特許 7601229 光ファイバ状態測定装置及び光ファイバ状態測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】光ファイバ状態測定装置及び光ファイバ状態測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01K 11/322 20210101AFI20241210BHJP

   G01B 11/16 20060101ALI20241210BHJP

   G01H 9/00 20060101ALI20241210BHJP

   G01D 5/353 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

G01K11/322

G01B11/16 Z

G01H9/00 E

G01D5/353 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023534552

(86)(22)【出願日】2021-07-15

(86)【国際出願番号】 JP2021026691

(87)【国際公開番号】W WO2023286252

(87)【国際公開日】2023-01-19

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】鬼頭 千尋

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－８００４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１７０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平５－５０５０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－９８０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４７２９７５１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １１／３２－１１／３２４

Ｇ０１Ｂ １１／１６

Ｇ０１Ｈ ９／００

Ｇ０１Ｄ ５／３５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する光ファイバ状態測定装置であって、
前記被測定光ファイバより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長に対して温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の前記被測定光ファイバと異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有し、同一入射波長に対して互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第１参照用光ファイバ及び第２参照用光ファイバと、
前記被測定光ファイバへと、パルス状の測定用試験光を入射し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバへと、前記測定用試験光と同一波長を有する連続光又はパルス状の第１参照用試験光及び第２参照用試験光を入射する試験光入射部と、
前記被測定光ファイバから、パルス状の測定用ブリルアン散乱光を入力し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバから、連続光又はパルス状の第１参照用ブリルアン散乱光及び第２参照用ブリルアン散乱光を入力する散乱光入力部と、
前記測定用ブリルアン散乱光と前記第１参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第１ビート周波数を検出し、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第２参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第２ビート周波数を検出するビート周波数検出部と、
前記被測定光ファイバの温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、前記被測定光ファイバの温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を検出するシフト量変化検出部と、
を備えることを特徴とする光ファイバ状態測定装置。

【請求項2】

前記シフト量変化検出部は、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記第１ビート周波数の変化の方向及び前記第２ビート周波数の変化の方向に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を検出する
ことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ状態測定装置。

【請求項3】

前記シフト量変化検出部は、請求項２において確定できなければ、前記非定常状態又は前記印加状態での、前記第１ビート周波数と前記第２ビート周波数との間の大小関係に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を確定する
ことを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバ状態測定装置。

【請求項4】

前記シフト量変化検出部は、前記定常状態又は前記非印加状態及び前記非定常状態又は前記印加状態での、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の大きさつまり絶対値を検出する
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ状態測定装置。

【請求項5】

前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバの互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量は、前記被測定光ファイバの前記定常状態又は前記非印加状態のブリルアン周波数シフト量と比べて、ブリルアン利得帯域幅以上離れている
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ状態測定装置。

【請求項6】

前記シフト量変化検出部は、前記非定常状態又は前記印加状態において、前記第１ビート周波数又は前記第２ビート周波数が明瞭に測定できなければ、前記被測定光ファイバの前記定常状態又は前記非印加状態のブリルアン周波数シフト量並びに前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバの互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量と異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第３参照用光ファイバを利用する
ことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ状態測定装置。

【請求項7】

被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する光ファイバ状態測定方法であって、
前記被測定光ファイバより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長に対して温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の前記被測定光ファイバと異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有し、同一入射波長に対して互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第１参照用光ファイバ及び第２参照用光ファイバを利用して、
前記被測定光ファイバへと、パルス状の測定用試験光を入射し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバへと、前記測定用試験光と同一波長を有する連続光又はパルス状の第１参照用試験光及び第２参照用試験光を入射する試験光入射ステップと、
前記被測定光ファイバから、パルス状の測定用ブリルアン散乱光を入力し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバから、連続光又はパルス状の第１参照用ブリルアン散乱光及び第２参照用ブリルアン散乱光を入力する散乱光入力ステップと、
前記測定用ブリルアン散乱光と前記第１参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第１ビート周波数を検出し、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第２参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第２ビート周波数を検出するビート周波数検出ステップと、
前記被測定光ファイバの温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、前記被測定光ファイバの温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を検出するシフト量変化検出ステップと、
を順に備えることを特徴とする光ファイバ状態測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量に基づいて、被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する技術が、特許文献１等に開示されている。

