NO329952B1

NO329952B1 - Fiberoptisk folerenhet

Info

Publication number: NO329952B1
Application number: NO20014905A
Authority: NO
Inventors: Geoffrey Alan Cranch
Original assignee: Qinetiq Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2011-01-31
Also published as: JP2002541575A; GB9908075D0; WO2000062021A1; NO20014905D0; US20120301072A1; DE60031102T2; AU755607B2; US8369660B1; US8705902B2; NO20014905L; US8666203B2; EP1169619B1; AU3828000A; EP1169619A1; US20120293806A1; DE60031102D1

Description

Denne oppfinnelse gjelder en fiberoptisk følerenhet. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen fiberoptiske følerenheter eller -sammenstillinger som brukes for å avføle endringer i temperatur, påkjenning, trykk, magnetfelt, elektriske felt, forskyvning og akselerasjon.

Det er blitt fremstilt mange sådanne enheter som omfatter rekker av følerelementer. De adresseres optisk ved å bruke mange slags velkjente multipleksende teknikker og kombinasjoner av sådanne, se f.eks. US-patent nr. 5 365 359. I sådanne enheter er det antall følere som kan multiplekses begrenset av ulike grunner. I f.eks. en tidsdelt multiplekset rekke kan bare omtrent 60 følere multiplekses på et eneste frem/tilbake-fiberpar. Dette kan økes ved å bruke en kombinasjon av tidsdelt multipleksing (TDM) og bølgelengdedelt multipleksing (WDM). Denne teknikk har vært begrenset av fordringen om å bruke signaler som har forholdsvis god avstand i bølgelengderegimet. Denne begrensning med hensyn til bølgelengdeavstand begrenser det antall følere som kan adresseres (se A.R. Davis m.fl.: " 12th Int. Conf. On Optical Fibre Sensors Proceedings" Opt. Soc, America 1997, sidene 616-619). US-patent nr. 5 696 857 beskriver et system som utnytter en kombinasjon av frekvensdelt multipleksing (FDM) og bølgelengdedelt multipleksing.

I henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en fiberoptisk følerenhet:

a) en kilde for flere hovedsakelig monokromatiske signaler med forskjellig frekvens, en bølgelengdemultiplekser (WM - Wavelength Multiplexer) innrettet for å multiplekse de monokromatiske signaler, og en bølgelengdedemultiplekser (WDM -

Wavelength Demultiplexer),

b) en modulator forbundet med bølgelengdemultiplekserens (WM) utgang for å frembringe et utgangspulstog av de monokromatiske signaler, c) flere følerdelenheter forbundet med modulatorens utgang, idet hver delenhet omfatter en optisk sett ut-multiplekser (ODM - Optical Drop Multiplexer), en

følerrekke som består av flere følerelementer og en optisk sett inn-multiplekser (OAM - Optical Add Multiplexer), idet ODM'ene er slik anordnet at et pulstog av monokromatiske signalpulser med en eneste frekvens tilføres inngangen for hver enkelt følerrekke, mens et optisk forhalerutstyr er slik anordnet at hver signalpuls blir suksessivt forsinket før den forbindes med de respektive følerelementer i følerrekken, slik at hvert følerelement i følerrekken frembringer et forskjellig tidsforsinket signal på sin utgang, idet hvert signal er modulert av vedkommende følerelement, og hvor OAM'ene er anordnet for på en delenhets utgang å frembringe rekombinerte, modulerte, tidsforsinkede følersignalutgangspulser, idet WDM'en har en inngang forbundet med delenhetens utgang og har flere

utganger, idet WDM'en separerer signalene slik at hvert av de monokromatiske

signaler med forskjellig frekvens overføres til en respektiv utgang for WDM'en,

d) flere detektorer, idet hver detektor har en inngang forbundet for å motta en respektiv avgivelse fra WDM'en og på en utgang derfra å frembringe et signal

tilsvarende en respektiv frekvens blant de modulerte monokromatiske signaler,

og

e) et utspørrende system som har flere innganger slik forbundet at hver inngang mottar utgangssignalet fra en respektiv detektor, idet det utspørrende system og

de tilhørende følerrekker er slik anordnet at dataene fra hvert følerelement kan oppløses.

Dette gir en kostnadseffektiv og lett enhet av miljøfølere. Bruken av optiske sett inn/sett ut-multipleksere betyr at signaler som er tett bølgelengdedelt multiplekset, kan brukes. Dette øker det mulige antall følere som kan adresseres sammenlignet med konvensjonelle TDM/WDM-systemer.

Fortrinnsvis er enheten slik anordnet at komponenter med høyt innskuddstap, gjennom hver av hvilke de monokromatiske signaler passerer, er hovedsakelig like. Derved blir de største amplituder av hvert av de monokromatiske signaler som faller inn på detektorene, hovedsakelig like.

Fortrinnsvis er enheten slik anordnet at et signal ved en frekvens som er blitt modulert ved hjelp av følerrekken, skilles ut fra de øvrige signaler ved ulike frekvenser overført gjennom den optiske sett ut-multiplekser, slik at det mellom signaler med samme bølgelengde blir så liten krysstale som mulig. Dette arrangement reduserer krysstalen betraktelig.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er forskjellige arrangementer av delenhetene mulig. I en utførelse av oppfinnelsen er delenhetene koblet i serie og en andre utgang for hver ODM i en delenhet er forbundet med en andre inngang for OAM'en i delenheten, slik at modulerte monokromatiske signaler ved en første frekvens, som faller inn på den første inngang for OAM'en, settes sammen med de øvrige signaler ved ulike frekvenser som faller inn på den andre inngang for OAM'en, mens de sammensatte signaler ved dennes utgang ledes til inngangen for ODM'en i den neste delenhet. Dette arrangement sikrer at hvert av de monokromatiske signaler får hovedsakelig lik optisk bane.

I en alternativ utførelse er delenhetene koblet i serie og en andre utgang for hver ODM i en delenhet er forbundet med den neste tilgjengelige ODM i den neste tilgjengelige delenhet, mens en andre inngang for OAM'en i delenheten er forbundet med utgangen for OAM'en i den neste tilgjengelige delenhet, slik at signaler ved utgangen for OAM'en i den neste tilgjengelige delenhet overføres til den andre inngang for OAM'en i delenheten. En fordel ved denne utførelse er at dersom den optiske fiber mellom to delenheter skades, vil ikke all informasjon fra enheten gå tapt.

