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JP4243159B2 - FBG sensing system - Google Patents

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JP4243159B2
JP4243159B2 JP2003325021A JP2003325021A JP4243159B2 JP 4243159 B2 JP4243159 B2 JP 4243159B2 JP 2003325021 A JP2003325021 A JP 2003325021A JP 2003325021 A JP2003325021 A JP 2003325021A JP 4243159 B2 JP4243159 B2 JP 4243159B2
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Description

本発明は、FBGを用いて歪計測や温度計測を行うFBGセンシングシステムに関するものである。   The present invention relates to an FBG sensing system that performs strain measurement and temperature measurement using an FBG.

光ファイバセンシング分野において、FBG(ファイバ・ブラッグ・グレーティング)は広帯域光源であるASE(Amplified Spontaneous Emission)光源や波長可変光源などと組み合わせて、構造物の歪計測に用いられている。FBGはグレーティング間隔で決まる特定の光を反射する。FBGの反射波長幅(−3dB幅)は約0.1nmで、FBGに応力が加わり延び縮みする(FBGが歪む)ことでFBGの反射波長が変化する。このFBGを構造物の測定ヶ所に取り付けASE光等を入射し、反射波長を波長計等で測定すればFBGの歪み、すなわち構造物の歪みが計測できる。この使い方は反射型FBGセンサーと呼ばれている。   In the field of optical fiber sensing, FBG (Fiber Bragg Grating) is used in combination with an ASE (Amplified Spontaneous Emission) light source or a wavelength tunable light source, which is a broadband light source, and is used for strain measurement of structures. The FBG reflects specific light determined by the grating interval. The reflection wavelength width (−3 dB width) of the FBG is about 0.1 nm, and the reflection wavelength of the FBG is changed by applying stress to the FBG to expand and contract (FBG is distorted). If the FBG is attached to a measurement location of the structure, ASE light or the like is incident, and the reflection wavelength is measured with a wavelength meter or the like, the distortion of the FBG, that is, the distortion of the structure can be measured. This usage is called a reflective FBG sensor.

またFBGは透過型センサーとしても使用できる。特定波長を反射するFBGは、言いかえれば特定波長の透過光を遮断する遮断体である。この遮断する波長と反射する波長はセンサーとしてみれば等価であるため、遮断光の波長を測定することで透過型センサーとして使用できる。   FBG can also be used as a transmissive sensor. In other words, the FBG that reflects a specific wavelength is a blocking body that blocks transmitted light of a specific wavelength. Since the wavelength to be cut off and the wavelength to be reflected are equivalent when viewed as a sensor, it can be used as a transmission type sensor by measuring the wavelength of the cut-off light.

さらにFBGは温度変化に対してはファイバの屈折率が変化するため、FBGは温度検出にも使用できる。言い換えればFBGを用いた歪計測は温度の影響を受けやすいので、歪計測には温度の影響を無くすような手段が必要である。   Furthermore, since the refractive index of the fiber changes with temperature changes, the FBG can also be used for temperature detection. In other words, since strain measurement using FBG is easily affected by temperature, means for eliminating the effect of temperature is necessary for strain measurement.

上記の光ファイバセンシングでは30Km程遠方まで光ファイバを張り巡らせ、その地点の歪み量測定が可能である。光ファイバの伝送損失、FBG損失があるので、測定距離を伸ばしさらに測定点数を増やすために、広帯域光源や波長可変光源としては高出力で広帯域な光源が用いられる。また精度良く反射波長を計測することが必要である。   In the above optical fiber sensing, an optical fiber can be stretched as far as 30 km, and the amount of distortion at that point can be measured. Since there are optical fiber transmission loss and FBG loss, a high-power and broadband light source is used as a broadband light source or wavelength tunable light source in order to extend the measurement distance and increase the number of measurement points. It is also necessary to measure the reflection wavelength with high accuracy.

広帯域光源であるASE光源としては、特許文献2において図5に示すように、波長範囲100nm程度で光パワースペクトラム密度−20dB/nm以上の物が既に公開されている。   As an ASE light source that is a broadband light source, as shown in FIG. 5 in Patent Document 2, a light source having an optical power spectrum density of −20 dB / nm or more in a wavelength range of about 100 nm has already been disclosed.