【0003】

一般の技術では、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量に基づいて、上記定常状態又は上記非印加状態から上記非定常状態又は上記印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化を検出する。ここで、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量は、１０ＧＨｚのオーダーであるため、広帯域な受光装置が必要となり、光ファイバ状態測定の装置構成が複雑化する。

【0004】

特許文献１では、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量と、参照用光ファイバの一定のブリルアン周波数シフト量と、の間のビート周波数に基づいて、上記定常状態又は上記非印加状態から上記非定常状態又は上記印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化を検出する。ここで、２つのブリルアン周波数シフト量の間のビート周波数は、１００ＭＨｚのオーダーであるため、広帯域な受光装置が不要となり、光ファイバ状態測定の装置構成が簡略化する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】飯田 大輔、伊藤 文彦、“誘導ブリルアン散乱参照光を用いた低周波温度センシング”、信学技報、社団法人 電子情報通信学会、ОＦＴ２００８－４３、ｖоｌ．１０８、ｎо．２４５、ｐｐ．４５－５０、２００８．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１では、２つのブリルアン周波数シフト量の間のビート周波数は、２つのブリルアン周波数シフト量の間の差分の絶対値を示すものであり、２つのブリルアン周波数シフト量の間の差分の符号を示すものではない。よって、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の大きさを検出することはできるが、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を検出することはできない。

【0007】

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、広帯域な受光装置を不要とし、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化し、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向及び大きさを検出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量と、「２本以上」の参照用光ファイバの一定のブリルアン周波数シフト量と、の間の「２種以上」のビート周波数に基づいて、上記定常状態又は上記非印加状態から上記非定常状態又は上記印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を「正方向及び負方向のうちの一方向」に確定する。

【0009】

具体的には、本開示は、被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する光ファイバ状態測定装置であって、前記被測定光ファイバより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長に対して温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の前記被測定光ファイバと異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有し、同一入射波長に対して互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第１参照用光ファイバ及び第２参照用光ファイバと、前記被測定光ファイバへと、パルス状の測定用試験光を入射し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバへと、前記測定用試験光と同一波長を有する連続光又はパルス状の第１参照用試験光及び第２参照用試験光を入射する試験光入射部と、前記被測定光ファイバから、パルス状の測定用ブリルアン散乱光を入力し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバから、連続光又はパルス状の第１参照用ブリルアン散乱光及び第２参照用ブリルアン散乱光を入力する散乱光入力部と、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第１参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第１ビート周波数を検出し、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第２参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第２ビート周波数を検出するビート周波数検出部と、前記被測定光ファイバの温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、前記被測定光ファイバの温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を検出するシフト量変化検出部と、を備えることを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0010】

また、本開示は、被測定光ファイバの温度、歪み又は振動を測定する光ファイバ状態測定方法であって、前記被測定光ファイバより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長に対して温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の前記被測定光ファイバと異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有し、同一入射波長に対して互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第１参照用光ファイバ及び第２参照用光ファイバを利用して、前記被測定光ファイバへと、パルス状の測定用試験光を入射し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバへと、前記測定用試験光と同一波長を有する連続光又はパルス状の第１参照用試験光及び第２参照用試験光を入射する試験光入射ステップと、前記被測定光ファイバから、パルス状の測定用ブリルアン散乱光を入力し、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバから、連続光又はパルス状の第１参照用ブリルアン散乱光及び第２参照用ブリルアン散乱光を入力する散乱光入力ステップと、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第１参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第１ビート周波数を検出し、前記測定用ブリルアン散乱光と前記第２参照用ブリルアン散乱光とを合波しこれらの第２ビート周波数を検出するビート周波数検出ステップと、前記被測定光ファイバの温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、前記被測定光ファイバの温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を検出するシフト量変化検出ステップと、を順に備えることを特徴とする光ファイバ状態測定方法である。

【0011】

これらの構成によれば、広帯域な受光装置を不要としたうえで、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化することができ、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を検出することができる。

【0012】

また、本開示は、前記シフト量変化検出部は、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記第１ビート周波数の変化の方向及び前記第２ビート周波数の変化の方向に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を検出することを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0013】

この構成によれば、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、２種以上のビート周波数の変化の方向つまり符号（大きさつまり絶対値を問わない）に基づいて、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を簡易に検出することができる。

