(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を参照光と測定光に分割すると共に参照光と測定光とを干渉させる干渉計部、前記干渉計部で分割された参照光を光路長を変化させる参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返す参照光スキャナ部、前記干渉計部と光ファイバーで接続され前記干渉計部で分割された測定光を光路長を変化させるファイバー長さ補正機構を介してミラーで反射することにより前記干渉計部に返す測定部、および前記干渉計部で干渉させた参照光と測定光について差動光検出器で干渉信号を検出しながらコンピュータが干渉信号の変化量をファイバー長さの変化量に換算し前記ファイバー長さ補正機構を動作させることで光ファイバー伸縮を補正する検出部を備えることを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置。
【請求項２】
光源からの光を干渉計部で参照光と測定光に分割し、前記干渉計部で分割された参照光を光路長を変化させる参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返すと共に、前記干渉計部で分割された測定光を光ファイバーを通じて且つ光路長を変化させるファイバー長さ補正機構を介してミラーで反射することにより前記干渉計部に返し、前記干渉計部で干渉させた参照光と測定光について差動光検出器で干渉信号を検出しながらコンピュータが干渉信号の変化量をファイバー長さの変化量に換算し前記ファイバー長さ補正機構を動作させることで光ファイバー伸縮を補正することを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色干渉法（低コヒーレンス干渉法）およびパルス干渉測長方法を用いた光ファイバー長さの変化計測および補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーはその温度変化によって伸縮が発生する。長距離の信号伝送では、この伸縮による信号遅延（時間的なずれ）の問題がある。従来の光ファイバー長変化計測では、安定化レーザや電気的なＲＦ源を基準としてサイン型の信号をファイバー中に伝播させ、それらの位相変化を検出することで、ファイバー伸縮を計測するが、相対的な伸縮は計測できても、絶対的な長さは得られない。また、ファイバー長さの補正には、ファイバーストレッチャーが使われるが、ファイバーのヒステリシスにより再現性（繰返し精度）に問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているように、白色干渉法を用いた非接触測定器により、長さが１メートル以上あるくびれ形状を持つような細い管内の内面形状をミクロンオーダの高精度で計測する方法がある。
【０００４】
白色干渉法は、白色光源からの光をハーフミラー等で参照光と測定光に分光し、参照光を参照鏡で反射させた光と、測定光が対象物に当たって反射した光とを、検出器で検出するが、参照鏡を移動させて測定光と参照光の光路長が一致したときに干渉縞が見られる。尚、干渉縞信号は、物体光と参照光の光路差が光源のコヒーレンス長以内のときに現れ、光路差が０で最大となる。
【０００５】
干渉縞コントラスト最大位置が対象物の表面高さに相当し、ピーク位置決定精度が測定精度となることから、参照光の光路長を精度良く走査し、白色干渉縞位相情報を得ることで、ナノメートル精度の計測も可能となる。
【０００６】
また、図８は、従来のパルス干渉測長技術（光コム技術）の構成を示す図である。白色干渉法は参照光路長と測定光路長がほぼ同じ場合に応用できるが、参照光路長と測定光路長に大きな差がある場合はパルス干渉法が応用できる。
【０００７】
パルス干渉測長技術１ｂは、パルス光源２ａからの光１５をハーフミラー６ａ等で参照光１５ａと測定光１５ｂに分光し、参照光１５ａを参照鏡１０ｃで反射させた参照光反射光１５ｃの参照光パルス１５ｅと、測定光１５ｂをミラー１０ｂで反射させた測定光反射光１５ｃの測定光パルス１５ｆとを、検出器１２ｃで検出するが、参照鏡１０ｃを移動させて測定光１５ｂの光路長と参照光１５ａの光路長がある長さで一致した点またはその点から測定光１５ｂの光路長がパルス間隔の整数倍の点で干渉縞１４ａが見られる。
【０００８】
空間軸上にパルス光が等間隔に並び、参照光パルス１５ｅはどの測定光パルス１５ｆとも干渉し、干渉縞１４が観測される。尚、測定光パルス１５ｆの間隔は、光速／繰返し周波数である。
【０００９】
そこで、本発明は、白色干渉法とパルス干渉測長技術を応用し、ファイバー絶対長さを計測すること、およびマイクロメートルオーダの高精度で温度ドリフト等によるファイバー伸縮を計測する方法、装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）
