NL9101538A - Method and device for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary. - Google Patents
Method and device for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9101538A NL9101538A NL9101538A NL9101538A NL9101538A NL 9101538 A NL9101538 A NL 9101538A NL 9101538 A NL9101538 A NL 9101538A NL 9101538 A NL9101538 A NL 9101538A NL 9101538 A NL9101538 A NL 9101538A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- wave
- auxiliary
- fiber
- key
- radiation
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 73
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 238000002168 optical frequency-domain reflectometry Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/85—Protection from unauthorised access, e.g. eavesdrop protection
Description
Werkwijze en inrichting voor het overdragen van informatie over een stralingsvezel met vaststelling en/of plaatsbepaling van inbraak.Method and device for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary.
De uitvinding heeft betrekking op het overdragen van informatie over stralingsvezels. Deze vindt toepassing, wanneer de over te dragen informatie tegen pogingen tot aftapping en/of wijziging moet worden beschermd.The invention relates to the transmission of information about radiation fibers. This applies when the information to be transferred must be protected against attempts at interception and / or alteration.
De overdracht van dergelijke informatie wordt dikwijls tot stand gebracht met behulp van een stralingsverbinding, waarbij een de informatie dragende lichtgolf over een aanmerkelijke afstand door een stralingsvezel wordt geleid. Deze laatste zal in het onderstaande een verbindingsvezel worden genoemd.The transfer of such information is often accomplished by means of a radiation connection, whereby a light wave carrying the information is passed through a radiation fiber over a considerable distance. The latter will be referred to as a connection fiber below.
Hoewel de bescherming van de over te dragen informatie gemakkelijker is, wanneer de overdracht langs een dergelijke verbinding plaatsvindt in plaats van met behulp van andere overdrachtmiddelen, bestaat nochtans ook in dit geval een belangrijk vraagstuk. Het is bekend, dat het niet nodig is de verbindingsvezel door te snijden om een klein gedeelte van het licht van de informatiedraaggolf af te tappen. Dit gedeelte laat toe kennis te nemen van de overgedragen informatie, zonder dat het daartoe nodig is op onherstelbare wijze de golf te beïnvloeden, die aan de uitgang van de vezel wordt ontvangen.Although the protection of the information to be transferred is easier if the transfer takes place via such a connection instead of by means of other transfer means, an important problem also exists in this case. It is known that it is not necessary to cut the bonding fiber to tap a small portion of the light from the information carrier. This section makes it possible to take note of the transferred information, without it being necessary to irreparably influence the wave received at the output of the fiber.
Dit vormt een passieve inbraak. Het zal echter duidelijk zijn, dat op dezelfde wijze een actieve inbraak mogelijk is, waarbij licht in de kern van de verbindingsvezel wordt gevoerd om de overgedragen informatie te wijzigen.This is a passive intrusion. It will be understood, however, that in the same manner an active intrusion is possible, whereby light is introduced into the core of the connection fiber to modify the transmitted information.
Daar het verhinderen van een dergelijke inbraak niet mogelijk is, is er gezocht naar het vaststellen en de plaatsbepaling daarvan.Since it is not possible to prevent such a break-in, an attempt has been made to determine and locate it.
In het bijzonder is voor het verwezenlijken van een dergelijke vaststelling reeds voorgesteld in de verbindingsvezel behalve een de informatie dragende hoofdstralingsgolf, die zich in de kern van de vezel vooortplant, een hulpgolf in te voeren, die zich in een ringvormige geleiding voortplant, die in deze vezel rond de kern is gevormd. In het geval van een poging tot inbraak door het buigen van de vezel wordt het mogelijk een demping van de ontvangen hulpgolf vast te stellen, voordat een aftapping of wijziging van de door de hoofd-golf gedragen informatie mogelijk wordt.In particular, in order to make such a determination it has already been proposed to introduce in the interconnecting fiber, in addition to an information-carrying main radiation wave propagating in the core of the fiber, an auxiliary wave propagating in an annular guide which fiber is formed around the core. In the event of an attempted break-in by the bending of the fiber, it becomes possible to determine a damping of the received auxiliary wave before a tapping or modification of the information carried by the main wave becomes possible.
Dergelijke vaststelbewerkingen zijn in het bijzonder beschreven in de volgende publikaties: - EP-A 0 083 843 (Corning) - US-A 4 134 642 (Kapron) - FR-A 2 635 876 en de overeenkomstige US-aanvrage 400 172 (Augé).Such fixing operations are described in particular in the following publications: - EP-A 0 083 843 (Corning) - US-A 4 134 642 (Kapron) - FR-A 2 635 876 and the corresponding US application 400 172 (Augé) .