I en ytterligere alternativ utførelse er delenhetene koblet sammen i serie og den andre utgang for ODM'en i en delenhet er forbundet med inngangen for den neste tilgjengelige ODM i den neste tilgjengelige delenhet, mens den andre inngang for den tilsvarende OAM i delenheten er forbundet med utgangen for den forutgående tilgjengelige OAM i den forutgående tilgjengelige delenhet, slik at sammensatte signaler fra OAM'en i den forutgående tilgjengelige delenhet og signalene fra den tilsvarende delenhetrekke avgis til den andre inngang for den neste tilgjengelige OAM i den neste tilgjengelig delenhet. Dette arrangement sikrer at de optiske baner for alle de monokromatiske signaler blir hovedsakelig like og at dersom den optiske fiber mellom to delenheter blir skadet, vil ikke all informasjon fra enheten gå tapt.

Følerelementene kan avføle enhver parameter i samsvar med den fordrede utnyttelse, men fortrinnsvis avføler følerene en hvilken som helst parameter for temperatur, trykk, påkjenning, elektrisk felt, magnetfelt, forskyvning eller akselerasjon. De kan også brukes for å avføle seismisk aktivitet.

Fortrinnsvis har hver optisk sett inn-multiplekser og optisk sett ut-multiplekser et interferensfilter og et Bragg-gitter innebygd i fiber. Disse er for tiden de mest utviklede former for sett inn- og sett ut-multipleksere.

Signalkilden er fortrinnsvis en polykromatisk lyskilde, slik som en fiberlaserlyskilde. Fordelen ved dette er at en bølgelengdemultiplekser ikke behøves, fordi en eneste kilde gir mengden av ulike monokromatiske signaler.

Alternativt utgjøres kilden for mengden av ulike frekvenssignaler av flere monokromatiske lyskilder og en bølgelengdemultiplekser. Disse enkeltvise lyskilder er pålitelige og for tiden lettere tilgjengelig enn polykromatiske fiberlaserkilder.

Fortrinnsvis er det anordnet forsterkere for å avveie eller forhøye effekten i de monokromatiske signaler. I det minste en av disse er fortrinnsvis en forsterker med erbium-dopet fiber. Disse forsterkere er små og lette, og gir en betraktelig optisk forsterk - ningsgrad dersom de plasseres nær en rekke. De kan også anbringes i vann, hvilket er viktig for å høyne signaler fra f.eks. hydrofonrekker.

Krysstale kan opptre mellom inntilliggende detektorer og derfor omfatter en enhet fortrinnsvis også båndpassfiltre, idet filtrene er slik anordnet at det mellom nabodetektorer blir så liten krysstale som mulig.

Fortrinnsvis er følerelementene i hver rekke ordnet i rader og inngangen for hver føler-rekke forbundet slik at det riktige monokromatiske signal overføres til splitterinngangen for en optisk splitter/rekombinator som har flere utganger, slik at det monokromatiske signal overføres til hver av utgangene, idet hver utgang er forbundet med en respektiv rad av følerelementer ved hjelp av en optisk fiber, hvoretter de monokromatiske signaler etter modulasjon ved hjelp av følerelementene, overføres til rekombinatorinngangene for den optiske splitter/rekombinator via den optiske fiber og de på ny sammensatte, modulerte monokromatiske signaler overføres så til inngangen for OAM'en.

For å tillate at mange følerelementer, typisk omtrent 32, blir utprøvet i en følerrekke, har fortrinnsvis de optiske fibre som er forbundet med hver rad av følerelementer, en rekke spredte optiske koblere som hver enkelt er forbundet med suksessive følere i de respektive rader.

Dersom enheten brukes for å avføle trykk omfatter da fortrinnsvis i det minste ett følerelement en lengde av en optisk fiber med en reflekterende ende, idet fiberen er viklet på en ettergivende kjerne eller dor. Doren er fortrinnsvis dekket med skum-gummi for å gi de fiberoptiske viklinger en effektiv luftforing. Denne følertype er enkel å fremstille og er forholdsvis billig og følsom.

Fortrinnsvis er hver detektor en InGaAs-føler med en transimpedansforsterker. Disse har god ytelse med hensyn til støy og dynamisk område.

I en foretrukket utførelse har enheten attenuatorer som er anordnet for å oppnå vesentlig effektutjevning i signalene mottatt av detektorene. Effektutjevning er nødvendig for å avbalansere signal/støy-forholdene og hindre at noen av detektorene mettes.

I en utførelse utnytter det utspørrende system enten homodyne eller heterodyne teknikker. Disse teknikker blir vanligvis benyttet for å demultiplekse signaler som er tidsdelt multiplekset.

Eksempler på fiberoptiske følerenheter i henhold til oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er en skjematisk representasjon av et første eksempel på en fiberoptisk føler-enhet i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser en skisse av en følerrekke som brukes i den fiberoptiske følerenhet vist i

fig. 1,

fig. 3 viser en perspektivskisse av et følerelement som brukes i følerrekken vist i

fig. 2,

fig. 4 er en skjematisk representasjon av et andre eksempel på en fiberoptisk føler-enhet i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 5 er en skjematisk representasjon av et tredje eksempel på en fiberoptisk føler-enhet i henhold til foreliggende oppfinnelse, og

