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特表2024-502771ヘテロダイン光検出を用いる、複屈折ファイバブラッググレーティングセンサに照会するための方法およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-23
(54)【発明の名称】ヘテロダイン光検出を用いる、複屈折ファイバブラッググレーティングセンサに照会するための方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
G01D 5/353 20060101AFI20240116BHJP
G01K 11/3206 20210101ALI20240116BHJP
G01L 1/24 20060101ALI20240116BHJP
【ＦＩ】
G01D5/353 C
G01K11/3206
G01L1/24 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023538780
(86)(22)【出願日】2021-12-15
(85)【翻訳文提出日】2023-08-18
(86)【国際出願番号】 IB2021061767
(87)【国際公開番号】W WO2022137027
(87)【国際公開日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】102020000032027
(32)【優先日】2020-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521259127
【氏名又は名称】ブレンボ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＥＭＢＯ Ｓ．ｐ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(72)【発明者】
【氏名】ファラッリ，ステファノ
(72)【発明者】
【氏名】ムアネンダ，ヨナス セイフ
(72)【発明者】
【氏名】ディ パスクヮーレ，ファブリツィオ
(72)【発明者】
【氏名】トッツェッティ，ロレンツォ
(72)【発明者】
【氏名】カモッツィ，フランチェスコ
【テーマコード（参考）】
2F056
2F103
【Ｆターム（参考）】
2F056VF02
2F056VF11
2F056VF16
2F103CA04
2F103CA06
2F103EB01
2F103EB12
2F103EC09
2F103EC15
2F103EC16
2F103ED36
(57)【要約】
複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプの少なくとも１つのセンサに照会するための方法が記載されている。
このような方法は、まず、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのＢｉ－ＦＢＧの前記少なくとも１つのセンサに広帯域光励起放射ＯＡを照射するステップと、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのＢｉ－ＦＢＧの少なくとも１つのセンサからの反射光スペクトルＯＲを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに伝達するステップとを含む。
次に、本方法は、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに構成された偏光光ビームスプリッタによって、複屈折によって生成され第１の周波数ω１を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる前記反射光スペクトルＯＲ１の第１の成分を、複屈折によって生成され第２の周波数ω２を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる前記反射光スペクトルＯＲ２の第２の成分から分離するステップを含む。
本方法はさらに、前述の広帯域光励起ＯＡを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに供給するステップと、検出フォトニック集積回路ＰＩＣにおいて実施される前述の広帯域光励起放射ＯＡの少なくとも１つの狭帯域光フィルタリングに基づいて、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を得るステップとを備える。
前記少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）は、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１を中心とする第１の局所発振器光信号ＬＯ１と、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを含む。
次に、この方法は、反射光スペクトルの前記第１の成分ＯＲ１と前記第１の局所発振器光信号ＬＯ１とを、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第１の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を行い、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１と反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の前記第１の周波数ω１との差に等しい第１の中間周波数ωＩＦｓで第１の電気信号Ｅ１を得ることを含む。
同様に、本方法は、反射光スペクトルＯＲ２の前記第２の成分および前記第２の局所発振器光信号ＬＯ２を、同じく前記検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第２の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を実施し、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２と反射光スペクトルＯＲ２の第２の成分の前記第２の周波数ω２との差に等しい第２の中間周波数ωＩＦｆで第２の電気信号Ｅ２を得ることをさらに含む。
本方法は最後に、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧのセンサのブラッググレーティングの第１の基準波長λｉに対して、第１の偏光を有する反射光スペクトルＯＲ１の第１の成分の第１の波長シフトΔλ１を示す第１の中間周波数ωＩＦｓを決定するステップを含む； さらに、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧのブラッググレーティングの第２の基準波長λｉに対する、第２の偏光を有する反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の第２の波長シフトΔλ２を示す第２の中間周波数ωＩＦｆを決定する。
前述の第１の波長シフトΔλ１および第２の波長シフトΔλ２は、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧによって測定される少なくとも１つの物理的な大きさを代表する。
さらに、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧの少なくとも１つのセンサに照会するための対応するシステムについて説明する。
最後に、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを、前述の照会する方法を用いて決定するための方法とシステムについて説明する。
このような方法は、まず、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのＢｉ－ＦＢＧの前記少なくとも１つのセンサに広帯域光励起放射ＯＡを照射するステップと、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのＢｉ－ＦＢＧの少なくとも１つのセンサからの反射光スペクトルＯＲを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに伝達するステップとを含む。
次に、本方法は、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに構成された偏光光ビームスプリッタによって、複屈折によって生成され第１の周波数ω１を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる前記反射光スペクトルＯＲ１の第１の成分を、複屈折によって生成され第２の周波数ω２を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる前記反射光スペクトルＯＲ２の第２の成分から分離するステップを含む。
本方法はさらに、前述の広帯域光励起ＯＡを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに供給するステップと、検出フォトニック集積回路ＰＩＣにおいて実施される前述の広帯域光励起放射ＯＡの少なくとも１つの狭帯域光フィルタリングに基づいて、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を得るステップとを備える。
前記少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）は、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１を中心とする第１の局所発振器光信号ＬＯ１と、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを含む。
次に、この方法は、反射光スペクトルの前記第１の成分ＯＲ１と前記第１の局所発振器光信号ＬＯ１とを、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第１の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を行い、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１と反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の前記第１の周波数ω１との差に等しい第１の中間周波数ωＩＦｓで第１の電気信号Ｅ１を得ることを含む。
同様に、本方法は、反射光スペクトルＯＲ２の前記第２の成分および前記第２の局所発振器光信号ＬＯ２を、同じく前記検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第２の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を実施し、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２と反射光スペクトルＯＲ２の第２の成分の前記第２の周波数ω２との差に等しい第２の中間周波数ωＩＦｆで第２の電気信号Ｅ２を得ることをさらに含む。
本方法は最後に、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧのセンサのブラッググレーティングの第１の基準波長λｉに対して、第１の偏光を有する反射光スペクトルＯＲ１の第１の成分の第１の波長シフトΔλ１を示す第１の中間周波数ωＩＦｓを決定するステップを含む； さらに、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧのブラッググレーティングの第２の基準波長λｉに対する、第２の偏光を有する反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の第２の波長シフトΔλ２を示す第２の中間周波数ωＩＦｆを決定する。
前述の第１の波長シフトΔλ１および第２の波長シフトΔλ２は、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧによって測定される少なくとも１つの物理的な大きさを代表する。
さらに、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧの少なくとも１つのセンサに照会するための対応するシステムについて説明する。
最後に、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを、前述の照会する方法を用いて決定するための方法とシステムについて説明する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の少なくとも１つのセンサに照会するための方法であって、－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の前記少なくとも１つのセンサを広帯域光励起放射（ＯＡ）で照らすステップと、
－ 前記複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の前記少なくとも１つのセンサによって反射された反射光スペクトル（ＯＲ）を、検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に伝達するステップと、
－ 前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に構成された偏光オプティカルビームスプリッタ（ＰＳ）によって、前記複屈折によって生成され、第１の周波数（ω１）を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる、前記反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と、前記複屈折によって生成され、第２の周波数（ω２）を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる、前記反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）とを分離するステップと、
－ 前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に供給するステップと、