De onderhavige uitvinding laat toe snel en zeker een inbraak van de voornoemde soort vast te stellen.The present invention makes it possible to quickly and reliably detect an intrusion of the aforementioned type.
De uitvinding heeft in het bijzonder de volgende doelstellingen : - het verzekeren van een nauwkeurige en snelle plaatsbepaling van een dergelijke inbraak, - het toelaten van een dergelijke vaststelling en/of plaatsbepaling met behulp van een eenvoudige en weinig kostbare inrichting.The invention has in particular the following objects: - to ensure an accurate and fast location of such a burglary, - to allow such determination and / or location by means of a simple and inexpensive device.
In het bijzonder beoogt de uitvinding een werkwijze voor het overdragen van informatie over een stralingsvezel te verschaffen met vaststelling en/of plaatsbepaling van inbraak, waarbij in een verbindingsvezel een informatie dragende hoofd-golf wordt ingevoerd, alsmede een zodanig gekozen hulpgolf, dat deze gemakkelijker met het uitwendige van de hoofd-golf koppelt, welke werkwijze als kenmerk heeft, dat aan deze hulpgolf een toetsmodulatie wordt medegedeeld, waarvan de fase in de door de vezel teruggezonden golf wordt gemeten.In particular, it is an object of the invention to provide a method for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary, wherein an information-carrying main wave is introduced into a connecting fiber, and an auxiliary wave chosen in such a way that it is easier to couples the exterior of the main wave, which method is characterized in that a key modulation is communicated to this auxiliary wave, the phase of which is measured in the wave returned by the fiber.
Aan de hand van de bijgevoegde schematische tekening zal in het onderstaande worden beschreven, hoe de onderhavige uitvinding kan worden verwezenlijkt, waarbij erop wordt gewezen, dat de beschreven en weergegeven onderdelen en kenmerken slechts bij wijze van voorbeeld zijn gegeven; in de tekening toont: fig. 1 een samenstellingsafbeelding van een stralings-verbinding onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding; en fig. 2 drie grafische voorstellingen van de faseverande-ring van een ontvangen toetssignaal, uitgezet langs de verti-kale as, afhankelijk van de afstand van een ingreep, die langs de horizontale as is uitgezet.With reference to the accompanying schematic drawing, it will be described below how the present invention can be realized, it being pointed out that the parts and features described and shown are given by way of example only; in the drawing: fig. 1 shows a composite image of a radiation connection using the method according to the invention; and FIG. 2 shows three graphical representations of the phase change of a received key signal plotted along the vertical axis, depending on the distance of an intervention plotted along the horizontal axis.
Volgens fig. 1 omvat een inrichting voor informatieoverdracht over een stralingsvezel met vaststelling van inbraak de volgende onderdelen, die wat de aangegeven werking ervan betreft bekend zijn: - Een hoofdlaser 2 voor het ontvangen van een over te dragen informatiesignaal SI, en voor het in antwoord daarop uitzenden van een met dit informatiesignaal gemoduleerde hoofdgolf OP.Referring to FIG. 1, a radiation fiber information transmission device having intrusion detection comprises the following components, which are known in terms of their indicated operation: - A main laser 2 for receiving an information signal SI to be transmitted, and for responding in response thereon transmitting a main wave OP modulated with this information signal.
- Een stralingsvezel, die een verbindingsvezel 14 vormt.- a radiation fiber, which forms a connecting fiber 14.
- Een koppelstelsel 10 voor het invoeren van de hoofdgolf OP in deze verbindingsvezel.A coupling system 10 for introducing the main wave OP into this connecting fiber.
- Een hoofdontvanger 16 voor het ontvangen van de hoofdgolf, die door deze verbindingsvezel is geleid.- a main receiver 16 for receiving the main wave passed through this connection fiber.
Het samenstel van deze onderdelen 2, 14, 10 en 16 vormt een stralingsverbinding. Het is bekend bij deze verbinding bewakingsmiddelen te voegen voor vaststelling en plaatsbepaling van een mogelijke inbraak.The assembly of these parts 2, 14, 10 and 16 forms a radiation connection. It is known to add surveillance means to this connection for the detection and location of a possible burglary.
Volgens de uitvinding omvatten deze middelen bijvoorbeeld de volgende onderdelen: - Een toetssignaalbron 4 voor het leveren van een sinusvormig toetszendsignaal SM met een toetsfrequentie, die in het gebied van de lage frequenties is gelegen.According to the invention, these means comprise, for example, the following parts: - A key signal source 4 for supplying a sinusoidal key transmit signal SM with a key frequency which is in the region of the low frequencies.