fig. 6 er en skjematisk representasjon av et eksperimentelt arrangement av en fiberoptisk følerenhet som brukes for å bekrefte ytelsen for den fiberoptiske føler-enhet foreslått i fig. 1. Fig 1, 4 og 5 viser eksempler på følerenheter i henhold til foreliggende oppfinnelse, som brukes for å overvåke hydrofoner. Optiske fibre forbinder de forskjellige komponenter i enhetene med hverandre. I denne beskrivelse angir uttrykket "tørr ende" komponenter som befinner seg ombord et skip, mens uttrykket "våt ende" angir komponenter som befinner seg i vann. Fig. 1 viser en skjematisk representasjon av en enkel fiberoptisk følerenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse, som omfatter en kilde for flere forskjellige hovedsakelig monokromatiske signaler (i dette tilfelle fire, betegnet xv X2, X3, *4), idet kilden omfatter fire individuelle monokromatiske lyskilder 1, 2, 3, 4 (som hver er en laserkilde med erbiumdopede fibre og fordelt tilbakekobling). Det er også anordnet fire optiske attenuatorer 5, 6, 7, 8, en bølgelengdemultiplekser 9, en pulsgenerator 10 og en første erbiumdopet fiberforsterker (EDFA) 11. Disse befinner seg alle ved den tørre ende. Ved den våte ende befinner det seg fire optiske sett ut-multipleksere (ODM) 13, 13', 13", 13'" som omfatter flerlags jnterferensfiltre, fire følerrekker 14, 14', 14", 14'", fire optiske sett inn-multipleksere (OAM) 15, 15', 15", 15"' (i dette tilfelle flerlags interferensfiltre) og en andre EDFA 16 som kan bli fjernpumpet. Ved den tørre ende er det også en tredje EDFA 17, en bølgelengdedemultiplekser 18, fire båndpassfiltre 19, 20, 21, 22 som enten er flerlags interferensfiltre eller Bragg-gitre innebygget i fibre, fire InGaAs-detektorer 23, 24, 25, 26 og et utspørrende system 27 av heterodyn type. ;Lyset som sendes ut fra lyskildene 1, 2, 3, 4 dempes av attenuatorene 5, 6, 7, 8, slik at signalene som mottas av båndpassfiltrene 19, 20, 21, 22 har samme styrke. De dempede signaler blir bølgelengdemultiplekset ved hjelp av bølgelengdemultiplekseren ;(WM) 9 og føres via WM'ens utgang inn i en optisk fiber 12 som sender signalene til en inngang for en pulsgenerator 10. Pulsgeneratoren 10 pulsmodulerer det bølgelengde-multipleksede signal. Det resulterende signal blir så sendt inn i inngangen for en EDFA 11 som forsterker signalet og overfører det via den optiske fiber 12 til inngangen for en første optisk sett ut-multiplekser (ODM) 13. Ett av de monokromatiske signaler (betegnet X±) overføres gjennom en første utgang for ODM'en 13 til inngangen for en følerrekke 14. De øvrige signaler ( X2, X3, A.4) sendes gjennom en andre utgang for ODM'en 13 inn i en første inngang for en optisk sett inn-multiplekser (OAM) 15. Det monokromatiske signal ( X{) overføres gjennom rekken 14 til de enkelte følerelementer (ikke vist). Følerelementene modulerer signalene og de modulerte signaler overføres via en utgang for rekken til en andre inngang for OAM'en 15. OAM'en 15 setter på ny sammen de signaler som er overført til begge dens innganger og overfører det modulerte signal X1og de umodulerte signaler X2, X3, A4til inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM 13'. ;ODM'en 13' er slik avstemt at et annet av de monokromatiske signaler (A2) overføres til inngangen for følerrekken 14', mens de øvrige signaler (det modulerte Xtog de umodulerte X3og X4) sendes til en første inngang for OAM'en 15'. X2-signalene moduleres av følerelementene (ikke vist) i følerrekken 14' og overføres til en andre inngang for OAM'en 15'. OAM'en 15' setter på ny sammen de modulerte A.2-signaler med signalene som faller inn på den annen inngang (det modulerte X1og de umodulerte X3og A,4). De på ny sammensatte signaler overføres via utgangen for OAM'en 15' til inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM 13". Signalene X3og A,4moduleres av følerelementene i henholdsvis følerrekken 14" og 14'" og signalene blir satt sammen på ny på lignende måte som den beskrevet ovenfor for signalene Xx og X2. ;Alle de modulerte signaler overføres fra utgangen for den endelige OAM 15'" i rekken via en optisk fiber til inngangen for den andre EDFA 16. Dette er nødvendig for å forsterke signalene og kan være særlig viktig når den optiske fiber er meget lang. EDFA'en 16 kan pumpes ved å bruke en separat kilde for lys som kan tilføres ved å bruke en andre optisk fiber (ingen av disse er vist). De forsterkede signaler blir så overført fra utgangen for EDFA'en 16 til inngangen for en tredje EDFA 17. Denne tredje EDFA 17 befinner seg ved den tørre ende ombord et skip og brukes også for å forsterke signalene. Denne forsterker tjener som en forforsterker og gir signaler med forholdsvis liten effekt en stor forsterkningsgrad. Signalene blir så overført fra utgangen for den tredje EDFA 17 til inngangen for en bølgelengdedemultiplekser 18. Denne demultiplekser signalene Xv X2, X3og X4, slik at hvert signal overføres via en tilhørende utgang for demultiplekseren 18 til en inngang for hver sin detektor 23, 24, 25, 26. Før de overføres til inngangene for detektorene 23, 24, 25, 26, passerer hvert signal gjennom et av båndpassfiltrene 19, 20, 21, 22. Utgangen fra hver av detektorene 23, 24, 25, 26 er forbundet med en inngang for det utspørrende system 27. Det utspørrende system, som utnytter heterodyn påvisning, måler fasen for interferensen mellom signaler som har samme bølgelengde og som kan relateres til endringer i følerelementenes lengde, hvilket i sin tur kan relateres til endringer i fysiske parametre, slik som trykk eller akselerasjon. Et signals tidsforhold ved en detektor er en angivelse av det følerelement som genererte signalet, slik det beskrives nedenfor. ;En typisk følerrekke 14 for bruk sammen med den fiberoptiske følerenhet er vist i fig. 2. Følerrekken 14 omfatter en inngang 28, tre optiske splitter/rekombinatorer 29, 29', 29", tre forhalerspoler 30, 30', 30", fire grupper følerelementer 31, 32, 33, 34, idet hver gruppe består av åtte følerelementer, og har en utgang 35. Komponentene er forbundet med hverandre ved hjelp av en optisk fiber 36. Et monokromatisk signal sendes inn i rekken via inngangen 28. Dette signal overføres gjennom den optiske fiber 36 til gruppene av følerelementer 31, 32, 33, 34 via de optiske splitter/rekombi-natorer 29, 29', 29". Signalene overføres til hvert følerelement via en optisk kobler. Koblerne er spredt langs en lengde av en optisk fiber, slik som antydet med små punkter i fig. 2, slik at de optiske signaler til hver føler blir adskilt i tid. Signalene blir så modulert av hvert enkelt følerelement og sendt via den respektive optiske kobler til rekkeutgangen 35 via de rekombinerende innganger for splitter/rekombinatorene 29, 29', 29". Den optiske forsinkelse er forskjellig for hvert følerelement, slik som vist ved de ulike lengder av optisk fiber. Lengden av de fiberoptiske forbindelser og forhaler-spolene 30, 30', 30" er slik at signalene fra hvert følerelement kan oppløses (eller identifiseres) av det utspørrende system 27 vist i fig. 1. ;En sådan rekke muliggjør utspørring av inntil omtrent 32 følerelementer med ett monokromatisk signal. ;Et typisk trykkfølerelement som kan brukes i en fiberoptisk følerenhet som en hydro-fon, er vist i fig. 3. Følerelementet har en inngang 40, en spole av optisk fiber 39, et endestykke 41 på den optiske fiber, som omfatter en retningsbestemt kobler 42 med en reflekterende ende 43, en dor 37 og et skumbelegg 38. Hele følerelementet er innkapslet i et føyelig material, slik som epoksyharpiks (ikke vist). Lengden av den optiske fiber 39 som er viklet omkring doren 37, er typisk 100 m. Doren 37 er omgitt av et skumbelegg 38 som utgjør en effektiv luftforing for spolen. Et monokromatisk signal, slik som beskrevet ovenfor, overføres til inngangen 40 for følerelementet. Signalet passerer langs lengden av den optiske fiber 39 og reflekteres ved den reflek-tive ende 43 av den retningsbestemte kobler 42 for så å passere ut av elementet via inngangen 40. Endringen i lengden av den optiske fiber 37 avhenger av den temperatur, det trykk og den påkjenning som elementet utsettes for og derved vil den tid som signalet bruker på å passere gjennom følerelementet avhenge av disse parametre. Siden det reflekterte signals passeringstid bestemmer faseforskjellen mellom den reflekterte puls og en referansepuls, kan måling av interferensen mellom de to pulser utnyttes for å bestemme f.eks. trykket. Kombinasjonen av detektorene 23, 24, 25, 26 og det utspørrende system 27 som er tidligere vist i fig. 1, brukes for å måle interferensen. ;Adresseringen av de enkelte følerelementer kan sees å bli utført på følgende måte. Hver monokromatisk puls blir sekvensielt adressert til de enkelte følere, rad etter rad, slik som vist. De modulerte avgivelser fra de enkelte følerelementer blir så summert for derved å bibeholde følerelementenes adresseinformasjon. Følerinformasjonen er således