【0014】

また、本開示は、前記シフト量変化検出部は、上記において確定できなければ、前記非定常状態又は前記印加状態での、前記第１ビート周波数と前記第２ビート周波数との間の大小関係に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向を確定することを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0015】

この構成によれば、上記の２種以上のビート周波数の変化の方向つまり符号を用いて確定できなければ、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態での、２種以上のビート周波数の間の大小関係（各周波数の絶対値を問わない）に基づいて、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向つまり符号を確実に確定することができる。

【0016】

また、本開示は、前記シフト量変化検出部は、前記定常状態又は前記非印加状態及び前記非定常状態又は前記印加状態での、前記第１ビート周波数及び前記第２ビート周波数に基づいて、前記定常状態又は前記非印加状態から前記非定常状態又は前記印加状態への、前記被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の大きさつまり絶対値を検出することを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0017】

この構成によれば、広帯域な受光装置を不要としたうえで、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化することができ、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の大きさつまり絶対値を検出することができる。

【0018】

また、本開示は、前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバの互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量は、前記被測定光ファイバの前記定常状態又は前記非印加状態のブリルアン周波数シフト量と比べて、ブリルアン利得帯域幅以上離れていることを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0019】

この構成によれば、いずれのビート周波数についても、ベースバンド周波数に落ちにくくなるため、１００ＭＨｚ又は１０ＭＨｚのオーダーで検出することができる。そして、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化量として、広範囲のブリルアン周波数シフト量の変化量を検出することができる。

【0020】

また、本開示は、前記シフト量変化検出部は、前記非定常状態又は前記印加状態において、前記第１ビート周波数又は前記第２ビート周波数が明瞭に測定できなければ、前記被測定光ファイバの前記定常状態又は前記非印加状態のブリルアン周波数シフト量並びに前記第１参照用光ファイバ及び前記第２参照用光ファイバの互いに異なる一定のブリルアン周波数シフト量と異なる一定のブリルアン周波数シフト量を有する第３参照用光ファイバを利用することを特徴とする光ファイバ状態測定装置である。

【0021】

この構成によれば、いずれかのビート周波数については、ベースバンド周波数に落ちたとしても、そのビート周波数に代わるビート周波数については、ベースバンド周波数に落ちにくくなるため、１００ＭＨｚ又は１０ＭＨｚのオーダーで検出することができる。そして、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化量として、広範囲のブリルアン周波数シフト量の変化量を検出することができる。

【発明の効果】

【0022】

このように、本開示は、広帯域な受光装置を不要とし、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化し、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバのブリルアン周波数シフト量の変化の方向及び大きさを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本開示の光ファイバ状態測定装置の構成を示す図である。

【図2】本開示の光ファイバ状態測定処理の手順を示す図である。

【図3】第１実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を示す図である。

【図4】第１実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を示す図である。

【図5】第２実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を示す図である。

【図6】第２実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を示す図である。

【図7】第１、２参照用光ファイバのブリルアン周波数シフト量を示す図である。

【図8】第３参照用光ファイバのブリルアン周波数シフト量を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。

【0025】

（本開示の光ファイバ状態測定装置の構成）
本開示の光ファイバ状態測定装置の構成を図１に示す。本開示の光ファイバ状態測定処理の手順を図２に示す。光ファイバ状態測定装置Ｄは、ＢＯＴＤＲ（Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ、ブリルアン光時間領域反射法）を用いて、被測定光ファイバＭの温度、歪み又は振動を測定する。

【0026】

光ファイバ状態測定装置Ｄは、光源１、分岐部２、パルス化部３、サーキュレータ４、分岐部５、サーキュレータ６、第１参照用光ファイバ７、サーキュレータ８、第２参照用光ファイバ９、分岐部１０、合波部１１、第１ビート周波数検出部１２、合波部１３、第２ビート周波数検出部１４及びシフト量変化検出部１５を備える。第１ビート周波数検出部１２、第２ビート周波数検出部１４及びシフト量変化検出部１５は、図２に示した光ファイバ状態測定プログラムをコンピュータにインストールし実現することができる。

【0027】

第１参照用光ファイバ７は、被測定光ファイバＭより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長λに対して、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｍと異なる、一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ１（≠下記のＢＦＳ_Ｒ２）を有する。第２参照用光ファイバ９は、被測定光ファイバＭより長い光ファイバ長を有し、同一入射波長λに対して、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態の被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｍと異なる、一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ２（≠上記のＢＦＳ_Ｒ１）を有する。