また波長1550nmで用いられるFBGの場合、反射波長の変化は1.2pm/μストレイン程度である。即ちFBGからの反射波長の変化を1pmの分解能で計測すれば1μストレインの分解能で歪み計測が可能となる。   In the case of FBG used at a wavelength of 1550 nm, the change in the reflection wavelength is about 1.2 pm / μ strain. That is, if the change in the reflected wavelength from the FBG is measured with a resolution of 1 pm, distortion can be measured with a resolution of 1 μstrain.

図7は特許文献1に従来技術として示されているFBGセンシングシステムである。センサーとしてFBGが一つのファイバ上を直列に接続されている。   FIG. 7 shows an FBG sensing system disclosed in Patent Document 1 as a prior art. As a sensor, an FBG is connected in series on one fiber.

広帯域光源90からの出力光はカプラ130を介して光ファイバ140を経由しFBGセンサー105に導かれる。FBGセンサー105は複数個あり、各々反射波長の異なるもので直列に接続されている。FBGセンサー105で反射されたそれぞれ異なる反射波長は、カプラ130に戻り、波長計150に導かれそれぞれの波長が検出される。   Output light from the broadband light source 90 is guided to the FBG sensor 105 through the optical fiber 140 via the coupler 130. There are a plurality of FBG sensors 105, each having a different reflection wavelength and connected in series. The different reflection wavelengths reflected by the FBG sensor 105 return to the coupler 130 and are guided to the wavelength meter 150 to detect the respective wavelengths.

また図8は特許文献3に記載されている内容を簡略化して示したものである。広帯域光源201、波長計202、3dBカプラ203(特許文献3では方向性結合器と表現されている)、光ファイバ204、FBGセンサー205で構成されている。多くのFBGセンサーの測定が可能なように3dBカプラ203で分岐して使用している。   FIG. 8 shows the contents described in Patent Document 3 in a simplified manner. A broadband light source 201, a wavelength meter 202, a 3 dB coupler 203 (represented as a directional coupler in Patent Document 3), an optical fiber 204, and an FBG sensor 205 are configured. In order to be able to measure many FBG sensors, they are branched by a 3 dB coupler 203 and used.

図9は特許文献4に記載されているFBGセンシングシステムである。幹線用ファイバ400、広帯域光源401、スプリッタ402、アドドロップフィルタ411〜41N、光増幅器403、波長分離フィルタ404で構成される。特許文献1、3との違いはFBGセンサー(FBG〜FBG)と幹線用ファイバ400の間にアドドロップフィルタが挿入されていることで、一つのFBGセンサーが断線しても他のFBGセンサーからの信号を検出できる。
米国特許 第5,361,130号 特開2001−111145号 特表2001−511895号 特開2002−310729号
FIG. 9 shows an FBG sensing system described in Patent Document 4. The main line fiber 400, the broadband light source 401, the splitter 402, the add / drop filters 411 to 41N, the optical amplifier 403, and the wavelength separation filter 404 are configured. The difference from Patent Documents 1 and 3 is that an add / drop filter is inserted between the FBG sensor (FBG 1 to FBG N ) and the trunk line fiber 400, so that even if one FBG sensor is disconnected, another FBG sensor is disconnected. The signal from can be detected.
US Pat. No. 5,361,130 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-111145 Special table 2001-511895 JP 2002-310729 A

しかしながら特許文献1を用いた場合、FBGセンサー105は直列に接続されているため、例えばカプラ130側の一つのFBGセンサー105が断線すれば、全部のFBGセンサーが使用できなくという問題があった。すなわちこの直列接続方式は安全性、信頼性に乏しいシステムであった。特にFBGセンサーは歪計測に用いられるもので、センサー部に応力がかかるため断線する可能性もありえるからである。   However, when Patent Document 1 is used, since the FBG sensors 105 are connected in series, for example, if one FBG sensor 105 on the coupler 130 side is disconnected, there is a problem that all the FBG sensors cannot be used. In other words, this series connection system was a system with poor safety and reliability. In particular, the FBG sensor is used for strain measurement, and stress may be applied to the sensor portion, so there is a possibility of disconnection.

