TWI486615B - 量測裝置及其光學元件與其操作方法 - Google Patents

Description

量測裝置及其光學元件與其操作方法

本揭露是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種量測裝置及其光學元件與其操作方法。

綠色能源是永續發展之重要議題，而風能是其中很大的一個項目。由於風場開發投入資本龐大，如何快速有效的評估、尋找合適的場址是首要重點。在風場評估中所量測的真實風速是重要參考數據。現有趨勢是以都卜勒光達(Doppler Lidar)取代傳統測風塔。在地面的都卜勒光達可以遠距遙測數十至數百公尺高度處的風場(即量測目標)。

傳統光達在雷射源端使用自由空間(free space)光路。自由空間光路架設符合直覺，理論上幾無傳遞損失，而且使用透鏡或反射鏡可以很容易保持相位波前。因此，自由空間光路被廣為應用於實驗室中的光達設計。然而，自由空間光路應用於戶外量測設備(光達)有許多缺點。在戶外(特別是海上的惡劣環境) 對於一個採用自由空間光路的光學系統是很嚴苛的考驗。例如，自由空間光路中的構件會面臨機械性能的問題(如熱變形、震動位移等機械問題而導致光軸偏移)。為求系統最大效益，組裝傳統光達時，雷射源、鏡面/透鏡、分光片、望遠鏡、濾光片以及光檢知器等眾多元件必須逐一進行光軸校準，並緊固於一光學平面上。外部環境(例如外部不均勻的導熱、震動或是其他不利因素)皆可能會使光軸發生偏移，導致光學效益降低甚或無法運作。

再者，在進行元件更換或維修時，傳統光達因為採用自由空間光路而需重行校準。例如，在雷射源更換後，必須在實驗室環境中重行校準光軸，而無法於工作現地進行光軸校準。另一方面，為避免外部環境因素的影響，一般光達必須封罩系統。然而，光達內部會因元件內反射，在自由空間光路中漫射形成干擾雜光(stray light)，嚴重影響訊噪比。自由空間光路亦會限制系統空間配置。由於自由空間光路有一定之傳遞順序，自由空間架構會限制主要元件之配置順序。當元件另需安排導熱、電路甚至重心配置時皆會造成影響。

再者，原始雷射光源會因為發熱產生熱飄移現象。例如，在雷射腔的溫度係數為9.1×10^-6 /℃，且雷射光波長為635 nm的條件下，外界溫度變化將造成雷射共振頻率飄移4.1 GHz/℃。相較於所欲量測風速的都卜勒效益(即量測訊號的頻率偏移量)通常極微小(例如約M Hz)。很明顯地，雷射光源的頻率飄移量將遠大於量測目標所造成的頻率偏移量。雷射光源的頻率飄移明顯為主 要誤差源。如果能發展特定元件簡化內部架構、減少量測誤差，對於光達之應用會是一個很有用的技術。

本揭露提供一種量測裝置及其光學元件與其操作方法，以三組光纖分光部組成三向光纖架構，以光纖連接光源端、發射/接收端與光量測端。

本揭露的一種光學元件，包括第一分光部、第二分光部、第三分光部、第一光纖(fiber)、第二光纖以及第三光纖。第一分光部具有光源端、第一分光端與第二分光端。第二分光部具有收發端、第三分光端與第四分光端。第三分光部具有量測端、第五分光端與第六分光端。第一光纖配置於第二分光端與第三分光端之間，其中從該光源端經由該第二分光端、該第一光纖與該第三分光端至該收發端形成第一光路徑。第二光纖配置於該第四分光端與該第六分光端之間，其中從該收發端經由該第四分光端、該第二光纖與該第六分光端至該量測端形成一第二光路徑。第三光纖配置於該第一分光端與該第五分光端之間，其中從該光源端經由該第一分光端、該第三光纖與該第五分光端至該量測端形成第三光路徑。