- Een hulplaser 6 voor het ontvangen van dit toetszendsignaal, en voor het in antwoord daarop met een grotere golflengte dan de hoofdgolf OP uitzenden van een hulpgolf OA, die een door dit signaal gevormde modulatie draagt.An auxiliary laser 6 for receiving this key transmit signal, and in response thereto transmitting an auxiliary wave OA carrying a modulation formed by this signal with a wavelength longer than the main wave OP.
- Een hulpontvanger 8 voor het ontvangen van een stralingsgolf met dezelfde golflengte als de hulpgolf, en voor het leveren van een toetsontvangstsignaal SR, dat een modulatie van deze stralingsgolf met de toetsfrequentie voorstelt.- An auxiliary receiver 8 for receiving a radiation wave with the same wavelength as the auxiliary wave, and for supplying a key reception signal SR, which represents a modulation of this radiation wave with the key frequency.
- Een koppelstelsel 10 voor het niet alleen koppelen van de hoofdlaser 2, doch ook van de hulplaser 6 en de hulpontvanger 16 met een eind 13 van de verbindingsvezel 14.- A coupling system 10 for coupling not only the main laser 2, but also the auxiliary laser 6 and the auxiliary receiver 16 with an end 13 of the connecting fiber 14.
- En een fasemeettoestel 12 voor het meten van de fase van het toetsontvangstsignaal met betrekking tot het toetszendsignaal, welk toestel in het bijzonder wordt gevormd met behulp van een synchrone vaststeltrap.And a phase measuring device 12 for measuring the phase of the key reception signal with respect to the key transmit signal, which device is in particular formed using a synchronous determination stage.
De vezel 14 is bij voorkeur een vezel met een enkelvoudige trillingswijze bij de twee gebruikte golflengten.The fiber 14 is preferably a single vibration mode fiber at the two wavelengths used.
In het algemeen omvat de met een dergelijke inrichting uit te voeren werkwijze de volgende bewerkingen: - Het invoeren van een hoofdgolf OP in een eerste eind van de verbindingsvezel 14 om deze golf naar een tweede eind 15 van deze vezel te geleiden. Deze hoofdgolf draagt een modulatie SI, die een informatie voorstelt, ten einde een stralingsver-binding te verwezenlijken, die deze informatie tussen de beide einden overdraagt.In general, the method to be carried out with such an apparatus comprises the following operations: The introduction of a main wave OP into a first end of the connecting fiber 14 to guide this wave to a second end 15 of this fiber. This main wave carries a modulation S1, which represents an information, in order to effect a radiation connection, which transmits this information between the two ends.
- Het invoeren van een hulpgolf OA in een hulpinvoereind 13, dat, zoals in het getoonde voorbeeld, het eerste eind van de verbindingsvezel is. Deze golf wordt door deze vezel naar het andere eind 15 van deze vezel geleid. Deze hulpgolf bestaat uit hulpstraling, en heeft een koppeleigenschap, die verschilt van de overeenkomstige koppeleigenschap van de hoofdgolf OP.The input of an auxiliary wave OA into an auxiliary input end 13, which, as in the example shown, is the first end of the connection fiber. This wave is passed through this fiber to the other end of this fiber. This auxiliary wave consists of auxiliary radiation, and has a coupling property different from the corresponding coupling property of the main wave OP.
De betekenis van deze uitdrukking is de volgende. Deze koppel-eigenschappen stellen de mogelijkheid van koppeling voor van deze golven met het uitwendige van de verbindingsvezel in het geval, dat een inbraak in de vezel 14 plaatsvindt, waarbij het gevaar bestaat, dat in een ingreeppunt 17 een dergelijke koppeling optreedt. Deze eigenschappen worden, zoals bij wijze van voorbeeld in het onderstaande nog zal worden toegelicht, zodanig gekozen, dat de volgende effecten worden verkregen. In een eerste geval, waarin een inbraakvaststelling wordt gezocht, is het te verkrijgen effect, dat elke vast te stellen inbraak de voortplanting van een aanmerkelijk gedeelte van de hulpgolf onderbreekt, en wel bij voorkeur meer dan 20 % van de energie daarvan. In het tweede geval, waarin een plaatsbepaling van elke inbraak moet worden uitgevoerd, is het te bereiken effect, dat een inbraak zeker verhindert, dat de hulpgolf OA zich door de verbindingsvezel 14 voorbij het ingreeppunt 17 voortplant, wanneer deze ingreep deze vezel voldoende beïnvloedt om een koppeling tussen de hoofdgolf OP met een uitwendig stelsel 18, dat vreemd is aan de stralingsverbin-ding, tot stand te brengen. Het zal duidelijk zijn, dat een dergelijke ingreep een feitelijke inbraak in de verbinding voorstelt.The meaning of this expression is as follows. These coupling properties represent the possibility of coupling of these waves with the exterior of the connecting fiber in the event that an intrusion into the fiber 14 takes place, with the danger that such an coupling occurs at an intervention point 17. These properties are chosen, as will be explained below, by way of example, so that the following effects are obtained. In a first case where a burglary detection is sought, the effect to be obtained is that each burglary to be detected interrupts the propagation of a significant part of the auxiliary wave, preferably more than 20% of its energy. In the second case, in which a locating of each burglary must be performed, the effect to be achieved is that a burglary certainly prevents the auxiliary wave OA from propagating through the connecting fiber 14 past the point of intervention 17 when this intervention affects this fiber sufficiently to establish a coupling between the main wave OP with an external system 18 which is foreign to the radiation connection. It will be clear that such an intervention represents an actual intrusion into the connection.
