專利名稱：光纖分布型傳感器及光纖分布型檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用從光纖輸出的布里淵散射光而對(duì)光纖的溫 度變化或變形變化進(jìn)行檢測(cè)的光纖分布型傳感器及光纖分布型檢測(cè) 方法。
背景技術(shù)：
從光纖輸出的布里淵散射光的布里淵增益頻譜(以下稱為BGS) 的形狀，隨著光纖的溫度及變形不同而變化。已知利用這種變化對(duì)溫 度及變形進(jìn)行測(cè)定的技術(shù)。
作為測(cè)定布里淵散射光的BGS的技術(shù)，已知具有例如BOCDA (Brillouin Optical Correlation Domain Analysis)(參照非專利文獻(xiàn) 1)。在該BOCDA中，使彼此以相同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào) 制后的探測(cè)光及泵浦光，從光纖的不同端部分別相對(duì)地入射。此時(shí)， BOCDA是一邊對(duì)探測(cè)光及泵浦光各自的中心頻率的差值(以下稱為 光頻差)進(jìn)行掃描， 一邊對(duì)在代表相干峰的位置處產(chǎn)生的布里淵散射 光的BGS進(jìn)行測(cè)定。
BGS是在依賴于探測(cè)光及泵浦光的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)的搜索 區(qū)間中產(chǎn)生的。該搜索區(qū)間的位置(location)依賴于探測(cè)光及泵浦 光的相位差。
非專利文獻(xiàn)l: "Kazuo HOTATE， et al. ， 「Simplified System of Fiber Brillouin Optical Correlation Domain Analysis for Distributed Strain Sensing」，第16回光7 7 Y八ir V寸國際會(huì)議(OFS-16)"， 2003年10月，We2-3， p.290-29
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有的BOCDA進(jìn)行了研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)下述問題。即，現(xiàn)有的BOCDA通過使產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間的寬度(區(qū)間長度) 減小(密集地設(shè)置沿光纖的長度方向的測(cè)定點(diǎn))，而高精度地對(duì)溫度 分布或變形分布進(jìn)行測(cè)定。但是，在這種情況下，存在著由于測(cè)定點(diǎn) 增多而導(dǎo)致測(cè)定時(shí)間延長、測(cè)定效率下降的問題。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種 具備下述構(gòu)造的光纖分布型傳感器及光纖分布型檢測(cè)方法，該構(gòu)造用 于實(shí)現(xiàn)溫度分布或變形分布的高效測(cè)定。
本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法，其對(duì)從至少一部分作為 傳感器部而設(shè)置在對(duì)象物上的光纖中輸出的布里淵散射光進(jìn)行測(cè)定， 由此檢測(cè)該對(duì)象物的特定位置處的物理變化量。
具體地說，本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法具有控制步驟、 測(cè)定步驟及檢測(cè)步驟。
控制步驟是下述步驟，其在將以維持規(guī)定的相位差的狀態(tài)并基 于相同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制后的探測(cè)光及泵浦光向光纖 供給之前，針對(duì)該光纖的設(shè)置在對(duì)象物上的測(cè)定對(duì)象區(qū)域的至少一部 分，分配1個(gè)或1個(gè)以上的搜索區(qū)間作為檢測(cè)對(duì)象。因此，作為傳感 器部的光纖的測(cè)定對(duì)象區(qū)域之中的一部分區(qū)域有時(shí)候會(huì)被排除在測(cè) 定對(duì)象之外。另外，控制步驟包含區(qū)間控制子步驟和位置控制子步驟。 區(qū)間控制子步驟通過調(diào)節(jié)調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)而決定搜索區(qū)間的長 度。位置控制子步驟通過調(diào)節(jié)探測(cè)光和泵浦光的相位差而決定搜索區(qū) 間的位置(location)。
在測(cè)定步驟中，將在通過控制步驟作為檢測(cè)對(duì)象而確定出的搜 索區(qū)間中通過布里淵散射光而獲得了增益的探測(cè)光，作為來自所確定 出的搜索區(qū)間的輸出光進(jìn)行受光，并測(cè)定與該受光的探測(cè)光獲得的增 益的頻譜即BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，該布里淵散射光是伴隨著探 測(cè)光及泵浦光的傳輸而產(chǎn)生的。此外，控制步驟中在維持規(guī)定的相位 差的狀態(tài)下以相同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制后的探測(cè)光及泵 浦光，分別從光纖的不同端部相對(duì)地入射。另外，所謂"與BGS的形 狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)"，是指表征BGS的形狀的波峰中心頻率等參數(shù)、其 他表示波峰形狀的數(shù)值(例如從中心頻率開始增益減少的部分的斜率
6值)、及兩個(gè)波峰的中心頻率差等與頻譜的特殊形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。 在檢測(cè)步驟中，基于測(cè)定步驟中測(cè)定到的與受光的探測(cè)光的布 里淵增益頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，對(duì)所確定出的搜索區(qū)間中的光纖 的溫度變化或變形變化進(jìn)行檢測(cè)。