【0028】

被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態では、ＢＦＳ_Ｍであるが、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態では、ＢＦＳ_Ｍ’へ変化する。第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９の一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ１、ＢＦＳ_Ｒ２は、第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９を温度調整が可能な恒温槽内に収容することにより一定値に設定してもよく、第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９の材質、断面内の屈折率の分布又は種別を異ならせることにより一定値に設定してもよい。

【0029】

光源１、分岐部２、パルス化部３及びサーキュレータ４は、被測定光ファイバＭへと、パルス状の測定用試験光を入射する。光源１、分岐部２、分岐部５及びサーキュレータ６は、第１参照用光ファイバ７へと、測定用試験光と同一波長λを有する連続光又はパルス状の第１参照用試験光を入射する。光源１、分岐部２、分岐部５及びサーキュレータ８は、第２参照用光ファイバ９へと、測定用試験光と同一波長λを有する連続光又はパルス状の第２参照用試験光を入射する。第１参照用試験光及び第２参照用試験光として、連続光を入射することにより、高強度なブリルアン散乱光を得ることができる。

【0030】

サーキュレータ４及び分岐部１０は、被測定光ファイバＭから、パルス状の測定用ブリルアン散乱光を入力する。サーキュレータ６は、第１参照用光ファイバ７から、連続光又はパルス状の第１参照用ブリルアン散乱光を入力する。サーキュレータ８は、第２参照用光ファイバ９から、連続光又はパルス状の第２参照用ブリルアン散乱光を入力する。第１参照用ブリルアン散乱光及び第２参照用ブリルアン散乱光として、連続光を入力することにより、高精度なブリルアン周波数シフト量を得ることができる。

【0031】

合波部１１及び第１ビート周波数検出部１２は、測定用ブリルアン散乱光と第１参照用ブリルアン散乱光とを合波し、測定用ブリルアン散乱光と第１参照用ブリルアン散乱光との間の第１ビート周波数を検出する（ステップＳ１）。測定用ブリルアン散乱光と第１参照用ブリルアン散乱光との間の第１ビート周波数は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態では、ΔＲ１＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ１｜であるが、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態では、ΔＲ１’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ１｜である。

【0032】

合波部１３及び第２ビート周波数検出部１４は、測定用ブリルアン散乱光と第２参照用ブリルアン散乱光とを合波し、測定用ブリルアン散乱光と第２参照用ブリルアン散乱光との間の第２ビート周波数を検出する（ステップＳ１）。測定用ブリルアン散乱光と第２参照用ブリルアン散乱光との間の第２ビート周波数は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態では、ΔＲ２＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ２｜であるが、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態では、ΔＲ２’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ２｜である。

【0033】

第１ビート周波数検出部１２及び第２ビート周波数検出部１４は、被測定光ファイバＭのある地点に対応する遅延時間で入力した１パルスの測定用ブリルアン散乱光について、１回以上の第１ビート周波数及び第２ビート周波数の検出を可能としてもよい。

【0034】

シフト量変化検出部１５は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、第１ビート周波数ΔＲ１、ΔＲ１’及び第２ビート周波数ΔＲ２、ΔＲ２’に基づいて、上記定常状態又は上記非印加状態から上記非定常状態又は上記印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの方向つまり符号を検出する（ステップＳ２）。被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの符号は、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝ｓｇｎ（ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｍ）であり、第１、２実施形態において詳しく説明する。

【0035】

このように、広帯域な受光装置を不要としたうえで、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化することができ、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの方向つまり符号を検出することができる。

【0036】

シフト量変化検出部１５は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態と、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態と、における、第１ビート周波数ΔＲ１、ΔＲ１’及び第２ビート周波数ΔＲ２、ΔＲ２’に基づいて、上記定常状態又は上記非印加状態から上記非定常状態又は上記印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの大きさつまり絶対値を検出する（ステップＳ３）。被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの絶対値は、｜ΔＢＦＳ｜＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｍ｜であり、第１、２実施形態において詳しく説明する。

【0037】

このように、広帯域な受光装置を不要としたうえで、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化することができ、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの大きさつまり絶対値を検出することができる。