- En tenslotte het bewaken van een gedeelte van de hulpstra-ling, die aan een eind van de verbindingsvezel 14 verschijnt, om de inbraak vast te stellen en zonodig de plaats daarvan te bepalen. Een dergelijke plaatsbepaling heeft de vorm van een meting van de onbekende inbraakafstand x, d.w.z. de afstand van het ingreeppunt 17 vanaf het hulpinvoereind 13.And finally, monitoring a portion of the auxiliary radiation, which appears at one end of the bonding fiber 14, to detect the intrusion and, if necessary, determine its location. Such a location is in the form of a measurement of the unknown break-in distance x, i.e. the distance of the intervention point 17 from the auxiliary input end 13.
Volgens de uitvinding wordt bij het invoeren van de hulpgolf OA deze hulpgolf langdurig en met een modulatie in de vezel 14 gevoerd. Deze modulatie wordt tenminste gevormd door een toetszendsignaal SM, dat een periodiek signaal met een toetsfrequentie is. Wat de bewakingswerking betreft omvat deze het ontvangen van een teruggezonden golf OR, die wordt gevormd door een deel van de hulpstraling, dat door de verbindingsvezel 14 naar het hulpinvoerpunt 13 is teruggezonden. Bovendien omvat dit een meting van de fase A van een toetsont-vangstsignaal SR, dat de teruggezonden golf met de toets-frequentie moduleert. Deze fase wordt gemeten ten opzichte van het toetszendsignaal SM.According to the invention, when the auxiliary wave OA is introduced, this auxiliary wave is fed into the fiber 14 for a long time and with a modulation. This modulation is formed at least by a key transmit signal SM, which is a periodic signal with a key frequency. As for the monitoring operation, it includes receiving a returned wave OR, which is formed by a portion of the auxiliary radiation, which is returned by the connecting fiber 14 to the auxiliary input point 13. In addition, this includes a measurement of the phase A of a key reception signal SR, which modulates the returned wave with the key frequency. This phase is measured relative to the key transmit signal SM.
Bij afwezigheid van inbraak heeft deze fase een althans nagenoeg vaste of zeer langzaam veranderende waarde. In het geval van inbraak vermindert deze fase sneller naarmate een sterkere kromming of gelijkwaardige verandering op de vezel wordt uitgeoefend. Het vaststelling van deze vermindering vormt de vaststelling van een inbraak.In the absence of burglary, this phase has an at least almost fixed or very slowly changing value. In the event of break-in, this phase decreases faster as a greater curvature or equivalent change is applied to the fiber. Determining this reduction constitutes establishing an intrusion.
De eindwaarde van de fasevermindering neemt af, wanneer de afstand van de inbraak toeneemt. De meting daarvan laat derhalve het meten van de afstand van de inbraak toe. Deze mogelijkheid van plaatsbepaling vormt een belangrijk voordeel van de onderhavige uitvinding, waarbij de vaststelling van inbraak eventueel ook door andere middelen kan worden verwezenlijkt .The final phase reduction value decreases as the break-in distance increases. The measurement thereof therefore allows the measurement of the distance of the burglary. This possibility of locating is an important advantage of the present invention, whereby the detection of burglary can optionally also be achieved by other means.