特別地，在本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法中，與檢測(cè)處 理的進(jìn)展配合而多次重復(fù)測(cè)定步驟及檢測(cè)步驟。該重復(fù)定時(shí)例如為每 經(jīng)過一定時(shí)間。在此情況下，可以集中測(cè)定1個(gè)搜索區(qū)間(在此期間， 不進(jìn)行搜索區(qū)間的長度變更及位置變更)。另外，也可以在每次區(qū)間 控制子步驟中的搜索區(qū)間長度變更及位置控制子步驟中的搜索區(qū)間 位置變更這兩者中的至少任意一個(gè)發(fā)生時(shí)，重復(fù)進(jìn)行測(cè)定步驟及檢測(cè) 步驟。此外，"搜索區(qū)間長度變更"包含使該搜索區(qū)間長度伸長的設(shè)定 和使該搜索區(qū)間長度縮短的設(shè)定這兩者。
在本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法中，在位置控制子步驟 中，每經(jīng)過一定時(shí)間，或者每次以所確定出的搜索區(qū)間作為對(duì)象的測(cè) 定步驟及檢測(cè)步驟結(jié)束時(shí)，決定搜索區(qū)間的位置。在此情況下，應(yīng)確 定的搜索區(qū)間的位置既可以不進(jìn)行變更，也可以順次變更為相鄰的搜 索區(qū)間。
另外，在本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法中，在區(qū)間控制 子步驟中，每經(jīng)過一定時(shí)間時(shí)，或者每次以所確定出的搜索區(qū)間作為 對(duì)象的測(cè)定步驟及檢測(cè)步驟結(jié)束時(shí)，決定搜索區(qū)間的長度。在此情況 下，搜索區(qū)間既可以設(shè)定為變長(從較短的搜索區(qū)間變更至相鄰的較 長的搜索區(qū)間的情況)，也可以不進(jìn)行長度變更(連續(xù)分配有相同長 度的搜索區(qū)間的情況)，或者也可以設(shè)定為變短(從較長的搜索區(qū)間 變更至相鄰的較短的搜索區(qū)間的情況)。這是因?yàn)?，在光纖的測(cè)定對(duì) 象區(qū)域中分配有多個(gè)搜索區(qū)間的狀況下，存在相鄰的搜索區(qū)間之間的 長度不同的情況，從而存在需要在區(qū)間控制子步驟中相應(yīng)地進(jìn)行搜索 區(qū)間的長度變更的情況。
另外，在本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法中，也可以在區(qū) 間控制子步驟中，在通過檢測(cè)步驟檢測(cè)到所確定出的搜索區(qū)間中發(fā)生 溫度變化或變形變化時(shí)，變更搜索區(qū)間的長度，至少將作為檢測(cè)對(duì)象
7而確定出的搜索區(qū)間進(jìn) 一步分配為更小的多個(gè)搜索區(qū)間。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法，在傳感 器部即光纖的測(cè)定對(duì)象區(qū)域中發(fā)生溫度變化或變形變化之前，通過將 搜索區(qū)間的長度設(shè)定得較大，可以提高測(cè)定效率。另外，在任意一個(gè) 搜索區(qū)間中發(fā)生了溫度變化或變形變化的情況下，通過將發(fā)生了溫度 變化或變形變化的搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小，可以高精度地進(jìn)行測(cè) 定。這樣，通過與檢測(cè)處理的進(jìn)展配合而局部地變更測(cè)定對(duì)象區(qū)域中 的一部分區(qū)域的距離分辨率(將檢測(cè)出溫度變化或變形變化的搜索區(qū) 間分割為更小的搜索區(qū)間并進(jìn)行檢測(cè))，從而可以高效地測(cè)定溫度分 布或變形分布。
此外，在本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法中，在區(qū)間控制 子步驟中，作為初始設(shè)定而將搜索區(qū)間的長度設(shè)定為與光纖的整個(gè)測(cè) 定對(duì)象區(qū)域一致。具體地說，在第一次檢測(cè)處理中，將用于測(cè)定BGS 的搜索區(qū)間的長度設(shè)定為可以測(cè)定整個(gè)測(cè)定對(duì)象區(qū)域的長度，在以后 的檢測(cè)處理中，僅在特定區(qū)域中設(shè)定長度不同的搜索區(qū)間。
利用這種結(jié)構(gòu)，可以僅在必要的區(qū)域中執(zhí)行距離分辨率高的檢
測(cè)處理(分別在設(shè)定得更小的搜索區(qū)間中測(cè)定與BGS的形狀相關(guān)聯(lián) 的數(shù)據(jù))。即，能夠可靠地提高溫度分布測(cè)定或變形分布測(cè)定的精度。
本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器具備用于執(zhí)行上述光纖分布 型檢測(cè)方法(本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法)的構(gòu)造。具體地 說，該光纖分布型傳感器具有光源、作為傳感器部的光纖、頻譜測(cè)定 部、檢測(cè)部以及控制部。
光源輸出在維持規(guī)定的相位差的狀態(tài)下以相同的調(diào)制頻率及調(diào) 制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制后的探測(cè)光及泵浦光。光纖的至少一部分設(shè)置在對(duì)象 物上，輸出伴隨著從光源輸出的探測(cè)光及泵浦光的傳輸而產(chǎn)生的布里 淵散射光。此外，來自光源的探測(cè)光及泵浦光分別從光纖的不同端部 相對(duì)地入射。頻譜測(cè)定部對(duì)通過布里淵散射光而獲得增益的探測(cè)光進(jìn) 行受光，對(duì)與該受光的探測(cè)光獲得的增益的頻譜即布里淵增益頻譜的 形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。檢測(cè)部基于由頻譜測(cè)定部測(cè)定到的與布 里淵增益頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，檢測(cè)在產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間中發(fā)生的溫度變化及變形變化。此外，控制部對(duì)光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控 制，以在將探測(cè)光及泵浦光向光纖進(jìn)行供給之前，針對(duì)光纖的設(shè)置在 對(duì)象物上的測(cè)定對(duì)象區(qū)域的至少一部分，分配1個(gè)或1個(gè)以上的搜索 區(qū)間作為檢測(cè)對(duì)象。