tidsdelt multiplekset for hver av de forskjellige rekkefrekvenser. ;ODM'enes og OAM'enes generiske aksjon kan forklares på følgende måte. Den innled-ningsvise pulsede bølgeform av de fire kromatiske signaler med ulik frekvens kobles til ODM'ene slik at hvert forskjellig frekvenssignal blir suksessivt strippet fra den innled-ningsvise puls ved hjelp av en respektiv ODM og ført til en respektiv rekke. Etter behandling ved hjelp av rekkene blir de forskjellige frekvenssignaler suksessivt lagt sammen i respektive OAM'er for å gjenoppbygge frekvensinnholdet i den innlednings-vise bølgeform. ;Det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til den spesielle sekvens av ODM'er og OAM'er som er vist i fig. 1, og andre arrangementer vil bli beskrevet nedenfor. ;Et alternativt eksempel på den fiberoptiske følerenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 4. Den fiberoptiske følerenhet omfatter en kilde for flere forskjellige, hovedsakelig monokromatiske signaler betegnet Xv X2, X3og X4. Det er sørget for fire individuelle monokromatiske lyskilder 1, 2, 3, 4. I tillegg er det fire optiske attenuatorer 5, 6, 7, 8, en bølgelengdemultiplekser 9, en pulsgenerator 10, en første erbiumdopet fiberforsterker (EDFA) 11, en optisk fiber 12, fire optiske sett ut-multipleksere (ODM) 13, 13", 13", 13'", fire følerrekker 14, 14', 14", 14"', fire optiske sett inn-multipleksere (OAM) 15, 15', 15", 15'", en andre EDFA 16, en tredje EDFA 17, en bølgelengdedemultiplekser 18, fire båndpassfiltre 19, 20, 21, 22, fire detektorer 23, 24, 25, 26 og et utspørrende system 27. ;Signalene genereres og sendes til inngangen for en optisk sett ut-multiplekser (ODM) 13, slik som tidligere beskrevet med henvisning til fig. 1. ;Ett av de monokromatiske signaler, nemlig A. 1; overføres gjennom en første utgang for ODM'en 13 til inngangen for en følerrekke 14. Det monokromatiske signal X±overfør-es gjennom rekken 14 til de enkelte følerelementer (ikke vist). Følerelementene modulerer signalene og de modulerte A,x-signaler overføres via en utgang for rekken 14 til en første inngang for OAM'en 15. De øvrige signaler ( X2, X3, X4) sendes gjennom en andre utgang for ODM'en 13 inn i inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM 13'. ;ODM'en 13' er slik avstemt at ett av de monokromatiske signaler (A,2) overføres via en av dens utganger til inngangen for følerrekken 14', mens de øvrige signaler (de umodulerte X3og A4) sendes via en andre utgang til inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM 14". De monokromatiske signaler ( X2) moduleres av følerelement-ene (ikke vist) i følerrekken 14' og de modulerte signaler sendes via en utgang for rekken 14' til en første inngang for OAM'en 15'. Pa en måte som samsvarer med den tidligere beskrevne, moduleres X3- og A4-signalene av følerelementene i henholdsvis følerrekken 14" og 14"' og sendes via utgangene for henholdsvis rekken 14" og 14'" til en første inngang for hver av de respektive OAM'er 15" og 15"'. ;Det modulerte X4-signal overføres via en utgang for OAM'en 15'" til en andre inngang for OAM'en 15" som sender de modulerte X3- og X4-signaler via en utgang til en andre inngang for OAM'en 15'. OAM'en 15' overfører de signaler som faller inn på dens innganger (dvs. de modulerte X2-, X3- og X4-signaler) gjennom en utgang til en andre inngang for OAM'en 15. OAM'en 15 setter på ny disse signaler sammen med signalet som faller inn på den første inngang (det modulerte X^. På denne delrekkes utgangs-punkt er alle de modulerte signaler fra alle delenhetsrekkene satt sammen på ny. De rekombinerte signaler blir så overført til inngangen for den andre EDFA 16. Disse signaler sendes så til detektorene 23, 24, 25, 26 og oppløses (eller identifiseres) av det utspørrende system 27, slik som tidligere beskrevet i sammenheng med fig. 1. ;Sammenlignet med utførelsen vist i fig. 1 reduserer denne spesielle utførelse effektivt krysstale mellom signaler som har samme bølgelengde. Dette er oppnådd ved å adskille det signal som "felles ut" ved en avgivelse fra ODM'en (f.eks. X{) fra ethvert signal som har samme bølgelengde og som overføres ved en annen avgivelse fra den samme ODM. Skade på den optiske fiber i enheten vist i fig. 4 mellom hvilke som helst to delenheter (eller innen en delenhet) vil ikke føre til tap av alle signaler. For eksempel vil skade på den optiske fiber mellom ODM'ene 13' og 13" (fremoverfiberen) hindre overføring av signaler til følerrekkene 14" og 14"', men ikke til 14 og 14'. Likeledes vil skade på den optiske fiber mellom OAM'ene 15' og 15" (returfiberen) bare hindre overføring av signaler fra følerrekkene 14" og 14'" til detektorene 23, 24, 25, 26. I den konfigurasjon som er vist i fig. 4 vil de optiske baner for de forskjellige monokromatiske signaler være ulike. ;Alternativt kan et arrangement, slik som det vist i fig. 5, brukes i den hensikt å gjøre forskjellen mellom de optiske baner for de forskjellige monokromatiske signaler så liten som mulig. Den optiske bane bestemmes i stor grad av komponenter med høyt innskuddstap som et signal sendes igjennom, heller enn lengden av den optiske fiber, og skal ikke forveksles med den optisk banelengde, som er et signals fluktdistanse. Oppfinnelsen baserer seg på at signaler har noe forskjellige banelengder, i den hensikt at signaler fra enkeltvise følerelementer kan oppløses (eller identifiseres). Den fiberoptiske følerenhet omfatter en kilde for flere forskjellige, hovedsakelig monokromatiske signaler kltk2, k3og k4frembragt av fire enkeltvise monokromatiske lyskilder 1, 2, 3, 4. Det er også sørget for fire optiske attenuatorer 5, 6, 7, 8, en bølgelengde-multiplekser 9, en pulsgenerator 10, en første erbiumdopet fiberforsterker (EDFA) 11, en optisk fiber 12, fire optiske sett ut-multipleksere (ODM) 13, 13', 13", 13"', fire følerrekker 14, 14', 14", 14"', fire optiske sett inn-multipleksere (OAM) 15, 15', 15", 15"', en andre EDFA 16 som kan blir fjernpumpet, en tredje EDFA 17, en bølgelengde-demultiplekser 18, fire båndpassfiltre 19, 20, 21, 22, fire detektorer 23, 24, 25, 26 og et utspørrende system 27. Signalene sendes til inngangen for en optisk sett ut-multiplekser (ODM) 13, slik som tidligere beskrevet i sammenheng med fig. 1. Ett av de monokromatiske signaler, nemlig kv overføres gjennom en første utgang for ODM'en 13 til inngangen for en følerrekke 14. De monokromatiske signaler ( k±) overføres gjennom rekken 14 til de enkelte følerelementer (ikke vist). Følerelement-ene modulerer signalene og de modulerte signaler overføres via en utgang for rekken 14 til en inngang for OAM'en 15. De modulerte A^-signaler overføres via utgangen for OAM'en 15 til en første inngang for OAM'en 15'." ;De øvrige signaler ( k2, k3, k4) sendes gjennqm en andre utgang for ODM'en 13 inn i inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM 13'. ODM'en 13' er slik avstemt at ett av de monokromatiske signaler ( k2) overføres via en første utgang for ODM'en 13' til inngangen for følerekken 14', mens de øvrige signaler (de umodulerte k3og kA) sendes via en andre utgang til inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM'en 13". De monokromatiske signaler { k2) moduleres av følerelementene (ikke vist) i følerrekken 14' og de modulerte signaler overføres via en utgang for rekken 14' til en andre inngang for OAM'en 15'. OAM'en 15' setter sammen de modulerte A.x- og k2-signaler og overfører dem via en utgang til en første inngang for OAM'en 15". ODM'en 13" er slik avstemt at ett av de monokromatiske signaler (A,3) overføres via en første inngang for ODM'en 13" til inngangen for følerrekken 14", mens de gjenværende signaler (det umodulerte k4) sendes via en andre utgang for ODM'en 13" til inngangen for den neste ODM i rekken, dvs. ODM'en 13"'. De monokromatiske signaler (A3) moduleres av følerelementene (ikke vist) i følerrekken 14" og de modulerte signaler overføres via en utgang for rekken 14" til en andre inngang for OAM'en 15". OAM'en 15" setter sammen signalene som faller inn på den første inngang (de modulerte k±-og A2-signaler) med dem som faller inn på den andre inngang (modulerte A3-signaler) og overfører dem via en utgang til en første inngang for OAM'en 15"'. ODM'en 13"' er slik avstemt at ett av de monokromatiske signaler (X4) overføres via en første utgang for ODM'en 13"' til inngangen for følerrekken 14'". De monokromatiske signaler (A,4) moduleres av følerelementene (ikke vist) i følerrekken 14'" og de modulerte signaler overføres via en utgang for rekken 14'" til en andre inngang for OAM'en 15"'. ;OAM'en 15"' setter sammen de signaler som faller inn på dens innganger (de modulerte kx, \ 2i *3°9 ^4)°9overfører dem via en utgang, dvs. delenhetens utgang, til inngangen for den andre EDFA 16. Signalene overføres til detektorene 23, 24, 25, 26 og oppløses av det utspørrende system 27, slik som tidligere beskrevet i sammenheng med fig. 1.

