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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-06-12
(45)【発行日】2025-06-20
(54)【発明の名称】光送受信機
(51)【国際特許分類】
G01T 1/00 20060101AFI20250613BHJP
G01M 11/00 20060101ALI20250613BHJP
G01D 5/353 20060101ALI20250613BHJP
【ＦＩ】
G01T1/00 A
G01M11/00 R
G01D5/353 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2025521938
(86)(22)【出願日】2023-11-02
(86)【国際出願番号】 JP2023039537
【審査請求日】2025-04-16
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003166
【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西岡 隼也
(72)【発明者】
【氏名】竹本 裕太
(72)【発明者】
【氏名】望月 敬太
【審査官】後藤 慎平
(56)【参考文献】
【文献】特開平６－３０３２０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－２１８３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３０９２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２５１７３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｔ １／００－１／１６
Ｇ０１Ｍ １１／００－１１／０８
Ｇ０１Ｄ ５／２６－５／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
疑似乱数符号を示す信号を出力する疑似乱数符号生成器と、
前記疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して送信する、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機と、
入力された光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換するアナログ光受信機と、
前記デジタル光送信機により送信された送信光を光ファイバの一端に出力し、当該光ファイバからの光を前記アナログ光受信機に出力する送受切り替え器と、
前記アナログ光受信機により得られた受信信号に基づいて、当該受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
前記疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、前記アナログデジタル変換器により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する相関処理部と、
前記相関処理部により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する微分処理部と、
前記光ファイバの設置前における損失微分データ、および、前記微分処理部により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出する差分計算部とを備え、
前記デジタル光送信機および前記アナログ光受信機は、デジタル光トランシーバにより構成され、
前記デジタル光トランシーバの受信側は、リミッティングアンプを有し、
前記送受切り替え器は、前記デジタル光トランシーバの送信側により送信された送信光の漏れ光であって、前記リミッティングアンプの利得を固定可能な漏れ光を、前記デジタル光トランシーバの受信側に出力する
ことを特徴とする光送受信機。
【請求項2】
疑似乱数符号を示す信号を出力する疑似乱数符号生成器と、
前記疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して送信する、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機と、
入力された光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換するアナログ光受信機と、
前記デジタル光送信機により送信された送信光を光ファイバの一端に出力し、当該光ファイバからの光を前記アナログ光受信機に出力する送受切り替え器と、
前記アナログ光受信機により得られた受信信号に基づいて、当該受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
前記疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、前記アナログデジタル変換器により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する相関処理部と、
前記相関処理部により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する微分処理部と、
前記光ファイバの設置前における損失微分データ、および、前記微分処理部により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出する差分計算部とを備え、
前記デジタル光送信機および前記アナログ光受信機は、デジタル光トランシーバにより構成され、
前記デジタル光トランシーバの受信側は、リミッティングアンプを有し、
前記送受切り替え器は、前記光ファイバを介して入力された当該光ファイバの他端側に設けられた光送受信機からの送信光であって、自機で用いる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号に基づく送信光を、前記デジタル光トランシーバの受信側に出力する
ことを特徴とする光送受信機。
【請求項3】
前記デジタル光送信機は、ＯＯＫ変調を行うデジタル光送信機であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光送受信機。
【請求項4】
漏れ光は、－２０ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１記載の光送受信機。
【請求項5】
前記光ファイバの他端側に設けられた光送受信機で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力するダミー符号生成器と、前記疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号、または、前記ダミー符号生成器により出力されたダミー符号を示す信号を出力するセレクタとを備え、
前記デジタル光トランシーバの送信側は、前記セレクタにより出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する
ことを特徴とする請求項２記載の光送受信機。
【請求項6】
前記疑似乱数符号生成器は、疑似乱数符号を示す信号、または、前記光ファイバの他端側に設けられた光送受信機で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力し、前記デジタル光トランシーバの送信側は、前記疑似乱数符号生成器により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する
ことを特徴とする請求項２記載の光送受信機。
【請求項7】
前記差分計算部は、算出した差分に基づいて、吸収線累積量分布を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光送受信機。
【請求項8】
前記差分計算部による算出結果を示すデータを通信信号として出力し、前記アナログデジタル変換器により得られた受信信号から、前記光ファイバの他端側に設けられた前記光送受信機からの通信信号を取得する通信機能部と、前記疑似乱数符号生成器により生成された疑似乱数符号を示す信号、または、前記通信機能部により出力された通信信号を出力するセレクタとを備え、
前記デジタル光送信機は、前記セレクタにより出力された信号に基づいて送信光を生成して出力し、
前記差分計算部は、算出結果、および、前記通信機能部により取得された通信信号に基づいて、算出結果の統合を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光損失を計測可能な光送受信機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、放射線量分布情報を得るための装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置では、センサ用の光ファイバに沿った放射線量分布情報を得るために、パルス幅がｔｗでありパルス周期がｔｐである光源で駆動する単パルス方式のＯＴＤＲ計測手法が用いられている。
この手法は、ストークス光およびアンチストークス光などの複数波長をＯＴＤＲ処理することで、放射線による劣化量の波長依存性（差分）も利用して放射線被爆量を推定するものである。また、特許文献１では、パルス列で駆動する擬似ランダムパルス方式のＯＴＤＲ計測手法を用いてもよいとの記載もある。
この手法は、ストークス光およびアンチストークス光などの複数波長をＯＴＤＲ処理することで、放射線による劣化量の波長依存性（差分）も利用して放射線被爆量を推定するものである。また、特許文献１では、パルス列で駆動する擬似ランダムパルス方式のＯＴＤＲ計測手法を用いてもよいとの記載もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平０４－２７４７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示されたような従来手法では、距離分解能の高い放射線量分布計測が困難である。また、放射線量分布の計測だけではなく、光損失の計測についても距離分解能の高い計測が困難である。