光源からの光を参照光と測定光に分割する干渉計部、前記干渉計部で分割された参照光を参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返す参照光スキャナ部、前記干渉計部と光ファイバーで接続され前記干渉計部で分割された測定光をミラーで反射することにより前記干渉計部に返す測定部、および前記干渉計部に返った参照光と測定光について高速光検出器で参照光パルスと測定光パルスを検出しコンピュータで参照光パルスと測定光パルスの時間間隔を計測することにより光ファイバー長さを算出する検出部を備えることを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の構成とした。
（２）
光源からの光を参照光と測定光に分割すると共に参照光と測定光とを干渉させる干渉計部、前記干渉計部で分割された参照光を光路長を変化させる参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返す参照光スキャナ部、前記干渉計部と光ファイバーで接続され前記干渉計部で分割された測定光を光路長を変化させるファイバー長さ補正機構を介してミラーで反射することにより前記干渉計部に返す測定部、および前記干渉計部で干渉させた参照光と測定光について差動光検出器で干渉信号を検出しながらコンピュータが干渉信号の変化量をファイバー長さの変化量に換算し前記ファイバー長さ補正機構を動作させることで光ファイバー伸縮を補正する検出部を備えることを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の構成とした。
（３）
光源からの光を干渉計部で参照光と測定光に分割し、前記干渉計部で分割された参照光を参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返すと共に、前記干渉計部で分割された測定光を光ファイバーを通じてミラーで反射することにより前記干渉計部に返し、前記干渉計部に返った参照光と測定光について高速光検出器で参照光パルスと測定光パルスを検出しコンピュータで参照光パルスと測定光パルスの時間間隔を計測することにより光ファイバー長さを算出することを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正方法の構成とした。
（４）
光源からの光を干渉計部で参照光と測定光に分割し、前記干渉計部で分割された参照光を光路長を変化させる参照鏡で反射することにより前記干渉計部に返すと共に、前記干渉計部で分割された測定光を光ファイバーを通じて且つ光路長を変化させるファイバー長さ補正機構を介してミラーで反射することにより前記干渉計部に返し、前記干渉計部で干渉させた参照光と測定光について差動光検出器で干渉信号を検出しながらコンピュータが干渉信号の変化量をファイバー長さの変化量に換算し前記ファイバー長さ補正機構を動作させることで光ファイバー伸縮を補正することを特徴とする光ファイバー長さ伸縮計測・補正方法の構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明を用いることにより、高精度・高繰返しで安定なファイバー長補正を実施しながら、時間的なずれを最小限度に抑えた正確な信号送受信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ計測装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光ファイバー伸縮計測・補正装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の干渉計部の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の参照光スキャナ部の構造を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置のファイバー長さ補正機構の構造を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係る光ファイバー長さ計測方法の流れを示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る光ファイバー伸縮計測・補正方法の流れを示す図である。
【図８】従来のパルス干渉測長技術（光コム技術）の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本願発明について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ計測装置の構成を示す図である。光ファイバー長さ計測装置１は、光源２、干渉計部６、参照光スキャナ部７、測定部９、および検出部１２を備える。
【００１５】