Denne utførelse gjør forskjellen mellom de forskjellige monokromatiske signalers optiske baner så liten som mulig. Den reduserer også effektivt krysstale mellom signaler som har samme bølgelengde sammenlignet med utførelsen vist i fig. 1. Dette er oppnådd ved å adskille det signal som "felles ut" ved en avgivelse fra ODM'en (f.eks. X{) fra ethvert signal som har samme bølgelengde og som overføres til den andre utgang for den samme ODM.

I tillegg til trykk kan en sådan fiberoptisk følerenhet brukes for blant annet å avføle forskyvning, akselerasjon, påkjenning, temperatur, elektriske felt og magnetfelt, samt seismisk aktivitet. Det følerelement som benyttes, velges ut i avhengighet av den parameter som skal avføles. ODM'er og OAM'er kan frembringes som integrerte optiske sett inn/sett ut-multipleksere (OADM). Bruk av OADM'er i en sådan fiberoptisk følerenhet muliggjør bruk av meget tettpakkede signaler (idet avstanden mellom signalbølgelengdene er mindre enn 1,6 nm og kan være så liten som 0,8 nm). OADM'er er meget lette, hvilket senker enhetens vekt. EDFA'en 16 er fordelaktig siden den er meget lett og gir betraktelig optisk forsterkn i ngsg rad når den plasseres nær en følerrekke.