また、従来手法において、高分解能化のためにＯＴＤＲ送信光を狭パルス化すると、後方散乱パワーが低下する。そのため、この場合、計測距離のダイナミックレンジが低下し、放射線環境下での光ファイバの損失が増加することから、計測レンジの維持が困難である。
また、従来手法において、高分解能化のためにＯＴＤＲ送信光を狭パルス化すると、後方散乱パワーが低下する。そのため、この場合、計測距離のダイナミックレンジが低下し、放射線環境下での光ファイバの損失が増加することから、計測レンジの維持が困難である。
【0005】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来に対し、光損失を高距離分解能で計測可能となる光送受信機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る光送受信機は、疑似乱数符号を示す信号を出力する疑似乱数符号生成器と、疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して送信する、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機と、入力された光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換するアナログ光受信機と、デジタル光送信機により送信された送信光を光ファイバの一端に出力し、当該光ファイバからの光をアナログ光受信機に出力する送受切り替え器と、アナログ光受信機により得られた受信信号に基づいて、当該受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、疑似乱数符号生成器により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、アナログデジタル変換器により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する相関処理部と、相関処理部により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する微分処理部と、光ファイバの設置前における損失微分データ、および、微分処理部により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出する差分計算部とを備え、デジタル光送信機およびアナログ光受信機は、デジタル光トランシーバにより構成され、デジタル光トランシーバの受信側は、リミッティングアンプを有し、送受切り替え器は、デジタル光トランシーバの送信側により送信された送信光の漏れ光であって、リミッティングアンプの利得を固定可能な漏れ光を、デジタル光トランシーバの受信側に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、上記のように構成したので、従来に対し、光損失を高距離分解能で計測可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係る光送受信機の構成例を示すブロック図である。
【図2】実施の形態１に係る光送受信機の動作例を示すフローチャートである。
【図3】実施の形態１に係る光送受信機で扱われる損失データおよび損失曲線データの一例を示す図である。
【図4】実施の形態１に係る光送受信機で扱われる損失微分データ、損失曲線微分データおよび吸収線累積量分布の一例を示す図である。
【図5】実施の形態２に係る光送受信機の構成例を示すブロック図である。
【図6】実施の形態２におけるデジタル光トランシーバの受信側の構成例を示すブロック図である。
【図7】実施の形態２に係る光送受信機におけるＬＡの利得を説明するための図である（漏れ光を用いた場合）。
【図8】実施の形態２に係る光送受信機におけるＬＡの利得を説明するための図である（漏れ光が小さいまたは漏れ光を用いない場合）。
【図9】実施の形態３に係る光送受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図10】実施の形態３に係る光送受信システムの別の構成例を示すブロック図である。
【図11】実施の形態４に係る光送受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図12】実施の形態４に係る光送受信システムの動作例を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態４に係る第１の光送受信機および第２の光送受信機で扱われる損失データおよび損失曲線データの一例を示す図である。
【図14】実施の形態４に係る第１の光送受信機および第２の光送受信機で扱われる損失微分データ、損失曲線微分データおよび吸収線累積量分布の一例を示す図である。
【図15】実施の形態４に係る光送受信機による統合後の吸収線累積量分布の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る光送受信機１の構成例を示す図である。図１では、光送受信機１が、吸収線累積量分布（放射線量分布）を計測するファイバ型放射線分布計である場合を例に示している。なお、図１では、光ファイバ２が、接着手段を介して、放射線が照射される被測定対象物に取り付けられる場合を例に示している。図１において、光ファイバ２の上側に示される複数の矢印は、放射線の照射を示している。
なお、この光送受信機１は、例えば、衛星および原子炉などの発電所で適用可能である。例えば、光送受信機１が原子炉のような人が侵入できない場所で適用された場合であっても、光送受信機１は遠隔から吸収線累積量分布を計測可能である。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る光送受信機１の構成例を示す図である。図１では、光送受信機１が、吸収線累積量分布（放射線量分布）を計測するファイバ型放射線分布計である場合を例に示している。なお、図１では、光ファイバ２が、接着手段を介して、放射線が照射される被測定対象物に取り付けられる場合を例に示している。図１において、光ファイバ２の上側に示される複数の矢印は、放射線の照射を示している。
なお、この光送受信機１は、例えば、衛星および原子炉などの発電所で適用可能である。例えば、光送受信機１が原子炉のような人が侵入できない場所で適用された場合であっても、光送受信機１は遠隔から吸収線累積量分布を計測可能である。
【0010】
この光送受信機１は、図１に示すように、疑似乱数符号生成器１０１、デジタル光送信機１０２、光サーキュレータ（送受切り替え器）１０３、アナログ光受信機１０４、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）１０５、相関処理部１０６、微分処理部１０７、微分データ取得部１０８、および、差分計算部１０９を備えている。この光送受信機１は、光ファイバ２の一端側に設けられている。
【0011】
疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号を生成する。すなわち、疑似乱数符号生成器１０１は、「０」または「１」がランダムに配列された符号を生成する。
この疑似乱数符号生成器１０１により生成された疑似乱数符号を示す信号は、デジタル光送信機１０２および相関処理部１０６に出力される。
この疑似乱数符号生成器１０１により生成された疑似乱数符号を示す信号は、デジタル光送信機１０２および相関処理部１０６に出力される。
【0012】
デジタル光送信機１０２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して光サーキュレータ１０３に送信する。このデジタル光送信機１０２により生成される送信光は、連続的な光である。
このデジタル光送信機１０２は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機である。
このデジタル光送信機１０２は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機である。
【0013】
このデジタル光送信機１０２としては、例えば、ＳＦＰ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ－ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）を用いることができる。また、デジタル光送信機１０２としては、ＳＦＰに限らず、例えば、ＳＦＰ＋，ＱＳＦＰ，ＳＦＰ２８などのようにより高速なものを用いてもよく、ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ－Ｋｅｙｉｎｇ）デジタル変調を行うデジタル光送信機であればよい。
【0014】
光サーキュレータ１０３は、デジタル光送信機１０２により送信された送信光を光ファイバ２の一端に出力する。
また、光サーキュレータ１０３は、光ファイバ２からの光（後方散乱光）をアナログ光受信機１０４に出力する。
また、光サーキュレータ１０３は、光ファイバ２からの光（後方散乱光）をアナログ光受信機１０４に出力する。
【0015】
なお、図１では、送受切り替え器として光サーキュレータ１０３が用いられた場合を示した。しかしながら、送受切り替え器としてはこれに限らず、例えば、送受切り替え器として光カプラが用いられてもよい。
【0016】
アナログ光受信機１０４は、光サーキュレータ１０３からの光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する。アナログ光受信機１０４により得られる受信信号はアナログ信号である。このアナログ光受信機１０４により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。