－ 前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）において行われる前記広帯域光励起放射（ＯＡ）の少なくとも１つの狭帯域光フィルタリングに基づいて、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得するステップであって、前記少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）は、第１の局所発振器周波数（ωＬＯ１）を中心とする第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）と、第２の局所発振器周波数（ωＬＯ２）を中心とする第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）とを含む、ステップと、
－ 前記反射光スペクトルの前記第１の成分（ＯＲ１）および前記第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）を、前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積された第１の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を行い、前記第１の局所発振器周波数（ωＬＯ１）と、前記反射光スペクトルの前記第１の成分（ＯＲ１）の前記第１の周波数（ω１）との差に等しい第１の中間周波数（ωＩＦｓ）で第１の電気信号（Ｅ１）を取得するステップと、
－ 前記反射光スペクトルの前記第２の成分（ＯＲ２）および前記第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）を、前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積された第２の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を行い、前記第２の局所発振器周波数（ωＬＯ２）と、前記反射光スペクトルの前記第２の成分（ＯＲ２）の前記第２の周波数（ω２）との差に等しい第２の中間周波数（ωＩＦｆ）で第２の電気信号（Ｅ２）を取得するステップと、
－ 第１の基準波長（λｒｅｆ１；λｉ）に対する、第１の偏光を有する反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）の第１の波長シフト（Δλ１）を示す、前記第１の中間周波数（ωＩＦ１）を決定するステップと、
－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサのブラッググレーティングの第２の基準波長（λｒｅｆ２）に対する、第２の偏光を有する反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）の第２の波長シフト（Δλ２）を示す、前記第２の中間周波数（ωＩＦ２）を決定するステップと、を含み、
前記第１の波長シフト（△λ１）および前記第２の波長シフト（△λ２）が、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサによって測定される少なくとも１つの物理的な大きさを代表する、方法。
【請求項2】
前記少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得するステップは、－ 検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積された狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）によって、前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を狭帯域フィルタリングして、局所発振器信号（ＬＯ）として作用するように適合された局所発振器周波数（ωＬＯ）を中心とする狭帯域光信号を取得するステップと、
－ 入力として受信された同じ狭帯域光信号の２つの減衰したレプリカを２つの出力ポートで利用可能にするように構成された光ビームスプリッタ（ＯＳＰＬ）によって、前記狭帯域光信号を分割するステップと、を含み、
第１の局所発振信号（ＬＯ１）と第２の局所発振信号（ＬＯ２）は、光ビームスプリッタの２つの出力ポートに存在する、互いに同一の２つの信号である、
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得するステップは、－ 光ビームスプリッタ（ＯＳＰＬ）によって前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を分割し、前記広帯域光励起放射の第１のレプリカと前記広帯域光励起放射の第２のレプリカとを取得するステップと、
－ 前記広帯域光励起放射の前記第１のレプリカを、前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に内蔵された第１の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１）によって狭帯域フィルタリングし、第１の局所発振器周波数（ωＬＯ１）を中心とする第１の狭帯域光信号を取得するステップと、
－ 前記広帯域光励起放射の前記第２のレプリカを、前記検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に内蔵された第２の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ２）によって狭帯域フィルタリングし、第２の局所発振器周波数（ωＬＯ２）を中心とする第２の狭帯域光信号を取得するステップと、を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項4】
ヘテロダイン検出を実施し、第１の電気信号（Ｅ１）を取得するステップが、第１の光ヘテロダイン検出手段の第１の光カプラ（ＯＣ１）の光導波路において、反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）とを結合するステップを含み、さらに、前記第１の光ヘテロダイン検出手段の第１の光電子受信機（ＰＤ１）によって、第１の光カプラの出力で得られる光信号をそれぞれの第１の電気信号（Ｅ１）に変換するステップを含み、ヘテロダイン検出を実施し、第２の電気信号（Ｅ２）を取得するステップは、第２の光ヘテロダイン検出手段の第２の光カプラ（ＯＣ２）の光導波路において、反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）と第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）とを結合するステップを含み、さらに、前記第２の光ヘテロダイン検出手段の第２の光電子受信機（ＰＤ２）によって、第２の光カプラの出力で得られる光信号をそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換するステップを含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
第１の電気信号（Ｅ１）および第２の電気信号（Ｅ２）を得るためにヘテロダイン検出を実施する各ステップが、出力として２つの光信号を提供するように構成されたそれぞれの２ｘ２光カプラを使用して、平衡検出を実施するステップを含み、各ヘテロダイン検出について、平衡検出のための２つのそれぞれのフォトダイオードによって検出され、各ヘテロダイン検出について、第１の電気信号（Ｅ１）および第２の電気信号（Ｅ２）の各々は、それぞれのフォトダイオードから出力される電流の減算として得られる、
請求項４に記載の方法。
【請求項6】
第１のヘテロダイン検出を実施するステップが、前記第１の光カプラ（ＯＣ１）における入力の前に、フォトニック集積回路（ＰＩＣ）内に構成された第１の光位相シフタ（ＯＰＳ１）によって、前記第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）の位相を制御された方法でシフトするステップをさらに含み、第２のヘテロダイン検出を実施するステップが、前記第２の光カプラ（ＯＣ２）における入力の前に、前記フォトニック集積回路（ＰＩＣ）内に構成された第２の光位相シフタ（ＯＰＳ２）によって、前記第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）の位相を制御された方法でシフトするステップをさらに含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項7】
ヘテロダイン検出を実施するステップが、反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）とを、反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）との周波数偏差の差を代表する中間周波数（ωＩＦ）の光信号を出力として生成するように構成される単一の２ｘ１光カプラ（ＯＣ）に注入するステップを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
各々がそれぞれの公称動作波長（λ１～λｎ）によって特徴付けられるカスケード接続された複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）の複数のセンサに照会するように構成された、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法であって、－ 前記伝達するステップは、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）のカスケード接続されたセンサによって反射された全体反射光スペクトル（ＯＲＴ）を、検出フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に伝達するステップを含み、
－ 前記分離するステップは、前記全体反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲＴ１）と前記全体反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲＴ２）とを分離するステップを含み、
前記全体反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲＴ１）は、それぞれの第１の周波数（ω１１～ω１ｎ）を中心とする、第１の光偏光を有する第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の重ね合わせを含み、
前記全体反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲＴ２）は、それぞれの第２の周波数（ω２１～ω２ｎ）を中心とする、第２の光偏光を有する第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の重ね合わせを含み、
方法はさらに、
－ 第１の周波数識別手段またはデマルチプレクス手段（ＡＷＧ１）によって、第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）を互いにスペクトル分離するステップと、
－ 第２の周波数識別手段またはデマルチプレクス手段（ＡＷＧ２）によって、第２の成分（ＯＲ２１－ＯＲ２ｎ）を互いにスペクトル分離するステップと、
－ 前記第１の成分（ＯＲ１１－ＯＲ１ｎ）の各々および前記第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の各々に対して前記ヘテロダイン検出のステップを実行し、それぞれの複数の第１の電気信号（Ｅ１ｋ）および第２の電気信号（Ｅ２ｋ）を取得するステップと、
－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧｋ）のそれぞれのセンサに対応する第１の電気信号（Ｅ１ｋ）および第２の電気信号（Ｅ２ｋ）の各ペアについて、第１の中間周波数（ωＩＦｓ，ｋ）および第２の中間周波数（ωＩＦｆ，ｋ）を決定する前記ステップを実行するステップと、をさらに含む、方法。
【請求項9】
前記第１の光偏光は、「低速偏光軸」上の偏光に対応し、第１の複屈折ピーク周波数（ω１）は、低速軸複屈折ピーク周波数（ωｓ）に対応し、前記第２の光偏光は、前記第１の光偏光に直交し、前記「低速偏光軸」に直交する「高速偏光軸」上の偏光に対応し、第２の複屈折ピーク周波数（ω２）は、高速軸複屈折ピーク周波数（ωｆ）に対応する、
請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）および前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）は、初期較正によって決定された、２つの高速チャネルおよび低速チャネル上の、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に対応する、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）と前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）とが一致し、狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）のチューニングによって特定される基準波長（λｉ）に対応する、請求項２～９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）および前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）は、２つの狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１、ＯＴＦ２）のチューニングによってそれぞれ特定される２つの基準波長（λｉ１、λｉ２）にそれぞれ対応する、請求項２～９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的な大きさを決定する方法であって、－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の少なくとも１つのセンサに照会する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を実施するステップと、
－ 前記第１の中間周波数（ωＩＦｓ）および前記第２の中間周波数（ωＩＦｆ）の処理に基づいて、少なくとも２つの物理的な大きさを決定するステップと、を含む方法。
【請求項14】
決定される２つの物理的大きさが、縦ひずみおよび横ひずみである、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