此外，在本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器中，優(yōu)選控制部包 括區(qū)間控制部，其用于通過調(diào)節(jié)調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)而決定搜索區(qū) 間的長度；以及位置控制部，其用于通過調(diào)節(jié)探測(cè)光和泵浦光的相位 差而決定搜索區(qū)間的位置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器，在傳感器 部即光纖的測(cè)定對(duì)象區(qū)域中發(fā)生溫度變化或變形變化之前，通過將搜 索區(qū)間的長度較大地設(shè)定，可以提高測(cè)定效率。另外，在任意一個(gè)搜 索區(qū)間中發(fā)生了溫度變化或變形變化的情況下，通過將發(fā)生了溫度變 化或變形變化的搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小地設(shè)定，可以高精度地進(jìn) 行測(cè)定。這樣，通過與檢測(cè)處理的進(jìn)展配合而限定性地對(duì)測(cè)定對(duì)象區(qū) 域中的一部分區(qū)域的距離分辨率進(jìn)行變更(將檢測(cè)出溫度變化或變形 變化的搜索區(qū)間分割為更小的搜索區(qū)間并進(jìn)行檢測(cè))，可以高效地測(cè) 定溫度分布或變形分布。
此外，本發(fā)明所涉及的各實(shí)施例，可以通過下述詳細(xì)說明及附 圖進(jìn)一步地充分理解。這些實(shí)施例是單純?yōu)榱死径境龅?，不能認(rèn) 為本發(fā)明限定于此。
另外，本發(fā)明的更多應(yīng)用范圍根據(jù)下面的詳細(xì)說明可以明確。 雖然詳細(xì)說明及特定的事例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但僅是為了 例示而示出的，根據(jù)該詳細(xì)說明，本發(fā)明的范圍中的各種變形及改進(jìn)， 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然是顯而易見的。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以更高效地測(cè)定溫度分布或變形分布。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器的一個(gè)實(shí)施例的
9結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示BGS的曲線圖。
圖3是表示測(cè)定對(duì)象物的剖面構(gòu)造的圖，該測(cè)定對(duì)象物上設(shè)置 有圖1所示的光纖分布型傳感器中的光纖的一部分(傳感器部)。
圖4是用于說明作為傳感器部的光纖與測(cè)定對(duì)象物之間的位置
關(guān)系的圖。
圖5是用于說明本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器的一個(gè)實(shí)施
例的動(dòng)作的流程圖。
圖6是用于說明本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器的一個(gè)實(shí)施
例中，產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間的一個(gè)設(shè)定例的圖(根據(jù)檢測(cè)處 理的各種進(jìn)展?fàn)顩r而變化的搜索區(qū)間的設(shè)定模式例)。
圖7是用于說明本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器的一個(gè)實(shí)施 例中，產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間的另一個(gè)設(shè)定例的圖(根據(jù)檢測(cè) 處理的各種進(jìn)展?fàn)顩r而變化的搜索區(qū)間的設(shè)定模式例)。
標(biāo)號(hào)的說明
1…光纖分布型傳感器，11…光纖，12…位置控制部(控制部)， 13…區(qū)間控制部(控制部)，14…光源，18…頻譜測(cè)定部，19…檢測(cè)部。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1 圖7詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感 器及光纖分布型檢測(cè)方法的各實(shí)施例。另外，在附圖的說明中，對(duì)相 同部位、相同要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)說明。
圖1是表示本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器的一個(gè)實(shí)施例的 結(jié)構(gòu)的圖。光纖分布型傳感器1是下述裝置，即，對(duì)從光纖U輸出 的通過布里淵散射光而獲得了增益的探測(cè)光進(jìn)行受光，基于與該受光 的探測(cè)光的BGS形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)定對(duì)象物M進(jìn)行溫度分布 測(cè)定或變形分布測(cè)定，該光纖11以一部分與測(cè)定對(duì)象物M接觸的狀 態(tài)設(shè)置。
10布里淵散射光是通過輸入至光纖的泵浦光與由泵浦光在光纖中 產(chǎn)生的聲波之間的相互作用，從而在與泵浦光的前進(jìn)方向相反的方向
上進(jìn)行降頻變換(down convert)而獲得的散射光。BGS是由于布里 淵散射光而獲得了增益的探測(cè)光的增益頻譜。
圖2是表示BGS的曲線圖。如圖2所示，BGS以下述算式(1) 的洛倫茲型函數(shù)表示，其中v表示探測(cè)光和泵浦光的光頻差。
在算式(1)中，go表示最大增益，Vb表示中心頻率，AVb表示
線寬(半高寬)。最大增益go、中心頻率vb及線寬Avb是表征BGS 的參數(shù)。這些參數(shù)依賴于光纖中產(chǎn)生布里淵散射光的產(chǎn)生位置處的溫 度及變形的不同而變化。
此外，所謂"與BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)"，是指表征BGS形狀 的參數(shù)、其他表示波峰形狀的數(shù)值(例如從中心頻率開始增益減少的 部分的斜率值)、及兩個(gè)波峰的中心頻率差等與頻譜的特殊形狀相關(guān) 聯(lián)的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例使用波峰的中心頻率作為與BGS的形狀相關(guān)聯(lián) 的數(shù)據(jù)。