光源２と干渉計部６のファイバーカプラ１１とは光ファイバー３で繋がれるが、光源２とファイバーカプラ１１の間にファイバーサーキュレータ５を介すため、光ファイバー３同士をファイバーコネクタ４、４ａで接続する。また、干渉計部６と参照光スキャナ部７とは光ファイバー３で繋がれる。
【００１６】
干渉計部６のファイバーカプラ１１と測定部９のファイバーカプラ１１ａとは光ファイバー３で繋がれるが、ファイバーカプラ１１とファイバーカプラ１１ａの間にファイバー長さ補正機構８を介す。
【００１７】
干渉計部６のファイバーカプラ１１と検出部１２のファイバーカプラ１１ｂとは光ファイバー３で繋がれるが、双方から出た光ファイバー３同士をファイバーコネクタ４ｂで接続する。
【００１８】
光源２は、白色光を供給する装置であり、ある程度のスペクトル幅を持つＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ）、自然放出光（ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ））又はパルス光源、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、フェムト秒レーザ等である。
【００１９】
光ファイバー３は、透過率の高い石英ガラス又はプラスチックで出来た光の伝送路であり、光源２からの光１５および参照光１５ａ、測定光１５ｂ等を各パーツに伝播させる。芯部のコアと、その外側のクラッドとからなり、クラッドよりもコアの屈折率を高くすることで光をコアにだけ伝搬させる。
【００２０】
ファイバーコネクタ４、４ａ、４ｂは、光ファイバー３同士を接続し、光伝播をさせる接続部材である。ファイバーコネクタ４は、光源２からの光ファイバー３と、ファイバーサーキュレータ５の光源２側の光ファイバー３とを接続する。ファイバーコネクタ４ａは、ファイバーカプラ１１の光源２側の光ファイバー３と、ファイバーサーキュレータ５のファイバーカプラ１１側の光ファイバー３とを接続する。ファイバーコネクタ４ｂは、ファイバーカプラ１１の検出部１２側の光ファイバー３と、検出部１２からの光ファイバー３とを接続する。
【００２１】
ファイバーサーキュレータ５は、入力された光と出力された光、戻り光をそれぞれ別な経路に伝播・循環させる装置である。光源２からの光１５は干渉計部６へ送り、干渉計部６からの参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄは検出部１２へ送る。
【００２２】
干渉計部６は、参照光１５ａと測定光１５ｂを干渉させる手段であり、ファイバーカプラ１１を用いる。光源２からの光１５をファイバーカプラ１１で参照光１５ａと測定光１５ｂに分け、参照光１５ａは参照光スキャナ部７に、測定光１５ｂは測定部９に送り、参照光スキャナ部７から返ってきた参照光反射光１５ｃと測定光反射光１５ｄを干渉させ、検出部１２に送る。
【００２３】
参照光スキャナ部７は、干渉計部６から来た参照光１５ａの光路長を変化させ、その変化量を読み取る手段である。参照光スキャナ部７において反射した参照光１５ａは、参照光反射光１５ｃとして干渉計部６に返される。
【００２４】
測定部９は、干渉計部６からの測定光１５ｂを、ファイバー長さ補正機構８を介してファイバーカプラ１１ａに送り、ファイバーカプラ１１ａで伝送信号１５ｇを分けた上で測定光１５ｂをファイバーコリメータ９ａからミラー１０に出射する。
【００２５】
尚、伝送信号１５ｇは、検出部１２のファイバーカプラ１１ｂから入力され、干渉計部６に送られた際に、測定光１５ｂと共に測定部９に送られるので、ファイバーカプラ１１ａにおいて伝送信号１５ｇを分けて出力する。
【００２６】
ファイバー長さ補正機構８は、光ファイバー３の長さが変化した量に対応して、測定光１５ｂ側の光路長を変化させる機能を有する装置である。
【００２７】
ファイバーコリメータ９ａは、レンズとファイバーホルダーで構成され、光ファイバー３から出射した発散光を平行光にする機能を有する部材である。測定光１５ｂをミラー１０で反射させ、測定光反射光１５ｄを入射させるために用いる。
【００２８】
ミラー１０は、入射した光を反射させる光学素子である。ＣＣＰ（コーナーキューブプリズム）を使用しても良い。測定光１５ｂを測定対象物に当て、反射した測定光反射光１５ｄを検出できれば良いので、測定対象物として光学素子等を用いる。
【００２９】
ファイバーカプラ１１、１１ａ、１１ｂは、ビームスプリッターの役割を果たす装置である。ファイバーカプラ１１は、光源２からの光１５を参照光１５ａと測定光１５ｂに分割する。ファイバーカプラ１１ａは、測定光１５ｂと共に送られてきた伝送信号１５ｇを分けて出力する。ファイバーカプラ１１ｂは、干渉計部６から検出部１２へ送られる参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄの流れと、干渉計部６に送る伝送信号１５ｇの流れを分ける。