決定される２つの物理的大きさが、ひずみおよび温度である、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の少なくとも１つのセンサに照会するシステム（１）であって、－ 広帯域光放射源（ＢＳ）であって、前記複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の前記少なくとも１つのセンサに広帯域光励起放射（ＯＡ）を照らするように構成された、広帯域光放射源（ＢＳ）と、
－ 前記センサからの反射光スペクトル（ＯＲ）を受信するために前記複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の前記少なくとも１つのセンサに動作可能に接続された第１の入力ポート（Ｃ１）と、前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を受信するために前記広帯域光放射源（ＢＳ）に動作可能に接続された第２の入力ポート（Ｃ２）とを有する検出フォトニック集積デバイス（ＰＩＣ）と、を含み、
前記検出フォトニック集積デバイス（ＰＩＣ）は、
－ 複屈折によって生成され、第１の周波数（ω１）を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる、前記反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）を、複屈折によって生成され、第２の周波数（ω２）を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる、前記反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）から分離するように構成された、偏光光ビームスプリッタ（ＰＳ）と、
－ 少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得するように構成された局所発振器信号を生成させる手段であって、
狭帯域光信号は、第１の局所発振器周波数（ωＬＯ；ωＬＯ１）を中心とする第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）と、第２の局所発振器周波数（ωＬＯ；ωＬＯ２）を中心とする第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）と、を含み、
前記局所発振器信号を生成するための手段は、前記広帯域光励起放射（ＯＡ）の狭帯域光フィルタリングを実行するように構成された、少なくとも１つの狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）を含む手段と、
－ 前記反射光スペクトルの前記第１の成分（ＯＲ１）および前記第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）を受信し、ヘテロダイン検出技術によって、前記反射光スペクトルの前記第１の成分（ＯＲ１）および前記第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）に基づいて、前記第１の局所発振器周波数（ωＬＯ１）と前記反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）の前記第１の周波数（ω１）との差に等しい第１の中間周波数（ωＩＦｓ）で第１の電気信号（Ｅ１）を生成するように構成された第１の光ヘテロダイン検出手段（１１）と、
－ 前記反射光スペクトルの前記第２の成分（ＯＲ２）および前記第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）を受信し、ヘテロダイン検出技術によって、前記反射光スペクトルの前記第２の成分（ＯＲ２）および前記第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）に基づいて、前記第２の局所発振器周波数（ωＬＯ２）と前記反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）の前記第２の周波数（ω２）との差に等しい第２の中間周波数（ωＩＦｆ）で第２の電気信号（Ｅ２）を生成するように構成された第２の光ヘテロダイン検出手段（１２）と、
－ 前記第１の電気信号（Ｅ１）を利用可能にするように構成された第１の出力ポート（Ｕ１）と、前記第２の電気信号（Ｅ２）を利用可能にするように構成された第２の出力ポート（Ｕ２）と、を含み、
システムが、
－ 電子処理手段（２）であって、
前記第１の電気信号（Ｅ１）および前記第２の電気信号（Ｅ２）を受信するように前記フォトニック集積デバイス（ＰＩＣ）に動作可能に接続され、
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサのブラッググレーティングの第１の基準波長（λｒｅｆ１；λｉ）に対して、第１の偏光を有する、反射光スペクトル（ＯＲ１）の第１の成分の第１の波長シフト（△λ１）を示す、前記第１の中間周波数（ωＩＦｓ）を決定するように構成され、
さらに複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサのブラッググレーティングの第２の基準波長（λｒｅｆ２）に対して、第２の偏光を有する、反射光スペクトル（ＯＲ２）の第２の成分の第２の波長シフト（△λ２）を示す、前記第２の中間周波数（ωＩＦｆ）を決定するように構成され、
前記第１の波長シフト（△λ１）および前記第２の波長シフト（△λ２）は、光ファイバセンサ（Ｂｉ－ＦＢＧ）によって測定される物理的な大きさの少なくとも１つを代表する、システム（１）。
【請求項17】
前記局所発振器信号を生成するための手段が、－ 前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を狭帯域フィルタリングし、局所発振器信号（ＬＯ）として作用するように適合された局所発振器周波数（ωＬＯ）を中心とする狭帯域光信号を生成するように構成された、狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）と、
－ 前記狭帯域光信号（ＬＯ）を分割し、同じ狭帯域光信号の２つの減衰したレプリカを光ビームスプリッタの２つの出力ポートで利用可能にするように構成された光ビームスプリッタ（ＯＳＰＬ）であって、前記減衰したレプリカは、入力として受信された同じ狭帯域光信号の減衰したレプリカであり、それぞれ、第１の局所発振器信号（ＬＯ１）および第２の局所発振器信号（ＬＯ２）に対応する、光ビームスプリッタ（ＯＳＰＬ）と、を含む、
請求項１６に記載のシステム（１）。
【請求項18】
前記局所発振器信号を生成するための手段が、－ 前記広帯域光励起放射（ＯＡ）を分割し、前記広帯域光励起放射の第１のレプリカと前記広帯域光励起放射の第２のレプリカとを取得するように構成された光ビームスプリッタ（ＯＳＰＬ）と、
－ 前記広帯域光励起放射の前記第１のレプリカを狭帯域フィルタリングし、第１の局所発振器周波数（ωＬＯ１）を中心とする第１の狭帯域光信号（ＬＯ１）を生成するように構成された、第１の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１）と、
－ 前記広帯域光励起放射の前記第２のレプリカを狭帯域フィルタリングし、第２の局所発振器周波数（ωＬＯ２）を中心とする第２の狭帯域光信号（ＬＯ２）を生成するように構成された、第２の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ２）と、を含む、
請求項１６に記載のシステム（１）。
【請求項19】
－ 第１のヘテロダイン検出手段は、－ 反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）とを結合するように構成された、それぞれの光導波路を含む第１の光カプラ（ＯＣ１）と、
－ 第１の光カプラ（ＯＣ１）からの出力光信号を受信し、それぞれの第１の電気信号（Ｅ１）に変換するように構成された第１の光電子受信機（ＰＤ１）と、を含み、
－ 第２のヘテロダイン検出手段は、
－ 反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）と第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）とを結合するように構成された、それぞれの光導波路を含む第２の光カプラ（ＯＣ２）と、
－ 第２の光カプラ（ＯＣ２）からの出力光信号を受信し、それぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換するように構成された第２の光電子受信機（ＰＤ２）と、を含む、
請求項１６から１８のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項20】
－ 前記第１の光カプラ（ＯＣ１）は、２ｘ２光カプラであり、反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲ１）と第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）との組み合わせから得られる２つの光ビート信号を出力として提供するように構成され、前記第１の光電子受信機（Ｂ－ＰＤ１）は、平衡検出を行うように構成された２つのフォトダイオードを含み、前記第１の電気信号（Ｅ１）は、前記第１の光電子受信機（ＰＤ１）の２つのフォトダイオードから出力される電流の減算として得られ、－ 前記第２の光カプラ（ＯＣ２）は、２ｘ２光カプラであり、反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲ２）と第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）との組み合わせから得られる２つの光ビート信号を出力として提供するように構成され、前記第２の光電子受信機（Ｂ－ＰＤ２）は、平衡検出を行うように構成された２つのフォトダイオードを含み、前記第２の電気信号（Ｅ２）は、前記第２の光電子受信機（ＰＤ２）の２つのフォトダイオードから出力される電流の減算として得られる、
請求項１９に記載のシステム（１）。
【請求項21】
前記第１のヘテロダイン検出手段が、前記第１の光カプラ（ＯＣ１）における入力の前に、制御された方法で、前記第１の局所発振器光信号（ＬＯ１）の位相をシフトするように構成された第１の光位相シフタ（ＯＰＳ１）をさらに含み、前記第２のヘテロダイン検出手段が、前記第２の光カプラ（ＯＣ２）における入力の前に、制御された方法で、前記第２の局所発振器光信号（ＬＯ２）の位相をシフトするように構成された第２の光位相シフタ（ＯＰＳ２）をさらに含む、
請求項１９に記載のシステム（１）。
【請求項22】
カスケード接続された複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）の複数のセンサをクエリするように構成され、各センサは、それぞれの公称動作波長（λ１～λｎ）によって特徴付けられ、－ 偏光ビームスプリッタ（ＰＳ）は、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）のカスケード接続されたセンサからの全体反射光スペクトル（ＯＲＴ）の第１の成分（ＯＲＴ１）および第２の成分（ＯＲＴ２）を分離するように構成され、
全体反射光スペクトルの第１の成分（ＯＲＴ１）は、それぞれの第１の周波数（ω１１～ω１ｎ）を中心とする、第１の光偏光を有する第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の重ね合わせを含み、
全体反射光スペクトルの第２の成分（ＯＲＴ２）は、それぞれの第２の周波数（ω２１～ω２ｎ）を中心とする、第２の光偏光を有する第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の重ね合わせを含み、
システムは、
－ 前記第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）を互いにスペクトル的に分離するように構成された第１の周波数識別またはデマルチプレクス手段（ＡＷＧ１）と、
－ 前記第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）を互いにスペクトル的に分離するように構成された第２の周波数識別またはデマルチプレクス手段（ＡＷＧ２）と、
－ それぞれの複数の第１の電気信号（Ｅ１ｎ）を得るために、それぞれの第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）に対して動作するように構成された、複数の第１のヘテロダイン検出手段と、
－ それぞれの複数の第２の電気信号（Ｅ２ｎ）を得るために、それぞれの第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）に対して動作するように構成された、複数の第２のヘテロダイン検出手段と、をさらに含む、
請求項１６から２１のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項23】
前記狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）は、光マイクロリング共振器フィルタである、請求項１６から２２のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項24】
前記偏光光ビームスプリッタ（ＰＳ）が、「２次元グレーティングカプラ」タイプの集積フォトニクス技術、または「偏光スプリッタおよびローテータ－ＰＳＲ」タイプの集積フォトニクス技術によって製造された偏光光ビームスプリッタである、請求項１６から２３のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項25】
第１の光電子受信機（ＰＤ１）および／または第２の光電子受信機（ＰＤ２）の各々は、考慮される波長における光信号を検出し、電気信号に変換するように構成された少なくともそれぞれの半導体フォトダイオードを含む、請求項１６から２３のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項26】
広帯域光放射源（ＢＳ）に接続された第１のサーキュレータポートと、ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサを含む複屈折光ファイバに接続された第２のサーキュレータポートと、フォトニック集積デバイス（ＰＩＣ）の光入力ポートに接続された第３のサーキュレータポートと、を有する光サーキュレータ（３）をさらに含み、光サーキュレータ（３）は、第１のサーキュレータポートから受信した広帯域光放射（ＯＡ）を、第２のサーキュレータポートを介して、ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサを含む複屈折光ファイバに送信するように構成され、さらに、第２のサーキュレータポートから受信した、ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサによって反射されたスペクトルを、第３のサーキュレータポートを介して、フォトニック集積デバイス（ＰＩＣ）の光入力ポートに伝達するように構成される、