【0017】
このアナログ光受信機１０４としては、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）を用いることができる。
【0018】
ＡＤＣ１０５は、アナログ光受信機１０４により得られた受信信号に基づいて、当該受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。このＡＤＣ１０５による得られたデジタル信号である受信信号は、相関処理部１０６に出力される。
【0019】
なお、ＡＤＣ１０５は、受信信号のＳＮＲ向上のため、受信信号を複数回取得し、当該複数の受信信号に対して平均化処理を行うことで、相関処理部１０６へ出力する受信信号を得てもよい。
【0020】
相関処理部１０６は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する。この損失曲線データは、光ファイバ２に沿った距離方向の光損失を示すデータである。この相関処理部１０６による損失曲線データの算出は、従来から知られた算出方法を適用可能であり、その説明を省略する。この相関処理部１０６により算出された損失曲線データは、微分処理部１０７に出力される。
【0021】
微分処理部１０７は、相関処理部１０６により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する。この損失曲線微分データは、光ファイバ２に沿った距離方向の光損失の変化率を示すデータである。この微分処理部１０７により算出された損失曲線微分データは、差分計算部１０９に出力される。
【0022】
微分データ取得部１０８は、光ファイバ２の設置前における損失微分データを取得する。なお、損失微分データは、光ファイバ２が放射線環境下に置かれる前の状態において、光ファイバ２に沿った距離方向の光損失の変化率を示すデータであり、事前に計測される。この微分データ取得部１０８により取得された損失微分データは、差分計算部１０９に出力される。
【0023】
差分計算部１０９は、微分データ取得部１０８により取得された損失微分データ、および、微分処理部１０７により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出する。この差分は、光ファイバ２に沿った距離方向の単位長さあたりの光損失を示す。
また、光送受信機１がファイバ型放射線分布計として機能する場合、差分計算部１０９は、上記算出した差分に基づいて、吸収線累積量分布を算出する。この吸収線累積量分布は、光ファイバ２に沿った距離方向の放射線量を示す分布である。
また、光送受信機１がファイバ型放射線分布計として機能する場合、差分計算部１０９は、上記算出した差分に基づいて、吸収線累積量分布を算出する。この吸収線累積量分布は、光ファイバ２に沿った距離方向の放射線量を示す分布である。
【0024】
次に、図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１の動作例について、図２を参照しながら説明する。すなわち、以下では、光送受信機１がファイバ型放射線分布計として機能する場合での動作例について示す。
図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１の動作例では、例えば図２に示すように、まず、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号を生成する（ステップＳＴ１０１）。この疑似乱数符号生成器１０１により生成された疑似乱数符号を示す信号は、デジタル光送信機１０２および相関処理部１０６に出力される。
図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１の動作例では、例えば図２に示すように、まず、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号を生成する（ステップＳＴ１０１）。この疑似乱数符号生成器１０１により生成された疑似乱数符号を示す信号は、デジタル光送信機１０２および相関処理部１０６に出力される。
【0025】
次いで、デジタル光送信機１０２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して光サーキュレータ１０３に送信し、光サーキュレータ１０３は、当該送信光を光ファイバ２の一端に出力する（ステップＳＴ１０２）。
【0026】
次いで、光サーキュレータ１０３は、光ファイバ２からの光（後方散乱光）をアナログ光受信機１０４に出力し、アナログ光受信機１０４は、当該光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する（ステップＳＴ１０３）。このアナログ光受信機１０４により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。
【0027】
次いで、ＡＤＣ１０５は、アナログ光受信機１０４により得られた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する（ステップＳＴ１０４）。このＡＤＣ１０５による得られたデジタル信号である受信信号は、相関処理部１０６に出力される。
【0028】
次いで、相関処理部１０６は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する（ステップＳＴ１０５）。この相関処理部１０６により算出された損失曲線データは、微分処理部１０７に出力される。
【0029】
次いで、微分処理部１０７は、相関処理部１０６により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する（ステップＳＴ１０６）。この微分処理部１０７により算出された損失曲線微分データは、差分計算部１０９に出力される。
【0030】
また、微分データ取得部１０８は、光ファイバ２の設置前における損失微分データを取得する（ステップＳＴ１０７）。この微分データ取得部１０８により取得された損失微分データは、差分計算部１０９に出力される。
【0031】
次いで、差分計算部１０９は、微分データ取得部１０８により取得された損失微分データ、および、微分処理部１０７により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出し、吸収線累積量分布を算出する（ステップＳＴ１０８）。
【0032】
図３は実施の形態１に係る光送受信機１で扱われる損失データおよび損失曲線データの一例を示している。
図３において、符号３１は光ファイバ２の設置前における損失データ（Ｌｏ（ｘ））を示し、符号３２は損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示し、符号３３は光デバイス（デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４）の劣化があった場合での損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示している。また、図３の例では、符号３４に示す箇所が、光パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
この図３に示すように、符号３３に示す光デバイスの劣化があった場合での損失曲線データでは、符号３２に示す光デバイスの劣化がない場合での損失曲線データに対し、光デバイスの劣化に伴い光パワーが全体的に減少している。
図３において、符号３１は光ファイバ２の設置前における損失データ（Ｌｏ（ｘ））を示し、符号３２は損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示し、符号３３は光デバイス（デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４）の劣化があった場合での損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示している。また、図３の例では、符号３４に示す箇所が、光パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
この図３に示すように、符号３３に示す光デバイスの劣化があった場合での損失曲線データでは、符号３２に示す光デバイスの劣化がない場合での損失曲線データに対し、光デバイスの劣化に伴い光パワーが全体的に減少している。
【0033】
図４は実施の形態１に係る光送受信機１で扱われる損失微分データ、損失曲線微分データおよび吸収線累積量分布の一例を示している。
図４において、符号４１は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）を示し、符号４２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示し、符号４３は光デバイスの劣化があった場合での損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示している。また、図４の例では、符号４４に示す箇所が、パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
また、図４に示すように、吸収線累積量分布は、Ｅ（ｘ）＝Ｓ｛Ｌｏ（ｘ）－Ｌ（ｘ）｝’となる。なお、Ｓは、センサ用の光ファイバ２の持つ劣化量と放射線量との関係を示す係数（［Ｇｙ／（ｄＢ／ｍ）］）であり、事前に計測される。
この図４に示すように、符号４３に示す光デバイスの劣化があった場合での損失曲線微分データでは、符号４２に示す光デバイスの劣化がない場合での損失曲線微分データに対し、光デバイスの劣化によらず変化がない。