また特許文献3を用いた場合にもFBGセンサー205は直列に接続されているため上記のように信頼性に欠けるものであった。また3dBカプラ203では透過光の挿入損失は3dB以上有るためその損失を補うには広帯域光源201の出力を高めなければならないという問題もあった。   Further, even when Patent Document 3 is used, since the FBG sensor 205 is connected in series, it is not reliable as described above. Further, since the insertion loss of transmitted light is 3 dB or more in the 3 dB coupler 203, there is a problem that the output of the broadband light source 201 must be increased to compensate for the loss.

上記問題を解決するために特許文献4に記載されているようにアドドロップフィルタを用いる方法があるが幹線用ファイバ400が断線した場合、断線した個所以降のFBGセンサーからの信号が検出できなくなってしまうという問題点があった。   In order to solve the above problem, there is a method using an add drop filter as described in Patent Document 4, but when the trunk fiber 400 is disconnected, signals from the FBG sensor after the disconnected point cannot be detected. There was a problem of end.

ここでは一つのFBGセンサーや幹線用ファイバが断線等の破損に至っても他のFBGセンサーの信号には影響を与えない信頼性の高い頑強なシステムを構築することを課題とする。   Here, it is an object to construct a highly reliable and robust system that does not affect the signals of other FBG sensors even if one FBG sensor or main line fiber breaks.

本発明はこれらの課題を解決するためのものであり、一端側に第1ポートと第2ポートを有し、他端側に第3ポートと第4ポートを有する第1の光カプラを備え、上記第1ポートに広帯域光源あるいは波長可変光源の出力光を導出する光ファイバを接続し、上記光カプラの第3および第4ポートに第2の光カプラの第1および第2ポートをそれぞれ接続し、以降、第nの光カプラ(nは2以上の整数)を同様に直列に接続し、各光カプラ間のいずれか又は全部にFBGセンサーを配置し、前記第1の光カプラの第1ポート及び/又は第2ポートを信号検出ポートとしたことを特徴とする。
The present invention is for solving these problems, and includes a first optical coupler having a first port and a second port on one end side and a third port and a fourth port on the other end side, An optical fiber for deriving output light from a broadband light source or a wavelength tunable light source is connected to the first port, and the first and second ports of the second optical coupler are connected to the third and fourth ports of the optical coupler, respectively. Thereafter, n-th optical couplers (n is an integer of 2 or more) are similarly connected in series, and an FBG sensor is disposed at any or all of the optical couplers, and the first port of the first optical coupler. And / or the second port is a signal detection port.

また本発明は上記第1の光カプラの第2ポートを未使用とし、1×2ポート光カプラとしたことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the second port of the first optical coupler is unused and a 1 × 2 port optical coupler is formed.

さらに本発明は上記第1〜第nの光カプラは分岐比を50%としたことを特徴とする。
Furthermore, the present invention is characterized in that the first to nth optical couplers have a branching ratio of 50%.

またさらに本発明は上記第1の光カプラのファイバに偏波コントローラを付加したことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that a polarization controller is added to the fiber of the first optical coupler.

本発明によれば、FBGセンシングシステムにおいて2×2光カプラを直列に接続し、該光カプラ間のいずれか又は全部にFBGセンサーを配置することで、FBGセンサーや直列に接続された光ファイバに断線があった場合でもFBGセンサによる計測を可能とし信頼性の高い頑強なシステムを構築することが出来る。   According to the present invention, in an FBG sensing system, a 2 × 2 optical coupler is connected in series, and an FBG sensor is disposed between any or all of the optical couplers, so that an FBG sensor or an optical fiber connected in series can be connected. Even if there is a disconnection, measurement by the FBG sensor is possible, and a highly reliable and robust system can be constructed.