請求項１６から２５のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項27】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）および前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）は、初期較正によって決定された、２つの高速チャネルおよび低速チャネル上の、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に対応する、請求項１６から２６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項28】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）と前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）とが一致し、狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ）のチューニングによって特定される基準波長（λｉ）に対応する、請求項１７から２６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項29】
前記第１の基準波長（λｒｅｆ１）および前記第２の基準波長（λｒｅｆ２）は、それぞれ、２つの狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１、ＯＴＦ２）のチューニングによってそれぞれ特定される２つの基準波長（λｉ１、λｉ２）に対応する、請求項１７から２６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項30】
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的な大きさを決定するためのシステムであって、－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサと、
－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）の少なくとも１つのセンサに照会するための、請求項１６から２９のいずれか１項に記載のシステム（１）であって、前記電子処理手段（２）が、検出された前記第１の中間周波数（ωＩＦｓ）および前記第２の中間周波数（ωＩＦｆ）の処理に基づいて、前記少なくとも２つの物理的大きさを決定するようにさらに構成されている、システム（１）と、を含む、
システム。
【請求項31】
決定される２つの物理的大きさは、縦ひずみおよび横ひずみである、請求項３０に記載のシステム。
【請求項32】
決定される２つの物理的大きさが、ひずみおよび温度である、請求項３１に記載のシステム。
【請求項33】
複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサが、ブレーキパッド内で作動するように構成されている、もしくはブレーキキャリパ内に組み込まれている、もしくはブレーキキャリパと結合されている、もしくはブレーキキャリパサポートとブレーキキャリパの間に配置されるように適合されたワッシャ装置に組み込まれており、検出される少なくとも２つの物理的な大きさが、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサが配置される点に存在し、一般にブレーキキャリパに作用する締め付け力および／または制動トルクを代表する縦ひずみおよび横ひずみである、
請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、複屈折（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ）ファイバブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）タイプのセンサを使用して物理パラメータを測定するための方法およびシステムに関する。
【0002】
より具体的には、本発明は、ヘテロダイン光検出（ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）および集積フォトニック（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｈｏｔｏｎｉｃ）技術を採用した、（例えば、複屈折ファイバ内の）複屈折ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）タイプのセンサにクエリする（ｑｕｅｒｙ）ための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
ファイバブラッググレーティングタイプの光ファイバセンサ（ＦＢＧセンサ）は、その単純さと正確さの特徴により、ひずみや温度などの物理的な大きさを測定するために頻繁に使用されるようになってきている。このようなセンサは受動的であるため、光放射によって照らされる必要があり、それによって反射（ｒｅｆｌｅｃｔ）または送信（ｔｒａｎｓｍｉｔ）されたスペクトルを解析して、所望の物理的大きさの測定値を得る必要がある。
【0004】
この分野では、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）のセンサは、標準的なファイバＦＢＧセンサと比較して、より多くの情報を提供するという利点がある。これは、反射によって、異なる光偏光（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）を有する２つの部分的に独立した光信号成分の組み合わせとして見ることができる光信号を生成するからであり、それぞれが、センサによって検出可能な１つまたは複数の物理的な大きさによって、それ自身の特有の予測可能な方法でバイアスされる。
【0005】
互いに直交する（例えば、いわゆる「速い偏光軸」と「遅い偏光軸」に関連する）光偏光を有するセンサによって反射されたスペクトルの成分を独立して検出することが可能であるため、その場合、センサの公称動作波長（ｎｏｍｉｎａｌ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）からのこれらの成分のそれぞれの波長偏差を検出することが可能である。
【0006】
従って、複屈折ファイバを用いたＢｉ－ＦＢＧセンサでは、検出すべき物理パラメータや物理的な大きさを測定するために、従来のファイバＦＢＧセンサよりも多くの情報を得ることが可能である。
【0007】
その一方で、複屈折ファイバＦＢＧセンサは、標準的なファイバＦＢＧセンサよりもはるかに複雑で、したがって、より高価でかさばる、照会（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｎｇ）／クエリ（ｑｕｅｒｙｉｎｇ）、および処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）の方法とシステムを必要とする。
【0008】
実際、照会／クエリは、少なくとも２つの異なるチャネル、すなわち、高速軸偏光に対応する１つのチャネルと低速軸偏光に対応する１つのチャネルで光励起によって行われなければならず（異なる偏光を持つ少なくとも２つの反射光信号が存在し、それぞれが独自の周波数／波長で作用するため）、これは通常、既知の解決策では、波長可変（ｔｕｎａｂｌｅ）レーザー光源によって行われる。
【0009】
さらに、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサによって反射された光信号の受信、フィルタリング、電気光学処理部分全体は、複屈折でないＦＢＧセンサと比較して、少なくとも反復されている。
【0010】
標準的なファイバＦＢＧセンサの照会／クエリシステムをすでに困難にしている複雑さ、コスト、およびかさ張りの問題は、複屈折ファイバＢｉ－ＦＢＧセンサの照会／クエリシステムにおいてさらに深刻に感じられ、現在までに少なくとも部分的に未解決である。
【0011】
以上のことから、上記の技術的欠点を緩和し、以下の基準：（ｉ）構造および使用におけるコンパクト性および簡便性；（ｉｉ）性能における有効性、を満たす複屈折ファイバＢｉ－ＦＢＧセンサに照会するためのシステムおよび方法に対する必要性が強く感じられる。
【0012】
このようなニーズは、特に、検出能力の観点から、複屈折ファイバＢｉ－ＦＢＧセンサが潜在的に大きな利点を提供する多くの技術分野において感じられるが、実際には、複雑さ及び嵩のために、先行技術において利用可能な複屈折ファイバＢｉ－ＦＢＧセンサ照会システム（これは、もちろん、実用的な適用可能性のために不可欠である）を設置することが、不可能ではないにしても、困難であるという事実によって悩まされ得る。
【発明の概要】
【0013】
解決策
本発明の目的は、先行技術を参照して上述した欠点を少なくとも部分的に解決し、考慮される技術分野で特に感じられる前述のニーズに応えることができる、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのセンサに照会するための方法を提供することである。
本発明の目的は、先行技術を参照して上述した欠点を少なくとも部分的に解決し、考慮される技術分野で特に感じられる前述のニーズに応えることができる、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプのセンサに照会するための方法を提供することである。
【0014】
この目的および他の目的は、請求項１に記載の複屈折ファイバブラッググレーティングタイプの少なくとも１つのセンサに照会する方法によって達成される。
【0015】
このような方法のいくつかの有利な実施形態は、従属請求項２～１２の主題である。
【0016】
本発明のさらなる目的は、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプの少なくとも１つのセンサに照会するための対応するシステムを提供することである。
【0017】
この目的は、請求項１６に記載のプロセスによって達成される。
【0018】
このようなシステムのいくつかの有利な実施形態は、従属請求項１７～２９の主題である。
【0019】
本発明の別の目的は、前述の照会方法を採用する複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを決定する方法を提供することである。
【0020】
このような目的は、請求項１３に記載の方法によって達成される。
【0021】
このような方法のいくつかの有利な実施形態は、従属請求項１４～１５の主題である。
【0022】
本発明のさらなる目的は、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）タイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを決定するための対応するシステムを提供することである。
【0023】
この目的は、請求項３０に記載のシステムによって達成される。
【0024】
このようなシステムのいくつかの有利な実施形態は、従属請求項３１～３３の主題である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
本発明による方法およびシステムのさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的に説明することにより提供される、その好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、図１～６を参照して、複屈折ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）タイプの少なくとも１つのセンサ（以下、簡潔にするために、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサと呼ぶこともある）、例えば、複屈折ファイバ内または複屈折にされた光ファイバゾーン内で得られるＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサ、に照会するための方法を説明する。
【0028】
このような方法は、まず、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプの前述の少なくとも１つのセンサに広帯域光励起放射（ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）ＯＡを照射するステップと、集積フォトニックＰＩＣ検出回路（またはデバイス）において、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプの少なくとも１つのセンサによって反射された反射光スペクトルＯＲを伝達するステップと、を含む。
【0029】
次に、本方法は、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに含まれる偏光光ビームスプリッタによって、複屈折によって生成され、第１の周波数ω１を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる、前述の反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１を、複屈折によって生成され、第２の周波数ω２を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる、前述の反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２から分離することを含む。
【0030】
本方法はさらに、前述の広帯域光励起ＯＡを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに供給することと、検出フォトニック集積回路ＰＩＣにおいて実施される前述の広帯域光励起放射ＯＡの少なくとも１つの狭帯域光フィルタリングに基づいて、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得することを含む。
【0031】
少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）は、第１の局所発振器周波数（ｌｏｃａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ωＬＯ１を中心とする第１の局所発振器光信号ＬＯ１と、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを含む。