Bij deze werkwijze worden bij voorkeur de volgende kenmerken toegepast: - De verschillende koppeleigenschappen van de hoofdgolf OP en de hulpgolf OA zijn de stralingsgolflengten, en wel de hoofdgolflengte resp. de hulpgolflengte. Deze hulpgolflengte wordt zodanig gekozen, dat het produkt lk kleiner is dan 2. In dit produkt stelt 1 de lengte van de verbindingsvezel 14, of tenminste de maximale waarde voor de inbraakafstand x voor.The following characteristics are preferably used in this method: - The different coupling properties of the main wave OP and the auxiliary wave OA are the radiation wavelengths, i.e. the main wavelength, respectively. the auxiliary wavelength. This auxiliary wavelength is chosen such that the product 1k is less than 2. In this product, 1 represents the length of the bonding fiber 14, or at least the maximum value for the break-in distance x.
Verder stelt k de dempingscoëfficiënt per lengte-eenheid voor straling met deze golflengte in deze vezel voor. Er wordt echter op gewezen, dat bij een andere uitvoeringsvorm koppel-eigenschappen van een andere aard kunnen worden gevormd door de verschillende voortplantingswijzen van de beide golven.Furthermore, k represents the attenuation coefficient per unit length of radiation with this wavelength in this fiber. However, it is pointed out that in another embodiment coupling properties of a different nature can be formed by the different propagation methods of the two waves.
Deze kunnen dan dezelfde golflengte hebben, waarbij de hulp-golf bijvoorbeeld zich door een ringvormige geleider voortplant, die rond en op een afstand van de door de hoofdgolf doorlopen middengeleider is gevormd.These may then have the same wavelength, the auxiliary wave propagating, for example, through an annular conductor which is formed around and at a distance from the center conductor traversed by the main wave.
- In het geval, dat de beide golven zich volgens dezelfde trillingswijze voortplanten, is de hulpgolflengte groter dan de hoofdgolflengte. Deze zijn bijvoorbeeld ongeveer 1500 resp. 1300 nm in het geval van vezels met enkelvoudige trillingswi jze, die tegenwoordig algemeen worden gebruikt.In case the two waves propagate in the same vibration mode, the auxiliary wavelength is greater than the main wavelength. These are, for example, about 1500 resp. 1300 nm in the case of single vibration fibers commonly used today.
- Een toetsfrequentie bedraagt 20..90 % van een grensfrequen-tie, die V/4.1 bedraagt, waarin V de voortplantingssnelheid van de hulpstraling in de verbindingsvezel 14, en 1 de lengte van deze vezel voorstelt. Deze toetsfrequentie is die van het toetszendsignaal, wanneer dit enkelvoudig is. Wanneer verscheidene toetszendsignalen worden gebruikt, ligt de laagste toetsfrequentie tussen de genoemde grenswaarden.A test frequency is 20..90% of a cut-off frequency, which is V / 4.1, in which V represents the propagation speed of the auxiliary radiation in the connecting fiber 14, and 1 the length of this fiber. This key frequency is that of the key transmit signal when it is single. When several key transmit signals are used, the lowest key frequency is between the stated limits.
- De fasemeting is een synchrone vaststelling van het toets-ontvangstsignaal SR met de stralingssterkte van de teruggezonden straling.The phase measurement is a synchronous determination of the key reception signal SR with the radiation intensity of the returned radiation.
- Het invoeren van de hulpgolf OA en het toetszendsignaal SM, dat deze golf moduleert, worden verlengd gedurende een invoer-duur van tenminste 0,1 s, waarbij wordt opgemerkt, dat ook een grotere duur en zelfs een ononderbroken invoer in het algemeen de voorkeur kan verdienen.The input of the auxiliary wave OA and the key transmit signal SM, which modulates this wave, are extended for an input duration of at least 0.1 s, it being noted that also a longer duration and even an uninterrupted input are generally preferred can earn.
De zojuist beschreven werkwijze met de hoofdkenmerken daarvan gebruikt de achterwaartse Rayleigh-diffusie, die de voortplanting van de hulpgolf OA begeleidt, en die de teruggezonden golf OR vormt. Deze laatste wordt gevormd door een samenvoeging van deelgolven, die door elk van de opeenvolgende takken van de verbindingsvezel worden teruggezonden. De door een nabij het hulpinvoereind 13 gelegen tak teruggezonden deelgolf heeft ten opzichte van de deelgolf, die door een tak met dezelfde lengte doch op een afstand z van dit eind wordt teruggezonden, een demping van exp(-2kz) en een tijdvertraging van 2z/V, waarin V de voortplantingssnelheid van de hulpstra-ling in de verbindingsvezel is. Wanneer het toetszendsignaal de vorm cos(wt) heeft, zal het toetsontvangstsignaal evenredig zijn met cos(wt + A), waarin A de te meten fase is.The method just described, with its main features, uses the Rayleigh backward diffusion, which guides the propagation of the auxiliary wave OA, and which forms the returned wave OR. The latter is formed by a combination of partial waves, which are returned by each of the successive branches of the connecting fiber. The subwave returned by a branch located near the auxiliary input end 13 has a damping of exp (-2kz) and a time delay of 2z / r relative to the subwave, which is returned by a branch of the same length but at a distance z from this end. V, where V is the propagation speed of the auxiliary radiation in the bonding fiber. When the key transmit signal has the form cos (wt), the key receive signal will be proportional to cos (wt + A), where A is the phase to be measured.