Det vil forstås at den samlede virkning av de enkelte frekvenskilder, slik som adskilte monokromatiske lasere 1 - 4 og bølgelengdemultiplekseren 9, er å frembringe en kilde med det nødvendige antall (fire i dette tilfelle) forskjellige frekvenser. Det vil forstås at dette kan erstattes med et hvilket som helst annet tilsvarende arrangement som vil ligge innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse. Et tilsvarende arrangement kan f.eks. omfatte en laser med fordelt tilbakekobling, hvilket utgjør en kompakt, eneste kilde for lys som er istand til å generere diverse monokromatiske signaler med ulik frekvens inn i en optisk fiber og være istand til å overføre dem via denne fiber til en rekkes delenheter uten behov for en bølgelengdemultiplekser 9.

Det vil lett forstås av fagfolk på området at det er mulig å utelate visse optiske komponenter (OAM'er og ODM'er) og fortsatt oppnå en følerenhet som virker i samsvar med foreliggende oppfinnelse. For eksempel behøver det i utførelsen vist i fig. 4 ikke være behov for å ta med ODM 13 '" og OAM 15'". Dersom ODM'en 13'" utelates, kan utgangen for ODM'en 13" forbindes direkte med en inngang for følerrekken 14'". Dersom OAM'en 15'" utelates, kan likeledes utgangen for følerrekken 14'" forbindes med en andre inngang for OAM'en 15". Dette vil minske antallet nødvendige optiske komponenter og således senke systemets vekt og pris.

I utførelsen vist i fig. 5 behøver det ikke være behov for å innlemme den ene av eller både ODM'en 13"' og OAM'en 15. Dersom OAM'en 13'" utelates, kan utgangen for

ODM'en 13" forbindes direkte med en utgang for følerrekken 14"'. Dersom OAM'en 15 skulle utelates, ville likeledes utgangen for følerrekken 14 bli forbundet med den andre inngang for OAM'en 15'. Dette vil minske antallet nødvendige optiske komponenter og således senke systemets vekt og pris. Den felles optiske bane ville imidlertid gå tapt siden k±- og/eller A.4-signalene ville ha vandret gjennom én færre optisk komponent enn de andre signaler.

Fig. 6 viser en skjematisk representasjon av et eksperimentelt arrangement av en fiberoptisk følerenhet som brukes for å bekrefte ytelsen for den fiberoptiske følerenhet foreslått i fig. 1. De likt nummererte komponenter og enheten arbeider hovedsakelig på den måte som er beskrevet med hensyn til fig. 1. Det eksperimentelle arrangement omfatter en kilde for tre forskjellige, hovedsakelig monokromatiske signaler (betegnet kv k2og k3på henholdsvis 1551,68 nm, 1553,36 nm og 1554,93 nm), av hvilket to { k1 og k2) utnyttes aktivt i eksperimentet. Kilden består av tre separate laserhulrom 1, 2, 3 med erbium(Er)-dopede fibre spleiset i serie med sine komposittutganger kv k2og A,3 ført inn i en lengde av Er-dopet fiber for forsterkning. Isolatorer reduserer forsterkerstøy som passerer gjennom laserne 1, 2, 3. Kilden pumpes med en eneste halvlederpumpekilde på 100 mW ved 1480 nm og frembringer en singel lengdemodus og singel polariseringsmodus med en effekt pr. bølgelengde på omtrent 2 dBm med et optisk signal/støy-forhold som er større enn 40 dB.

Avgivelsene fra laserne 1, 2, 3 føres inn gjennom en optisk fiber 12 til en banebalanse-enhet 45 som omfatter to akusto/optiske modulatorer (AOM'er) 46, 46' og en forhalerspole 47. Hver AOM 46, 46' modulerer både Xi: og X2-\ ys for å frembringe pulser. Forhalerspolen 47 forsinker avgivelsen fra en av AOM'ene 46, 46' i forhold til den annen med et tidsrom som er lik to ganger overføringstiden i følerenheten 14 eller 14'. Videre virker hver AOM 46, 46' som en frekvensforskyver. Ved å drive AOM'en med en spesiell støtvis sinusform, blir således følerelementene (ikke vist) i en følerenhet effektivt utspurt ved hjelp av to lyspulser som er frekvensforskjøvet og adskilt i tid med en periode innstilt til to ganger overføringstiden i følerenheten 14 eller 14'. Denne arkitektur har den fordel at den effektive baneubalanse i hver av følerelement-ene (ikke vist) blir så liten som mulig, hvilket således drastisk reduserer støyen i systemet. De pulser som sendes fra banebalanseenheten 45 blir så forsterket av en effektforsterker 11 med erbiumdopet fiber. Forsterkeren 11, banebalanseenheten 45, pumper 44, 44' og lasere 1, 2, 3 befinner seg alle ved det som vil være den tørre ende av enheten.

De forsterkede pulser blir så overført via et langt stykke optisk fiber 12 til en optisk sett ut-multiplekser (ODM) 13, som i dette tilfelle er en ODM fra JDS Fitel, Inc., basert på et interferensfilter. ODM'en 13 får lys med bølgelengden X. 1 til å bli overført til en følerrekke 14, mens lys med aldre bølgelengder (i dette tilfelle X2og X3) skal overføres til inngangen for en optisk sett inn-multiplekser (OAM) 15, som også er en JDS Fitel-enhet. OAM'en 15 setter sammen X2- og X3-lys som faller inn på den ene inngang for OAM'en med de modifiserte signaler av X1-lys fra følerrekken 14. Avgivelsen fra OAM'en 15 overføres til inngangen for en optisk sett inn/sett ut-multiplekser (OADM) 48 basert på et Mach-Zehnder interferometer med Bragg-gittervirkning. OADM'en 48 får lys med bølgelengden X2til å bli overført til en følerrekke 14' via en forhalerspole 47' som brukes for å minske krysstale. De modifiserte signaler fra følerrekken 14' settes sammen med signaler med andre bølgelengder ved hjelp av "sett inn"-funksjon-en i OADM'en 48. I motsetning til en JDS Fitel-enhet fremskaffer Mach-Zehnder-utstyret sett ut- og sett inn-komponentene i en eneste enhet. En beskrivelse av de mekanismer som fører til krysstale mellom kanaler og innenfor en kanal er nærmere drøftet nedenfor.