図４において、符号４１は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）を示し、符号４２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示し、符号４３は光デバイスの劣化があった場合での損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示している。また、図４の例では、符号４４に示す箇所が、パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
また、図４に示すように、吸収線累積量分布は、Ｅ（ｘ）＝Ｓ｛Ｌｏ（ｘ）－Ｌ（ｘ）｝’となる。なお、Ｓは、センサ用の光ファイバ２の持つ劣化量と放射線量との関係を示す係数（［Ｇｙ／（ｄＢ／ｍ）］）であり、事前に計測される。
この図４に示すように、符号４３に示す光デバイスの劣化があった場合での損失曲線微分データでは、符号４２に示す光デバイスの劣化がない場合での損失曲線微分データに対し、光デバイスの劣化によらず変化がない。
【0034】
このように、実施の形態１に係る光送受信機１では、光ファイバ２の設置前における損失微分データと損失曲線微分データの差分をとることで、放射線照射による光デバイスの劣化の影響を受けず、光損失の計測および放射線量分布の計測が可能になる。すなわち、実施の形態１に係る光送受信機１では、光ファイバ２の設置前における損失微分データと損失曲線微分データの差分をとることで、光デバイスの劣化有無によって、光損失の計測結果および放射線量の計測結果は変わらない。
【0035】
また、従来技術では、光ファイバ２のサイズおよび送信光のパルス幅によって、分解能が制約されていた。
これに対し、実施の形態１に係る光送受信機１では、デジタル光送信機１０２のビットレートに対応した高分解能データが得られる。そのため、実施の形態１に係る光送受信機１では、微分処理により局所的な被爆量の増加などを検出可能となる。
これに対し、実施の形態１に係る光送受信機１では、デジタル光送信機１０２のビットレートに対応した高分解能データが得られる。そのため、実施の形態１に係る光送受信機１では、微分処理により局所的な被爆量の増加などを検出可能となる。
【0036】
以上のように、この実施の形態１によれば、光送受信機１は、疑似乱数符号を示す信号を出力する疑似乱数符号生成器１０１と、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して送信する、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機１０２と、入力された光を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換するアナログ光受信機１０４と、デジタル光送信機１０２により送信された送信光を光ファイバ２の一端に出力し、当該光ファイバ２からの光をアナログ光受信機１０４に出力する送受切り替え器と、アナログ光受信機１０４により得られた受信信号に基づいて、当該受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤＣ１０５と、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、および、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号に基づいて、当該疑似乱数符号を示す信号と当該受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する相関処理部１０６と、相関処理部１０６により算出された損失曲線データに基づいて、微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する微分処理部１０７と、光ファイバ２の設置前における損失微分データ、および、微分処理部１０７により算出された損失曲線微分データに基づいて、当該損失微分データと当該損失曲線微分データとの差分を算出する差分計算部１０９とを備えた。
また、実施の形態１によれば、デジタル光送信機１０２は、ＯＯＫ変調を行うデジタル光送信機である。
これらにより、実施の形態１に係る光送受信機１は、従来に対し、光損失を高距離分解能で計測可能となる。
また、実施の形態１によれば、デジタル光送信機１０２は、ＯＯＫ変調を行うデジタル光送信機である。
これらにより、実施の形態１に係る光送受信機１は、従来に対し、光損失を高距離分解能で計測可能となる。
【0037】
また、この実施の形態１によれば、差分計算部１０９は、算出した差分に基づいて、吸収線累積量分布を算出してもよい。これにより、実施の形態１に係る光送受信機１は、従来に対し、放射線量分布を高距離分解能で計測可能となる。
【0038】
実施の形態２．
図５は実施の形態２に係る光送受信機１の構成例を示す図である。この図５に示す実施の形態２に係る光送受信機１は、図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１に対し、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４がデジタル光トランシーバ１１０により構成されている。この図５に示す実施の形態２に係る光送受信機１におけるその他の構成例については、実施の形態１に係る光送受信機１の構成例と同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
図５は実施の形態２に係る光送受信機１の構成例を示す図である。この図５に示す実施の形態２に係る光送受信機１は、図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１に対し、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４がデジタル光トランシーバ１１０により構成されている。この図５に示す実施の形態２に係る光送受信機１におけるその他の構成例については、実施の形態１に係る光送受信機１の構成例と同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
【0039】
デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して光サーキュレータ１０３に出力する。
また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの光（後方散乱光および漏れ光）を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する。このデジタル光トランシーバ１１０の受信側により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの漏れ光により後述するＬＡ１０４３の利得を固定する。
このデジタル光トランシーバ１１０は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光トランシーバである。
また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの光（後方散乱光および漏れ光）を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する。このデジタル光トランシーバ１１０の受信側により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの漏れ光により後述するＬＡ１０４３の利得を固定する。
このデジタル光トランシーバ１１０は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光トランシーバである。
【0040】
このデジタル光トランシーバ１１０としては、例えば、ＳＦＰの送信ポートと受信ポートを用いることができる。また、デジタル光トランシーバ１１０としては、ＳＦＰに限らず、ＳＦＰ＋，ＱＳＦＰ，ＳＦＰ２８などのようにより高速なものを用いてもよく、ＯＯＫデジタル変調を行うデジタル光トランシーバであればよい。このデジタル光トランシーバ１１０として、例えば、ＰＡＭ４（４ Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）用のデジタル光トランシーバを用いることができる。
【0041】
なお、光サーキュレータ１０３は、デジタル光トランシーバ１１０の送信側により送信された送信光の漏れ光であって、ＬＡ１０４３の利得を固定可能な漏れ光を、デジタル光トランシーバ１１０の受信側に出力する。なお、上記漏れ光は、例えば、－２０ｄＢ以上である。
【0042】
また、例えば図６に示すように、デジタル光トランシーバ１１０における受信側は、一般的に、ＰＤ１０４１、ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）１０４２、および、ＬＡ（リミッティングアンプ）１０４３から構成される。
【0043】
ＰＤ１０４１は、光サーキュレータ１０３からの光を受信光として受信し、当該受信光を電気信号に変換する。このＰＤ１０４１により得られた電気信号は、ＴＩＡ１０４２に出力される。
ＴＩＡ１０４２は、ＰＤ１０４１による変換後の電気信号に基づいて、電気信号の電流を電圧に変換する。このＴＩＡ１０４２による変換後の電気信号は、ＬＡ１０４３に出力される。
ＬＡ１０４３は、ＴＩＡ１０４２による変換後の電気信号に基づいて、当該電気信号に対するリミッティングを行う。このＬＡ１０４３による処理後の電気信号は、受信信号としてＡＤＣ１０５に出力される。
ＴＩＡ１０４２は、ＰＤ１０４１による変換後の電気信号に基づいて、電気信号の電流を電圧に変換する。このＴＩＡ１０４２による変換後の電気信号は、ＬＡ１０４３に出力される。
ＬＡ１０４３は、ＴＩＡ１０４２による変換後の電気信号に基づいて、当該電気信号に対するリミッティングを行う。このＬＡ１０４３による処理後の電気信号は、受信信号としてＡＤＣ１０５に出力される。
【0044】
ここで、ＬＡ１０４３は、平均的な光パワーに応じて利得が増減し、入力された電気信号の電圧振幅をその利得で飽和させるように動作する。
これに対し、漏れ光は、疑似乱数符号で変調された送信光が一定の損失を受けたものであり、平均パワーの時間変動がない。