【0032】
次に、本方法は、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と第１の局所発振器光信号ＬＯ１とを、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第１の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を実施し、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１と、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の第１の周波数ω１との差に等しい第１の中間周波数ωＩＦｓで第１の電気信号Ｅ１を取得することを含む。
【0033】
同様に、本方法は、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２と第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを、同じく検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第２の光ヘテロダイン検出手段に供給してヘテロダイン検出を実施し、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２と、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の第２の周波数ω２との差に等しい第２の中間周波数ωＩＦｆで第２の電気信号Ｅ２を取得することをさらに含む。
【0034】
本方法は最後に、第１の基準波長λｒｅｆ１に対する、第１の偏光を有する反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の第１の波長シフトΔλ１を示す第１の中間周波数ωＩＦｓを決定するステップを含み、さらに、第２の基準波長λｒｅｆ２に対する、第２の偏光を有する反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の第２の波長シフトΔλ２を示す、前述の第２の中間周波数ωＩＦｆを決定するステップを含む。
【0035】
前述の第１の波長シフトΔλ１および第２の波長シフトΔλ２（決定された中間周波数が示す）は、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧによって測定された少なくとも１つの物理的な大きさを代表する。
【0036】
図１に示す方法の一実施形態によれば、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得する前述のステップは、
－ 検出フォトニック集積回路ＰＩＣに組み込まれた狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｕｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ）ＯＴＦによって、前述の広帯域光励起放射ＯＡを狭帯域フィルタリングして、局所発振器信号ＬＯとして作用するように適合された局所発振器周波数ωＬＯを中心とする狭帯域光信号を取得するステップと、
－ 入力として受信された同じ狭帯域光信号の２つの減衰したレプリカを２つの出力ポートで利用できるように構成された光ビームスプリッタＯＳＰＬによって、前述の狭帯域光信号を分割するステップと、
を含む。
－ 検出フォトニック集積回路ＰＩＣに組み込まれた狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｕｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ）ＯＴＦによって、前述の広帯域光励起放射ＯＡを狭帯域フィルタリングして、局所発振器信号ＬＯとして作用するように適合された局所発振器周波数ωＬＯを中心とする狭帯域光信号を取得するステップと、
－ 入力として受信された同じ狭帯域光信号の２つの減衰したレプリカを２つの出力ポートで利用できるように構成された光ビームスプリッタＯＳＰＬによって、前述の狭帯域光信号を分割するステップと、
を含む。
【0037】
この場合、第１の局所発振器信号ＬＯ１と第２の局所発振器信号ＬＯ２は、光ビームスプリッタの２つの出力ポートに存在する互いに同一の２つの信号である。
【0038】
図２に示す方法の別の実施形態によれば、少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を取得する前述のステップは、
－ 広帯域光励起放射の第１のレプリカおよび広帯域光励起放射の第２のレプリカを得るために、光ビームスプリッタによって前述の広帯域光励起放射ＯＡを分割するステップと、
－ 検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第１の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦ１によって、広帯域光励起放射の前述の第１のレプリカを狭帯域フィルタリングして、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１を中心とする第１の狭帯域光信号を得るステップと、
－ 第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の狭帯域光信号を得るために、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第２の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦ２によって、広帯域光励起放射の前述の第２のレプリカを狭帯域フィルタリングするステップと、
を含む。
－ 広帯域光励起放射の第１のレプリカおよび広帯域光励起放射の第２のレプリカを得るために、光ビームスプリッタによって前述の広帯域光励起放射ＯＡを分割するステップと、
－ 検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第１の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦ１によって、広帯域光励起放射の前述の第１のレプリカを狭帯域フィルタリングして、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１を中心とする第１の狭帯域光信号を得るステップと、
－ 第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の狭帯域光信号を得るために、検出フォトニック集積回路ＰＩＣに集積された第２の狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦ２によって、広帯域光励起放射の前述の第２のレプリカを狭帯域フィルタリングするステップと、
を含む。
【0039】
本方法の、例えば、図１～４に示される一実施形態によれば、ヘテロダイン検出を実施し、第１の電気信号Ｅ１を得るステップは、第１の光ヘテロダイン検出手段の第１の光カプラＯＣ１の光導波路において、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と第１の局所発振器光信号ＬＯ１とを結合するステップを含み、さらに、第１の光ヘテロダイン検出手段の第１の光電子受信機ＰＤ１によって、第１の光カプラの出力で得られた光信号をそれぞれの第１の電気信号Ｅ１に変換するステップを含む。
【0040】
このような実施形態において、ヘテロダイン検出を実施し、第２の電気信号Ｅ２を得るステップは、第２の光ヘテロダイン検出手段の第２の光カプラＯＣ２の光導波路において、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２と第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを結合するステップを含み、さらに、第２の光ヘテロダイン検出手段の第２の光電子受信機ＰＤ２によって、第２の光カプラの出力で得られた光信号をそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換するステップを含む。
【0041】
一実施形態（図３に示す）によれば、第１の電気信号Ｅ１および第２の電気信号Ｅ２を得るためにヘテロダイン検出を実施する各ステップは、それぞれのヘテロダイン検出のために、平衡検出（ｂａｌａｎｃｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）のための２つのそれぞれのフォトダイオードによって検出される２つの光信号を出力として提供するように構成された、それぞれの２ｘ２光カプラを用いて平衡検出を実施するステップを含み、第１の電気信号Ｅ１および第２の電気信号Ｅ２それぞれは、それぞれのフォトダイオードから出力される電流の減算として得られる。
【0042】
本方法の別の実施態様（図４に示す）によれば、第１のヘテロダイン検出を実施するステップは、フォトニック集積回路ＰＩＣに構成された第１の光位相シフタＯＰＳ１によって、第１の光カプラＯＣ１における入力の前に、制御された方法で第１の局所発振器光信号ＬＯ１の位相をシフトするステップをさらに含む。
【0043】
同様に、第２のヘテロダイン検出を実施するステップは、フォトニック集積回路ＰＩＣに構成された第２の光位相シフタＯＰＳ２によって、第２の光カプラＯＣ２における入力の前に、制御された方法で第２の局所発振器光信号ＬＯ２の位相をシフトするステップをさらに含む。
【0044】
本方法の別の実施形態（図５に示す）によれば、ヘテロダイン検出を実施するステップは、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２とを単一の２ｘ１光カプラＯＣに注入するステップを含み、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２との周波数偏差の差を代表する中間周波数ωＩＦの光信号を出力として生成するように構成される。
【0045】
ヘテロダイン技術を用いたコヒーレント光検出（または受信）とも呼ばれるヘテロダイン検出は、一般的に知られている技術である。本発明による対応システムの以下の説明では、図１～図６に示す実施形態を参照して、この点に関してさらなる詳細を提供する。
【0046】
図６に示す実施形態によれば、本方法は、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）の複数のセンサにカスケード式に照会することができ、各々がそれぞれの公称動作波長（λ１～λｎ）によって特徴付けられる。
【0047】
このような実施形態において、伝達するステップは、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）のカスケード接続されたセンサから反射された全体反射光スペクトルＯＲＴを検出フォトニック集積回路ＰＩＣに伝達するステップを含み、分離するステップは、前述の全体反射光スペクトルＯＲＴの第１の成分ＯＲＴ１と第２の成分とを分離するステップを含む。
【0048】
全体反射光スペクトルの第１の成分ＯＲＴ１は、それぞれの第１の周波数（ω１１～ω１ｎ）を中心とする第１の光偏光を有する第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の重ね合わせを含む。
【0049】
全体反射光スペクトルの第２の成分ＯＲＴ２は、それぞれの第２の周波数（ω２１～ω２ｎ）を中心とする第２の光偏光を有する第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の重ね合わせを含む。
【0050】
この場合、本方法は、
－ 第１の周波数識別（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ１によって、第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）を互いにスペクトル的に分離するステップと、
－ 第２の周波数識別またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ２によって、第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）を互いにスペクトル的に分離するステップと、
－ 前述の第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の各々および前述の第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の各々に対してヘテロダイン検出ステップを実行し、それぞれの複数の第１の電気信号Ｅ１ｋおよび第２の電気信号Ｅ２ｋを得るステップと、
－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプＢｉ－ＦＢＧｋのそれぞれのセンサに対応する第１の電気信号Ｅ１ｋおよび第２の電気信号Ｅ２ｋのそれぞれの組について、第１の中間周波数ωＩＦｓ，ｋおよび第２の中間周波数ωＩＦｆ，ｋを決定する前述のステップを実行するステップと、をさらに含む。
－ 第１の周波数識別（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ１によって、第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）を互いにスペクトル的に分離するステップと、
－ 第２の周波数識別またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ２によって、第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）を互いにスペクトル的に分離するステップと、
－ 前述の第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の各々および前述の第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の各々に対してヘテロダイン検出ステップを実行し、それぞれの複数の第１の電気信号Ｅ１ｋおよび第２の電気信号Ｅ２ｋを得るステップと、
－ 複屈折ファイバブラッググレーティングタイプＢｉ－ＦＢＧｋのそれぞれのセンサに対応する第１の電気信号Ｅ１ｋおよび第２の電気信号Ｅ２ｋのそれぞれの組について、第１の中間周波数ωＩＦｓ，ｋおよび第２の中間周波数ωＩＦｆ，ｋを決定する前述のステップを実行するステップと、をさらに含む。