另外，布里淵散射光是在代表相對(duì)入射至光纖中的探測(cè)光和泵 浦光之間的相干峰的位置處產(chǎn)生的。布里淵散射光在依賴于探測(cè)光及 泵浦光的調(diào)頻時(shí)的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)的寬度區(qū)間中產(chǎn)生。產(chǎn)生BGS
的區(qū)間(搜索區(qū)間)的長度由算式(2)表示。 m 。 A v B
、=~~^ ... (2) 2;r, m
在算式(2)中，Ug表示探測(cè)光及泵浦光的群速度，m表示調(diào)制 指數(shù)，Vm表示調(diào)制頻率。此外，搜索區(qū)間的位置依賴于探測(cè)光與泵 浦光的相位差。
在光纖分布型傳感器1中，測(cè)定各個(gè)搜索區(qū)間中產(chǎn)生的BGS， 基于該BGS形狀的變化，對(duì)產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間的溫度變化或變形 變化進(jìn)行檢測(cè)(檢測(cè)處理)。通過在改變搜索區(qū)間的位置的同時(shí)執(zhí)行
11這種檢測(cè)處理，可以測(cè)定沿光纖11的溫度分布或變形分布。
該實(shí)施例中的測(cè)定對(duì)象物M是超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)的超導(dǎo)線圈。為了使
超導(dǎo)線圈保持超導(dǎo)狀態(tài)，必須將超導(dǎo)材料的溫度維持在一定溫度以
下。另外，可以流過超導(dǎo)材料的電流依賴于超導(dǎo)材料的溫度。由于上
述理由，測(cè)定超導(dǎo)線圈的溫度分布是重要的。
在本實(shí)施例中，作為測(cè)定對(duì)象物M的超導(dǎo)線圈是將超導(dǎo)材料巻
繞為巻狀而形成的。具體地說，超導(dǎo)線圈通過將20巻線巻M1 M20 疊放而形成為中空?qǐng)A筒狀，上述線巻各自形成為內(nèi)周0.5m、外周l.Om 的環(huán)狀。此外，圖3是表示測(cè)定對(duì)象物M (超導(dǎo)線圈)的剖面構(gòu)造 的圖，該測(cè)定對(duì)象物M上設(shè)置有圖1所示的光纖分布型傳感器中的 光纖的一部分(傳感器部)。
如圖1及圖3所示，光纖11沿著測(cè)定對(duì)象物M的內(nèi)側(cè)面和外 側(cè)面以螺旋狀巻繞。S口，光纖11設(shè)置為在線巻M1 M20的內(nèi)側(cè)面 及外側(cè)面上分別巻繞一周。圖4是用于說明作為傳感器部的光纖與測(cè) 定對(duì)象物M之間的位置關(guān)系的圖。gp，圖4中以相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)示出 光纖11中與測(cè)定對(duì)象物M接觸的從起點(diǎn)至終點(diǎn)的區(qū)域(測(cè)定對(duì)象區(qū) 域)、和與該光纖11的測(cè)定對(duì)象區(qū)域接觸的測(cè)定對(duì)象物M的各部分。
如圖4所示，光纖11中的Om (起點(diǎn))至大約10m的區(qū)域(以 下稱為光纖區(qū)域)與各線巻M1 M20的內(nèi)周面接觸，每0.5m的長 度與l個(gè)線巻相當(dāng)。之后的約10m至約20m的光纖區(qū)域與線巻M20 Mll的外周面接觸，每l.Om的長度與l個(gè)線巻相當(dāng)。另外，之后的 約20m至約30m(終點(diǎn))的光纖區(qū)域與線巻M10 M1的外周面接觸， 每l.Om的長度與1個(gè)線巻相當(dāng)。此外，光纖11中的從線巻20的內(nèi) 周面連接至外周面的部分在圖4中被省略。
下面，參照?qǐng)D1詳細(xì)說明光纖分布型傳感器1的結(jié)構(gòu)。光纖分 布型傳感器1具有光纖1K位置控制部12、區(qū)間控制部13、光源14、 分光器15、光延遲器16、循環(huán)器17、頻譜測(cè)定部18及檢測(cè)部19， 該光纖ll的一部分如上述所示設(shè)置在測(cè)定對(duì)象物M上。此外，由位 置控制部12及區(qū)間控制部13構(gòu)成該光纖分布型傳感器1的控制部， 該控制部執(zhí)行控制步驟，該控制步驟用于針對(duì)設(shè)置在測(cè)定對(duì)象物M上的光纖u的測(cè)定對(duì)象區(qū)域，分配i個(gè)或i個(gè)以上的搜索區(qū)間作為
檢測(cè)對(duì)象。
位置控制部12通過對(duì)光源14輸出的探測(cè)光與泵浦光的相位差 進(jìn)行控制，而對(duì)在光纖11中產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間的位置(location) 進(jìn)行設(shè)定(位置控制子步驟)。相位差的控制是通過位置控制部12 向光源14輸出指示探測(cè)光與泵浦光的相位差的相位指示值而執(zhí)行 的。相位指示值可以是相位差的值，在固定了另一側(cè)光的相位的情況 下，也可以是表示一側(cè)光的相位的值。
位置控制部12通常以使得在測(cè)定對(duì)象物M上的光纖11的沿長 度方向的各個(gè)搜索區(qū)間中產(chǎn)生BGS的方式設(shè)定相位指示值。在由檢 測(cè)部19檢測(cè)到發(fā)生溫度變化或變形變化的情況下，位置控制部12 對(duì)相位差進(jìn)行控制，以在檢測(cè)到的區(qū)域(與檢測(cè)到的搜索區(qū)間相當(dāng)?shù)?光纖區(qū)域)中，在沿著光纖11的長度方向重新設(shè)定的各個(gè)搜索區(qū)間 中產(chǎn)生BGS。
區(qū)間控制部13通過控制光源14對(duì)探測(cè)光及泵浦光進(jìn)行調(diào)制的 調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)，而設(shè)定產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間的長度(區(qū)間控 制子步驟)。調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)的控制是通過區(qū)間控制部13向光 源14輸出指示調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)的調(diào)制指示值而執(zhí)行的。