よって、この漏れ光をＬＡ１０４３に入力することで、漏れ光の平均パワーに応じてＬＡ１０４３の利得が決定されることになる。その結果、漏れ光以下で平均パワーに大きく寄与しないレイリー散乱成分は、検出時間に関わらずおよそ一定の利得で出力されることになる。なお、検出時間は、距離に比例する。
これに対し、漏れ光は、疑似乱数符号で変調された送信光が一定の損失を受けたものであり、平均パワーの時間変動がない。
よって、この漏れ光をＬＡ１０４３に入力することで、漏れ光の平均パワーに応じてＬＡ１０４３の利得が決定されることになる。その結果、漏れ光以下で平均パワーに大きく寄与しないレイリー散乱成分は、検出時間に関わらずおよそ一定の利得で出力されることになる。なお、検出時間は、距離に比例する。
【0045】
例えば図７の左側において、符号７１は漏れ光成分のＴＩＡ１０４２からの出力パワーを示し、符号７２は検出時間がｔ１である場合でのレイリー散乱成分のＴＩＡ１０４２からの出力パワーを示し、符号７３は検出時間がｔ２（≠ｔ１）である場合でのレイリー散乱成分のＴＩＡ１０４２からの出力パワーを示している。また、符号７４は漏れ光成分のＬＡ１０４３からの出力パワーを示し、ＬＡ１０４３は一定のパワーの漏れ光を出力する。また、符号７５は検出時間がｔ１である場合でのレイリー散乱成分のＬＡ１０４３からの出力パワーを示し、符号７６は検出時間がｔ２である場合でのレイリー散乱成分のＬＡ１０４３からの出力パワーを示している。
この図７の左側に示すように、デジタル光トランシーバ１１０における受信側に常時入力される漏れ光は、レイリー散乱成分よりも入力パワーが大きい。そのため、ＬＡ１０４３では、利得（Ｇ）が、この漏れ光を飽和させる利得に固定される。その結果、検出時間がｔ１の場合でのレイリー散乱成分と検出時間がｔ２の場合でのレイリー散乱成分は、検出時間の違いに関わらず共通の利得（Ｇ）で出力され、アナログ的な値となる。
この図７の左側に示すように、デジタル光トランシーバ１１０における受信側に常時入力される漏れ光は、レイリー散乱成分よりも入力パワーが大きい。そのため、ＬＡ１０４３では、利得（Ｇ）が、この漏れ光を飽和させる利得に固定される。その結果、検出時間がｔ１の場合でのレイリー散乱成分と検出時間がｔ２の場合でのレイリー散乱成分は、検出時間の違いに関わらず共通の利得（Ｇ）で出力され、アナログ的な値となる。
【0046】
一方、図７の右側に示すように、相関処理では、漏れ光成分は直近の時間（符号７７に示すｔ＝０付近）に対応した点でのみ高い相関利得を持つ。そのため、漏れ光成分と疑似乱数符号の相関値が低い時間についてはレイリー散乱成分を検出でき、正しく損失曲線データが得られる。
なお、図７の右側において、符号７８は漏れ光による雑音レベルを示している。
なお、図７の右側において、符号７８は漏れ光による雑音レベルを示している。
【0047】
このように、漏れ光成分によりＬＡ１０４３の利得を固定することで、より正しく損失曲線データが得られる。
これに対し、実施の形態２に係る光送受信機１において、漏れ光成分が小さい場合または漏れ光成分が無い場合には、想定の動作はできない。
これに対し、実施の形態２に係る光送受信機１において、漏れ光成分が小さい場合または漏れ光成分が無い場合には、想定の動作はできない。
【0048】
すなわち、図８の左側に示すように、漏れ光成分が小さい場合または漏れ光成分が無い場合は、ＬＡ１０４３では、検出時間がｔ１の場合には、利得（Ｇ１）が検出時間がｔ１である場合でのレイリー散乱成分を飽和させる利得に固定され、検出時間がｔ２の場合には、利得（Ｇ２）が検出時間がｔ２である場合でのレイリー散乱成分を飽和させる利得に固定される。この場合、図８の右側に示すように、検出時間がｔ１の場合でのレイリー散乱成分と検出時間がｔ２の場合でのレイリー散乱成分とで出力パワーがほぼ同じとなってしまい、損失変化がなくなってしまい、損失曲線が正しく得られない。
図８において、符号８１は検出時間がｔ１，ｔ２の場合でのレイリー散乱成分のＬＡ１０４３からの出力パワーを示している。
図８において、符号８１は検出時間がｔ１，ｔ２の場合でのレイリー散乱成分のＬＡ１０４３からの出力パワーを示している。
【0049】
実施の形態２に係る光送受信機１における上記以外の動作例については、実施の形態１に係る光送受信機１における動作例と同様である。
【0050】
以上のように、この実施の形態２によれば、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４は、デジタル光トランシーバ１１０により構成され、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、ＬＡ１０４３を有し、送受切り替え器は、デジタル光トランシーバ１１０の送信側により送信された送信光の漏れ光であって、ＬＡ１０４３の利得を固定可能な漏れ光を、デジタル光トランシーバ１１０の受信側に出力する。
また、実施の形態２によれば、漏れ光は、－２０ｄＢ以上である。
これらにより、実施の形態２に係る光送受信機１は、実施の形態１に係る光送受信機１における効果に加え、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４として安価なデジタル光トランシーバ１１０を用いることが可能であるため、光送受信機１を安価に構成可能となる。
また、実施の形態２によれば、漏れ光は、－２０ｄＢ以上である。
これらにより、実施の形態２に係る光送受信機１は、実施の形態１に係る光送受信機１における効果に加え、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４として安価なデジタル光トランシーバ１１０を用いることが可能であるため、光送受信機１を安価に構成可能となる。
【0051】
実施の形態３．
実施の形態２では、漏れ光を用いてＬＡ１０４３の利得を固定する場合を示した。これに対し、実施の形態３では、対向先の光送受信機１から送信された送信光（ダミー光）を用いてＬＡ１０４３の利得を固定する場合を示す。
実施の形態２では、漏れ光を用いてＬＡ１０４３の利得を固定する場合を示した。これに対し、実施の形態３では、対向先の光送受信機１から送信された送信光（ダミー光）を用いてＬＡ１０４３の利得を固定する場合を示す。
【0052】
図９は実施の形態３に係る光送受信システムの構成例を示す図である。
光送受信システムは、一対の光送受信機１（第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２）を備えている。
第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２は、同一構成の光送受信機１である。この第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２は、光ファイバ２を介して対向配置されている。すなわち、第１の光送受信機１－１は光ファイバ２の一端側に設けられ、第２の光送受信機１－２は光ファイバ２の他端側に設けられている。なお、図９では、第２の光送受信機１－２の詳細構成については図示を省略している。
光送受信システムは、一対の光送受信機１（第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２）を備えている。
第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２は、同一構成の光送受信機１である。この第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２は、光ファイバ２を介して対向配置されている。すなわち、第１の光送受信機１－１は光ファイバ２の一端側に設けられ、第２の光送受信機１－２は光ファイバ２の他端側に設けられている。なお、図９では、第２の光送受信機１－２の詳細構成については図示を省略している。
【0053】
この図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１では、図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１に対し、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４がデジタル光トランシーバ１１０により構成され、ダミー符号生成器１１１、セレクタ１１２、および、光パワー調整部１１３が追加されている。この図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１におけるその他の構成例は、図１に示す実施の形態１に係る光送受信機１の構成例と同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
【0054】
ダミー符号生成器１１１は、ダミー符号を生成する。ダミー符号は、対向先の光送受信機１で用いられる疑似乱数符号とは相関のない符号である。このダミー符号生成器１１１により生成されたダミー符号を示す信号は、セレクタ１１２に出力される。
【0055】
セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、または、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号を、デジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。
【0056】
ここで、セレクタ１１２は、自機で計測が行う場合には、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
一方、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
一方、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
【0057】
デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、セレクタ１１２により出力された信号に基づいて送信光を生成して光サーキュレータ１０３に出力する。なお、デジタル光トランシーバ１１０が、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号で変調した送信光を生成する場合、この送信光をダミー光とも称す。また、ダミー符号が全て「１」から成る符号である場合、ダミー光はＣＷ光となる。
また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの光（後方散乱光およびダミー光）を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する。このデジタル光トランシーバ１１０の受信側により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からのダミー光によりＬＡ１０４３の利得を固定する。
このデジタル光トランシーバ１１０は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光トランシーバである。
また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からの光（後方散乱光およびダミー光）を受信光として受信し、当該受信光を受信信号に変換する。このデジタル光トランシーバ１１０の受信側により得られた受信信号は、ＡＤＣ１０５に出力される。また、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、光サーキュレータ１０３からのダミー光によりＬＡ１０４３の利得を固定する。
このデジタル光トランシーバ１１０は、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光トランシーバである。
【0058】
このデジタル光トランシーバ１１０としては、例えば、ＳＦＰの送信ポートと受信ポートを用いることができる。また、デジタル光トランシーバ１１０としては、ＳＦＰに限らず、ＳＦＰ＋，ＱＳＦＰ，ＳＦＰ２８などのようにより高速なものを用いてもよく、ＯＯＫデジタル変調を行うデジタル光トランシーバであればよい。このデジタル光トランシーバ１１０として、例えば、ＰＡＭ４用のデジタル光トランシーバを用いることができる。
【0059】
このデジタル光トランシーバ１１０の構成自体は、実施の形態２に示したデジタル光トランシーバ１１０の構成と同様の構成である。
【0060】
光パワー調整部１１３は、デジタル光トランシーバ１１０の送信側における送信光の光パワーを調整する。
なお、光パワー調整部１１３は、光送受信機１に必須の構成ではなく、光送受信機１に設けられていなくてもよい。
なお、光パワー調整部１１３は、光送受信機１に必須の構成ではなく、光送受信機１に設けられていなくてもよい。
【0061】
なお、図９では、疑似乱数符号生成器１０１とは別に、ダミー符号を生成するダミー符号生成器１１１が光送受信機１に設けられた場合を示した。
しかしながら、これに限らず、例えば図１０に示すように、ダミー符号生成器１１１は光送受信機１に設けられず、疑似乱数符号生成器１０１において、疑似乱数符号の他に、対向先の光送受信機１における疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を生成してもよい。この場合、図１０に示すように、光送受信機１にセレクタ１１２は不要である。
しかしながら、これに限らず、例えば図１０に示すように、ダミー符号生成器１１１は光送受信機１に設けられず、疑似乱数符号生成器１０１において、疑似乱数符号の他に、対向先の光送受信機１における疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を生成してもよい。この場合、図１０に示すように、光送受信機１にセレクタ１１２は不要である。
【0062】
図１０に示す構成の場合、疑似乱数符号生成器１０１は、自機で計測が行う場合には、疑似乱数符号を生成し、当該疑似乱数符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、疑似乱数符号生成器１０１は、ダミー符号は生成しない。
一方、疑似乱数符号生成器１０１は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号を生成し、当該ダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号は生成しない。
一方、疑似乱数符号生成器１０１は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号を生成し、当該ダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号は生成しない。
【0063】
次に、実施の形態３に係る光送受信システムの動作例について説明する。ここでは、第１の光送受信機１－１が計測を行う場合について説明する。
第１の光送受信機１－１が計測を行う場合、第２の光送受信機１－２が、光ファイバ２を介して第１の光送受信機１－１に向かって、ダミー光を送信する。このダミー光の基となるダミー符号は、第１の光送受信機１－１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号である。
そして、第１の光送受信機１－１は、この第２の光送受信機１－２からのダミー光により、自機のデジタル光トランシーバ１１０の受信側が有するＬＡ１０４３の利得を固定する。すなわち、実施の形態３に係る光送受信システムでは、実施の形態２に示したような漏れ光を用いずに、ダミー光を用いてＬＡ１０４３の利得固定を行う。
第１の光送受信機１－１が計測を行う場合、第２の光送受信機１－２が、光ファイバ２を介して第１の光送受信機１－１に向かって、ダミー光を送信する。このダミー光の基となるダミー符号は、第１の光送受信機１－１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号である。
そして、第１の光送受信機１－１は、この第２の光送受信機１－２からのダミー光により、自機のデジタル光トランシーバ１１０の受信側が有するＬＡ１０４３の利得を固定する。すなわち、実施の形態３に係る光送受信システムでは、実施の形態２に示したような漏れ光を用いずに、ダミー光を用いてＬＡ１０４３の利得固定を行う。
【0064】
なお、ダミー光のレベルが高すぎる場合、相関処理後にノイズフロアが高くなり計測不能と成り得る。そのため、このような場合には、光パワー調整部１１３によりデジタル光トランシーバ１１０の光パワーを低下させる調整を行い、計測可能なレベルに調整する。
【0065】
実施の形態３に係る光送受信機１における上記以外の動作例については、実施の形態１に係る光送受信機１における動作例と同様である。
【0066】
以上のように、この実施の形態３によれば、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４は、デジタル光トランシーバ１１０により構成され、デジタル光トランシーバ１１０の受信側は、ＬＡ１０４３を有し、送受切り替え器は、光ファイバ２を介して入力された当該光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１からの送信光であって、自機で用いる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号に基づく送信光を、デジタル光トランシーバ１１０の受信側に出力する。
また、この実施の形態３によれば、光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力するダミー符号生成器１１１と、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、または、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号を出力するセレクタ１１２とを備え、デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、セレクタ１１２により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する。
または、この実施の形態３によれば、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号を示す信号、または、光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力し、デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する。
これらにより、実施の形態３に係る光送受信機１は、実施の形態１に係る光送受信機１における効果に加え、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４として安価なデジタル光トランシーバ１１０を用いることが可能であるため、光送受信機１を安価に構成可能となる。また、実施の形態３に係る光送受信システムは、実施の形態２に係る光送受信機１に対し、送受切り替え器における漏れ光レベルなどのスペック要求を緩和可能となり、光送受信機１のレベル調整性能を向上することが可能となる。
また、この実施の形態３によれば、光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力するダミー符号生成器１１１と、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、または、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号を出力するセレクタ１１２とを備え、デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、セレクタ１１２により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する。
