / multiplexer 21b sends this incident optical pulse as it is from the terminal x to the demultiplexer / multiplexer 13b. The behavior of the optical pulse branched by the demultiplexer / multiplexer 13c is the same as the above description, and thus the description thereof is omitted. In this embodiment, the multipoint sensor realized by using the bidirectional sensor in the first embodiment can be realized by using the unidirectional sensor.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、反射板を取り付けた双方向性のセンサから構成され
る測定手段を伝送路に接続して１線式の多点形センサと
したので、従来使用されてきた２線式の多点形センサと
比較して、構造が簡単で廉価な多点形センサとすること
が可能であり、また双方向性のセンサで２度の測定を行
うことによりセンサの感度を２倍にすることができる、
という効果が得られる。そして、上記の測定手段を、分
合波器とセンサとを光ファイバを介してループ状に構成
することにより、片方向性のセンサを用いた１線式の多
点形センサを構築できる、という効果が得られる。As described above, according to the present invention, the measuring means composed of the bidirectional sensor to which the reflecting plate is attached is connected to the transmission line to form the one-wire multipoint sensor. Therefore, it is possible to make a multi-point sensor that has a simple structure and is inexpensive as compared with the conventionally used 2-wire multi-point sensor. The sensitivity of the sensor can be doubled by doing
The effect is obtained. Then, by constructing the above-mentioned measuring means in a loop shape with the demultiplexer / multiplexer and the sensor via the optical fiber, it is possible to construct a one-wire multipoint sensor using a unidirectional sensor. The effect is obtained.
【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施例による多点形
センサの構成を示す図である。また、（ｂ）は同実施例
において受光回路１６に到達する光パルスの受光レベル
と到達時刻とを表した図である。FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a multipoint sensor according to a first embodiment of the present invention. Further, (b) is a diagram showing the light reception level of the optical pulse reaching the light receiving circuit 16 and the arrival time in the same embodiment.
【図２】この発明の第２の実施例による多点形センサの
構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a multipoint sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）は従来技術による多点形センサの構成を
示す図である。また、（ｂ）は従来技術において受光回
路１６に到達する光パルスの受光レベルと到達時刻とを
表した図である。FIG. 3A is a diagram showing a configuration of a multipoint sensor according to a conventional technique. Further, (b) is a diagram showing the light reception level of the optical pulse reaching the light receiving circuit 16 and the arrival time in the prior art.
１１…パルス光源、１２…光ファイバ、１６…受光回
路、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、２１ｂ、２１ｃ…分合波
器、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…反射板、１５ｂ、１５ｃ
…双方向性のセンサ、２２ｂ、２２ｃ…片方向性のセン
サ11 ... Pulse light source, 12 ... Optical fiber, 16 ... Light receiving circuit, 13a, 13b, 13c, 21b, 21c ... Demultiplexer / multiplexer, 14a, 14b, 14c ... Reflector, 15b, 15c
... Bidirectional sensor, 22b, 22c ... Unidirectional sensor
Claims (4)
とを単線の光ファイバを介して直列接続した双方向性の
伝送路と、 光パルスを発生し前記伝送路に前記光パルスを送出する
パルス光源と、 前記第１の分合波器より分岐した第１の伝搬光パルスか
ら基準光パルスを生成し前記第１の分合波器へ送出する
基準光パルス生成手段と、 前記第２の分合波器より分岐した第２の伝搬光パルスを
物理量の測定結果に応じて変化させ測定光パルスとして
前記第２の分合波器へ送出する複数の測定手段と、 前記伝送路から前記基準光パルスと前記複数の測定光パ
ルスとを受光して前記測定結果を出力する受光回路と、 を具備してなる多点形センサ。1. A bidirectional transmission line in which a first multiplexer / demultiplexer and a plurality of second multiplexers / demultiplexers are connected in series via a single-line optical fiber, and an optical pulse is generated to perform the transmission. A pulse light source for transmitting the optical pulse to the optical path, and a reference optical pulse for generating a reference optical pulse from the first propagating optical pulse branched from the first demultiplexer-multiplexer and transmitting it to the first demultiplexer-multiplexer Generating means and a plurality of measuring means for changing the second propagating light pulse branched from the second demultiplexer / multiplexer according to the measurement result of the physical quantity and sending it as the measured light pulse to the second demultiplexer / multiplexer. And a light receiving circuit that receives the reference light pulse and the plurality of measurement light pulses from the transmission path and outputs the measurement result.
前記第１の反射板で反射して前記基準光パルスとして出
力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の多点
形センサ。2. The reference light pulse generating means is composed of a first reflecting plate, and the first propagating light pulse is reflected by the first reflecting plate and output as the reference light pulse. The multipoint sensor according to claim 1, wherein:
センサに第２の反射板を取り付けて、前記第２の伝搬光
パルスを前記双方向性センサに通過させて測定し、前記
第２の反射板で反射して再び前記双方向性センサを通過
させて測定し前記測定光パルスとして出力するようにし
たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多
点形センサ。3. The measuring means attaches a second reflecting plate to a bidirectional sensor for converting the measurement result into a passage loss of an optical pulse so that the second propagating optical pulse is applied to the bidirectional sensor. 3. The measurement is performed by passing the light, the light is reflected by the second reflection plate, passed through the bidirectional sensor again, measured, and output as the measurement light pulse. The multipoint sensor described in.
センサと第３の分合波器とを光ファイバを介してループ
状に接続し、前記第２の伝搬光パルスを前記ループ状線
路に送出し前記片方向性センサを通過させて測定し前記
測定光パルスとして出力するようにしたことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の多点形センサ。4. The measuring means connects a unidirectional sensor for converting the measurement result to a passage loss of an optical pulse and a third demultiplexer / multiplexer in a loop shape through an optical fiber, 3. The multipoint according to claim 1 or 2, wherein the propagating optical pulse is transmitted to the loop-shaped line, passed through the unidirectional sensor, measured, and output as the measured optical pulse. Shape sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189994A JPH0894447A (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Multi-point sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189994A JPH0894447A (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Multi-point sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894447A true JPH0894447A (en) | 1996-04-12 |
Family
ID=16930791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23189994A Pending JPH0894447A (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Multi-point sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894447A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030089883A (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | 주식회사 지오텔 | A settop box-embedded apparatus for recording of a realtime mobile security guard and for remote controlling |
| JP2006133088A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Kyoto Prefecture | Method and system for measuring moisture distribution in soil |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23189994A patent/JPH0894447A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030089883A (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | 주식회사 지오텔 | A settop box-embedded apparatus for recording of a realtime mobile security guard and for remote controlling |
| JP2006133088A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Kyoto Prefecture | Method and system for measuring moisture distribution in soil |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020917 |