JPS58205882A - 地震センサ - Google Patents
地震センサInfo
- Publication number
- JPS58205882A JPS58205882A JP57089500A JP8950082A JPS58205882A JP S58205882 A JPS58205882 A JP S58205882A JP 57089500 A JP57089500 A JP 57089500A JP 8950082 A JP8950082 A JP 8950082A JP S58205882 A JPS58205882 A JP S58205882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber loop
- light
- loop
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/01—Measuring or predicting earthquakes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、光ファイバを用いて地震を効率良く検出し得
るようにした地震センサに関するものである。
るようにした地震センサに関するものである。
・ 従来技術と問題点
従来の地震計は、例えば岩盤に長い孔を掘り、その孔に
Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置等からのレーザ光の往復径路を形
成し、レーザ光の干渉縞の検出により地震を検出する構
成を有するものであった。
Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置等からのレーザ光の往復径路を形
成し、レーザ光の干渉縞の検出により地震を検出する構
成を有するものであった。
しかし、岩盤に精度良く孔を形成するのは容易でなく、
又自動車等の走行に伴う局部的な振動も検（１） 出することになり、地震とを区別するのが困難であった
。従って従来の地震計は、自動車等による振動の影響を
受けないように地中深く設置することになり、設置個所
が限定されると共に、地震針の設置に要する費用が非常
に大きくなる欠点があった。
又自動車等の走行に伴う局部的な振動も検（１） 出することになり、地震とを区別するのが困難であった
。従って従来の地震計は、自動車等による振動の影響を
受けないように地中深く設置することになり、設置個所
が限定されると共に、地震針の設置に要する費用が非常
に大きくなる欠点があった。
発明の目的
本発明は、局部的な振動の影響を除去して地震のみを簡
単な構成で検出し得るようにすることを目的とするもの
である。以下実施例について詳細に説明する。
単な構成で検出し得るようにすることを目的とするもの
である。以下実施例について詳細に説明する。
発明の実施例
第１図は、本発明の原理説明図であり、シングルモード
の光フアイバループ１のそれぞれ端部にＨｅ−Ｎｅレー
ザや半導体レーザ等のレーザ装置２からのレーザ光をス
プリッタ３により２分割して入射させ、それぞれ光フア
イバループ１を伝播して端部から出射したレーザ光をホ
トダイオード等の光検出器４に入射すると、それぞれの
端部からのレーザ光の位相差に応じた信号が光検出器４
（２） から出力される。光フアイバループ１の半径をａ、光フ
アイバループ１の全長をし、真空中の光の速度をＣ１そ
の光の波長をλとし、光フアイバループ１の中心軸の回
りにΩの角速度で回転したとき、光フアイバループ１の
両端から出射されるレーザ光の位相差θは、次式で表さ
れる。
の光フアイバループ１のそれぞれ端部にＨｅ−Ｎｅレー
ザや半導体レーザ等のレーザ装置２からのレーザ光をス
プリッタ３により２分割して入射させ、それぞれ光フア
イバループ１を伝播して端部から出射したレーザ光をホ
トダイオード等の光検出器４に入射すると、それぞれの
端部からのレーザ光の位相差に応じた信号が光検出器４
（２） から出力される。光フアイバループ１の半径をａ、光フ
アイバループ１の全長をし、真空中の光の速度をＣ１そ
の光の波長をλとし、光フアイバループ１の中心軸の回
りにΩの角速度で回転したとき、光フアイバループ１の
両端から出射されるレーザ光の位相差θは、次式で表さ
れる。
θ＝（２πＬ ａ ／ ｃλ）Ω ・・・ （１１この
ような効果はサグナック（Ｓａｇｎａｃ）効果と称され
るものであり、回転により生じる位相差は光フアイバル
ープの全長りと半径ａとの積に比例し、全長しは光ファ
イバの巻数に比例するから、比較的小さい半径でも巻数
を多くすることにより回転の角速度Ωを高感度で検出す
ることができるものとなる。
ような効果はサグナック（Ｓａｇｎａｃ）効果と称され
るものであり、回転により生じる位相差は光フアイバル
ープの全長りと半径ａとの積に比例し、全長しは光ファ
イバの巻数に比例するから、比較的小さい半径でも巻数
を多くすることにより回転の角速度Ωを高感度で検出す
ることができるものとなる。
本発明は、前述の如き原理を利用したものであり、第２
図はその実施例の斜視図を示す。同図に於て、１０は硬
質基板、１１は光ファイバを１回或いは複数回巻回した
光フアイバループ、１２はレーザ装置や光検出器等を含
む測定部である。光フアイバループ１１はできるだけ長
い方が望ましく３） いものであり、又平行に配置された部分は相互に接触し
ないように硬質基板１０上に固定される。
図はその実施例の斜視図を示す。同図に於て、１０は硬
質基板、１１は光ファイバを１回或いは複数回巻回した
光フアイバループ、１２はレーザ装置や光検出器等を含
む測定部である。光フアイバループ１１はできるだけ長
い方が望ましく３） いものであり、又平行に配置された部分は相互に接触し
ないように硬質基板１０上に固定される。
光フアイバループ１１の長さを１１幅をｄとしＸ、Ｙ平
面に配置したとき、地震の波動が矢印で示すように加え
られると、第３図に示すように、光フアイバループ１１
の中心Ｏに対してループの両端に点線から実線で示す移
動によるΔφの回転成分が加えられることになる。この
ときの光フアイバループ１１の両端から出射したレーザ
光の位相差ΔＺは次式となる。
面に配置したとき、地震の波動が矢印で示すように加え
られると、第３図に示すように、光フアイバループ１１
の中心Ｏに対してループの両端に点線から実線で示す移
動によるΔφの回転成分が加えられることになる。この
ときの光フアイバループ１１の両端から出射したレーザ
光の位相差ΔＺは次式となる。
ΔＺ＝８ΩＳｎ／λｃ −＋２）但しＳは光ファ
イ・バループの面積で、約ｌｌｄに相当し、ｎは光フア