在由檢測(cè)部19檢測(cè)到發(fā)生溫度變化或變形變化的情況下，區(qū)間 控制部13對(duì)調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行控制，以在檢測(cè)到的區(qū)域(與 檢測(cè)搜索區(qū)間相當(dāng)?shù)墓饫w區(qū)域)中使搜索區(qū)間的長度減小(將檢測(cè)到 的搜索區(qū)間分割為更小的搜索區(qū)間)。例如，區(qū)間控制部13通常以 使搜索區(qū)間的長度為10m左右的方式設(shè)定調(diào)制指示值。如果檢測(cè)部 19檢測(cè)到溫度變化，則區(qū)間控制部13針對(duì)檢測(cè)到的光纖區(qū)域重新設(shè) 定調(diào)制指示值，使搜索區(qū)間的長度成為lm左右，并向頻譜測(cè)定部18 輸出測(cè)定開始指示，以再次對(duì)與BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。 然后，如果檢測(cè)部19進(jìn)一步檢測(cè)到溫度變化，則區(qū)間控制部13對(duì)調(diào) 制指示值進(jìn)行設(shè)定，以在檢測(cè)到的光纖區(qū)域中使搜索區(qū)間的長度成為 0.5m左右，并向頻譜測(cè)定部18輸出測(cè)定開始指示，以再次對(duì)與BGS 的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。光源14與從位置控制部12輸出的調(diào)制指示值對(duì)應(yīng)而以彼此相
同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制，同時(shí)與從區(qū)間控制部13輸出的
相位指示值對(duì)應(yīng)而對(duì)彼此的相位差進(jìn)行設(shè)定，由此輸出探測(cè)光及泵浦
光。此時(shí)，光源14在對(duì)探測(cè)光及泵浦光的光頻差進(jìn)行掃描的同時(shí)輸 出上述探測(cè)光及泵浦光。
例如，光源14以大約100p秒左右的周期交替輸出探測(cè)光及泵 浦光。光源14在以相同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制的同時(shí)設(shè)定 探測(cè)光與泵浦光之間的相位差。同時(shí)，光源14在10 11GHz的范圍 內(nèi)相對(duì)于探測(cè)光的中心頻率而改變泵浦光的中心頻率，由此在10 llGHz的范圍內(nèi)對(duì)探測(cè)光與泵浦光的光頻差進(jìn)行掃描。
分光器15將來自光源14的輸出光分支為探測(cè)光和泵浦光。 光延遲器16由10km左右的光纖構(gòu)成，向通過分光器15分支出 的探測(cè)光施加50|u秒左右的延遲。通過如上述所示向探測(cè)光施加延 遲，可以使從光源14以100n秒的周期交替輸出的探測(cè)光和泵浦光的 定時(shí)一致。
光纖11 一端與光延遲器16連接，經(jīng)由這一端輸入從光延遲器 16輸出的探測(cè)光。另一方面，從光纖11的另一端輸入通過分光器15 分支出的泵浦光。在光纖11中，隨著相對(duì)入射的探測(cè)光及泵浦光的 傳輸而在依賴于相位差的位置處產(chǎn)生布里淵散射光(產(chǎn)生的布里淵散 射光從光纖11輸出)。
頻譜測(cè)定部18對(duì)從光纖ll經(jīng)由循環(huán)器17輸出的通過布里淵散 射光而獲得增益的探測(cè)光進(jìn)行受光，對(duì)與該受光的探測(cè)光的BGS的 形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。即，頻譜測(cè)定部18針對(duì)通過光纖U 的與測(cè)定對(duì)象物M接觸的各區(qū)域中產(chǎn)生的布里淵散射光而獲得了增 益的探測(cè)光，對(duì)與該探測(cè)光的BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。 頻譜測(cè)定部18將表示BSG形狀的測(cè)定數(shù)據(jù)向檢測(cè)部19輸出。作為 測(cè)定數(shù)據(jù)，表征BGS形狀的參數(shù)如上所述是BGS的中心頻率等。
檢測(cè)部19基于從頻譜測(cè)定部18輸出的測(cè)定數(shù)據(jù)，檢測(cè)光纖11 的產(chǎn)生了溫度變化或變形變化的搜索區(qū)間的位置。檢測(cè)部19預(yù)先存 儲(chǔ)與正常溫度或正常的變形狀態(tài)時(shí)的BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。檢
14測(cè)部19將所保存的與BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從頻譜測(cè)定部
18輸出的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)變化進(jìn)行檢測(cè)。
如果檢測(cè)到BGS形狀的變化，則檢測(cè)部19參照由區(qū)間控制部 13及位置控制部12輸出的調(diào)制指示值及相位指示值，確定產(chǎn)生BGS 的搜索區(qū)間。然后，向位置控制部12及區(qū)間控制部13輸出表示所確 定的區(qū)間位置的信號(hào)。位置控制部12及區(qū)間控制部13對(duì)應(yīng)于該信號(hào)， 重新設(shè)定產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間的長度及位置。
下面，參照?qǐng)D5及圖6說明光纖分布型傳感器1的動(dòng)作。以線 巻M8的內(nèi)側(cè)發(fā)生異常，溫度上升的情況為例進(jìn)行說明。另外，圖5 是用于說明光纖分布型傳感器1的動(dòng)作的流程圖。另外，圖6是用于 說明光纖分布型傳感器1中，產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間的一個(gè)設(shè) 定例的圖(隨著檢測(cè)處理的各種進(jìn)展?fàn)顩r而變化的搜索區(qū)間的設(shè)定模 式例)。圖6的區(qū)域(a)與圖4相同地，以相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)示出光纖 11中與測(cè)定對(duì)象物M接觸的從起點(diǎn)至終點(diǎn)的區(qū)域(測(cè)定對(duì)象區(qū)域)、 和與該光纖11的測(cè)定對(duì)象區(qū)域接觸的測(cè)定對(duì)象物M的各部分。