【００３０】
検出部１２は、干渉計部６で干渉した参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄがファイバーサーキュレータ５とファイバーカプラ１１ｂに送られるので、ファイバーサーキュレータ５とファイバーカプラ１１ｂのそれぞれから参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄを高速光検出器１２ａで検出し、アナログデジタル変換器１３を介してコンピュータ１４で処理する。
【００３１】
高速光検出器１２ａは、参照光反射光１５ｃまたは測定光反射光１５ｄを高速で検出する装置である。尚、参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄはアナログ信号なので、アナログデジタル変換器１３でデジタル化してからコンピュータ１４に入力する。
【００３２】
アナログデジタル変換器１３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する電気回路である。コンピュータ１４は、各種信号の処理を行うと共に、参照光スキャナ部７やファイバー長さ補正機構８の制御を行う処理装置である。
【００３３】
コンピュータ１４を用いて、参照光１５ａ側と測定光１５ｂ側のファイバー長さの違いによって生じる、参照光パルス１５ｅと測定光パルス１５ｆの検出時刻の違い（ΔＴ）を読み取る。
【００３４】
この時間と、既知のファイバー屈折率（ｎ）からファイバー長さ（Ｌ）を求めると、真空中の光の速さをｃとして、Ｌ＝ｃ×ΔＴ／ｎとなる。
【００３５】
図２は、本発明の実施例１に係る光ファイバー伸縮計測・補正装置の構成を示す図である。光ファイバー伸縮計測・補正装置１ａも、光源２、干渉計部６、参照光スキャナ部７、測定部９、および検出部１２を備える。
【００３６】
光ファイバー伸縮計測・補正装置１ａでは、検出部１２の高速光検出器１２ａを差動光検出器１２ｂに替え、コンピュータ１４が測定部９のファイバー長さ補正機構８を制御する。尚、差動光検出器１２ｂは、光干渉信号を電気信号に変換する装置である。
【００３７】
コンピュータ１４を用いて、干渉縞１４ａのピーク検出時の参照光スキャナ部７の位置を読み取る。そのピーク位置変動をモニタし、ファイバー伸縮として計測する。計測した伸縮量は、初期位置からのずれであり、それをファイバー長さ補正機構８で補正する。
【００３８】
図３は、本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の干渉計部の構造を示す図である。干渉計部６は、光分割手段と、参照光送受手段と、測定光送受手段と、光干渉手段とを備える。
【００３９】
光分割手段は、光源２からの光１５を参照光１５ａと測定光１５ｂに分割する手段であり、ファイバーカプラ１１にビームスプリッターの機能を有するハーフミラー等を備えたものである。
【００４０】
ファイバーカプラ１１の入力端子と光源２とを光ファイバー３で接続することにより、光１５がファイバーカプラ１１内に入射され、光１５が参照光１５ａと測定光１５ｂに分割される。
【００４１】
参照光送受手段は、参照光１５ａを参照光スキャナ部７に送り参照光反射光１５ｃを受ける手段であり、ファイバーカプラ１１の参照光出入力端子と参照光スキャナ部７とを光ファイバー３で接続し、参照光１５ａおよび参照光反射光１５ｃを通す。
【００４２】
測定光送受手段は、測定光１５ｂを測定部９に送り測定光反射光１５ｄを受ける手段であり、ファイバーカプラ１１の測定光出入力端子と測定部９とを光ファイバー３で接続し、測定光１５ｂおよび測定光反射光１５ｄを通す。
【００４３】
光干渉手段は、干渉した参照光反射光１５ｃおよび測定光反射光１５ｄを検出部１２に送る手段であり、ファイバーカプラ１１の出力端子と検出部１２とを光ファイバー３で接続し、ハーフミラー等で参照光反射光１５ｃと測定光反射光１５ｄとを干渉させ、検出部１２に出射する。
【００４４】
図４は、本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置の参照光スキャナ部の構造を示す図である。参照光スキャナ部７は、ステージテーブル７ａ、ファイバーコリメータ９ｂ、参照鏡１０ａ、直動ステージ１６、反射光学素子１７、リニアスケール１８、スケールヘッド１９、および恒温圧槽２０等からなる。
【００４５】
ステージテーブル７ａ上に、直動ステージ１６とリニアスケール１８とが設置され、ステージテーブル７ａは恒温圧槽２０に収められる。直動ステージ１６には、反射光学素子１７とスケールヘッド１９とが載せられ、直動ステージ１６はリニアスケール１８に沿って前後移動が可能である。
【００４６】