【0038】

（第１実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例）
第１実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を図３及び図４に示す。変化前状態Ｓ１１は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態である。変化後状態Ｓ１２～Ｓ１７は、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態である。

【0039】

変化前状態Ｓ１１では、ＢＦＳ_Ｒ１＜ＢＦＳ_Ｍ＜ＢＦＳ_Ｒ２が成立する。ＢＦＳ_Ｍは、ＢＦＳ_Ｒ１とＢＦＳ_Ｒ２とのほぼ中央に位置する。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、シフトなしを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝０、ΔＲ１－ΔＲ１’＝０、ΔＲ２－ΔＲ２’＝０が成立する。

【0040】

変化後状態Ｓ１２では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１と比べて小さいシフト幅でダウンシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、ダウンシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１－ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’も成立する。

【0041】

変化後状態Ｓ１３では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ２と比べて小さいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２－ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０が成立し、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’も成立する。

【0042】

変化後状態Ｓ１４では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１と比べて大きいシフト幅でダウンシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、ダウンシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ２’－ΔＲ１’も成立する。

【0043】

変化後状態Ｓ１５では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ２と比べて大きいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２＋ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０が成立し、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’－ΔＲ２’も成立する。

【0044】

変化後状態Ｓ１６では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、変化後状態Ｓ１４と比べて大きいシフト幅でダウンシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、ダウンシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１’＜ΔＲ２’も成立する。

【0045】

変化後状態Ｓ１７では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、変化後状態Ｓ１５と比べて大きいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２＋ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１’＞ΔＲ２’も成立する。

【0046】

シフト量変化検出部１５は、既知の情報ΔＲ１、ΔＲ１’、ΔＲ２、ΔＲ２’に基づいて、未知の情報ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）、｜ΔＢＦＳ｜を検出する必要がある。

【0047】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝ダウンシフトを検出することができるが、｜ΔＢＦＳ｜を検出することはできない（変化後状態Ｓ１２、Ｓ１４を参照）。そこで、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１－ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２を検出することができる（変化後状態Ｓ１２を参照）。一方で、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ２’－ΔＲ１’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２を検出することができる（変化後状態Ｓ１４を参照）。

【0048】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝アップシフトを検出することができるが、｜ΔＢＦＳ｜を検出することはできない（変化後状態Ｓ１３、Ｓ１５を参照）。そこで、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２－ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ１３を参照）。一方で、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１＋ΔＲ２＝ΔＲ１’－ΔＲ２’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２＋ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ１５を参照）。

【0049】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）を検出することができない（変化後状態Ｓ１６、Ｓ１７を参照）。そこで、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１’＜ΔＲ２’に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝ダウンシフト、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２’－ΔＲ２を検出することができる（変化後状態Ｓ１６を参照）。一方で、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１’＞ΔＲ２’に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝アップシフト、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２＋ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ１７を参照）。

【0050】

なお、シフト量変化検出部１５は、｜ΔＢＦＳ｜として、２種類の検出値のうち、いずれかの検出値を採用してもよく、両方の平均値を採用して精度を向上させてもよい。

【0051】

（第２実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例）
第２実施形態の光ファイバ状態測定処理の具体例を図５及び図６に示す。変化前状態Ｓ２１は、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態である。変化後状態Ｓ２２～Ｓ２６は、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態である。

【0052】

変化前状態Ｓ２１では、ＢＦＳ_Ｍ＜ＢＦＳ_Ｒ１＜ＢＦＳ_Ｒ２が成立する。ＢＦＳ_Ｒ１は、ＢＦＳ_ＭとＢＦＳ_Ｒ２とのほぼ中央に位置する。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、シフトなしを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝０、ΔＲ１－ΔＲ１’＝０、ΔＲ２－ΔＲ２’＝０が成立する。

【0053】

変化後状態Ｓ２２では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、任意のシフト幅（ΔＲ１、ΔＲ２との大小関係を問わない）でダウンシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、ダウンシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２’－ΔＲ２、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１’＜ΔＲ２’も成立する。

【0054】

変化後状態Ｓ２３では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１／ΔＲ２と比べて小さい／小さいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１－ΔＲ１’＝ΔＲ２－ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０が成立し、ΔＲ２－ΔＲ１＝ΔＲ２’－ΔＲ１’も成立する。