本揭露的一種量測裝置，包括光學元件、光源電路、透鏡組以及光檢知電路。光學元件包括第一分光部、第二分光部、第三分光部、第一光纖、第二光纖以及第三光纖。第一光纖耦接 於第一分光部與第二分光部之間以提供一第一光路徑。第二光纖耦接於第二分光部與第三分光部之間以提供第二光路徑。第三光纖耦接於第一分光部與第二分光部之間以提供第三光路徑。光源電路耦接至第一分光部的光源端以提供第一光束，其中該第一光束被分束至該第一光路徑與該第三光路徑。透鏡組耦接至第二分光部的收發端，其中第一光路徑的第一光束通過該收發端與該透鏡組投射至量測目標，以及該透鏡組將該量測目標的第二光束通過該收發端傳送至第二光路徑。光檢知電路耦接至第三分光部的量測端，其中該光檢知電路通過該量測端偵檢第三光路徑的第一光束，以及通過該量測端偵檢第二光路徑的第二光束。

本揭露的一種量測裝置的操作方法，包括：提供一光學元件，其包括第一分光部、第二分光部、第三分光部、第一光纖、第二光纖以及第三光纖，其中該第一光纖耦接於該第一分光部與該第二分光部之間以提供第一光路徑，該第二光纖耦接於該第二分光部與該第三分光部之間以提供第二光路徑，而該第三光纖耦接於該第一分光部與該第二分光部之間以提供第三光路徑；提供第一光束至該第一分光部的光源端；由該第一分光部將該第一光束分束至該第一光路徑與該第三光路徑；將該第一光路徑的該第一光束通過該第二分光部的收發端投射至量測目標；由該收發端將該量測目標的第二光束傳送至該第二光路徑；通過該第三分光部的量測端偵檢該第三光路徑的該第一光束，以獲得參考訊號；以及通過該量測端偵檢該第二光路徑的該第二光束，以獲得量測 訊號。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧量測目標

100‧‧‧量測裝置

110‧‧‧光學元件

111‧‧‧第一分光部

112‧‧‧第二分光部

113‧‧‧第三分光部

114‧‧‧第一光纖

115‧‧‧第二光纖

116‧‧‧第三光纖

117‧‧‧衰減器

120‧‧‧光源電路

130‧‧‧透鏡組

140‧‧‧光檢知電路

150‧‧‧處理電路

200‧‧‧光纖合束器

圖1是依照本揭露的實施例說明一種量測裝置的功能方塊示意圖。

圖2是依照本揭露的實施例說明一種光纖合束器的功能方塊示意圖。

圖3是依照本揭露的實施例說明圖1所示量測裝置的應用情境示意圖。

圖4是依照本揭露另一實施例說明一種量測裝置的功能方塊示意圖。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似 部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

本揭露實施例以三組光纖分光器組成三向光纖架構。採用光纖的光學元件不會因為局部的元件位移而影響量測程序，且對於熱變形、震動位移幾乎沒有影響，也可以不需設置一堅固平面。元件維護或更換時，僅是光纖端子連結，沒有光軸的問題，因此無須再進行調校。雷射只於光纖中傳遞，因此外部光線不會進入光纖，光學部分沒有內反射訊號干擾。元件配置也不受限制，在公尺級範圍內光波延遲變化幾乎無須考慮，有助於整體系統之安排。量測裝置可以利用原始光源作為參考訊號，以便校正量測訊號中關於原始光源之頻率飄移成份，同時簡化系統之整合與維修難度。

圖1是依照本揭露的實施例說明一種量測裝置100的功能方塊示意圖。量測裝置100包括光學元件110、光源電路120、透鏡組130以及光檢知電路140。光學元件110包括第一分光部111、第二分光部112、第三分光部113、第一光纖(fiber)114、第二光纖115以及第三光纖116。第一光纖114、第二光纖115及/或第三光纖116可以是任何形式的光纖，例如玻璃光纖、塑膠光纖或是其他光纖。第一分光部111的第一分光端與第二分光端分別耦接第三光纖116的第一端與第一光纖114的第一端。第二分光部112的第三分光端與第四分光端分別耦接第一光纖114的第二端與第二光纖115的第一端。第三分光部113的第五分光端與 第六分光端分別耦接第二光纖115的第二端與第三光纖116的第二端。第一光纖114耦接於第一分光部111與第二分光部112之間，以提供第一光路徑。第二光纖115耦接於第二分光部112與第三分光部113之間，以提供第二光路徑。第三光纖116耦接於第一分光部111與第三分光部113之間，以提供第三光路徑。