ファイバーコリメータ９ｂには、干渉計部６からの光ファイバー３が接続され、参照光１５ａが参照光スキャナ部７内に入射されると共に、参照光反射光１５ｃが干渉計部６へ向けて出射される。
【００４７】
入射した参照光１５ａは、反射光学素子１７により向きが変えられ、参照鏡１０ａに向けて照射される。参照鏡１０ａで反射した参照光反射光１５ｃは同じ経路を通り反射光学素子１７からファイバーコリメータ９ｂに至る。
【００４８】
直動ステージ１６により、ステージテーブル７ａ上の反射光学素子１７を往復移動させることで、参照光１５ａの光路長を変化させることができる。反射光学素子１７は、参照光１５ａの進行方向を変えるもので、直角プリズムミラーまたはＣＣＰ（コーナーキューブプリズム）などを用いる。
【００４９】
リニアスケール１８は、ステージテーブル７ａ上に位置を与えるもので、スケールヘッド１９が、リニアスケール１８からステージテーブル７ａ上の反射光学素子１７の位置を読み取る。恒温圧槽２０は、参照光スキャナ部７の温度と圧力を一定に保持するもので、大気ゆらぎによる光路長変動を抑制する。
【００５０】
図５は、本発明の実施例１に係る光ファイバー長さ伸縮計測・補正装置のファイバー長さ補正機構の構造を示す図である。ファイバー長さ補正機構８は、ステージテーブル８ａ、ファイバーコリメータ９ｃ、ファイバーコリメータ９ｄ、直動ステージ１６ａ、リニアスケール１８ａ、スケールヘッド１９ａ、恒温圧槽２０ａ等からなる。
【００５１】
ステージテーブル８ａ上に、直動ステージ１６ａが設置され、ステージテーブル８ａは恒温圧槽２０ａに収められる。直動ステージ１６ａには、ファイバーコリメータ９ｃとスケールヘッド１９ａとが載せられ、直動ステージ１６ａはリニアスケール１８ａに沿って前後移動が可能である。
【００５２】
ファイバーコリメータ９ｃには、干渉計部６からの光ファイバー３が接続され、測定光１５ｂがファイバー長さ補正機構８内に入射されると共に、測定光反射光１５ｄが干渉計部６へ向けて出射される。
【００５３】
ファイバーコリメータ９ｄには、測定部９への光ファイバー３が接続され、測定光１５ｂが測定部９へ出射されると共に、測定光反射光１５ｄがファイバー長さ補正機構８内に入射される。
【００５４】
入射した測定光１５ｂは、ファイバーコリメータ９ｃからファイバーコリメータ９ｄに向けて照射される。また、入射した測定光反射光１５ｄは、ファイバーコリメータ９ｄからファイバーコリメータ９ｃに向けて照射される。直動ステージ１６ａにより、ステージテーブル８ａ上のファイバーコリメータ９ｃを往復移動させることで、測定光１５ｃの光路長を変化させることができる。
【００５５】
リニアスケール１８ａは、ステージテーブル８ａ上に位置を与えるもので、スケールヘッド１９ａが、リニアスケール１８ａからステージテーブル８ａ上のファイバーコリメータ９ｃの位置を読み取る。恒温圧槽２０ａは、ファイバー長さ補正機構８の温度と圧力を一定に保持するもので、大気ゆらぎによる光路長変動を抑制する。
【００５６】
コンピュータ１４で計測したファイバー伸縮量（初期位置からのずれ）に相当する量を、直動ステージ１６ａの移動によって調整し、干渉信号ピークが初期位置に戻るように補正する。
【実施例２】
【００５７】
図６は、本発明の実施例２に係る光ファイバー長さ計測方法の流れを示す図である。光ファイバー長さ計測方法２１は、白色光源照射２２、参照光路長固定２３、パルス検出２４、時間間隔計測２５、およびファイバー長さ算出２６の工程からなる。
【００５８】
光源照射２２は、光源２から光１５を照射し、光１５を光ファイバー３を通じて干渉計部６に送り、干渉計部６で光１５を参照光１５ａと測定光１５ｂに分割した上で、参照光１５ａを参照光スキャナ部７に、測定光１５ｂを測定部９に送る。
【００５９】
参照光路長固定２３は、参照光スキャナ部７においては、参照光１５ａの光路長を固定しておく。
【００６０】
パルス検出２４は、参照光スキャナ部７から干渉計部６に返った参照光反射光１５ｃと、測定部９から干渉計部６に戻った測定光反射光１５ｄを検出部１２に送り、参照光パルス１５ｅおよび測定光パルス１５ｆを検出する。
【００６１】
時間間隔計測２５は、検出部１２の高速光検出器１２ａにより、参照光１５ａ側と測定光１５ｂ側のファイバー長さの違いによって生じる、参照光パルス１５ｅと測定光パルス１５ｆの検出時刻の違いを読み取る。
【００６２】
ファイバー長さ算出２６は、参照光パルス１５ｅと測定光パルス１５ｆの検出時刻の違いと、既知のファイバー屈折率から、ファイバー長さを求める。
【００６３】
図７は、本発明の実施例２に係る光ファイバー伸縮計測・補正方法の流れを示す図である。光ファイバー伸縮計測・補正方法２１ａは、白色光源照射２２、参照光路長スキャン２７、干渉信号検出２８、干渉信号ピーク位置変化量確認２９、ファイバー長さ変化量換算３０、ファイバー長さ変化量調整３１、ファイバー長さ補正機構ステージ移動３２、および干渉信号ピーク位置確認３３の工程からなる。
【００６４】