【0051】
本方法の一実施形態によれば、前述の第１の光偏光は、「低速偏光軸」（簡潔にするために「低速軸」と呼ぶ）上の偏光に対応し、第１の複屈折ピーク周波数ω１は、低速軸複屈折ピーク周波数ωｓに対応する。前述の第２の光偏光は、第１の光偏光に直交し、「低速偏光軸」に直交する「高速偏光軸」（簡略化のために「高速軸」と呼ぶ）上の偏光に対応し、第２の複屈折ピーク周波数ω２は、高速軸複屈折ピーク周波数ωｆに対応する。
【0052】
本方法の一実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１および前述の第２の基準波長λｒｅｆ２は、初期較正によって決定された２つの高速チャネルおよび低速チャネル上の、複屈折ファイバブラッググレーティングタイプＢｉ－ＦＢＧのセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に対応する。
【0053】
本方法の別の実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１と第２の基準波長λｒｅｆ２は一致し、狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦのチューニングによって特定される基準波長λｉに対応する。
【0054】
本方法の一実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１および第２の基準波長λｒｅｆ２はそれぞれ、２つの狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１、ＯＴＦ２）のチューニングによって特定される２つの基準波長λｉ１、λｉ２に対応する。
【0055】
別の実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１と前述の第２の基準波長λｒｅｆ２は、２つの高速チャネルおよび低速チャネルにおいて、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に一致し、対応する。
【0056】
ここで、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを決定するための方法について説明する。
【0057】
このような方法は、上述した実施形態のいずれか１つに従って、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプの少なくとも１つのセンサに照会するための方法を実行し、その後、上述した第１の中間周波数ωＩＦｓおよび第２の中間周波数ωＩＦｆの処理に基づいて、少なくとも２つの物理的大きさを決定することを提供する。
【0058】
このような方法の一実施形態によれば、決定される２つの物理的大きさは、縦ひずみおよび横ひずみである。
【0059】
このような方法の別の実施形態によれば、決定される２つの物理的大きさは、ひずみと温度である。
【0060】
これに関して、複屈折を特徴とするファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧセンサによって反射された２つの直交偏光ブラッグ波長を測定するための方法に関する前述の実施形態を参照して、以下にさらなる説明を行う。
【0061】
光ファイバ「コア」の屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）の周期的かつ均一な変化は、Ｂｉ－ＦＢＧ構造の最も単純な形態である。Ｂｉ－ＦＢＧセンサの基本的な特性は、共振条件の存在であり、これは次のように定義されるブラッグ波長（λＢ）と呼ばれる特定の波長で光を反射する。
λＢ ＝ ２ｎｅｆｆ ・ Λ
ここで、ｎｅｆｆ はファイバの実効屈折率、Λはグレーティングの周期で、グレーティングのピッチとも呼ばれる。ブラッグ波長は、グレーティングピッチ（Λ）とファイバコアの実効屈折率（ｎｅｆｆ）に依存し、これらのパラメータは温度とひずみの変化に敏感である。このため、Ｂｉ－ＦＢＧセンサはひずみや温度センサとして直接利用することができる。
λＢ ＝ ２ｎｅｆｆ ・ Λ
ここで、ｎｅｆｆ はファイバの実効屈折率、Λはグレーティングの周期で、グレーティングのピッチとも呼ばれる。ブラッグ波長は、グレーティングピッチ（Λ）とファイバコアの実効屈折率（ｎｅｆｆ）に依存し、これらのパラメータは温度とひずみの変化に敏感である。このため、Ｂｉ－ＦＢＧセンサはひずみや温度センサとして直接利用することができる。
【0062】
ファイバが複屈折である場合、直交する２つの偏光で伝搬する光が経験する実効屈折率は異なり、一般的にｎｅｆｆ－ｓおよびｎｅｆｆ－ｆと定義される。
【0063】
したがって、複屈折ファイバのＢｉ－ＦＢＧセンサによって反射された２つの直交偏光スペクトルは、Δλ＝ λｓ－λｆ ＝２（ｎｅｆｆ－ｓ － ｎｅｆｆ－ｆ） ・ Λ のピーク波長分離を有する２つの異なる波長で観測される。
【0064】
波長の代わりに、対応する周波数パラメータωを参照することで、同様の考察を行うことができる。
【0065】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサの製造に使用される複屈折ファイバの例としては、ＰａｎｄａファイバやＴｒｕｅＰｈａｓｅファイバ、ボウタイファイバ、Ｄクラッドファイバ、楕円コア・楕円クラッドファイバ、微細構造高複屈折光ファイバ（ＭＯＦ）などがある。
【0066】
複屈折ブラッググレーティングは、フェムト秒書き込みによって光ファイバに誘導することもできる。この場合、複屈折は、Ｂｉ－ＦＢＧセンサが得られるファイバの限られた領域にのみ内接する。
【0067】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサは、有利なことに、光偏光の高速軸と低速軸に対応するブラッグ波長オフセットを測定することによって、ひずみと温度を同時に検出することを可能とする。
【0068】
線形依存性を仮定すると、ブラッグ波長λｓおよびλｆと、温度およびひずみの変化との間の相関は、マトリックス形式で表される以下の式で表すことができる。
ここで、
Δλｓ と Δλｆ は低速軸と高速軸のブラッグ波長変化、下の数式（２）および数式（３）で表される変数は、それぞれ低速軸と高速軸の温度感度、下の数式（４）および数式（５）で表される変数は、ひずみ感度、ΔＴは温度変化、Δεはひずみ変化である。
【数1】
Δλｓ と Δλｆ は低速軸と高速軸のブラッグ波長変化、下の数式（２）および数式（３）で表される変数は、それぞれ低速軸と高速軸の温度感度、下の数式（４）および数式（５）で表される変数は、ひずみ感度、ΔＴは温度変化、Δεはひずみ変化である。
【数2】
【数3】
【数4】
【数5】
【0069】
したがって、温度変化ΔＴと、ひずみ変化Δεは、逆マトリックスを通して同時に計算することができる。
ここで、下の数式（７）であらわされるものは、マトリックスの行列式（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔ）である。
【数6】
【数7】
【0070】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサは、横ひずみと縦ひずみを区別することも可能である。
【0071】
実際、Ｂｉ－ＦＢＧセンサは、複屈折軸が直交して表面に平行になるように配置されている場合、横方向のひずみ依存性が最大になる。２つの複屈折軸の一方に沿って横方向の荷重が加えられると、対応する反射ピークが最大の横ひずみ感度を示す。
【0072】
その代わり、軸が表面に対して４５°の位置にある場合、横ひずみに対するＢｉ－ＦＢＧセンサの感度は低下し、波長偏差は主に縦ひずみに依存する。
【0073】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサのこの特性は、２種類のひずみの区別を可能にし、有利なことに、せん断ひずみの測定を可能にする。例えば、Ｓ．Ｓｕｌｅｊｍａｎｉらの論文、「Ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓ ｓｅｎｓｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｂｒａｇｇ ｇｒａｔｉｎｇ－ｂａｓｅｄ ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒｓ」、Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ ２１， ２０４０４－２０４１６ （２０１３）は、複屈折軸を４５°に配置した場合に、波長分離偏差の最大せん断ひずみ感度が得られることを示している。
【0074】
したがって、明らかに、Ｂｉ－ＦＢＧ複屈折センサの利点は、異なる偏光の２つのスペクトル成分によって提供される情報によって、２つの異なる大きさを同時に検出できることである。
【0075】
図１～６を参照して、複屈折ファイバブラッググレーティングＦＢＧタイプの少なくとも１つのセンサ（以下、簡潔にするために、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサと呼ぶこともある）、例えば、複屈折ファイバ内または複屈折にされた光ファイバゾーン内で得られるＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサを検査するためのシステム１について説明する。
【0076】
このようなシステムは、広帯域光放射源ＢＳと、集積フォトニック検出デバイスＰＩＣと、集積フォトニック検出デバイスＰＩＣと動作可能に接続された電子処理手段２とを含む。
【0077】
広帯域光放射源ＢＳは、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプの少なくとも１つのセンサに広帯域光励起放射ＯＡを照射するように構成されている。
【0078】
統合型フォトニック検出装置ＰＩＣは、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプの前述の少なくとも１つの光ファイバセンサに動作可能に接続され、該センサからの反射光スペクトルＯＲを受信する第１の入力ポートＣ１と、前述の広帯域光放射源ＢＳに動作可能に接続され、前述の広帯域光励起放射ＯＡを受信する第２の入力ポートＣ２とを含む。
【0079】
集積フォトニック検出デバイスＰＩＣは、偏光光ビームスプリッタＰＳと、局所発振器信号発生手段と、第１のヘテロダイン光検出手段と、第２のヘテロダイン光検出手段と、第１の出力ポートＵ１と、第２の出力ポートＵ２と、を含む。
【0080】
偏光光ビームスプリッタＰＳは、複屈折によって生成され第１の周波数ω１を中心とする第１の光偏光によって特徴付けられる前述の反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と、複屈折によって生成され第２の周波数ω２を中心とする第２の光偏光によって特徴付けられる反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２とを分離するように構成されている。
【0081】
局所発振信号生成手段は、第１の局所発振周波数ωＬＯ１を中心とする第１の局所発振光信号ＬＯ１と、第２の局所発振周波数ωＬＯ２を中心とする第２の局所発振光信号ＬＯ２とを含む少なくとも２つの狭帯域光信号（ＬＯ１、ＬＯ２）を得るように構成されている。
【0082】
このような局所発振器信号生成手段は、前述の広帯域光励起放射ＯＡの狭帯域光フィルタリングを実行するように構成された、少なくとも１つの波長可変な狭帯域光バンドパスフィルタＯＴＦを含む。
【0083】
第１の光ヘテロダイン検出手段は、反射光スペクトルの前述の第１の成分ＯＲ１および前述の第１の局所発振器光信号ＬＯ１を受信し、ヘテロダイン検出技術または受信技術によって、生成するように構成され、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１および第１の局所発振器光信号ＬＯ１に基づいて、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１と、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の第１の周波数ω１との差に等しい第１の中間周波数ωＩＦｓで第１の電気信号Ｅ１を生成する。
【0084】
第２の光ヘテロダイン検出手段は、反射光スペクトルの前述の第２の成分ＯＲ２および前述の第２の局所発振器光信号ＬＯ２を受信し、ヘテロダイン検出技術によって、生成するように構成され、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２および第２の局所発振器光信号ＬＯ２に基づいて、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２と、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の前述の第２の周波数ω２との差に等しい第２の中間周波数ωＩＦｆで第２の電気信号Ｅ２を生成する。
【0085】
第１の電気信号Ｅ１を利用可能にするように構成された第１の出力ポートＵ１と、第２の電気信号Ｅ２を利用可能にするように構成された第２の出力ポートＵ２とを備える。
【0086】
電子処理手段は、集積ＰＩＣフォトニックデバイスと動作可能に接続され、前述の第１の電気信号Ｅ１および第２の電気信号Ｅ２を受信し、第１の基準波長λｒｅｆ１に対する、第１の偏光を有する反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１の第１の波長オフセットΔλ１を示す前述の第１の中間周波数ωＩＦｓを決定するように構成される。
【0087】
電子処理手段はさらに、第２の基準波長λｒｅｆ２に対する、第２の偏光を有する反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２の第２の波長シフトΔλ２を示す、前述の第２の中間周波数ωＩＦ２を決定するように構成される。
【0088】
前述の第１の波長シフトΔλ１および第２の波長シフトΔλ２は、光ファイバセンサＢｉ－ＦＢＧによって測定される少なくとも１つの物理的な大きさを代表する。
【0089】
システム１の一実施形態（図１に示す）によれば、局所発振器信号を生成する前述の手段は、波長可変狭帯域ＯＴＦ光フィルタと光ビームスプリッタとを含む。
【0090】
狭帯域光波長可変ＯＴＦは、前述の広帯域光励起放射ＯＡを狭帯域フィルタリングし、局所発振器信号ＬＯとして作用するように適合された局所発振器周波数ωＬＯを中心とする狭帯域光信号を生成するように構成される。
【0091】