【0055】

変化後状態Ｓ２４では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１／ΔＲ２と比べて大きい／小さいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２－ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０が成立し、ΔＲ２－ΔＲ１＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’も成立する。

【0056】

変化後状態Ｓ２５では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１／ΔＲ２と比べて大きい／大きいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２＋ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０が成立し、ΔＲ２－ΔＲ１＝ΔＲ１’－ΔＲ２’も成立する。

【0057】

変化後状態Ｓ２６では、ＢＦＳ_Ｍ’は、ＢＦＳ_Ｍを起点として、ΔＲ１／ΔＲ２と比べてさらに大きい／さらに大きいシフト幅でアップシフトする。ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）は、アップシフトを示し、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２＋ΔＲ２’、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０が成立し、ΔＲ１’＞ΔＲ２’も成立する。

【0058】

シフト量変化検出部１５は、既知の情報ΔＲ１、ΔＲ１’、ΔＲ２、ΔＲ２’に基づいて、未知の情報ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）、｜ΔＢＦＳ｜を検出する必要がある。

【0059】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＞０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝アップシフトを検出することができるが、｜ΔＢＦＳ｜を検出することはできない（変化後状態Ｓ２３、Ｓ２４を参照）。そこで、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ２－ΔＲ１＝ΔＲ２’－ΔＲ１’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１－ΔＲ１’＝ΔＲ２－ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ２３を参照）。一方で、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ２－ΔＲ１＝ΔＲ１’＋ΔＲ２’に基づいて、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２－ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ２４を参照）。

【0060】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＞０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝アップシフトを検出することができ、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２＋ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ２５を参照）。

【0061】

シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１－ΔＲ１’＜０、ΔＲ２－ΔＲ２’＜０に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）を検出することができない（変化後状態Ｓ２２、Ｓ２６を参照）。そこで、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１’＜ΔＲ２’に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝ダウンシフト、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１’－ΔＲ１＝ΔＲ２’－ΔＲ２を検出することができる（変化後状態Ｓ２２を参照）。一方で、シフト量変化検出部１５は、ΔＲ１’＞ΔＲ２’に基づいて、ｓｇｎ（ΔＢＦＳ）＝アップシフト、｜ΔＢＦＳ｜＝ΔＲ１＋ΔＲ１’＝ΔＲ２＋ΔＲ２’を検出することができる（変化後状態Ｓ２６を参照）。

【0062】

なお、シフト量変化検出部１５は、｜ΔＢＦＳ｜として、２種類の検出値のうち、いずれかの検出値を採用してもよく、両方の平均値を採用して精度を向上させてもよい。

【0063】

（参照用光ファイバのブリルアン周波数シフト量）
このように、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、２種以上のビート周波数の変化の方向つまり符号（大きさつまり絶対値を問わない）に基づいて、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの方向つまり符号を簡易に検出することができる。

【0064】

そして、上記の２種以上のビート周波数の変化の方向つまり符号を用いて確定できなければ、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態での、２種以上のビート周波数の間の大小関係（各周波数の絶対値を問わない）に基づいて、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化ΔＢＦＳの方向つまり符号を確実に確定することができる。

【0065】

ここで、上記の２種のビート周波数を適切に検出するために、第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９の一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ１、ＢＦＳ_Ｒ２を、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｍに対して、適切に設定する。

【0066】

第１、２参照用光ファイバのブリルアン周波数シフト量を図７に示す。第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９の一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ１、ＢＦＳ_Ｒ２は、被測定光ファイバＭの定常状態又は非印加状態のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｍと比べて、ブリルアン利得帯域幅ΔＢＧＳ以上離れている。

【0067】

図７の上段では、図３、４の第１実施形態において、ＢＦＳ_Ｒ１＜ＢＦＳ_Ｍ＜ＢＦＳ_Ｒ２に設定されたうえで、ΔＲ１＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ１｜＞ΔＢＧＳ、ΔＲ２＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ２｜＞ΔＢＧＳに設定されている。図７の下段では、図５、６の第２実施形態において、ＢＦＳ_Ｍ＜ＢＦＳ_Ｒ１＜ＢＦＳ_Ｒ２に設定されたうえで、ΔＲ１＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ１｜＞ΔＢＧＳ、ΔＲ２＝｜ＢＦＳ_Ｍ－ＢＦＳ_Ｒ２｜＞２ΔＢＧＳに設定されている。