以下、本発明によるFBGセンシングシステムについて説明する。図1は本発明の第1の実施形態を示す構成図である。   Hereinafter, an FBG sensing system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

本発明のFBGセンシングシステムは、広帯域ASE光源1、光ファイバ2、光カプラ3〜4、反射波長の異なるFBGセンサー6〜7、波長計9、偏波コントローラ9で構成されている。またFBGセンサー6〜7はそれぞれ光の入射方向にそれぞれ異なる特定波長光を反射し、反射波長以外は透過する。光カプラ3〜4は光ファイバを融着延伸して作られる光ファイバ型カプラである。波長計9は市販されている光スペクトラムアナライザーや光波長計を用いることが出きる。   The FBG sensing system of the present invention includes a broadband ASE light source 1, an optical fiber 2, optical couplers 3 to 4, FBG sensors 6 to 7 having different reflection wavelengths, a wavelength meter 9, and a polarization controller 9. Further, the FBG sensors 6 to 7 each reflect light having different specific wavelengths in the light incident direction, and transmit light other than the reflected wavelength. Optical couplers 3 to 4 are optical fiber type couplers made by fusing and drawing optical fibers. As the wavelength meter 9, a commercially available optical spectrum analyzer or optical wavelength meter can be used.

広帯域ASE光源1からの出力光は光ファイバ2を経由し、第1の光カプラ3で2つにわかれ、第3ポート3cと第4ポート3dに分岐する。   The output light from the broadband ASE light source 1 passes through the optical fiber 2, is divided into two by the first optical coupler 3, and branches to the third port 3c and the fourth port 3d.

第3ポート3cに分岐した光のうちFBGセンサーで反射した光の波長は、波長計9で計測される。またFBGセンサー6を透過した光と光カプラ3の第4ポート3d側の光は第2の光カプラ4に導かれ、結合しさらにそれぞれ2つのポートに分岐される。またFBGセンサー7で反射される光は第2の光カプラ4で2つに分岐され、さらにそれぞれ第1の光カプラ3の第3ポート3c、第4ポート3d介し結合され、さらに第2ポート3bから抽出され波長計9で計測される。

The wavelength of the light reflected by the FBG sensor 6 among the light branched to the third port 3c is measured by the wavelength meter 9. The light transmitted through the FBG sensor 6 and the light on the fourth port 3d side of the optical coupler 3 are guided to the second optical coupler 4 and combined to be further branched into two ports. The light reflected by the FBG sensor 7 is branched into two by the second optical coupler 4 and further coupled through the third port 3c and the fourth port 3d of the first optical coupler 3, respectively, and further the second port. Extracted from 3b and measured by the wavelength meter 9.

このような構成でFBGセンサー6〜7からの反射波長を測定しその波長変化からFBGセンサーの歪み量が変換出来る。   With such a configuration, the reflection wavelength from the FBG sensors 6 to 7 is measured, and the distortion amount of the FBG sensor can be converted from the change in wavelength.

ここで、FBGセンサー6が事故で断線した場合を考える。この場合は光カプラ3の第3ポート3cは使用不可となり、第4ポート3dを経由してFBGセンサー7の反射波長が計測できる。但しこの場合FBGセンサー7の反射信号強度は第3ポート3cの信号分が無くなるので信号強度は低下する。このようにFBGセンサーの断線あるいは光ファイバの一部が断線しても、光カプラ3〜4の断線していないポートの光信号により計測を続けることが可能となる。   Here, consider a case where the FBG sensor 6 is disconnected due to an accident. In this case, the third port 3c of the optical coupler 3 cannot be used, and the reflected wavelength of the FBG sensor 7 can be measured via the fourth port 3d. However, in this case, the signal strength of the reflected signal intensity of the FBG sensor 7 is reduced because there is no signal corresponding to the third port 3c. Thus, even if the FBG sensor is disconnected or a part of the optical fiber is disconnected, the measurement can be continued by the optical signal of the uncoupled port of the optical couplers 3 to 4.

但し第1の光カプラ3、第2の光カプラ4を直列に接続した構成はマッハ・ツェンダ−干渉計の構成となるので、例えばFBGセンサー6の反射光が第1の光カプラ3で干渉し波長計9で観測できない危険性もある。この干渉の危険性を避けるため光源はASE光源などの低コヒーレント光が望ましい。   However, since the configuration in which the first optical coupler 3 and the second optical coupler 4 are connected in series is a Mach-Zehnder interferometer configuration, for example, the reflected light of the FBG sensor 6 interferes with the first optical coupler 3. There is also a danger that it cannot be observed with the wavelength meter 9. In order to avoid this risk of interference, the light source is preferably a low coherent light such as an ASE light source.