イバループの巻数である。
イ・バループの面積で、約ｌｌｄに相当し、ｎは光フア
イバループの巻数である。
若し光フアイバループの長手方向或いは幅方向と直角に
振動が加えられたときには、光フアイバループの各辺が
平行移動するだけで、回転成分がないから位相差Δ２は
零となる。
振動が加えられたときには、光フアイバループの各辺が
平行移動するだけで、回転成分がないから位相差Δ２は
零となる。
前述の位相差ΔＺは測定部１２に於て測定されるもので
あり、光フアイバループ１１の両端に入射するレーザ光
の位相を同一とする以外に例えば（４） ９０°の位相差を与えることも可能である。又光フアイ
バループを伝播したレーザ光は、橢円偏波となるので偏
光板を設けて、一方向成分のみを取り出すようにするこ
ともできる。
あり、光フアイバループ１１の両端に入射するレーザ光
の位相を同一とする以外に例えば（４） ９０°の位相差を与えることも可能である。又光フアイ
バループを伝播したレーザ光は、橢円偏波となるので偏
光板を設けて、一方向成分のみを取り出すようにするこ
ともできる。
又第４図に示すように、局部的な振動が加えられたとき
は、光フアイバループは点線から実線のような移動が生
じるが回転成分は生じないものとなる。従ってレーザ光
の位相差ΔＺは零となる。
は、光フアイバループは点線から実線のような移動が生
じるが回転成分は生じないものとなる。従ってレーザ光
の位相差ΔＺは零となる。
このように、地震の波動によってのみ位相差Δ２の検出
が行われることになり、局部的振動による影響を受けな
いものとなる。
が行われることになり、局部的振動による影響を受けな
いものとなる。
第５図は、共通の基板２０上にそれぞれ配置方向を相違
させて光フアイバループｌｌａ〜ｌｉｄを固定した硬質
基板１０ａ〜１０ｄを配置した実施例を示すものである
。 基板２０を岩盤等に水平に固定したとすると、光フ
アイバループｌ１８．１１ｂにより水平方向の地震の波
動を検出することができ、光フアイバループ１１ｅ、１
１ｄにより垂直方向の地震の波動を検出することができ
ることになる。又波動の伝播方向は各光ファイバ（５） ループによる検出位相差をもとに求めることかで゛きる
。なお水平面に１２０°間隔で３個の光フアイバループ
を固定した硬質基板を配置すれば、水平面内の何れの方
向からの波動の伝播を容易に求めることができるので効
果的である。
させて光フアイバループｌｌａ〜ｌｉｄを固定した硬質
基板１０ａ〜１０ｄを配置した実施例を示すものである
。 基板２０を岩盤等に水平に固定したとすると、光フ
アイバループｌ１８．１１ｂにより水平方向の地震の波
動を検出することができ、光フアイバループ１１ｅ、１
１ｄにより垂直方向の地震の波動を検出することができ
ることになる。又波動の伝播方向は各光ファイバ（５） ループによる検出位相差をもとに求めることかで゛きる
。なお水平面に１２０°間隔で３個の光フアイバループ
を固定した硬質基板を配置すれば、水平面内の何れの方
向からの波動の伝播を容易に求めることができるので効
果的である。
発明の詳細
な説明したように、本発明は、硬質基板上に光フアイバ
ループを固定したものであるから、地震の波動による光
フアイバループへの回転成分により、レーザ光の位相差
ΔＺが生じ、これを検出することにより、局部的な振動
による影響を受けることなく、地震を検出することがで
きる。
ループを固定したものであるから、地震の波動による光
フアイバループへの回転成分により、レーザ光の位相差
ΔＺが生じ、これを検出することにより、局部的な振動
による影響を受けることなく、地震を検出することがで
きる。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の斜視図、第３図及び第４図は検出動作の説明図、第５
図は本発明の実施例の上面図である。 １０．１０ａ 〜１０ｄは硬質基板、１１．１１ａ〜１
１ｄは光フアイバループ、２０は共通の基板である。 （６）
の斜視図、第３図及び第４図は検出動作の説明図、第５
図は本発明の実施例の上面図である。 １０．１０ａ 〜１０ｄは硬質基板、１１．１１ａ〜１
１ｄは光フアイバループ、２０は共通の基板である。 （６）
Claims (1)
- 硬質基板上に固定した光フアイバループのそれぞれの端
部にレーザ光を入射し、前記それぞれの端部から出射し
た前記レーザ光の位相差により、前記光フアイバループ
の回転角速度を検出するようにしたことを特徴とする地
震センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089500A JPS58205882A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 地震センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089500A JPS58205882A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 地震センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205882A true JPS58205882A (ja) | 1983-11-30 |
| JPH0363033B2 JPH0363033B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=13972478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57089500A Granted JPS58205882A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 地震センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62276419A (ja) * | 1986-05-24 | 1987-12-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 音圧センサ |
| JPH02213797A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kagaku Gijutsucho Kokuritsu Bosai Kagaku Gijutsu Center | 地塊変位計測方法 |