【0068】

このように、いずれのビート周波数についても、ベースバンド周波数に落ちにくくなるため、１００ＭＨｚ又は１０ＭＨｚのオーダーで検出することができる。そして、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化量ΔＢＦＳとして、広範囲のブリルアン周波数シフト量の変化量を検出することができる。

【0069】

そして、上記の２種のビート周波数を確実に検出するために、第３参照用光ファイバ（図１に不図示）の一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ３を、新たに追加する。

【0070】

第３参照用光ファイバのブリルアン周波数シフト量を図８に示す。シフト量変化検出部１５は、非定常状態又は印加状態において、第１ビート周波数ΔＲ１’又は第２ビート周波数ΔＲ２’が明瞭に測定できなければ、被測定光ファイバＭの定常状態又は非印加状態のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｍ並びに第１参照用光ファイバ７及び第２参照用光ファイバ９の一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ１、ＢＦＳ_Ｒ２と異なる一定のブリルアン周波数シフト量ＢＦＳ_Ｒ３を有する第３参照用光ファイバを利用する。

【0071】

図８の上段では、図３、４の第１実施形態において、ΔＲ１’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ１｜＜ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅であるときに、ＢＦＳ_Ｒ３＜ＢＦＳ_Ｒ１、｜ＢＦＳ_Ｒ３－ＢＦＳ_Ｒ１｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅としたうえで、ΔＲ３’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ３｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅とすればよい。一方で、図３、４の第１実施形態において、ΔＲ２’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ２｜＜ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅であるときに、ＢＦＳ_Ｒ３＞ＢＦＳ_Ｒ２、｜ＢＦＳ_Ｒ３－ＢＦＳ_Ｒ２｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅としたうえで、ΔＲ３’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ３｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅とすればよい。

【0072】

図８の下段では、図５、６の第２実施形態において、ΔＲ１’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ１｜＜ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅であるときに、ＢＦＳ_Ｒ３＜ＢＦＳ_Ｒ１、｜ＢＦＳ_Ｒ３－ＢＦＳ_Ｒ１｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅としたうえで、ΔＲ３’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ３｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅とすればよい。一方で、図５、６の第２実施形態において、ΔＲ２’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ２｜＜ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅であるときに、ＢＦＳ_Ｒ３＞ＢＦＳ_Ｒ２、｜ＢＦＳ_Ｒ３－ＢＦＳ_Ｒ２｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅としたうえで、ΔＲ３’＝｜ＢＦＳ_Ｍ’－ＢＦＳ_Ｒ３｜＞ブリルアン散乱スペクトルの３ｄＢ帯域幅とすればよい。

【0073】

このように、いずれかのビート周波数については、ベースバンド周波数に落ちたとしても、そのビート周波数に代わるビート周波数については、ベースバンド周波数に落ちにくくなるため、１００ＭＨｚ又は１０ＭＨｚのオーダーで検出することができる。そして、温度の定常状態又は歪み若しくは振動の非印加状態から、温度の非定常状態又は歪み若しくは振動の印加状態への、被測定光ファイバＭのブリルアン周波数シフト量の変化量ΔＢＦＳとして、広範囲のブリルアン周波数シフト量の変化量を検出することができる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本開示の光ファイバ状態測定装置及び光ファイバ状態測定方法は、被測定光ファイバの温度変化、歪み変化又は振動状態を測定するにあたり、広帯域な受光装置を不要としたうえで、光ファイバ状態測定の装置構成を簡略化することができる。

【0075】

一般的には、試験光周波数を順次変更しながら、ブリルアン周波数シフト量の変化を検出するため、特に振動現象のような変化の速い現象を測定することができない。本開示では、ビート周波数をモニタするのみにより、ブリルアン周波数シフト量の変化を検出するため、特に振動現象のような変化の速い現象を測定することができる。

【符号の説明】

【0076】

Ｄ：光ファイバ状態測定装置
Ｍ：被測定光ファイバ
１：光源
２：分岐部
３：パルス化部
４：サーキュレータ
５：分岐部
６：サーキュレータ
７：第１参照用光ファイバ
８：サーキュレータ
９：第２参照用光ファイバ
１０：分岐部
１１：合波部
１２：第１ビート周波数検出部
１３：合波部
１４：第２ビート周波数検出部
１５：シフト量変化検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】