偏波コントローラ10は前記の干渉を避けるために使用するもので、FBGセンサー7からの反射スペクトラム強度が小さくならないように調整する。   The polarization controller 10 is used to avoid the above-described interference, and is adjusted so that the reflected spectrum intensity from the FBG sensor 7 does not become small.

また各々のアーム長(光カプラ3と光カプラ4間の2つのファイバ長)が等しくならないように注意すれば干渉を避けることが出きる。   Also, interference can be avoided if care is taken so that the arm lengths (two fiber lengths between the optical coupler 3 and the optical coupler 4) are not equal.

また光カプラ4の右端A,Bは開放端でもよいが、無反射終端をしたほうがよい。ファイバー端面からの反射光がFBGセンサーの反射信号に対するノイズとなるのを防ぐためである。   The right ends A and B of the optical coupler 4 may be open ends, but it is better to have non-reflective terminations. This is to prevent the reflected light from the fiber end face from becoming noise with respect to the reflected signal of the FBG sensor.

図2は本発明の第2の実施形態を示す構成図である。実施形態1と異なる点は、光カプラ3を1×2ポートカプラとしFBGセンサーからの信号光を検出するために光サーキュレータ11を光カプラ3の第1ポートに接続し、光サーキュレータ11の出力ポートを波長計9に接続している。またFBGセンサー数を増やすために第3の光カプラ5を有し、FBGセンサー8を有することである。図1と同様に光カプラを直列に接続するとでFBGセンサーの断線あるいは光ファイバの一部が断線しても、光カプラ3〜5の断線していないポートの光信号により計測を続けることが可能となる。   FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the optical coupler 3 is a 1 × 2 port coupler, the optical circulator 11 is connected to the first port of the optical coupler 3 in order to detect the signal light from the FBG sensor, and the output port of the optical circulator 11 Is connected to the wavelength meter 9. In order to increase the number of FBG sensors, the third optical coupler 5 is provided and the FBG sensor 8 is provided. As shown in FIG. 1, by connecting optical couplers in series, even if the FBG sensor is disconnected or a part of the optical fiber is disconnected, measurement can be continued using the optical signals of the uncoupled ports of the optical couplers 3 to 5. It becomes.

ここでは光源として広帯域ASE光源を用いているが波長可変光源を用いても良い。このとき波長可変光源としては前記のマッハ・ツェンダ−干渉計内部で干渉の起こりづらい、ファイバリングーレーザー型がよい。ファイバーリングレーザー型は半導体レーザーを用いた波長可変光源よりも低コヒーレントであり干渉が起こりづらいからである。   Here, a broadband ASE light source is used as the light source, but a wavelength variable light source may be used. At this time, as the wavelength tunable light source, a fiber ring laser type is preferable because interference hardly occurs inside the Mach-Zehnder interferometer. This is because the fiber ring laser type is less coherent than the wavelength tunable light source using a semiconductor laser and interference is difficult to occur.

このように光カプラを直列に接続した構成にすることで、一部の光ファイバやFBGセンサーが断線してもFBGセンサーの計測を継続出来る効果がある。また50%分岐比の光カプラを用いた場合、光カプラによる光量の損失は50%の損失が累積されるのではなく、合分岐を繰り返すのでそれよりも小さな値(過剰損失(光カプラでは5%以下)の累積)となり、光カプラを多段に接続しても大きな光損失とはならない。   Thus, the configuration in which the optical couplers are connected in series has an effect that the measurement of the FBG sensor can be continued even if some of the optical fibers and the FBG sensor are disconnected. In addition, when an optical coupler with a 50% branching ratio is used, the loss of the light amount due to the optical coupler is not accumulated 50%, but repeats merging / branching, so a smaller value (excess loss (5 for optical couplers) % Or less), and even if optical couplers are connected in multiple stages, no significant optical loss occurs.

図1に示す本発明のFBGセンシングシステムを作成した。   The FBG sensing system of the present invention shown in FIG. 1 was created.