Wanneer de verbindingsvezel 14 bij een inbraak een sterke kromming in het op een afstand x van het eind 13 gelegen ingreeppunt 17 ondergaat, zal deze kromming tot gevolg hebben, dat de hulpstraling uit de vezel treedt. Er is dan geen terugstraling van deze straling door de voorbij dit punt gelegen takken van de vezel mogelijk. Het toetsontvangstsignaal SR wordt dan, afgezien van een coëfficiënt, door de volgende uitdrukking gegeven:When the connecting fiber 14 undergoes a strong curvature in the point of intervention 17 situated at a distance x from the end 13 during a break-in, this curvature will result in the auxiliary radiation emitting from the fiber. No radiation of this radiation is then possible through the branches of the fiber located beyond this point. The key reception signal SR is then, apart from a coefficient, given by the following expression:
In fig. 2 is langs de vertikale as tg A van de fase A van dit signaal, en langs de horizontale as de te bepalen afstand x in km uitgezet. De krommen 20, 22 en 24 van fig. 2 zijn verkregen door het berekenen van de volgende waarden van de coëfficiënt k: 0,5 dB/km, 0,3 dB/km resp. 0,2 dB/km.In Fig. 2 the distance x to be determined in km is plotted along the vertical axis tg A of the phase A of this signal and along the horizontal axis. Curves 20, 22 and 24 of Fig. 2 are obtained by calculating the following values of the coefficient k: 0.5 dB / km, 0.3 dB / km, respectively. 0.2 dB / km.
Een meting van de teruggestelde sterkte kan de plaatsbepaling voltooien. Deze laatst kan alleen worden uitgevoerd, wanneer een inbraak door andere middelen is vastgesteld of kan worden vermoed.A measurement of the reset strength can complete the locating. The latter can only be carried out if a burglary has been found or can be suspected by other means.
Wat de nauwkeurigheid van de plaatsbepaling betreft is de voornaamste parameter de verhouding van het meetgebied, d.w.z. in het algemeen de lengte 1 van de verbindingsvezel 14, tot de dempingslengte 1/k van deze vezel voor de hulpstraling.Regarding the accuracy of the location determination, the main parameter is the ratio of the measuring area, i.e. generally the length 1 of the connecting fiber 14, to the attenuation length 1 / k of this fiber for the auxiliary radiation.
Voorbij een grenslengte 1 = 2/k is de fase A nauwelijks meer gevoelig voor inbraak, en laat de meting ervan derhalve geen plaatsbepaling meer toe.Beyond a limit length 1 = 2 / k, phase A is hardly sensitive to burglary, and therefore its measurement no longer allows for location determination.
Deze grenslengte bedraagt 18 km voor een demping van 0,5 dB/km, en 45 km voor een demping van 0,2 dB/kmThis limit length is 18 km for a damping of 0.5 dB / km, and 45 km for a damping of 0.2 dB / km
De nauwkeurigheid van de plaatsbepaling neemt overigens 2 toe met w , d.w.z. het kwadraat van de toetsfrequentie, hetgeen ertoe kan leiden een hoge frequentie te kiezen.The accuracy of the position determination also increases by 2, i.e. the square of the key frequency, which can lead to the selection of a high frequency.
De plaatsbepaling wordt echter dubbelzinnig, wanneer deze frequentie een grenswaarde V/4.1 overschrijdt. Tenzij een bijkomende meting toelaat deze dubbelzinnigheid op te heffen, zal derhalve bij voorkeur deze frequentie moeten zijn gelegen tussen ongeveer 50..75 % van de grensfrequentie. Dit wil zeggen, dat de modulatiegolflengte, die wordt gevormd door het toetszendsignaal in de verbindingsvezel, ongeveer 6..8 maal de lengte van deze vezel moet zijn.The position determination becomes ambiguous, however, if this frequency exceeds a limit value V / 4.1. Therefore, unless an additional measurement allows to eliminate this ambiguity, this frequency should preferably be between about 50..75% of the cut-off frequency. That is, the modulation wavelength formed by the key transmit signal in the link fiber must be about 6..8 times the length of this fiber.