光源電路120耦接至第一分光部111的光源端，以提供第一光束(例如雷射光束)。第一分光部111包括分光器(beam splitter)或光纖合束器(Fiber Combiner)，以便將該光源端的光束分束至該第一分光端與該第二分光端。因此，光源電路120所提供的第一光束被第一分光部111分束至第一光纖114所提供的第一光路徑與第三光纖116所提供的第三光路徑。

透鏡組130耦接至第二分光部112的收發端。第二分光部112包括分光器或光纖合束器，以便將該第三分光端的第一光束傳輸至該收發端，以及將該收發端的第二光束傳輸至該第四分光端。因此，第一光纖114所提供第一光路徑的第一光束(即光源電路120所產生的光束)可以通過第二分光部112的收發端與透鏡組130投射至量測目標10。照射至量測目標10的光束會反射至透鏡組130而成為第二光束。透鏡組130將量測目標10的第二光束通過第二分光部112的收發端傳送至第二光纖115所提供的第二光路徑。在本實施例中，從第二分光部112的收發端投射至量測目標10的第一光束，與從量測目標10照射至第二分光部112的收發端的第二光束，二者共用同一光路，但本揭露不以此為限。

光檢知電路140耦接至第三分光部113的量測端。第三分光部113包括分光器或光纖合束器，以便將該第五分光端的第一光束傳輸至該量測端，以及將該第六分光端的一第二光束傳輸至該量測端。因此，光檢知電路140可以通過第三分光部113的量測端偵檢第三光纖116所提供第三光路徑的第一光束(即光源電路120所產生的光束)，以獲得參考訊號。光檢知電路140可以將此參考訊號傳送給處理電路150。另一方面，光檢知電路140可以通過第三分光部113的量測端偵檢第二光纖115所提供第二光路徑的第二光束(即量測目標10所反射的光束)，以獲得量測訊號。光檢知電路140可以將此量測訊號傳送給處理電路150。利用從原始光源所獲得的參考訊號，處理電路150可以校正所述量測訊號中關於原始光源之頻率飄移成份。

光檢知電路140與第三分光部113之間可以選擇性地配置抗反射層(例如是有機抗反射層或無機抗反射層)。所述有機抗反射層可以是FPI(fluorinated polyimide)、PAE(polyarylene ether)或是其他抗反射層。另外，光檢知電路140與處理電路150在其他實施例中可能會被合并成同一個積體電路。因此，在所述其他實施例中，光檢知電路140可以依照該參考訊號校正該量測訊號，以及計算量測結果。

依據都卜勒效應，照射至量測目標10的光束與從量測目標10反射的光束，二者的頻率偏移量是相關於量測目標10速度與/或方向。因此，處理電路150可以依據校正後的量測訊號而計 算出量測目標10速度與/或方向。上述量測目標10可以是任何物質或物體，例如固體或流體等。例如，量測目標10可以是風場，則量測裝置100可以量測風場的流速與/或方向。以雷射進行遠距都卜勒光達訊號量測時，雷射源(即光源電路120)之頻率飄移會影響量測之準確度。無論是觀測干涉拍頻或是以光學分頻，原始頻率之飄移會與都卜勒頻移混雜而無從分辨。本實施例所使用的光學元件110具有三向光纖架構，也就是以光纖連接雷射源(光源電路120)、發射/接收端(透鏡組130)與光檢知電路140。因此，光檢知電路140可以檢測原始光源作為參考訊號，以便監控雷射源之頻率飄移量。再者，本實施例所使用的光學元件110可以同時簡化系統之整合與維修難度。

上述第一分光部111、第二分光部112與第三分光部113可以用任何方式實現之。例如，在一些實施例中，第一分光部111可以用並束方式合併光纖114與光纖116，第二分光部112可以用並束方式合併光纖114與光纖115，第三分光部113可以用並束方式合併光纖115與光纖116。在另一些實施例中，第一分光部111可以用光纖融接方式合併光纖114與光纖116，第二分光部112可以用光纖融接方式合併光纖114與光纖115，第三分光部113可以用光纖融接方式合併光纖115與光纖116。在其他實施例中，第一分光部111、第二分光部112與/或第三分光部113可以用任何公知的分光器實現之。