広帯域光源1は特許文献2に示したものと同じ構成のものを使用した。FBGセンサー6〜7の中心反射波長はそれぞれ、1557nm、1554nmに設定している。光波長計9としては市販の光スペクトラムアナライザーを用いている。光カプラ3、4は光ファイバを融着延伸して作成した2×2ポートの光ファイバカプラである。   A broadband light source 1 having the same configuration as that shown in Patent Document 2 was used. The central reflection wavelengths of the FBG sensors 6 to 7 are set to 1557 nm and 1554 nm, respectively. A commercially available optical spectrum analyzer is used as the optical wavelength meter 9. The optical couplers 3 and 4 are 2 × 2 port optical fiber couplers prepared by fusing and stretching optical fibers.

図3(a)、図3(b)は本システムのA端、B端における透過光スペクトラムである。A端とB端には全帯域においてほぼ等しい透過光強度が得られているのが確認できる。またFBGセンサー7(波長1554nm)による透過光損失量は17dB以上あるのに対してFBGセンサー6(波長1557nm)による透過光損失量は約3dBである。このようにFBGセンサー6(波長1557nm)による透過光損失量は約3dBと小さいのは光カプラ3の第4ポート3dからの光が光カプラ4によって合波されているからである。   3A and 3B are transmitted light spectra at the A end and B end of the system. It can be confirmed that almost the same transmitted light intensity is obtained at the A and B ends in the entire band. The amount of transmitted light loss due to the FBG sensor 7 (wavelength 1554 nm) is 17 dB or more, whereas the amount of transmitted light loss due to the FBG sensor 6 (wavelength 1557 nm) is about 3 dB. Thus, the amount of transmitted light loss by the FBG sensor 6 (wavelength 1557 nm) is as small as about 3 dB because the light from the fourth port 3 d of the optical coupler 3 is multiplexed by the optical coupler 4.

図4(a)は本システムが正常に動作している場合の反射光スペクトラムである。FBGセンサー6〜7の反射スペクトラムはほぼ同じ強度で得られている。   FIG. 4A shows a reflected light spectrum when this system is operating normally. The reflection spectra of the FBG sensors 6 to 7 are obtained with substantially the same intensity.

図4(b)はC部が断線した場合、図5(a)はD部が断線した場合、図5(b)はE部が断線した場合のそれぞれの反射光スペクトラムである。C部、E部が断線した場合にもFBGセンサー7(波長1554nm)からの反射光強度は低下するものも波長計9には計測可能である。光強度の低下量としては3dBを予想していたが実際には6dB程度となり大きな損失であった。このような状態は偏波コントローラ10の調整により正常状態(図4(a))におけるFBGセンサー7の反射スペクトラム強度が最大になるように調整した場合に起こる。   4B shows the reflected light spectrum when the C section is disconnected, FIG. 5A shows the reflected light spectrum when the D section is disconnected, and FIG. 5B shows the E spectrum when the E section is disconnected. Even when the C part and the E part are disconnected, the wavelength meter 9 can also measure the reflected light intensity from the FBG sensor 7 (wavelength 1554 nm). The amount of decrease in light intensity was expected to be 3 dB, but was actually about 6 dB, which was a large loss. Such a state occurs when the polarization controller 10 is adjusted so that the reflection spectrum intensity of the FBG sensor 7 in the normal state (FIG. 4A) is maximized.

またD部が断線(図5(a))した場合FBGセンサー6の信号は得られないがFBGセンサー7の信号は計測できる。   Further, when the D section is disconnected (FIG. 5A), the signal of the FBG sensor 6 cannot be obtained, but the signal of the FBG sensor 7 can be measured.