De sterkte van de teruggezonden golf bedraagt ongeveer een duizendste van die van de hulpgolf. Derhalve worden de hulplaser 6 en het koppelstelsel 10 zodanig uitgevoerd, dat een groot vermogen kan worden uitgezonden en de koppelver-liezen worden verminderd.The magnitude of the wave returned is about one-thousandth that of the auxiliary wave. Therefore, the auxiliary laser 6 and the coupling system 10 are designed so that a high power can be emitted and the coupling losses are reduced.
De bijkomende afstandmetingen kunnen worden uitgevoerd door de hulpgolf gelijktijdig of opeenvolgend met verscheidene toetszendsignalen te moduleren, die een gering aantal verschillende toetsfrequenties bezitten. Dit aantal blijkt tot drie te kunnen worden beperkt. Dergelijke bijkomende metingen maken het mogelijk een inbraak vast te stellen, zelfs wanneer de hulpgolf, zij het zwakker, nog voorbij het ingreeppunt wordt voortgeplant.The additional distance measurements can be made by modulating the auxiliary wave simultaneously or sequentially with several key transmit signals having a small number of different key frequencies. This number appears to be limited to three. Such additional measurements make it possible to detect a break-in, even if the auxiliary wave, albeit weaker, is propagated beyond the point of intervention.
Met betrekking hiertoe kan worden verwezen naar: H. GHAFOORI - SHIRA et T. OKOSCHI.In this regard, reference may be made to: H. GHAFOORI - SHIRA et T. OKOSCHI.
Optical Frequency Domain ReflectometryOptical Frequency Domain Reflectometry
Optical and Quantum Electronics 18, p. 265 (1986).Optical and Quantum Electronics 18, p. 265 (1986).
Deze publikatie beschrijft een amplitude- en fasemeting van de terugstraling van een gemoduleerd stralingssignaal met de terugkaatsingsmeetwerkwijze met frequentiescheiding (OFDR: Optical Frequency Domain Reflectometry). Door deze werkwijze laat een onderzoek over een groot frequentiegebied van het teruggestelde signaal door Fourier-transformatie toe de plaatselijke overdrachtkarakteristiek van een stralingsvezel te verkrijgen. De daartoe gebruikte inrichting kan in een laboratorium worden verwezenlijkt, doch is te ingewikkeld om op industriële schaal te worden gebruikt. De werkwijze voor plaatsbepaling van de kromming volgens de uitvinding gebruikt eveneens de achterwaartse Rayleigh-diffusie, doch omvat een meting van de terugstraling bij een enkelvoudige toetsfrequen-tie of bij een gering aantal van dergelijke frequenties. De uitvinding kan daardoor worden toegepast met behulp van een veel eenvoudigere inrichting.This publication describes an amplitude and phase measurement of the back radiation of a modulated radiation signal using the frequency separation reflection measurement method (OFDR: Optical Frequency Domain Reflectometry). By this method, an examination over a large frequency range of the reset signal by Fourier transform allows to obtain the local transfer characteristic of a radiation fiber. The device used for this purpose can be realized in a laboratory, but is too complicated to be used on an industrial scale. The curvature locating method of the present invention also uses the Rayleigh backward diffusion, but includes a measurement of the back radiation at a single key frequency or at a small number of such frequencies. The invention can therefore be applied with the aid of a much simpler device.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9011685 | 1990-09-21 | ||
| FR9011685A FR2738430B1 (en) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING INFORMATION ON FIBER OPTICS WITH INTRUSION DETECTION AND / OR LOCATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9101538A true NL9101538A (en) | 1997-03-03 |
Family
ID=9400534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9101538A NL9101538A (en) | 1990-09-21 | 1991-09-12 | Method and device for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2051913C (en) |
| DE (1) | DE4131009C1 (en) |
| FR (1) | FR2738430B1 (en) |
| GB (1) | GB2303753B (en) |
| IT (1) | IT1269223B (en) |
| NL (1) | NL9101538A (en) |
| SE (1) | SE513651C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072614A (en) * | 1997-08-21 | 2000-06-06 | Nortel Networks Corporation | Monitoring induced counterpropagating signals in optical communications systems |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134642A (en) * | 1976-04-16 | 1979-01-16 | Northern Telecom Limited | Optical fibre with increased security |
| FR2453403A1 (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-31 | Bertin & Cie | Optical fibre link parasitic connection detector - uses second source whose amplitude and time shifts are memorised |