参照光路長スキャン２７は、参照光スキャナ部７において、直動ステージ１６を移動させて、参照光１５ａが反射光学素子１７を経由して参照鏡１０ａで反射して参照光反射光１５ｃとして戻る往復の光路長を読み取る。
【００６５】
干渉信号検出２８は、参照光スキャナ部７から干渉計部６に返った参照光反射光１５ｃと、測定部９から干渉計部６に戻った測定光反射光１５ｄを検出部１２に送り、参照光１５ａと測定光１５ｂの干渉縞１４ａが現れる位置を初期位置として検出する。
【００６６】
干渉信号ピーク位置変化量確認２９は、干渉縞１４ａのピーク検出時の参照光スキャナ部７における位置を読み取り、検出部１２の差動光検出器１２ｂにより干渉信号ピーク位置の変化量をモニタする。
【００６７】
ファイバー長さ変化量換算３０は、差動光検出器１２ｂが干渉信号ピーク位置の変動を検知したら、干渉信号ピーク位置の変化量に応じて、補正すべきファイバー長さの変化量を求める。
【００６８】
ファイバー長さ変化量調整３１は、換算した変化量に応じて、検出部１２のコンピュータ１４が、ファイバー長さ補正機構８に対して、調整量を指示して動作をするように命令を出す。
【００６９】
ファイバー長さ補正機構ステージ移動３２は、測定部９に設けたファイバー長さ補正機構８の直動ステージ１６ａを移動させて、光ファイバー３の伸縮に伴う初期位置からのずれを補正する。
【００７０】
干渉信号ピーク位置確認３３は、干渉信号ピーク位置が初期位置に戻ったことを確認する。干渉信号ピーク位置変化量確認２９に戻り繰り返すことにより、伸縮が生じればその都度補正を行う。
【符号の説明】
【００７１】
１        光ファイバー長さ計測装置
１ａ      光ファイバー伸縮計測・補正装置
１ｂ      パルス干渉測長技術
２        光源
２ａ      パルス光源
３        光ファイバー
４        ファイバーコネクタ
４ａ      ファイバーコネクタ
４ｂ      ファイバーコネクタ
５        ファイバーサーキュレータ
６        干渉計部
６ａ      ハーフミラー
７        参照光スキャナ部
７ａ      ステージテーブル
８        ファイバー長さ補正機構
８ａ      ステージテーブル
９        測定部
９ａ      ファイバーコリメータ
９ｂ      ファイバーコリメータ
９ｃ      ファイバーコリメータ
９ｄ      ファイバーコリメータ
１０        ミラー
１０ａ      参照鏡
１０ｂ      ミラー
１０ｃ      参照鏡
１１        ファイバーカプラ
１１ａ      ファイバーカプラ
１１ｂ      ファイバーカプラ
１２        検出部
１２ａ      高速光検出器
１２ｂ      差動光検出器
１２ｃ      検出器
１３        アナログデジタル変換器
１４        コンピュータ
１４ａ      干渉縞
１５        光
１５ａ      参照光
１５ｂ      測定光
１５ｃ      参照光反射光
１５ｄ      測定光反射光
１５ｅ      参照光パルス
１５ｆ      測定光パルス
１５ｇ      伝送信号
１６        直動ステージ
１６ａ      直動ステージ
１７        反射光学素子
１８        リニアスケール
１８ａ      リニアスケール
１９        スケールヘッド
１９ａ      スケールヘッド
２０        恒温圧槽
２０ａ      恒温圧槽
２１        光ファイバー長さ計測方法
２１ａ      光ファイバー伸縮計測・補正方法
２２        光源照射
２３        参照光路長固定
２４        パルス検出
２５        時間間隔計測
２６        ファイバー長さ算出
２７        参照光路長スキャン
２８        干渉信号検出
２９        干渉信号ピーク位置変化量確認
３０        ファイバー長さ変化量換算
３１        ファイバー長さ変化量調整
３２        ファイバー長さ補正機構ステージ移動
３３        干渉信号ピーク位置確認
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２０１１−０１７６１５号公報
【図１】
0005542255.tif 000002
【図２】
0005542255.tif 000003
【図３】
0005542255.tif 000004
【図４】
0005542255.tif 000005
【図５】
0005542255.tif 000006
【図６】
0005542255.tif 000007
【図７】
0005542255.tif 000008
【図８】
0005542255.tif 000009