または、この実施の形態３によれば、疑似乱数符号生成器１０１は、疑似乱数符号を示す信号、または、光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１で用いられる疑似乱数符号とは相関のないダミー符号を示す信号を出力し、デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力する。
これらにより、実施の形態３に係る光送受信機１は、実施の形態１に係る光送受信機１における効果に加え、デジタル光送信機１０２およびアナログ光受信機１０４として安価なデジタル光トランシーバ１１０を用いることが可能であるため、光送受信機１を安価に構成可能となる。また、実施の形態３に係る光送受信システムは、実施の形態２に係る光送受信機１に対し、送受切り替え器における漏れ光レベルなどのスペック要求を緩和可能となり、光送受信機１のレベル調整性能を向上することが可能となる。
【0067】
実施の形態４．
図１１は実施の形態４に係る光送受信システムの構成例を示す図である。
図１１に示す実施の形態４に係る光送受信システムが備える光送受信機１は、図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１に対し、通信機能部１１４が追加されている。この図１１に示す実施の形態４に係る光送受信システムが備える光送受信機１におけるその他の構成例については、図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１の構成例と同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
図１１は実施の形態４に係る光送受信システムの構成例を示す図である。
図１１に示す実施の形態４に係る光送受信システムが備える光送受信機１は、図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１に対し、通信機能部１１４が追加されている。この図１１に示す実施の形態４に係る光送受信システムが備える光送受信機１におけるその他の構成例については、図９に示す実施の形態３に係る光送受信システムが備える光送受信機１の構成例と同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
【0068】
なお、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号は、相関処理部１０６および通信機能部１１４に出力される。
【0069】
通信機能部１１４は、差分計算部１０９による算出結果を通信信号（ＴＸ）としてセレクタ１１２に出力する。
また、通信機能部１１４は、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号から、対向先の光送受信機１からの通信信号（ＲＸ）を取得する。そして、通信機能部１１４は、上記取得した通信信号を差分計算部１０９に出力する。
また、通信機能部１１４は、ＡＤＣ１０５により得られた受信信号から、対向先の光送受信機１からの通信信号（ＲＸ）を取得する。そして、通信機能部１１４は、上記取得した通信信号を差分計算部１０９に出力する。
【0070】
なお、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号、または、通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）を、デジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。
【0071】
ここで、セレクタ１１２は、自機が計測を行う場合には、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号および通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
また、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号および通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
一方、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１に対して通信を行う場合には、通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号およびダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
また、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１が計測を行う場合には、ダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号および通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
一方、セレクタ１１２は、対向先の光送受信機１に対して通信を行う場合には、通信機能部１１４により出力された通信信号（ＴＸ）をデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力する。すなわち、この場合には、セレクタ１１２は、疑似乱数符号生成器１０１により出力された疑似乱数符号を示す信号およびダミー符号生成器１１１により出力されたダミー符号を示す信号はデジタル光トランシーバ１１０の送信側に出力しない。
【0072】
また、デジタル光トランシーバ１１０の送信側は、セレクタ１１２により出力された信号に基づいて送信光を生成して光サーキュレータ１０３に出力する。
【0073】
また、差分計算部１０９は、自身の算出結果、および、通信機能部１１４により取得された通信信号（ＲＸ）である対向先の光送受信機１における差分計算部１０９での算出結果に基づいて、算出結果の統合を行う。
【0074】
なお、ＡＤＣ１０５は、常時、受信信号を相関処理部１０６および通信機能部１１４に出力してもよいし、セレクタ１１２の切り替えに応じて、相関処理部１０６または通信機能部１１４を出力先として切り替えて出力を行ってもよい。
ＡＤＣ１０５が出力先の切り替えを行う場合、自機が計測を行う場合には受信信号を相関処理部１０６に出力し、対向先の光送受信機１に対して通信を行う場合には受信信号を通信機能部１１４に出力する。
ＡＤＣ１０５が出力先の切り替えを行う場合、自機が計測を行う場合には受信信号を相関処理部１０６に出力し、対向先の光送受信機１に対して通信を行う場合には受信信号を通信機能部１１４に出力する。
【0075】
次に、図１１に示す実施の形態４に係る光送受信システムの動作例について、図１２を参照しながら説明する。以下では、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２がファイバ型放射線分布計として機能する場合での動作例について示す。
まず、一方の光送受信機１が吸収線累積量分布の計測を行う（ステップＳＴ２０１）。例えば、第１の光送受信機１－１が吸収線累積量分布の計測を行う。この際の計測動作は、実施の形態３で示した動作と同様である。
まず、一方の光送受信機１が吸収線累積量分布の計測を行う（ステップＳＴ２０１）。例えば、第１の光送受信機１－１が吸収線累積量分布の計測を行う。この際の計測動作は、実施の形態３で示した動作と同様である。
【0076】
その後、他方の光送受信機１が吸収線累積量分布の計測を行う（ステップＳＴ２０２）。例えば、第２の光送受信機１－２が吸収線累積量分布の計測を行う。この際の計測動作は、実施の形態３で示した動作と同様である。
【0077】
そして、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２において吸収線累積量分布の計測が完了した後、一方の光送受信機１が他方の光送受信機１による計測結果を取得する（ステップＳＴ２０３）。例えば、第１の光送受信機１－１が第２の光送受信機１－２による計測結果を取得する。この際、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２は通信モードとして動作し、第２の光送受信機１－２が、自身で算出した吸収線累積量分布を示すデータを通信信号（ＴＸ）として送信し、第１の光送受信機１－１が、当該通信信号（ＴＸ）を通信信号（ＲＸ）として取得する。これにより、第１の光送受信機１－１は、第２の光送受信機１－２による吸収線累積量分布を示すデータを取得することができる。
【0078】
その後、一方の光送受信機１が吸収線累積量分布の統合を行う（ステップＳＴ２０４）。例えば、第１の光送受信機１－１が吸収線累積量分布の統合を行う。この際、第１の光送受信機１－１は、自身で算出した吸収線累積量分布と、第２の光送受信機１－２で算出された吸収線累積量分布とを統合する。
【0079】
ここで、例えば図１１に示すように、第１の光送受信機１－１側である光ファイバ２の一端の座標をｘ＝０とし、第２の光送受信機１－２側である光ファイバ２の他端の座標をｘ＝Ｌ２とする。また、その中間の位置をｘ＝Ｌ１とする。
【0080】
この場合、まず、第１の光送受信機１－１は図１３の左側に示すような損失曲線データを算出し、第２の光送受信機１－２は図１３の右側に示すような損失曲線データを算出する。
なお、図１３において、符号１３１－１，１３１－２は光ファイバ２の設置前における損失データ（Ｌｏ（ｘ））を示し、符号１３２－１，１３２－２は損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示している。この図１３の例では、符号１３３－１，１３３－２に示す箇所が、光パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