I den hensikt å minske de optiske tap mellom vanlige fiberoptiske "pigtails" hos "sett ut"- og "sett inn"-komponenter (13, 15, 48) og en fiber med høy numerisk åpning (IMA) som brukes i følerrekkene 14 og 14', ble modustilpassede skjøter (ikke vist) plassert mellom de relevante deler av optisk fiber. Sådanne skjøter frembringes ved å utnytte en "fetende" (fattening) teknikk som lar fibre med ulike diametre og forskjellige NA'er bli spleiset sammen med skjøtetap på mindre.enn 0,2 dB.

Følerrekkene 14 og 14' består av henholdsvis åtte og fire følerelementer (ikke vist). Hvert følerelement har en spole av fiber viklet omkring en luftforet dor, hvilket gir en føler med høy følsomhet (typisk 0,5 rad/Pa) og fornuftig båndbredde (i overkant av 3 kHz). Spolene skjøtes serielt sammen og skilles med en enveiskobler med et reflek-sjonsspeil festet til den ene port. Koblerens annen port er indekstilpasset, slik at refleksjon skjer bare i den ene retning, hvilket sikrer at flerveisrefleksjoner undertrykkes. Den optiske effekt mottatt fra hvert følerelement utlignes ved å tilpasse hver koblers koblingsforhold. Lyspulsene fra AOM'ene 46, 46' genereres slik som nevnt ovenfor, slik at det returnerte optiske signal fra hvert følerelement inneholder en overlapping av de to pulser når den ene er blitt reflektert fra refleksjonsspeilet, for således å utgjøre referansesignalet, mens det andre har vandret til følerelementet og tilbake.

Følerrekkene 14, 14' og de tilhørende "sett ut"- og "sett inn"-komponenter (13, 15, 48) befinner seg i det som vil være enhetens våte ende.

Avgivelsen fra OADM'en 48 ble overført til en forforsterker 17 pumpet ved hjelp av en pumpe 49 på 980 nm. Etter overføring via den optiske fiber til den tørre ende ble lyset filtrert ved hjelp av et avstembart optisk filter 50. Avgivelsen fra filteret 50 ble så overført til en fotodiode-detektor 23. Utgangssignalet fra detektoren 23 ble overført til et utspørrende system 27 som utnytter heterodyn påvisning for demultipleksing og demodulering, for å trekke ut de akustiske signaler.

Det eksperimentelle arrangement ble analysert teoretisk og eksperimentelt med hensyn til støykilder.

Innen enheten foreligger det diverse sannsynlige kilder for krysstale, slik som krysstale i "sett inn"/"sett ut"-komponentene og krysstale ved detektoren 23. Krysstalen i "sett inn"/"sett ut"-komponentene kan ha to former, dvs. krysstale innenfor en kanal og krysstale mellom signaler fra forskjellige kanaler. Den sistnevnte form for krysstale innebærer overføring av uønsket lys (f.eks. X2 J tilfellet av følerrekken 14) inn i en gitt rekke. Dette anses ikke å være noe problem, siden styrken av sådanne uønskede signaler generelt er meget liten (en minste undertrykkelse på 51,8 dB for en sett ut-og sett inn-prosess for sådant uønsket lys).

Krysstale innenfor en kanal kan være mer alvorlig. Sådan krysstale innebærer interferens mellom signaler fra følerrekken og signaler med samme bølgelengde som har lekket gjennom "sett inn"- og "sett ut"-komponenter uten å passere gjennom føler-rekken. Sådan interferens kan være problematisk, men kan reduseres ved å sette inn forhalerspolen 47' mellom følerrekken 14' og OADM'en 48. Således ble såkalt intra-kanalkrysstale redusert for signalene fra rekken 14' sammenlignet med dem fra rekken 14.

En annen sannsynlig kilde for krysstale kan oppstå ved utilstrekkelig undertrykkelse av effekten i nabokanaler ved hjelp av det avstembare filter 50, siden dersom nabokanaler ikke blir tilstrekkelig undertrykket ved hjelp av filteret, vil heterodynsignalene fra naborekker bli påvist av fotodioden 23. Et scenario for det verste tilfelle ble simulert ved å sikre at hydrodynsignalene fra begge rekker ankommer fotodioden på det samme tidspunkt. Signalet mottatt av fotodioden besto av tre bølgelengder, dvs. Xv A2og A3, idet signaler med bølgelengde k1og A2bar tidsmultiplekset informasjon. Når det avstembare filter 50 midtstilles på k2, undertrykkes nabokanalen k±med 37 dB, hvilket tilsvarer 74 dB i det elektriske domene, mens A.2-signalet forblir kraftig.

I et operativt system vil det avstembare filter 50 bli erstattet med en bølgelengde-demultiplekser for å muliggjøre samtidig demultipleksing av alle kanalene. Nabokanal-isolasjonen bør være > 35 dB for å sikre rekke/rekke-krysstalenivåer på < -70 dB, hvilket lett vil kunne oppnås med dagens bølgelengdedemultiplekserteknikk. Dersom seksten bølgelengdekanaler skulle kombineres med rekkemoduler bestående av 32 TDM-følerelementer (i dette tilfelle hydrofonelementer) kunne et samlet antall på 512 hydrofoner utspørres gjennom et eneste fiberpar.

Dette eksperimentelle arrangement viser at en følerenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse muliggjør utspørring av et stort antall følerelementer. Reduksjonen i antallet komponenter og fibre som fordres i en rekke med denne arkitektur vil ha betraktelig betydning på den samlede rekkepris og vil i vesentlig grad redusere kompleksiteten ved fibertelemetri sammenlignet med en like stor rekke basert bare på

TDM.