| EP1126290A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-22 | European Community | Improvements in or relating to seismic wave measuring devices |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP57089500A patent/JPS58205882A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62276419A (ja) * | 1986-05-24 | 1987-12-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 音圧センサ |
| JPH0438301B2 (ja) * | 1986-05-24 | 1992-06-24 | ||
| JPH02213797A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kagaku Gijutsucho Kokuritsu Bosai Kagaku Gijutsu Center | 地塊変位計測方法 |
| EP1126290A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-22 | European Community | Improvements in or relating to seismic wave measuring devices |
| WO2001061381A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | European Community | Improvements in or relating to seismic wave measuring devices |
| US6823963B2 (en) | 2000-02-16 | 2004-11-30 | European Community | Seismic wave measuring devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363033B2 (ja) | 1991-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2535057C (en) | Optical accelerometer, optical inclinometer and seismic sensor system using such accelerometer and inclinometer | |
| US6278657B1 (en) | Folded sagnac sensor array | |
| US4572949A (en) | Fiber optic sensor for detecting very small displacements of a surface | |
| Udd | Fiber-optic acoustic sensor based on the Sagnac interferometer | |
| US9952154B2 (en) | Separated parallel beam generation for atom interferometry | |
| AU569251B2 (en) | Improved fiber optic sensor for detecting very small displacements of a surface | |
| CN110850497A (zh) | 基于原子干涉效应的绝对重力仪、陀螺仪敏感器及方法 | |
| US4652744A (en) | Fiber optic sensor for detecting very small displacements of a surface | |
| US6325172B1 (en) | Geophone including laser interferometer | |
| CN108426586A (zh) | 一种基于光纤陀螺带宽测试校准方法及校准装置 | |
| US5477324A (en) | Method and apparatus for detecting surface wave vector dynamics using three beams of coherent light | |
| US4408882A (en) | Optical gyroscope with time dependent wavelength | |
| JPS58205882A (ja) | 地震センサ | |
| CA1233877A (en) | Borehole sensing tool with optical rotation sensor | |
| Jaroszewicz et al. | Absolute rotation measurement based on the Sagnac effect | |
| US4918303A (en) | Detecting disturbance with cross polarized fiber optic sensing | |
| JPS6291810A (ja) | 光学系埋め込み形光センサ装置 | |
| Kurzych et al. | Rotational components of the seismic fields caused by local events | |
| Kurzych et al. | Perspective instrumentation for rotational motion investigation in seismology | |
| RU2790042C1 (ru) | Микрооптоэлектромеханический датчик угловой скорости | |
| RU81317U1 (ru) | Устройство для измерения угловых скоростей вращения | |
| Dandridge | Fiber-optic sensors make waves in acoustics, control, and navigation | |
| Frank et al. | General purpose position sensor | |
| KR20150097051A (ko) | 저비용 광섬유자이로 센서 시스템 | |
| SU778493A1 (ru) | Лазерный акселерометр |