| US4386629A (en) * | 1980-07-31 | 1983-06-07 | Raychem Corporation | Apparatus for internal pipe protection |
| JPS57118136A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fault searching method by optical fiber |
| CA1205307A (en) * | 1981-12-07 | 1986-06-03 | Venkata A. Bhagavatula | Low dispersion, low-loss single-mode optical waveguide |
| EP0117868B1 (en) * | 1982-05-06 | 1989-10-04 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Method and device for separating position of fault in light transmission line |
| GB8709900D0 (en) * | 1987-04-27 | 1987-08-05 | British Telecomm | Surveillance system |
| DE3743678A1 (en) * | 1987-12-23 | 1989-07-06 | Philips Patentverwaltung | OPTICAL BACKFLOW MEASURING DEVICE |
| JPH0227231A (en) * | 1988-07-18 | 1990-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Measurement of length-wise distortion for optical fiber |
| FR2635876B1 (en) * | 1988-08-26 | 1992-10-16 | Comp Generale Electricite | SINGLE-MODE OPTICAL FIBER PROTECTED AGAINST HACKING OF TRANSMITTED INFORMATION AND TRANSMISSION METHOD USING THE SAME |
-
1990
- 1990-09-21 FR FR9011685A patent/FR2738430B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-09-06 SE SE9102563A patent/SE513651C2/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-12 NL NL9101538A patent/NL9101538A/en not_active Application Discontinuation
- 1991-09-18 DE DE4131009A patent/DE4131009C1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-19 GB GB9119976A patent/GB2303753B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-19 IT ITTO910710A patent/IT1269223B/en active IP Right Grant
- 1991-09-20 CA CA002051913A patent/CA2051913C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2303753A (en) | 1997-02-26 |
| CA2051913C (en) | 1999-02-16 |
| FR2738430A1 (en) | 1997-03-07 |
| DE4131009C1 (en) | 1997-05-22 |
| CA2051913A1 (en) | 1996-12-06 |
| IT1269223B (en) | 1997-03-21 |
| ITTO910710A1 (en) | 1993-03-19 |
| FR2738430B1 (en) | 1998-03-13 |
| ITTO910710A0 (en) | 1991-09-19 |
| GB2303753B (en) | 1997-07-09 |
| SE513651C2 (en) | 2000-10-16 |
| GB9119976D0 (en) | 1997-01-08 |
| SE9102563L (en) | 2000-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2856904B2 (en) | Loss detection | |
| EP1817561B1 (en) | Detecting a disturbance in the propagation of light in an optical waveguide | |
| RU2226270C2 (en) | Device and method controlling structure with use of signals propagating in mutually antithetical directions to establish localization of disturbances | |
| CA2299766C (en) | Method and apparatus for determining the optical distance of a threat on an optical fiber | |
| US5078489A (en) | Method and apparatus for measuring optical attenuation of an optical medium | |
| EP3346250B1 (en) | Method and system for differentiating macro-bend losses from splice and connector losses in fiber-optic links | |
| EP0564366B1 (en) | Fiber optic strain detector | |
| JPH0666517A (en) | Optical interferometer | |
| US7411666B2 (en) | Optical time domain reflectometry system at different wavelengths | |
| US20070002310A1 (en) | Method of evaluating fiber PMD using composite POTDR trace | |
| EP0886396A1 (en) | Method of manufacturing a fiber optic cable having a specified path average dispersion | |
| JPH02503829A (en) | Stress detector applied to optical fiber | |
| US5408310A (en) | Optical time domain reflectometer having shortened dead zone | |
| JP2002543738A (en) | Intrinsic protection of fiber optic communication links | |
| US4768880A (en) | System and method for accurate loop length determination in fiber-optic sensors and signal processors | |
| US5008545A (en) | High resolution optical fault locator | |
| CN107064539A (en) | A kind of big visual field photon Doppler speed measuring device and method | |
| NL9101538A (en) | Method and device for transferring information about a radiation fiber with detection and / or location of burglary. | |
| JPH06232817A (en) | Optical fiber transmitter and testing method for the same | |
| CN114526809A (en) | Ultra-long distance distributed optical fiber vibration sensing detection method and device | |
| EP1367376A1 (en) | Method and apparatus for measuring chromatic dispersion | |
| US6211950B1 (en) | Optical pulse reflectometer | |
| EP1462788A1 (en) | Bidirectional optical loss measurement | |
| US5226102A (en) | Light-reflection method for transmission-loss measurements in optical fiber lightguides | |
| JP2008032592A (en) | Optical fiber air route surveillance system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |