特許6205680IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

干渉型光ファイバセンサに関し、例えば、復調する帯域の雑音を低減する干渉型光ファイバセンサ

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

図１９は、従来技術１、２のＡ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換した後のパワースペクトルの一例を示す概念図である。図１９に示されるパワースペクトルは、Ｏ／Ｅ変換器１２の出力結果が、Ａ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換されたものである。Ｏ／Ｅ変換器１２は、受光したパルス光が分別可能となる通過帯域を有する必要がある。例えば、従来技術１のＯ／Ｅ変換器１２は、サンプリング周波数１／（３τ）が通過帯域上限より低くなる必要がある。また、従来技術２のＯ／Ｅ変換器１２は、サンプリング周波数１／（９τ）が通過帯域上限より低くなる必要がある。 ここで、パルス光がサンプリングされると、サンプリングによる折り返し現象が生じることがある。このため、ビートと側波帯（上側波帯及び下側波帯）や光アンプ７等で発生した雑音が、Ｏ／Ｅ変換器１２の通過帯域全体にわたって多数発生することとなる。このとき、折り返しで発生するビートと側波帯は、光ファイバコイルの周波数特性による制限で、復調する帯域までは影響しにくい。これに対して、光アンプ７等で発生した雑音は、周波数帯域が広い。よって、Ｏ／Ｅ変換器１２の通過帯域全体にわたって、折り返しが多数重なることとなる。これにより、復調する帯域の雑音を増加させていた。 また、従来技術２に示すように時分割多重した場合、多重化する信号が多くなるにつれ、サンプリング周波数を低くすることになる。そのため、サンプリング周波数が低くなった分だけ折り返し雑音が増加してしまう。このような場合には、使用上許容できる雑音レベルを超えないように多重化の数が制限を受けており、復調する帯域の雑音も増加させていた。 以上のことから、従来技術１、２では、折り返し雑音を低減することにより、復調する帯域の雑音を低減することができないという問題点があった。 本発明は、のような問題点を解決するためになされたもので、折り返し雑音を低減することにより、復調する帯域の雑音を低減することができる干渉型光ファイバセンサを提供するものである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の干渉型光ファイバセンサは、パルス光を出力する光源と、特定の周波数の信号を発生する変調信号発生器と、前記変調信号発生器が接続され、前記光源から出力された前記パルス光を前記特定の周波数だけシフトする光周波数シフタと、前記光周波数シフタでシフトされた複数のパルス光を同じ光ファイバに入力する第１光カプラと、測定信号を検出する複数のセンシングファイバと、複数の前記センシングファイバの各々に接続・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明は、折り返し雑音を低減することにより、復調する帯域の雑音を低減することができるという効果を有する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施の形態１における干渉型光ファイバセンサの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態１におけるパルス光の光周波数とそのタイミングの一例について説明する図である。

【図3】本発明の実施の形態１における干渉型光ファイバセンサの動作を説明するパルス波形を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態１におけるＩA、ＩB、ＩCをＡ／Ｄ変換した後のパワースペクトルの概念図である。

【図5】本発明の実施の形態２における干渉型光ファイバセンサの構成の一例を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態３における干渉型光ファイバセンサの構成の一例を示すブロック図である。

【図7】本発明の実施の形態３におけるパルス光の光周波数とそのタイミングの一例について説明する図である。

【図8】本発明の実施の形態３における干渉型光ファイバセンサの動作を説明するパルス波形を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態３におけるＩA、ＩB、ＩCをＡ／Ｄ変換した後のパワースペクトルの概念図である。

【図10】本発明の実施の形態４における干渉型光ファイバセンサの構成の一例を示すブロック図である。

【図11】本発明の実施の形態４におけるパルス光の光周波数とそのタイミングの一例について説明する図である。

【図12】本発明の実施の形態４における干渉型光ファイバセンサの動作を説明するパルス波形を示す図である。

【図13】本発明の実施の形態５における干渉型光ファイバセンサの構成の一例を示すブロック図である。

【図14】本発明の実施の形態５におけるパルス光の光周波数とそのタイミングの一例について説明する図である。

【図15】本発明の実施の形態５における干渉型光ファイバセンサの動作を説明するパルス波形を示す図である。

【図16】非特許文献１に示された方式（以下、従来技術１と称する）の説明図である。

【図17】非特許文献２に示された方式（以下、従来技術２と称する）を示す図である。

【図18】従来技術２の干渉型光ファイバセンサ内を伝搬するパルス光のパルス波形の一例を示す図である。

【図19】従来技術１、２のＡ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換した後のパワースペクトルの一例を示す概念図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

１ オシレータ、２ パルス光源、３、６、８、３１、３２、３３、４１、４２、５１、５２、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８、３０９、３１０ 光カプラ、４ 光周波数シフタ、５、８１、８２、８３、８４、８５ 遅延補償ファイバ、７ 光アンプ、９、７１、７２、７３、３２１、３２２、３２３、３２４ センシングファイバ、１０、１１、６１、６２、６３、６４、６５、６６、３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、３３８ ミラー、１２ Ｏ／Ｅ変換器、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９ 復調器、２１ Ａ／Ｄ変換器、２２、２３、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３６、２３７、２３８、２３９、２４０、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６ 参照信号発生器、２４、２５、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８ 乗算器、２６、２７、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８ ＬＰＦ、２８、１２１、１２２、１２３、１２４ 逆正接演算器、２９、１３１、１３２、１３３、１３４ 不連続点補償演算器、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８ 変調信号発生器、２１１、２１２ 光周波数シフタ、２２１ 加算器。

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