圖2是依照本揭露的實施例說明一種光纖合束器200的 功能方塊示意圖。第一分光部111、第二分光部112與/或第三分光部113可以參照圖2所示光纖合束器200實現之。光纖合束器200是以並束方式合併兩條光纖，對光纖合束器200外之設備而言可以視為單一之數值口徑(Numerical aperture，N.A.)。

圖3是依照本揭露的實施例說明圖1所示量測裝置100的應用情境示意圖。於本實施例中，量測目標10可以是高空中的風場。量測裝置100可以設置在地面，以作為測風光達。當量測裝置100啟動量測程序時，雷射光束由雷射源(光源電路120)發出，且由第一分光部111進入光纖。光源電路120所產生的雷射光束在第一分光部111隨即被分束為兩部份，其中一部分雷射光束經由第一光纖114傳送至第二分光部112，以及另一部份雷射光束經由第三光纖116傳送至第三分光部113。第三光纖116的光束會先到達第三分光部113。傳送至第二分光部112的雷射光束經由透鏡組130(例如望遠鏡或其他物鏡)發射至量測目標10後，反射訊號光束會經由同一組光學系統(透鏡組130)回到第二分光部112，並經由第二光纖115傳送至第三分光部113。

同一個透鏡組130可以將光源電路120所產生的光束投射至高空中的風場，以及接收從高空中的風場所反射回來的光束。對於物鏡之光學系統而言，發射/接收為同一組光學系統，也就是照明與偵測共用同一光路，所接收的反射訊號可以最大化，並且可以免除照明光束與觀測視線交會角度之調整。由於發射與接收為同一光路(同一個透鏡組130)，因此回波強度只與距離與 反射量有關，可以進行穿透率、總含量(Total of Contain)等估算研究。

因此，光檢知電路140可以通過第三分光部113、第二光纖115與第二分光部112偵檢透鏡組130所接收到的光束(即高空中的風場所反射的光束)，以獲得量測訊號。對於光檢知電路140而言，來自第三光纖116的雷射源訊號與來自第二光纖115的量測訊號會在同一端點(第三分光部113)出現，只有時間上的先後分別。因此，光檢知電路140沒有操作上的量測差異(第一類誤差)。假設光源電路120發出的第一光束為脈衝波雷射，則透鏡組130所接收到的第二光束亦為脈衝波雷射。先後到達光檢知電路140之雷射光確定來自雷射源之同一個(exact)脈衝，差別只有第二個訊號(第二光束)帶有外部(量測目標10)的調制(attenuation)，因此第一個信號(第三光纖116的光束)可作為系統自校訊號，第二個訊號(第二光纖115的光束)是外部量測訊號。依照第三光纖116中的光束與第二光纖115中的光束，二者之間的頻率飄移(頻率差異)，量測裝置100可以計算出高空中的風場的風度與/或方向。

綜上所述，由於光源電路120、透鏡組130與光檢知電路140之間的光路徑不使用自由空間(free space)光路，因此在進行元件更換或維修時，光源電路120、透鏡組130與光檢知電路140之間的光路徑不需重行校準光軸。由於光源電路120、透鏡組130與光檢知電路140之間的光路徑使用光纖光路，因此不會因為局 部的元件位移而影響量測程序，且對於熱變形、震動位移幾乎沒有影響，也可以不需設置一堅固平面。由於光源電路120、透鏡組130與光檢知電路140之間的光路徑使用光纖光路，因此可以簡化系統之空間配置，增加空間配置彈性。由於光檢知電路140可以透過第三光纖116所提供第三光路徑偵檢光源電路120所產生的光束作為參考訊號，因此量測裝置100可以校正所述量測訊號中關於光源電路120之頻率飄移成份。