首先，由區(qū)間控制部13輸出調(diào)制指示值，將產(chǎn)生BGS的搜索 區(qū)間的長度作為初始值而設(shè)定為10m左右(步驟S1)。在將產(chǎn)生BGS 的搜索區(qū)間的長度設(shè)定為初始值之后，由位置控制部12輸出相位指 示值，如圖6的設(shè)定模式(b)所示對(duì)產(chǎn)生BGS的搜索區(qū)間(檢測(cè)區(qū) 間)進(jìn)行設(shè)定(步驟S2)。將搜索區(qū)間的長度作為初始值而設(shè)定為 約10m，光纖11的測(cè)定對(duì)象區(qū)域分別分配至0 10m的搜索區(qū)間、 10 20m的搜索區(qū)間、20 30m的搜索區(qū)間(控制步驟)。
在對(duì)搜索區(qū)間進(jìn)行了設(shè)定后，由光源14將按照調(diào)制指示值進(jìn)行 調(diào)制并按照相位指示值設(shè)定了相位差的探測(cè)光及泵浦光，在對(duì)其光頻 差進(jìn)行掃描的同時(shí)進(jìn)行輸出。所輸出的探測(cè)光及泵浦光相對(duì)地入射至 光纖11，在光纖11中產(chǎn)生的布里淵散射光從光纖11輸出。然后， 通過布里淵散射光而獲得了增益的探測(cè)光由頻譜測(cè)定部18受光，并 測(cè)定其BGS (步驟S3)。
在測(cè)定BGS之后，基于各搜索區(qū)間的BGS形狀是否存在變化的 測(cè)定結(jié)果，判斷有無溫度變化。在沒有溫度變化的情況下(步驟S4
15中為否)，返回步驟S2，對(duì)其他搜索區(qū)間進(jìn)行測(cè)定。這樣，在發(fā)生
溫度變化之前，在搜索區(qū)間的長度為10m左右的狀態(tài)下，對(duì)沿光纖 11的長度方向設(shè)定的搜索區(qū)間(圖6中的設(shè)定模式(b))的BGS 順次進(jìn)行測(cè)定。
在存在溫度變化的情況下(在步驟S4中為是)，將該搜索區(qū)間 作為異常產(chǎn)生區(qū)間而檢測(cè)出(步驟S5)。例如，如果檢測(cè)到在0 10m的搜索區(qū)間中存在溫度變化，則由區(qū)間控制部13輸出調(diào)制指示 值，將檢測(cè)到的搜索區(qū)間重新設(shè)定為長度lm左右的搜索區(qū)間(步驟 S6)。在將搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小后，由位置控制部12輸出相 位指示值，如圖6的設(shè)定模式(c)所示順次設(shè)定產(chǎn)生BGS的搜索區(qū) 間(步驟S7)。例如，如果搜索區(qū)間的長度設(shè)定為約lm，則以0 l.Om的搜索區(qū)間、1.0 2.0m的搜索區(qū)間、…、9.0 10.0m的搜索區(qū) 間的順序測(cè)定BGS。
在重新設(shè)定了搜索區(qū)間之后，與步驟S3相同地測(cè)定BGS (步驟 S8)。在測(cè)定了BGS之后，基于測(cè)定位置的BGS形狀是否存在變化 的測(cè)定結(jié)果，判斷有無溫度變化。在沒有溫度變化的情況下(在步驟 S9中為否)，返回步驟S7，對(duì)其他搜索區(qū)間進(jìn)行BGS測(cè)定。這樣， 在檢測(cè)到溫度變化之前，以搜索區(qū)間的長度為lm左右的狀態(tài)，對(duì)沿 光纖11的長度方向順序設(shè)定的搜索區(qū)間(圖6中的設(shè)定模式(c)) 的BGS順次進(jìn)行測(cè)定。
在存在溫度變化的情況下(在步驟S9中為是)，將該搜索區(qū)間 作為異常產(chǎn)生區(qū)間而檢測(cè)出(步驟S10)。例如，如果檢測(cè)出在3.0m 4.0m的搜索區(qū)間中存在溫度變化，則由區(qū)間控制部13輸出調(diào)制指示 值，將檢測(cè)到的搜索區(qū)間進(jìn)一步重新設(shè)定為長度0.5m左右的搜索區(qū) 間(步驟Sll)。在將搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小后，由位置控制部 12輸出相位指示值，如圖6的設(shè)定模式(d)所示重新設(shè)定產(chǎn)生BGS 的搜索區(qū)間(步驟S12)。如果搜索區(qū)間的長度設(shè)定為約0.5m，則 按照3.0 3.5m的搜索區(qū)間、3.5 4.5m的搜索區(qū)間的順序測(cè)定BGS。
在重新設(shè)定了搜索區(qū)間之后，與步驟S3相同地測(cè)定BGS (步驟 S13)。在測(cè)定了BGS之后，基于搜索區(qū)間的BGS形狀是否存在變化的測(cè)定結(jié)果，判斷有無溫度變化。在沒有溫度變化的情況下(在步
驟S14中為否)，返回步驟S7，對(duì)其他搜索區(qū)間的BGS進(jìn)行測(cè)定。 這樣，在檢測(cè)到溫度變化之前，以搜索區(qū)間的長度為0.5m左右的狀 態(tài)，對(duì)沿光纖11的長度方向設(shè)定的搜索區(qū)間(圖6的設(shè)定模式(d)) 的BGS順次進(jìn)行測(cè)定。
在存在溫度變化的情況下(在步驟S14中為是)，檢測(cè)出該搜 索區(qū)間(步驟S15)。通過如上所述的動(dòng)作，在線巻M8的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生 了溫度變化的情況下，可以檢測(cè)出其變化產(chǎn)生位置。
例如，在1個(gè)搜索區(qū)間的長度為10m的情況下，由于l個(gè)搜索 區(qū)間的測(cè)定時(shí)間為0.1秒左右，因此，上述3個(gè)搜索區(qū)間的測(cè)定時(shí)間 總計(jì)為0.3秒左右。另外，在將0 10m的光纖區(qū)域分割為長度lm 的搜索區(qū)間的情況下，測(cè)定時(shí)間總計(jì)為l.O秒左右。另外，在將3.0 4.0m的光纖區(qū)域分割為長度0.5m的搜索區(qū)間的情況下，測(cè)定時(shí)間總 計(jì)為0.2秒左右。