本発明におけるFBGセンシングシステムの第1の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of the FBG sensing system in this invention. 本発明におけるFBGセンシングシステムの第2の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the FBG sensing system in this invention. (a)(b)は本発明実施例における透過光スペクトラムを示す図である。(A) (b) is a figure which shows the transmitted light spectrum in this invention Example. 本発明実施例における反射スペクトラムを示しており、(a)は正常動作時、(b)は断線時である。The reflection spectrum in the Example of this invention is shown, (a) is at the time of normal operation, (b) is at the time of a disconnection. (a)(b)は本発明実施例における断線時の反射スペクトラムを示す図である。(A) (b) is a figure which shows the reflection spectrum at the time of a disconnection in this invention Example. ASE光源のスペクトラム波形である。It is a spectrum waveform of an ASE light source. 従来のFBGセンシング装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional FBG sensing apparatus. 従来のFBGセンシング装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional FBG sensing apparatus. 従来のFBGセンシング装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional FBG sensing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1:広帯域光源
2:光ファイバ
3〜5光ファイバカプラ
6〜8:FBGセンサー
9:光波長計
10:偏波コントローラ
11:光サーキュレータ
90:広帯域光源
105:FBGセンサー
130:カプラ
140:光ファイバ
150:波長計
201:広帯域光源
202:波長計
203:3dBカプラ
204:光ファイバ
205:FBGセンサー
400:幹線用ファイバ
401:広帯域光源
402:スプリッタ
403:光増幅器
404:波長分離フィルタ
411〜41N:アドドロップフィルタ
1: Broadband light source 2: Optical fibers 3-5 Optical fiber couplers 6-8: FBG sensor 9: Optical wavelength meter 10: Polarization controller 11: Optical circulator 90: Broadband light source 105: FBG sensor 130: Coupler 140: Optical fiber 150 : Wavelength meter 201: Broadband light source 202: Wavelength meter 203: 3 dB coupler 204: Optical fiber 205: FBG sensor 400: Main line fiber 401: Broadband light source 402: Splitter 403: Optical amplifier 404: Wavelength separation filters 411 to 41 N: Add drop filter

Claims (4)

一端側に第1ポートと第2ポートを有し、他端側に第3ポートと第4ポートを有する第1の光カプラを備え、上記第1ポートに広帯域光源あるいは波長可変光源の出力光を導出する光ファイバを接続し、上記光カプラの第3および第4ポートに第2の光カプラの第1および第2ポートをそれぞれ接続し、以降、第nの光カプラ(nは2以上の整数)を同様に直列に接続し、各光カプラ間のいずれか又は全部にFBGセンサーを配置し、前記第1の光カプラの第1ポート及び/又は第2ポートを信号検出ポートとしたことを特徴とするFBGセンシングシステム。 A first optical coupler having a first port and a second port on one end side and a third port and a fourth port on the other end side is provided, and output light from a broadband light source or a wavelength tunable light source is supplied to the first port. An optical fiber to be led out is connected, and the first and second ports of the second optical coupler are connected to the third and fourth ports of the optical coupler, respectively. Thereafter, the nth optical coupler (n is an integer of 2 or more) ) Are similarly connected in series, and an FBG sensor is arranged in any or all of the optical couplers, and the first port and / or the second port of the first optical coupler is used as a signal detection port. FBG sensing system. 上記第1の光カプラの第2ポートを未使用とし、1×2ポート光カプラとしたことを特徴とする請求1記載のFBGセンシングシステム。 2. The FBG sensing system according to claim 1, wherein the second port of the first optical coupler is unused and is a 1 × 2 port optical coupler. 上記第〜第nの光カプラは分岐比を50%としたことを特徴とする請求項1または2記載のFBGセンシングシステム。 3. The FBG sensing system according to claim 1, wherein the first to nth optical couplers have a branching ratio of 50%. 上記第1の光カプラのファイバに偏波コントローラを付加したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のFBGセンシングシステム。
The FBG sensing system according to any one of claims 1 to 3, wherein a polarization controller is added to the fiber of the first optical coupler.
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JP5894993B2 (en) * 2010-09-08 2016-03-30 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティー Slow light fiber Bragg grating sensor
US9025157B2 (en) 2010-09-08 2015-05-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method for measuring perturbations using a slow-light fiber Bragg grating sensor
JP5826645B2 (en) * 2012-01-23 2015-12-02 株式会社豊田自動織機 Optical fiber and power device monitoring system for temperature sensor
JP5883730B2 (en) * 2012-06-27 2016-03-15 日本電信電話株式会社 Optical line monitoring device
US10393500B2 (en) 2015-01-30 2019-08-27 Hamamatsu Photonics K.K. Interference observation device and interference observation method
CN108663075A (en) * 2016-03-25 2018-10-16 北京信息科技大学 FBG sensing units and FBG sensor arrays
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