圖4是依照本揭露另一實施例說明一種量測裝置100的功能方塊示意圖。圖4所示實施例可以參照圖1至圖3的相關說明而類推之。與圖1所示實施例不同之處，在於圖4所示量測裝置100更包括衰減器117。衰減器117配置於第三光纖116所提供第三光路徑中。衰減器117可以衰減所述第三光路徑的光束。衰減器117可以用任何方式實現之。例如，衰減器117可以用光纖對位偏移方式衰減所述第三光路徑的光束。

一般而言，從高空中的風場所反射回來的光束訊號強度會小於光源電路120所產生原始光束的訊號強度。在擷取第三光纖116所提供參考訊號作為系統頻率飄移量監控時，若第三光纖116的參考訊號與第二光纖115的量測訊號二者訊號強度差異過大，則可利用衰減器117進行衰減動作(in-line-attenuator,ILA)。例用光纖對位偏移，在同調性(coherence)保持的前提下，本實施例中衰減器117可以線性調校範圍約50dB。

在另一實施例中，在前述兩路(第二光纖115與第三光 纖116)訊號強度需進行調整時，雷射源端(第一分光部111)可以採用不同分束比例之光纖，以調整第一光纖114與第三光纖116的訊號強度比例。以及/或是，發射與接收端(第二分光部112)可以採用不同分束比例之光纖，以調整第一光纖114與第二光纖115的訊號強度比例。

在其他實施例中，光源電路120發出的第一光束可以是連續波雷射，則透鏡組130所接收到的第二光束亦為連續波雷射。在使用連續波雷射時，兩路訊號(第二光纖115與第三光纖116的訊號)可直接進行干涉操作(例如Heterodyne干涉外插量測或是其他干涉操作)。干涉光強來自三項不同的貢獻，即直流項(常數項)、高頻項和拍頻項(低頻項)。在外插干涉中前兩者(即直流項與高頻項)可用濾波器濾去，只保留較低頻率的拍頻。關於干涉操作為公知技術，故不在此贅述。

綜上所述，本揭露諸實施例以三組光纖分光器組成三向光纖架構。利用原始光源作為參考訊號，量測裝置100可以監控雷射源之頻率飄移量。採用光纖的光學元件不會因為局部的元件位移而影響量測程序，且對於熱變形、震動位移幾乎沒有影響，也可以不需設置一堅固平面。元件維護或更換時，僅是光纖端子連結，沒有光軸的問題，因此無須再進行調校。光束(例如雷射)只於光纖中傳遞，因此外部光線不會進入光纖，光學部分沒有內反射訊號干擾。元件配置也不受限制，在公尺級範圍內光波延遲變化幾乎無須考慮，有助於整體系統之安排。因此，量測裝置100 同時簡化系統之整合與維修難度。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧量測目標

100‧‧‧量測裝置

110‧‧‧光學元件

111‧‧‧第一分光部

112‧‧‧第二分光部

113‧‧‧第三分光部

114‧‧‧第一光纖

115‧‧‧第二光纖

116‧‧‧第三光纖

120‧‧‧光源電路

130‧‧‧透鏡組

140‧‧‧光檢知電路

150‧‧‧處理電路

Claims (21)