根據(jù)光纖分布型傳感器1，在光纖11的與測(cè)定對(duì)象物M接觸的 區(qū)域(測(cè)定對(duì)象區(qū)域)中發(fā)生溫度變化或變形變化之前，可以將搜索 區(qū)間的長度較大地設(shè)定而提高測(cè)定效率。另外，在光纖ll的與測(cè)定 對(duì)象物M接觸的區(qū)域中發(fā)生了溫度變化或變形變化的情況下，通過 針對(duì)發(fā)生了溫度變化或變形變化的區(qū)域(與檢測(cè)到的搜索區(qū)間相當(dāng)?shù)?區(qū)域)，將搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小，從而可以提高測(cè)定精度。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行各種變形。例如在上述 實(shí)施例中，在檢測(cè)到溫度變化的情況下，僅對(duì)發(fā)生了溫度變化或變形 變化的搜索區(qū)間更詳細(xì)地進(jìn)行測(cè)定，對(duì)其他搜索區(qū)間不再進(jìn)行測(cè)定。 但是，也可以在檢測(cè)到溫度變化的情況下，將該發(fā)生了溫度變化的搜 索區(qū)間分割為更小的搜索區(qū)間而進(jìn)行測(cè)定，另一方面，在其余搜索區(qū) 間的測(cè)定中將搜索區(qū)間的長度固定為初始值，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)定。圖7 是用于說明在光纖分布型傳感器1中，產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間 的另一個(gè)設(shè)定例的圖(隨著檢測(cè)處理的各種進(jìn)展?fàn)顩r而變化的搜索區(qū) 間的設(shè)定模式例)。
在這種情況下，首先，與上述實(shí)施例(圖6的設(shè)置模式(b))相同地，對(duì)長度各自為10m左右的3個(gè)搜索區(qū)間順次進(jìn)行測(cè)定(圖7 的設(shè)定模式(b))。在檢測(cè)到0 10m的搜索區(qū)間中存在溫度變化 的情況下，將0 10m的搜索區(qū)間分割為長度lm左右的搜索區(qū)間， 在各個(gè)分割出的搜索區(qū)間中測(cè)定BGS。另一方面，針對(duì)0 20m的搜 索區(qū)間及20 30m的搜索區(qū)間，不進(jìn)行長度變更(長度仍然是10m) 而以與上一次相同的方式進(jìn)行BGS測(cè)定(圖7的設(shè)定模式(e))。 然后，在3.0 4.0m的搜索區(qū)間中檢測(cè)到異常的情況下，僅將該搜索 區(qū)間分割成長度0.5m左右的搜索區(qū)間，分別對(duì)這些分割出的長度為 0.5m左右的搜索區(qū)間測(cè)定BGS。其余的搜索區(qū)間仍然作為長度10m 左右的搜索區(qū)間，繼續(xù)進(jìn)行BGS測(cè)定(圖7的設(shè)定模式(f))。由 此，可以提高溫度分布測(cè)定的效率。此外，通過進(jìn)一步將搜索區(qū)間的 長度更小地設(shè)定并進(jìn)行BGS測(cè)定，可以檢測(cè)在線巻M8的內(nèi)周部的 哪一個(gè)部位中溫度上升。
在上述實(shí)施例中，以一個(gè)超導(dǎo)線圈作為測(cè)定對(duì)象，但測(cè)定對(duì)象 并不限于一個(gè)，例如在利用一根光纖對(duì)多個(gè)超導(dǎo)線圈進(jìn)行溫度測(cè)定的 情況下，本發(fā)明所涉及的光纖分布型檢測(cè)方法仍然有效。另外，本發(fā) 明所涉及的溫度測(cè)定的對(duì)象并不限于超導(dǎo)線圈。此外，在本發(fā)明中可 以進(jìn)行測(cè)定的物理量并不限于溫度，也可以應(yīng)用于變形。
在上述實(shí)施例中，在檢測(cè)部29檢測(cè)到發(fā)生溫度變化或變形變化 的情況下，區(qū)間控制部13將搜索區(qū)間的長度設(shè)定得更小，但并不限 于此。也可以在第一次BGS測(cè)定(與BGS的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的測(cè) 定)中，將搜索區(qū)間的長度設(shè)定為可以對(duì)測(cè)定對(duì)象物M上的所有區(qū) 域進(jìn)行測(cè)定的規(guī)定長度，在對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行了 BGS測(cè)定之后，在從 下一次開始的BGS測(cè)定中，僅針對(duì)一部分區(qū)域?qū)⑺阉鲄^(qū)間的長度設(shè) 定為其他值。例如，也可以是通常將搜索區(qū)間的長度設(shè)定為10m左 右，對(duì)整個(gè)測(cè)定對(duì)象區(qū)域中所分配的搜索區(qū)間的BGS順次進(jìn)行測(cè)定， 每天1次將搜索區(qū)間的長度設(shè)定為0.5m左右而對(duì)所分配的各個(gè)搜索 區(qū)間的BGS進(jìn)行測(cè)定。在這種情況下，位置控制部12及區(qū)間控制部 13對(duì)應(yīng)于時(shí)間帶分別設(shè)定搜索區(qū)間位置和搜索區(qū)間長度的模式，基 于所設(shè)定的模式指示對(duì)各個(gè)搜索區(qū)間的BGS進(jìn)行測(cè)定(在經(jīng)過一定
18時(shí)間后自動(dòng)地變更特定搜索區(qū)間的長度)。
根據(jù)上述本發(fā)明的說明可知，能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行各種變形。不 能認(rèn)為這些變形脫離本發(fā)明的范圍，所有對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說 顯而易見的改良，都包括在所附權(quán)利要求書中。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明所涉及的光纖分布型傳感器，可以應(yīng)用于利用由設(shè)置在 規(guī)定環(huán)境下的光纖中產(chǎn)生的布里淵散射導(dǎo)致的增益變動(dòng)而進(jìn)行溫度 測(cè)定/檢測(cè)的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種光纖分布型檢測(cè)方法，其通過對(duì)從至少一部分設(shè)置在對(duì)象物上的光纖中輸出的布里淵散射光進(jìn)行測(cè)定，而對(duì)該對(duì)象物的特定位置處的物理變化量進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，該光纖分布型檢測(cè)方法具有控制步驟，其用于在將以維持規(guī)定的相位差的狀態(tài)并基于相同的調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制后的探測(cè)光及泵浦光向前述光纖供給之前，針對(duì)前述光纖的設(shè)置在前述對(duì)象物上的測(cè)定對(duì)象區(qū)域的至少一部分，分配1個(gè)或1個(gè)以上的搜索區(qū)間作為檢測(cè)對(duì)象，該控制步驟包含區(qū)間控制子步驟和位置控制子步驟，該區(qū)間控制子步驟通過調(diào)節(jié)調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