なお、図１３において、符号１３１－１，１３１－２は光ファイバ２の設置前における損失データ（Ｌｏ（ｘ））を示し、符号１３２－１，１３２－２は損失曲線データ（Ｌ（ｘ））を示している。この図１３の例では、符号１３３－１，１３３－２に示す箇所が、光パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
【0081】
その後、第１の光送受信機１－１は図１４の左側に示すような損失曲線微分データおよび吸収線累積量分布を算出し、第２の光送受信機１－２は図１４の右側に示すような損失曲線微分データおよび吸収線累積量分布を算出する。
なお、図１４において、符号１４１－１，１４１－２は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）を示し、符号１４２－１，１４２－２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示している。この図１４の例では、符号１４３－１，１４３－２に示す箇所が、パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
なお、図１４において、符号１４１－１，１４１－２は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）を示し、符号１４２－１，１４２－２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）を示している。この図１４の例では、符号１４３－１，１４３－２に示す箇所が、パワーが著しく減少している箇所であり、多量被爆箇所である。
【0082】
そして、第１の光送受信機１－１は、図１５に示すように、双方の光送受信機１－１，１－２で結果が得られている座標で吸収線累積量分布の接続を行うことで、データの統合を行う。図１４の例では、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２はともにｘ＝Ｌ１の吸収線累積量分布の計測を行っている。そのため、この場合には、第１の光送受信機１－１は、このｘ＝Ｌ１で互いの吸収線累積量分布の接続を行うことで、データの統合を行うことができる。
なお、図１５において、符号１５１は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）（統合後）を示し、符号１５２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）（統合後）を示している。
なお、図１５において、符号１５１は光ファイバ２の設置前の損失微分データ（｛Ｌｏ（ｘ）｝’）（統合後）を示し、符号１５２は損失曲線微分データ（｛Ｌ（ｘ）｝’）（統合後）を示している。
【0083】
なお、上記では、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２がファイバ型放射線分布計として機能する場合での動作例について示した。しかしながら、これに限らず、第１の光送受信機１－１および第２の光送受信機１－２が光損失の計測を行う場合には、光損失の統合を行ってもよい。
【0084】
なお、上記では、図９に示す実施の形態３に係る光送受信機１に対し、通信機能部１１４を追加した場合を示した。しかしながら、これに限らず、実施の形態２に係る光送受信機１または図１０に示す実施の形態３に係る光送受信機１に対し、通信機能部１１４およびセレクタ１１２を追加してもよく、上記と同様の効果が得られる。
【0085】
なお、実施の形態２に係る光送受信機１に対して、通信機能部１１４およびセレクタ１１２を追加する場合、すなわち、漏れ光を用いてＬＡ１０４３の利得を固定する構成に対して通信機能部１１４およびセレクタ１１２を追加する場合において、一方の光送受信機１が計測を行う場合には、他方の光送受信機１は、送信光の出力を０、または、デジタル光トランシーバ１１０の送信側をオフとした状態とする。
【0086】
以上のように、この実施の形態４によれば、差分計算部１０９による算出結果を示すデータを通信信号として出力し、アナログデジタル変換器１０５により得られた受信信号から、光ファイバ２の他端側に設けられた光送受信機１からの通信信号を取得する通信機能部１１４と、疑似乱数符号生成器１０１により生成された疑似乱数符号を示す信号、または、通信機能部１１４により出力された通信信号を出力するセレクタ１１２とを備え、デジタル光送信機１０２は、セレクタ１１２により出力された信号に基づいて送信光を生成して出力し、差分計算部１０９は、算出結果、通信機能部１１４により取得された通信信号に基づいて、算出結果の統合を行う。これにより、実施の形態４に係る光送受信システムは、実施の形態２，３に係る光送受信機１における効果に加え、計測距離のダイナミックレンジを向上できる。
【0087】
最後に、図１６を参照して、実施の形態１～４に係る光送受信機１のハードウェア構成例を説明する。以下では、実施の形態１に係る光送受信機１のハードウェア構成例について説明するが、実施の形態２～４に係る光送受信機１のハードウェア構成例についても同様である。
光送受信機１における疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の各機能は、処理回路５１により実現される。処理回路５１は、図１６Ａに示すように、専用のハードウェアであってもよいし、図１６Ｂに示すように、メモリ５３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）５２であってもよい。
光送受信機１における疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の各機能は、処理回路５１により実現される。処理回路５１は、図１６Ａに示すように、専用のハードウェアであってもよいし、図１６Ｂに示すように、メモリ５３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）５２であってもよい。
【0088】
処理回路５１が専用のハードウェアである場合、処理回路５１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の各部の機能それぞれを処理回路５１で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路５１で実現してもよい。
【0089】
処理回路５１がＣＰＵ５２の場合、疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５３に格納される。処理回路５１は、メモリ５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、光送受信機１は、処理回路５１により実行されるときに、例えば図２に示した各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを備える。また、これらのプログラムは、疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ５３としては、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などが該当する。
【0090】
なお、疑似乱数符号生成器１０１、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、疑似乱数符号生成器１０１については専用のハードウェアとしての処理回路５１でその機能を実現し、ＡＤＣ１０５、相関処理部１０６、損失曲線データ算出部、微分処理部１０７、および、差分計算部１０９については処理回路５１がメモリ５３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【0091】
このように、処理回路５１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【0092】
なお、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0093】
本開示に係る光送受信機１は、従来に対し、光損失を高距離分解能で計測可能となり、光損失を計測可能な光送受信機１などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【0094】
１ 光送受信機、１－１ 第１の光送受信機、１－２ 第２の光送受信機、２ 光ファイバ、５１ 処理回路、５２ ＣＰＵ、５３ メモリ、１０１ 疑似乱数符号生成器、１０２ デジタル光送信機、１０３ 光サーキュレータ（送受切り替え器）、１０４ アナログ光受信機、１０５ ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）、１０６ 相関処理部、１０７ 微分処理部、１０８ 微分データ取得部、１０９ 差分計算部、１１０ デジタル光トランシーバ、１１１ ダミー符号生成器、１１２ セレクタ、１１３ 光パワー調整部、１１４ 通信機能部、１０４１ ＰＤ、１０４２ ＴＩＡ、１０４３ ＬＡ。
【要約】
疑似乱数符号を示す信号を出力する疑似乱数符号生成器（１０１）と、疑似乱数符号を示す信号に基づいて送信光を生成して送信する、１Ｇｂｉｔ以上の送信が可能なデジタル光送信機（１０２）と、入力された光を受信光として受信して受信信号に変換するアナログ光受信機（１０４）と、送信光を光ファイバ（２）の一端に出力し、当該光ファイバ（２）からの光をアナログ光受信機（１０４）に出力する送受切り替え器と、受信信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（１０５）と、疑似乱数符号を示す信号とＡＤＣ（１０５）により得られた受信信号との相関処理を行うことで損失曲線データを算出する相関処理部（１０６）と、損失曲線データに基づいて微分処理を行うことで損失曲線微分データを算出する微分処理部（１０７）と、光ファイバ（２）の設置前における損失微分データと損失曲線微分データとの差分を算出する差分計算部（１０９）とを備えた。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】