光ビームスプリッタは、前述の狭帯域光信号を分割し、光ビームスプリッタの２つの出力ポートで利用可能な第１の局所発振器信号ＬＯ１および第２の局所発振器信号ＬＯ２にそれぞれ対応する入力として受信された狭帯域光信号自体の２つの減衰したレプリカを作るように構成される。
【0092】
前述の実施形態のいくつかの追加の詳細については、図１を参照して後述する。
【0093】
見て分かるように、このシステムは、高速軸と低速軸に対応する２つの直交偏光を２つの光導波路に結合する装置と分割（または分波）する装置を含む。
【0094】
２つの直交偏光を分割するためのデバイスは、いくつかの可能な実装オプションにおいて、例えば、２次元２Ｄグレーティングカプラまたは偏光ローテータおよびスプリッタ（ＰＳＲ）と組み合わせたエッジカプラである。
【0095】
システムはさらに、ヘテロダイン検出方式を実装する２つの異なる集積フォトニック回路を含む。
【0096】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧによって反射された異なる周波数／波長における２つの直交偏光は分離され、２つのシングルモード導波路に結合され、その中で異なる周波数／波長における２つの信号が別々に分析される。
【0097】
この２つの信号は、２つの集積光カプラによって局所発振器信号と別々に結合され、集積フォトダイオードで混合され、ヘテロダイン検出によって２つの個々のピークの周波数偏差が検出される。
【0098】
図１に示す例のように、広帯域光源ＢＳから来る光は、光スプリッタ（「スプリッタ」）ＯＳによって分割され、光サーキュレータ３の第１のポートとフォトニック集積回路ＰＩＣの入力ポートの両方に送られる。
【0099】
複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサは、光サーキュレータの第２のポートを介して広帯域光源ＢＳにより照会され、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサからの反射光パワーは、光サーキュレータの第３のポートにより収集され、ＰＩＣ集積フォトニック回路を実装するチップに結合される。
【0100】
集積フォトニック回路ＰＩＣは、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサによって反射された高速軸偏光および低速軸偏光に関して、光カプラＣ１と、信号偏光スプリッタＰＳ（ここで、偏光スプリッタ、または偏光光ビームスプリッタは、上述のように、２ＤグレーティングカプラまたはＰＳＲを含んでもよい）とを含む。
【0101】
集積フォトニック回路ＰＩＣは、広帯域光を集積フォトニック回路に結合するように構成された追加の光カプラＣ２（例えば、１次元グレーティングカプラまたは「エッジ」カプラ）をさらに含む。
【0102】
フォトニック集積回路ＰＩＣは、
－ 局所発振信号として使用される所望の周波数／波長を選択するための少なくとも１つの波長可変光バンドパスＯＴＦフィルタ（例えば、リング共振器フィルタであるが、これに限定されない）と、
－ 光信号と局所発振器信号を同じ導波路に結合するように構成された少なくとも２つの光カプラと、
－ ヘテロダイン検出用の少なくとも２つの集積フォトダイオードと、をさらに含む。
－ 局所発振信号として使用される所望の周波数／波長を選択するための少なくとも１つの波長可変光バンドパスＯＴＦフィルタ（例えば、リング共振器フィルタであるが、これに限定されない）と、
－ 光信号と局所発振器信号を同じ導波路に結合するように構成された少なくとも２つの光カプラと、
－ ヘテロダイン検出用の少なくとも２つの集積フォトダイオードと、をさらに含む。
【0103】
カプラは、光サーキュレータの第３のポートからＰＩＣ光チップに反射された光を結合し、ＰＳ偏光スプリッタは、２つの異なる光導波路に送ることによって光を分離し、高速軸ωｓと低速軸ωｆの周波数で複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサから反射された２つの直交偏光は、結合され、ＰＩＣ集積フォトニック回路の２つの異なる導波路に送られる。
【0104】
一実施オプションによれば、この方式は、スプリッタによって分離された光を２つの導波路ＴＥに結合するための偏光ローテータまたは２Ｄグレーティングカプラをさらに含む。
【0105】
結合され、ＰＩＣチップ上の別の入力ポートに入力として供給される広帯域光は、特定の波長を選択するために、波長可変光バンドパスフィルタＯＴＦによってフィルタリングされる。
【0106】
一実施オプションによれば、波長可変フィルタは波長可変マイクロリング共振器の取り出し（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）（ドロップ）ポートに基づいている。
【0107】
選択された波長でフィルタリングされた光は、局所ＬＯ発振器として動作し、分割されて２つの異なる集積光カプラＯＣ１、ＯＣ２に送られ、低速偏光軸ωｓおよび高速偏光軸ωｆの周波数の光と結合される。
【0108】
各カプラは局所ＬＯ発振器の周波数と２つの周波数ωｓとωｆのそれぞれ１つを結合し、光カプラの出力信号はヘテロダイン構成に従って集積フォトダイオードに送られる。
【0109】
２つの光信号と局所発振器は、導波路内を同じ断面と偏光で伝搬し、ヘテロダイン検出のための最大の偏光マッチを提供する。
【0110】
２つの中間周波数ωＩＦｓ ＝ ωｓ － ωＬＯ、および他方の側ωＩＦｆ ＝ ωｆ － ωＬＯにおける２つのヘテロダイン検出の混合から生じる項は、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサの反射ピークの波長に関する情報を運び、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサの波長オフセットおよび低速軸と高速軸にそれぞれ対応する２つのピーク間の波長分離を検出するために使用することができる。
【0111】
システムの別の実施形態（図２に示す）によれば、前述の局所発振器信号発生手段は、光ビームスプリッタＯＳＰＬ、第１の波長可変狭帯域通過光フィルタＯＴＦ１、および第２の波長可変狭帯域通過光フィルタＯＴＦ２を含む。
【0112】
光ビームスプリッタＯＳＰＬは、広帯域光励起放射の第１のレプリカと広帯域光励起放射の第２のレプリカを得るために、前述の広帯域光励起放射ＯＡを分割するように構成される。
【0113】
第１の狭帯域光波長可変ＯＴＦ１は、広帯域光励起放射の前述の第１のレプリカを狭帯域フィルタリングし、第１の局所発振器周波数ωＬＯ１を中心とする第１の狭帯域光信号ＬＯ１を生成するように構成される。
【0114】
第２の狭帯域光波長可変ＯＴＦ２は、広帯域光励起放射の前述の第２のレプリカを狭帯域フィルタリングし、第２の局所発振器周波数ωＬＯ２を中心とする第２の狭帯域光信号ＬＯ２を生成するように構成される。
【0115】
前述の実施形態のいくつかの追加の詳細については、図２を参照して後述する。
【0116】
この場合、ＰＩＣデバイスは、２つの異なる周波数ωＬＯ１、ωＬＯ２の２つの独立した局所発振器を選択するように構成された２つの異なる波長可変狭帯域光フィルタＯＴＦ１、ＯＴＦ２を含む。
【0117】
波長の２つのピークを検出するための２つの中間周波数ωＩＦｓ ＝ ωｓ － ωＬＯと、ωＩＦｆ ＝ ωｆ － ωＬＯは独立している。一実施オプションによれば、このような周波数は、後続の検出段階を容易にし、より正確にするために、細かく調整される。
【0118】
有利なことに、２つの独立した局所発振器を使用するこの実施形態は、中間周波数、すなわち局所発振器と「低速」および「高速」偏光光信号との間のビート周波数（ｂｅａｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の独立した制御を可能にするため、ヘテロダイン検出方式においてより大きな柔軟性を提供する。このような柔軟性は、更なる利点につながり、例えば、フォトダイオードに必要な帯域を低減することが可能になり、その結果、その入力におけるノイズが低減され、測定の信号対雑音比（ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）ＳＮＲが改善される。
【0119】
システム１の実施形態（例えば図１～３に図示）によれば、第１のヘテロダイン検出手段は、反射光スペクトルの第１の成分ＯＲ１と第１の局所発振器光信号ＬＯ１とを結合するように構成された、それぞれの光導波路を含む第１の光カプラＯＣ１を含み、第１の光カプラＯＣ１からの出力光信号を受信し、それをそれぞれの第１の電気信号Ｅ１に変換するように構成された第１の光電子受信機ＰＤ１を含む。
【0120】
第２のヘテロダイン検出手段は、反射光スペクトルの第２の成分ＯＲ２と第２の局所発振器光信号ＬＯ２とを結合するように構成された、それぞれの光導波路を含む第２の光カプラＯＣ２を含み、第２の光カプラＯＣ２からの出力光信号を受信し、それをそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換するように構成された第２の光電子受信機ＰＤ２を含む。
【0121】
様々な可能な実装オプションによれば、第１および第２のヘテロダイン検出または受信手段は、それ自体既知のヘテロダイン検出または受信デバイスによって実装される。
【0122】
例えば、Ｒｏｎｇｑｉｎｇ Ｈｕｉの「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｆｉｂｅｒ－Ｏｐｔｉｃ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」－１ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ， １３ｔｈ Ｊｕｎｅ ２０１９ （ＤＯＩ：１０．１０１６／Ｂ９７８－０－１２－８０５３４５－４．００００９－３）を参照することができ、そこから図７および図８の図が抜粋され、以下に簡単に説明される。
【0123】
図７は、ヘテロダイン混合技術のよく知られた例を示しており、これは、電子受信によって容易に検出できる対応する中間周波数信号を得るために、光周波数信号の周波数を下げることを可能にする。
【0124】
特に、光信号と局所発振器の混合は、フォトダイオード、すなわち、入力信号Ｅｓ（ｔ）と局所発振器ＥＬＯ（ｔ）にそれぞれ対応する２つの電磁界が混合され、２つの入力電磁界の２乗に比例する光電流ｉ（ｔ）を供給する２次検出則を持つ検出器によって達成することができる。
【0125】
入力光信号Ｅｓ（ｔ）と局所発振器光信号ＥＬＯ（ｔ）は次のように表すことができる。
ここで、Ａｓ（ｔ）とＡＬＯ（ｔ）は振幅、ωｓとωＬＯは角周波数または脈動、φｓとφＬＯはそれぞれ入力信号と局所発振器の位相である。
光信号と局所発振器の直接検出成分とは別に、局所発振器の光パワーが一般的に（そしていずれにせよ作ることができる）入力光信号のパワーよりもはるかに大きいことを考慮すると、最も重要な光電流成分ｉ（ｔ）は中間周波数ωＩＦ＝ωＳ － ωＬＯで観測され、次のように書くことができる。
ここで、下記の数式（１１）であらわされる項はフォトダイオードの応答性、εは光カプラの電力結合係数（図７に示す）、θ は光信号と局所発振器の間の偏光状態差角、Δφ は相対位相差である。
【数8】
【数9】
ここで、Ａｓ（ｔ）とＡＬＯ（ｔ）は振幅、ωｓとωＬＯは角周波数または脈動、φｓとφＬＯはそれぞれ入力信号と局所発振器の位相である。
光信号と局所発振器の直接検出成分とは別に、局所発振器の光パワーが一般的に（そしていずれにせよ作ることができる）入力光信号のパワーよりもはるかに大きいことを考慮すると、最も重要な光電流成分ｉ（ｔ）は中間周波数ωＩＦ＝ωＳ － ωＬＯで観測され、次のように書くことができる。
【数10】
【数11】
【0126】
図３に示すシステムの別の実施形態によれば、前述の第１の光カプラＯＣ１は２ｘ２光カプラであり、第１の反射光スペクトル成分ＯＲ１と第１の局所発振器光信号ＬＯ１との組み合わせから生じる２つの光ビート信号を出力するように構成されている。
【0127】
さらに、前述の第１の光電子受信機Ｂ－ＰＤ１は、平衡検出を行うように構成された２つのフォトダイオードを含み、第１の電気信号Ｅ１は、第１の光電子受信機Ｂ－ＰＤ１の２つのフォトダイオードからの発信電流の減算として得られる。
【0128】
同様に、前述の第２の光カプラＯＣ２は、２ｘ２光カプラであり、第２の反射光スペクトル成分ＯＲ２と第２の局所発振器光信号ＬＯ２との組み合わせから得られる２つの光ビート信号を出力するように構成されている。
【0129】
さらに、前述の第２の光電子受信機Ｂ－ＰＤ２は、平衡検出を行うように構成された２つのフォトダイオードを備え、第２の電気信号Ｅ２は、第２の光電子受信機Ｂ－ＰＤ２の２つのフォトダイオードからの発信電流の減算として得られる。
【0130】
実装オプションによれば、平衡ヘテロダイン検出は、図８に示すような、それ自体既知の平衡検出技術を使用して実行される。
【0131】
この場合、１ｘ２光カプラは２ｘ２光カプラに置き換えられ、光カプラの２つの出力ポートはＢＰＤ平衡光検出器に接続される。
【0132】
平衡コヒーレント・ヘテロダイン検出を行うことで、検出信号の信号対雑音比ＳＮＲが向上し、局所発振器の強度ノイズによる不要な影響を避けることができる。
【0133】
具体的には、図２に示す平衡コヒーレント・ヘテロダイン検出では、２ｘ２光カプラと２つのフォトダイオードを並列に使用する。２つの光電流の差は１つの成分、すなわち中間周波数成分のみを提供し、これは次式で表すことができる。
【数12】
【0134】
この構成では、有利なことに、光信号と局所発振器信号のＤＣ成分がキャンセルされ、このような方式により、信号対雑音比ＳＮＲを向上させ、反射応答における過剰なレーザーノイズ（強度ノイズなど）と非局所効果による望ましくない影響を低減することが可能になる。
【0135】
図４に示すシステムの一実施形態によれば、第１のヘテロダイン検出手段は、第１の光位相シフタＯＰＳ１をさらに含み、第１の光カプラＯＣ１における入力の前に、制御された方法で、第１の局所発振器光信号ＬＯ１の位相をシフトするように構成される。第２のヘテロダイン検出手段は、第２の光カプラＯＣ２における入力の前に、制御された方法で、第２の局所発振器光信号ＬＯ２の位相をシフトするように構成された、第２の光位相シフタＯＰＳ２をさらに備える。
【0136】
したがって、この場合、ＰＩＣデバイスは、局所光発振器信号の位相を制御し変調することができる２つの光位相シフタを統合している。
【0137】
位相シフタは、局所発振器の位相制御を追加する。局所発振器の位相は、位相シフタによって変調することができ、有利には、位相制御によって測定の感度を向上させることが可能になる。
【0138】
図５に示すシステムの別の実施形態によれば、２つの周波数ωｓとωｆの光信号は、方向性カプラ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒ）で結合される。この場合も、ヘテロダイン検出の中間周波数は、ωＩＦＳ＝ωｓ－ωｆで与えられる。