)而決定搜索區(qū)間的長度，該位置控制子步驟通過調(diào)節(jié)前述探測(cè)光和泵浦光的相位差而決定搜索區(qū)間的位置；測(cè)定步驟，其將在通過前述控制步驟作為檢測(cè)對(duì)象而確定出的搜索區(qū)間中通過布里淵散射光而獲得了增益的探測(cè)光，作為來自所確定出的搜索區(qū)間的輸出光進(jìn)行受光，并測(cè)定與該受光的探測(cè)光獲得的增益的頻譜即布里淵增益頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，該布里淵散射光是伴隨著探測(cè)光及泵浦光的傳輸而產(chǎn)生的；以及檢測(cè)步驟，其基于在前述測(cè)定步驟中測(cè)定到的與受光的探測(cè)光的布里淵增益頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，對(duì)前述所確定出的搜索區(qū)間中的光纖的溫度變化或變形變化進(jìn)行檢測(cè)，每經(jīng)過一定時(shí)間，或者每次前述區(qū)間控制子步驟中的搜索區(qū)間的長度變更及前述位置控制子步驟中的搜索區(qū)間的位置變更這兩者中的至少任意一個(gè)發(fā)生時(shí)，重復(fù)進(jìn)行前述測(cè)定步驟及前述檢測(cè)步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分布型檢測(cè)方法，其特征在于， 在前述位置控制子步驟中，每經(jīng)過一定時(shí)間，或者每次以所確定出的搜索區(qū)間作為對(duì)象的前述測(cè)定步驟及檢測(cè)步驟結(jié)束時(shí)，決定搜 索區(qū)間的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖分布型檢測(cè)方法，其特征在于，在前述區(qū)間控制子步驟中，每經(jīng)過一定時(shí)間時(shí)，或者每次以所 確定出的搜索區(qū)間作為對(duì)象的前述測(cè)定步驟及檢測(cè)步驟結(jié)束時(shí)，決定 搜索區(qū)間的長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的光纖分布型檢測(cè)方法， 其特征在于，在前述區(qū)間控制子步驟中，在通過前述檢測(cè)步驟檢測(cè)到所確定 出的搜索區(qū)間中發(fā)生溫度變化或變形變化時(shí)，變更搜索區(qū)間的長度， 至少將作為檢測(cè)對(duì)象而確定出的搜索區(qū)間進(jìn)一步分配為更小的多個(gè) 搜索區(qū)間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的光纖分布型檢測(cè)方法， 其特征在于，在前述區(qū)間控制子步驟中，作為初始設(shè)定而將搜索區(qū)間的長度 設(shè)定為與前述光纖的整個(gè)測(cè)定對(duì)象區(qū)域一致。
6. —種光纖分布型傳感器，其用于執(zhí)行權(quán)利要求1 5中任意 一項(xiàng)所述的光纖分布型檢測(cè)方法，其特征在于，具有光源，其輸出在維持規(guī)定的相位差的狀態(tài)下以相同的調(diào)制頻率 及調(diào)制指數(shù)進(jìn)行調(diào)制后的探測(cè)光及泵浦光；光纖，其至少一部分設(shè)置在對(duì)象物上，輸出隨著從前述光源輸 出的前述探測(cè)光及前述泵浦光的傳輸而產(chǎn)生的布里淵散射光；頻譜測(cè)定部，其對(duì)通過前述布里淵散射光而獲得了增益的探測(cè) 光進(jìn)行受光，并對(duì)與該受光的探測(cè)光獲得的增益的頻譜即布里淵增益 頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定；檢測(cè)部，其基于由前述頻譜測(cè)定部測(cè)定到的與布里淵增益頻譜的形狀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，對(duì)在產(chǎn)生布里淵散射光的搜索區(qū)間中所發(fā)生的 溫度變化或變形變化進(jìn)行檢測(cè)；以及控制部，其對(duì)前述光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以在將前述探測(cè)光及泵 浦光向前述光纖進(jìn)行供給之前，針對(duì)前述光纖的設(shè)置在前述對(duì)象物上 的測(cè)定對(duì)象區(qū)域的至少一部分，分配1個(gè)或1個(gè)以上的搜索區(qū)間作為 檢測(cè)對(duì)象。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖分布型傳感器，其特征在于， 前述控制部包括區(qū)間控制部，其用于通過調(diào)節(jié)調(diào)制頻率及調(diào) 制指數(shù)而決定搜索區(qū)間的長度；以及位置控制部，其用于通過調(diào)節(jié)前 述探測(cè)光和泵浦光的相位差而決定搜索區(qū)間的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有下述構(gòu)造的光纖分布型檢測(cè)方法，該構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)溫度分布或變形分布的高效測(cè)定。在該測(cè)定方法中，通過對(duì)從光源相對(duì)入射至對(duì)象物的探測(cè)光及泵浦光進(jìn)行調(diào)制頻率及調(diào)制指數(shù)的調(diào)節(jié)，同時(shí)，對(duì)上述探測(cè)光與泵浦光之間的相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而順次設(shè)定測(cè)定對(duì)象區(qū)域中的搜索區(qū)間的長度及位置。特別地，一邊在經(jīng)過一定時(shí)間后或者檢測(cè)到異常時(shí)將搜索區(qū)間的長度重新設(shè)定得更小，一邊執(zhí)行檢測(cè)處理。由此，通過在檢測(cè)處理的過程中對(duì)特定區(qū)域局部地變更距離分辨率，可以短時(shí)間且高效地進(jìn)行測(cè)定動(dòng)作。
文檔編號(hào)G01D5/353GK101517376SQ20078003578
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者屜岡英資, 山本義典 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社