1. 一種光學元件，包括：一第一分光部，具有一光源端、一第一分光端與一第二分光端；一第二分光部，具有一收發端、一第三分光端與一第四分光端；一第三分光部，具有一量測端、一第五分光端與一第六分光端；一第一光纖，配置於該第二分光端與該第三分光端之間，其中從該光源端經由該第二分光端、該第一光纖與該第三分光端至該收發端形成一第一光路徑；一第二光纖，配置於該第四分光端與該第六分光端之間，其中從該收發端經由該第四分光端、該第二光纖與該第六分光端至該量測端形成一第二光路徑；一第三光纖，配置於該第一分光端與該第五分光端之間，其中從該光源端經由該第一分光端、該第三光纖與該第五分光端至該量測端形成一第三光路徑；以及一衰減器，配置於該第三光路徑中，以衰減該第三光路徑的光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中該第一分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該光源端的一光束分束至該第一分光端與該第二分光端。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中該第二分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第三分光端的一第一光束傳輸至該收發端，以及將該收發端的一第二光束傳輸至該第四分光端。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中該第三分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第五分光端的一第一光束傳輸至該量測端，以及將該第六分光端的一第二光束傳輸至該量測端。
5. 一種量測裝置，包括：一光學元件，其包括一第一分光部、一第二分光部、一第三分光部、一第一光纖、一第二光纖以及一第三光纖，其中該第一光纖耦接於該第一分光部與該第二分光部之間以提供一第一光路徑，該第二光纖耦接於該第二分光部與該第三分光部之間以提供一第二光路徑，而該第三光纖耦接於該第一分光部與該第三分光部之間以提供一第三光路徑；一光源電路，耦接至該第一分光部的一光源端以提供一第一光束，其中該第一光束被分束至該第一光路徑與該第三光路徑；一衰減器，配置於該第三光路徑中，以衰減該第三光路徑的該第一光束；一透鏡組，耦接至該第二分光部的一收發端，其中該第一光路徑的該第一光束通過該收發端與該透鏡組投射至一量測目標，以及該透鏡組將該量測目標的一第二光束通過該收發端傳送至該 第二光路徑；以及一光檢知電路，耦接至該第三分光部的一量測端，其中該光檢知電路通過該量測端偵檢該第三光路徑的該第一光束，以及通過該量測端偵檢該第二光路徑的該第二光束。
6. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該第一分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該光源電路的該第一光束分束至該第一光路徑與該第三光路徑。
7. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該第二分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第一光路徑的該第一光束傳輸至該收發端，以及將該收發端的該第二光束傳輸至該第二光路徑。
8. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該第三分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第三光路徑的該第一光束傳輸至該量測端，以及將該第二光路徑的該第二光束傳輸至該量測端。
9. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該光源電路的該第一光束為雷射光。
10. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中從該收發端投射至該量測目標的該第一光束，與從該量測目標照射至該收發端的該第二光束，二者共用同一光路。
11. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該衰減器用光纖對位偏移方式衰減該第三光路徑的該第一光束。
12. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該光檢知電路通過該量測端偵檢該第三光路徑的該第一光束以獲得一參考訊號，以及通過該量測端偵檢該第二光路徑的該第二光束以獲得一量測訊號，以及依照該參考訊號校正該量測訊號。
13. 如申請專利範圍第5項所述的量測裝置，其中該第一光束與該第二光束為脈衝波雷射或連續波雷射。
14. 一種量測裝置的操作方法，包括：提供一光學元件，其包括一第一分光部、一第二分光部、一第三分光部、一第一光纖、一第二光纖以及一第三光纖，其中該第一光纖耦接於該第一分光部與該第二分光部之間以提供一第一光路徑，該第二光纖耦接於該第二分光部與該第三分光部之間以提供一第二光路徑，而該第三光纖耦接於該第一分光部與該第三分光部之間以提供一第三光路徑；提供一第一光束至該第一分光部的一光源端；由該第一分光部將該第一光束分束至該第一光路徑與該第三光路徑；衰減該第三光路徑的該第一光束；將該第一光路徑的該第一光束通過該第二分光部的一收發端投射至一量測目標；由該收發端將該量測目標的一第二光束傳送至該第二光路徑；通過該第三分光部的一量測端偵檢該第三光路徑的該第一光 束，以獲得一參考訊號；以及通過該量測端偵檢該第二光路徑的該第二光束，以獲得一量測訊號。
15. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中該第一分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該光源電路的該第一光束分束至該第一光路徑與該第三光路徑。
16. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中該第二分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第一光路徑的該第一光束傳輸至該收發端，以及將該收發端的該第二光束傳輸至該第二光路徑。
17. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中該第三分光部包括一分光器或一光纖合束器，以便將該第三光路徑的該第一光束傳輸至該量測端，以及將該第二光路徑的該第二光束傳輸至該量測端。
18. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中從該收發端投射至該量測目標的該第一光束，與從該量測目標照射至該收發端的該第二光束，二者共用同一光路。
19. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中所述衰減該第三光路徑的該第一光束之步驟包括：用光纖對位偏移方式衰減該第三光路徑的該第一光束。
20. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，更包括： 依照該參考訊號校正該量測訊號。
21. 如申請專利範圍第14項所述量測裝置的操作方法，其中該第一光束與該第二光束為脈衝波雷射或連續波雷射。