【0139】
一実施形態（図６に示す）によれば、システムは、カスケード接続された複屈折ファイバブラッググレーティングタイプ（Ｂｉ－ＦＢＧ～１－Ｂｉ－ＦＢＧｎ）の複数のセンサに照会するように構成され、各センサは、それぞれの公称動作波長（λ１～λｎ）によって特徴付けられる。
【0140】
このような実施形態では、ＰＳ偏光光ビームスプリッタは、複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ１～Ｂｉ－ＦＢＧｎ）センサカスケードからの全体的なＯＲＴ反射光スペクトルの第１の成分と第２の成分を分離するように構成される。
【0141】
全体反射光スペクトルの第１の成分ＯＲＴ１は、それぞれの第１の周波数（ω１１～ω１ｎ）を中心とする第１の光偏光を有する第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）の重ね合わせを含み、全体反射光スペクトルの第２の成分ＯＲＴ２は、それぞれの第２の周波数（ω２１～ω２ｎ）を中心とする第２の光偏光を有する第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）の重ね合わせを含む。
【0142】
この場合、システムは、第１および第２の周波数識別手段またはデマルチプレクス手段と、複数の第１のヘテロダイン検出手段と、複数の第２のヘテロダイン検出手段とをさらに含む。
【0143】
第１の周波数識別またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ１は、第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）を互いにスペクトル的に分離するように構成される。
【0144】
第２の周波数識別またはデマルチプレクス手段ＡＷＧ２は、第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）を互いにスペクトル的に分離するように構成される。
【0145】
第１のヘテロダイン検出手段は、それぞれの複数の第１の電気信号Ｅ１ｎを得るために、それぞれの第１の成分（ＯＲ１１～ＯＲ１ｎ）に対して動作するように構成される。
【0146】
第２のヘテロダイン検出手段は、それぞれの複数の第２の電気信号Ｅ２ｎを得るために、それぞれの第２の成分（ＯＲ２１～ＯＲ２ｎ）に対して動作するように構成される。
【0147】
一実施オプション（図６に示す例で言及）によれば、周波数識別またはデマルチプレクシングの第１および第２の手段の両方は、偏光スプリッタの出力に配置されたそれぞれの一体型「アレイ導波路グレーティング」（ＡＷＧ）型デバイスによって行われ、ＷＤＭ（波長分割マルチプレクシング）に基づく測定を可能にする。
【0148】
ＡＷＧデバイスは、１つの導波路入力に存在する複数のＮ個の波長を含む光信号を分配し、Ｎ個の異なる出力導波路の入力で利用できるようにするための光デバイスである。
【0149】
Ｎ個の複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサから反射された波長ピークはＰＩＣデバイスに結合され、高速軸偏光信号と低速軸偏光信号にそれぞれ対応するＮ個の波長は分離され、２つの異なる導波路に送られ、個々の波長はフィルタリングされ、ＡＷＧデバイスのそれぞれ異なる出力ポートに選択される。ＡＷＧデバイスのそれぞれの出力ポートにおける個々の波長は、単一の複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサへのクエリを参照して、先に例示した方式のいずれかによって検出することができる。
【0150】
別の実施オプションによれば、周波数識別またはデマルチプレクシングの第１および／または第２の手段は、それ自体既知の他のタイプのそれぞれのＷＤＭデマルチプレクシングデバイスによって行われる。
【0151】
既に上述した実施オプションによれば、前述の調整可能な狭帯域光バンドパスフィルタＯＴＦは、それ自体既知のマイクロリング光共振器フィルタである。
【0152】
例えば、リング共振器は、ファイバまたは光導波路が「ループ」構成で囲まれている構造体であり、特定の共振波長の光が、構成的干渉条件下でリング（またはループ）を通過すると、光の強度が構造体内で増加し、所定の共振波長の光を抽出ポートのモニタポートで抽出／観察することができる。
【0153】
マイクロリング共振器を設計し、集積フォトニック回路ＰＩＣに組み込むことで、バンドパスフィルタ、光スイッチ、光強度変調器として使用することができる。
【0154】
マイクロリング共振器の共振波長は、デバイスの屈折率および形状（例えば、光導波路のサイズおよびリング直径）に依存し、共振波長は、光導波路の屈折率のわずかな変化、例えば、局所的なマイクロヒータに基づく熱調整によって調整することができる。
【0155】
本システムの一実施形態によれば、前述の偏光光ビームスプリッタＰＳは、２次元グレーティングカプラ型の集積フォトニクス技術によって製造された偏光光ビームスプリッタである。
【0156】
システムの別の実装オプションによれば、前述の偏光ビームスプリッタＰＳは、偏光スプリッタとローテータ－ＰＳＲタイプの統合フォトニクス技術によって作られた偏光光ビームスプリッタである。
【0157】
偏光ビームスプリッタに関して、シリコン光導波路内で同じ光ビームの直交する偏光を結合して伝搬させる異なる方策があることは注目に値する。最もよく知られた解決策は、２次元グレーティングカプラと、偏光スプリッタとローテータ（ＰＳＲ）を組み合わせたエッジカプラである。
【0158】
２次元グレーティングカプラ（２Ｄ ＧＣ）は、２つの１次元グレーティングカプラ（１Ｄ ＧＣ）の重ね合わせと考えることができ、入力でファイバから来る直交する２つの偏光が、直交する方向の２つの偏光光導波路ＴＥに結合される。直交する２つの偏光は、光が同じ偏光で伝搬する光導波路に結合される。
【0159】
ＰＳＲ偏光ローテータおよびスプリッタでは、２つの直交偏光を含む信号が統合偏光光ビームスプリッタに送られ、このビームスプリッタが光を２つの直交偏光ＴＥおよびＴＭを持つ２つの別々の信号に分割する［例えば、Ｍ．Ｒ．Ｗａｔｔｓ， Ｈ．Ａ．Ｈａｕｓ， Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎ 「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｏｄｅ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｌｉｔｔｅｒ」 Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．３０，９６７－９６９ （２００５）］。分離されたＴＭ偏光信号は偏光ビームローテータに送られ、そこで偏光は９０°回転されＴＥ偏光信号になる［Ｍ．Ｒ．Ｗａｔｔｓ， Ｈ．Ａ．Ｈａｕｓ， Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎ 「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｏｄｅ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｌｉｔｔｅｒ」 Ｏｐｔ．Ｒ．Ｗａｔｔｓ， Ｈ．Ａ．Ｈａｕｓ， 「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｏｄｅ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｏｔａｔｏｒｓ」 Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．３０，１３８－１４０ （２００５）］。
【0160】
システムの一実施オプションによれば、前述の第１の光電子受信機ＰＤ１および／または前述の第２の光電子受信機ＰＤ２の各々は、考慮される波長の光信号を検出して電気信号に変換するように構成された少なくともそれぞれの半導体フォトダイオードを含む。
【0161】
一実施形態によれば、システムは、広帯域光放射源ＢＳに接続された第１のサーキュレータポートと、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサを含む複屈折光ファイバに接続された第２のサーキュレータポートと、フォトニック集積デバイスＰＩＣの光入力ポートに接続された第３のサーキュレータポートとを有する光サーキュレータ３をさらに含む。
【0162】
このような光サーキュレータ３は、第１のサーキュレータポートから受信した広帯域光放射ＯＡを、第２のサーキュレータポートを介して、ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサを含む複屈折光ファイバに送信し、さらに、第２のサーキュレータポートから受信した複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサで反射されたスペクトルを、第３のサーキュレータポートを介して、フォトニック集積素子ＰＩＣの光入力ポートに伝達するように構成されている。
【0163】
システムの一実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１および前述の第２の基準波長λｒｅｆ２は、初期較正によって決定された、２つの高速チャネルおよび低速チャネル上の、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に対応する。
【0164】
システムの別の実施形態によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１と前述の第２の基準波長λｒｅｆ２は一致し、狭帯域バンドパス光波長可変フィルタＯＴＦのチューニングによって特定される基準波長λｉに対応する。
【0165】
システムの一実施オプションによれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１および第２の基準波長λｒｅｆ２は、それぞれ、２つの狭帯域バンドパス光波長可変フィルタ（ＯＴＦ１、ＯＴＦ２）のチューニングによって特定される２つの基準波長λｉ１、λｉ２に対応する。
【0166】
本方法の別の実施態様によれば、前述の第１の基準波長λｒｅｆ１と前述の第２の基準波長λｒｅｆ２は一致し、２つの高速チャネルと低速チャネルにおける、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサの２つのそれぞれの公称動作波長に対応する。
【0167】
次に、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサによって検出可能な少なくとも２つの物理的大きさを決定するための方法を説明する。
【0168】
このようなシステムは、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプのセンサと、上述した実施形態のいずれか１つによる少なくとも１つの複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプに照会するためのシステムと、を含み、電子処理手段は、検出された前述の第１の中間周波数ωＩＦ１および第２の中間周波数ωＩＦ２の処理に基づいて、少なくとも２つの物理的大きさを決定するようにさらに構成される。
【0169】
ある実施態様によれば、決定された２つの物理的大きさは、縦ひずみおよび横ひずみである。
【0170】
別の実施態様によれば、決定された２つの物理的な大きさは、ひずみと温度である。
【0171】
このようなシステムの一実施形態によれば、複屈折ファイバブラッググレーティングＢｉ－ＦＢＧタイプセンサは、ブレーキパッド内で動作するように構成されるか、ブレーキキャリパに埋め込まれるか、ブレーキキャリパに取り付けられるか、ブレーキキャリパブラケットとブレーキキャリパの間に配置されるように適合されたワッシャ装置に埋め込まれる。
【0172】
検出される少なくとも２つの物理的な大きさは、縦ひずみと横ひずみであり、これらは複屈折ファイバブラッググレーティング（Ｂｉ－ＦＢＧ）センサが配置されている点に存在し、全体としてブレーキキャリパに作用するクランプ力および／またはブレーキトルクを表す。
【0173】
本発明の目的は、その機能的および構造的特徴により、上記に例示した方法およびシステムによって完全に達成されることは注目に値する。
【0174】
実際、従来技術の説明部分に記載された技術的問題を参照すると、本発明によるシステムは、本質的な構成要素が（例えば、ＰＩＣ技術のフォトニック集積回路に）集積された、単純でコンパクトなシステムである。
【0175】
本発明による、複屈折ファイバで作られたＢｉ－ＦＢＧセンサに照会するためのシステムおよび方法は、（ｉ）構造および使用におけるコンパクト性および単純性、（ｉｉ）性能における有効性という指標を満たしている。
【0176】
これは、このような方法とシステムがフォトニック集積回路に基づいているためであり、本発明の解決策が、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサによって反射されたスペクトルの偏光に基づく光分割と、それに続くダブルヘテロダインコヒーレント検出（ＰＩＣに集積可能なコンポーネントによって達成可能な機能）を含んでいる点で可能となる。
【0177】
さらに、（ＰＩＣに組み込むことができない）局所発振器の必要性は回避される。なぜなら、局所発振器によって生成される信号と実質的に同様の信号が、同じ広帯域光クエリ放射のレプリカの狭帯域光フィルタリングを通してＰＩＣ回路で得られるからである。
【0178】
以上のことから、本発明によって提供される照会システムは、ブレーキキャリパのひずみおよび温度検知のような技術分野に設置することができ、ブレーキパッドに非常に適している。
【0179】
このような状況において、複屈折Ｂｉ－ＦＢＧセンサが提供する上述の利点は、特に、少なくとも２つの大きさまたは物理的パラメータ（例えば、横ひずみと縦ひずみ、またはひずみと温度）を同時に検出する能力を含め、特に明白である。
【0180】
偶発的かつ特定のニーズを満たすために、当業者は、上述の実施形態に対していくつかの変更および適合を行うことができ、また、しかしながら、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、機能的に同等である他の要素と置き換えることができる。１つの可能な実施形態に属するものとして上述した全ての特徴は、他の説明した実施形態から独立して実施することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】