Claims

1. Fiberoptisk følerenhet som omfatter: a) en kilde (1, 2, 3, 4) for flere hovedsakelig monokromatiske signaler med forskjellig frekvens, en bølgelengdemultiplekser (WM) (9) innrettet for å multiplekse de monokromatiske signaler, og en bølgelengdedemultiplekser (WDM) (18), b) en modulator (10) forbundet med bølgelengdemultiplekserens (WM) (9) utgang for å frembringe et utgangspulstog av de monokromatiske signaler, c) flere følerdelenheter forbundet med modulatorens utgang, idet hver delenhet omfatter en optisk sett ut-multiplekser (ODM) (13), en følerrekke (14) som består av flere følerelementer og en optisk sett inn-multiplekser (OAM) (15), idet ODM'ene er slik anordnet at et pulstog av monokromatiske signalpulser med en eneste frekvens tilføres inngangen for hver enkelt følerrekke, mens et optisk forhalerutstyr er slik anordnet at hver signalpuls blir suksessivt forsinket før den forbindes med de respektive følerelementer i følerrekken, slik at hvert følerelement i følerrekken frembringer et forskjellig tidsforsinket signal på sin utgang, idet hvert signal er modulert av vedkommende følerelement, og hvor OAM'ene er anordnet for på en delenhets utgang å frembringe rekombinerte, modulerte, tidsforsinkedé følersignalutgangspulser, idet WDM'en (18) har en inngang forbundet med delenhetens utgang og har flere utganger, idet WDM'en separerer signalene slik at hvert av de monokromatiske signaler med forskjellig frekvens overføres til en respektiv utgang for WDM'en, d) flere detektorer (23, 24, 25, 26), idet hver detektor har en inngang forbundet for å motta en respektiv avgivelse fra WDM'en (18) og på en utgang derfra å frembringe et signal tilsvarende en respektiv frekvens blant de modulerte monokromatiske signaler, og e) et utspørrende system (27) som har flere innganger slik forbundet at hver inngang mottar utgangssignalet fra en respektiv detektor, idet det utspørrende system og de tilhørende følerrekker er slik anordnet at dataene fra hvert følerelement kan oppløses.

2. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 1, og hvor enheten er slik anordnet at komponenter med høyt innskuddstap, gjennom hver av hvilke de monokromatiske signaler passerer, er hovedsakelig like.

3. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 1 eller 2, og hvor enheten er slik anordnet at et signal ved en frekvens som er blitt modulert ved hjelp av følerrekken, skilles ut fra de øvrige signaler ved ulike frekvenser overført gjennom ODM'en, slik at det mellom signaler med samme bølgelengde blir så liten krysstale som mulig.

4. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av de foregående krav, og hvor delenhetene er koblet i serie og en andre utgang for hver ODM (13) i en delenhet er forbundet med en andre inngang for OAM'en (15) i delenheten, slik at modulerte monokromatiske signaler ved en første frekvens, som faller inn på den første inngang for OAM'en, settes sammen med de øvrige signaler ved ulike frekvenser som faller inn på den andre inngang for OAM'en, mens de sammensatte signaler ved dennes utgang ledes til inngangen for ODM'en i den neste delenhet.

5. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 1 eller 3, og hvor delenhetene er koblet i serie og en andre utgang for hver ODM (13) i en delenhet er forbundet med den neste tilgjengelige ODM (13<1>) i den neste tilgjengelige delenhet, mens en andre inngang for OAM'en (15) i delenheten er forbundet med utgangen for OAM'en (15') i den neste tilgjengelige delenhet, slik at signaler ved utgangen for OAM'en i den neste tilgjengelige delenhet overføres til den andre inngang for OAM'en i delenheten.

6. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 3, og hvor delenhetene er koblet sammen i serie og den andre utgang for ODM'en (13') i en delenhet er forbundet med inngangen for den neste tilgjengelige ODM (13") i den neste tilgjengelige delenhet, mens den andre inngang for den tilsvarende OAM (15') i delenheten er forbundet med utgangen for den forutgående tilgjengelige OAM (15) i den forutgående tilgjengelige delenhet, slik at sammensatte signaler fra OAM'en (15) i den forutgående tilgjengelige delenhet og signalene fra den tilsvarende delenhetrekke avgis til den andre inngang for den neste tilgjengelige OAM (15") i den neste tilgjengelig delenhet.

7. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 6, og hvor følerelementene utnyttes for å avføle temperatur, trykk, påkjenning, elektrisk felt, magnetfelt, forskyvning eller akselerasjon.

8. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 7, og hvor hver optisk sett inn-multiplekser omfatter et interferensfilter og et Bragg-gitter innebygd i fiber.

9. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 8, og hvor hver optisk sett ut-multiplekser omfatter et interferensfilter og et Bragg-gitter innebygd i fiber.

10. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 9, og hvor kilden for mengden av ulike frekvenssignaler er en polykromatisk lyskilde.

11. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 10, og hvor den polykromatiske lyskilde er en fiberlaserlyskilde.

12. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 9, og hvor kilden for mengden av ulike frekvenssignaler er flere monokromatiske lyskilder og en bølgelengdemultiplekser.

13. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 12, og hvor forsterkere er anodnet for å avveie eller forhøye effekten i de monokromatiske signaler.

14. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 13,"og hvor i det minste en av forsterkerne omfatter en forsterker med erbium-dopet fiber.

15. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 14, og hvor enhet også omfatter båndpassfiltre, idet filtrene er slik anordnet at det mellom nabodetektorer blir så liten krysstale som mulig.

16. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 15, og hvor følerelementene i hver rekke (14) er ordnet i rader og inngangen for hver følerrekke er forbundet slik at det riktige monokromatiske signal overføres til splitterinngangen for en optisk splitter/rekombinator (29) som har flere utganger, slik at det monokromatiske signal overføres til hver av nevnte utganger, idet hver utgang er forbundet med en rad av følerelementer ved hjelp av en optisk fiber, hvoretter de monokromatiske signaler etter modulasjon ved hjelp av følerelementene, overføres til rekombinatorinngangene for den optiske splitter/rekombinator (29) via den optiske fiber og de på ny sammensatte monokromatiske signaler overføres så til inngangen for OAM'en (15).

17. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 16, og hvor de optiske fibre har en rekke spredte optiske koblere som hver enkelt er forbundet med suksessive følere i de respektive rader.

18. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 17, og hvor enheten brukes for å avføle trykk og i det minste ett følerelement omfatter en lengde av en optisk fiber (39) med en reflekterende ende (43), idet fiberen er viklet på en ettergivende dor

19. Fiberoptisk følerenhet som angitt i krav 18, og hvor doren er dekket med skum-gummi (38) for å gi de fiberoptiske viklinger en effektiv luftforing.

20. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 19, og hvor hver detektor er en InGaAs-detektor med en transimpedansforsterker.

21. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 20, og hvor enheten omfatter attenuatorer som er anordnet for å oppnå vesentlig effektutjevning i signalene mottatt av detektorene.

22. Fiberoptisk følerenhet som angitt i et av kravene 1 - 21, og hvor det utspørrende system utnytter enten homodyne eller heterodyne teknikker.