(57)【要約】【課題】光ファイバの全長の変化に応じて適切な伝達関数を容易に設定できる温度分布測定装置及び温度分布測定方法を提供する。【解決手段】温度分布測定装置２０は、光ファイバ２４に光学的に接続されるレーザ光源２１と、光ファイバ２４内で後方散乱した光を検出する光検出器２６と、光検出器２６の出力から得られる仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定部２７とを有する。また、温度分布測定部２７は、光ファイバ２４の全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶している。そして、温度分布測定部２７は、光ファイバ２４の長さが変更されると、伝達関数のデータを用いて補正計算に使用する伝達関数を変更する。【選択図】図１
2013024525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに光学的に接続されるレーザ光源と、
前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出する光検出器と、
前記光検出器の出力から得られる仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定部とを有し、
前記温度分布測定部は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶していることを特徴とする温度分布測定装置。
【請求項２】
前記温度分布測定部は、前記レーザ光源に接続される前記光ファイバの全長が変更されると、前記伝達関数のデータを用いて前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする請求項１に記載の温度分布測定装置。
【請求項３】
前記補正計算に使用する伝達関数は、線形近似により算出することを特徴とする請求項２に記載の温度分布測定装置。
【請求項４】
前記温度分布測定部は、前記仮の測定温度分布に対し前記伝達関数の逆関数を用いて前記真の測定温度分布を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度分布測定装置。
【請求項５】
レーザ光源から光ファイバにレーザ光を出力し、前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出して前記光ファイバの長さ方向の仮の測定温度分布を取得し、前記仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定装置の温度分布測定方法であって、
前記温度測定装置は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶し、前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバの長さが変更されると前記伝達関数のデータを用いて前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする温度分布測定方法。
【請求項６】
前記補正計算に使用する伝達関数は、線形近似により算出することを特徴とする請求項５に記載の温度分布測定方法。
【請求項７】
前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバは、温度が一定に維持される場所に一定長さ以上巻回した巻回部を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の温度分布測定方法。
【請求項８】
前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバは、計算機が収納されたラック内に敷設されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の温度分布測定方法。
【請求項９】
前記温度分布測定装置は、入力された光ファイバの全長及び長さ方向の位置に応じて前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の温度分布測定方法。
【請求項１０】
前記温度分布測定装置は、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記光ファイバの端部に到達するまでの時間又は前記後方散乱光が検出されなくなるまでの時間から前記光ファイバの全長を取得して前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の温度分布測定方法。
【請求項１１】
前記温度分布測定装置は、前記仮の測定温度分布に対し前記伝達関数の逆関数を用いて前記真の測定温度分布を算出することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の温度分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを用いた温度分布測定装置及び温度分布測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度情報化社会の到来にともなって計算機で多量のデータが扱われるようになり、データセンター等の施設において多数の計算機を同一室内に設置して一括管理することが多くなっている。このような状況下では、計算機から多量の熱が発生して誤動作や故障の原因となるため、計算機を冷却する手段が必要となる。そのため、通常データセンターでは、計算機内で発生した熱をファン（送風機）により計算機の外に排出するとともに、空調機（エアコン）を使用して室内の温度を調整している。【０００３】
ところで、計算機の稼働状態によって計算機から発生する熱量は大幅に変動する。熱による計算機の誤動作や故障を確実に防止するために、例えば計算機から発生する熱の最大量に応じた冷却能力を有する空調機を使用し、その空調機を常に最大能力で稼働させることが考えられる。しかし、冷却能力が大きい空調機をその最大能力で常時稼働させることは、ランニングコストが高くなるというだけでなく、省エネルギー及びＣＯ2削減の観点からも好ましくない。従って、各ラックから発生する熱量に応じて空調設備を効率的に制御することが望まれる。【０００４】
空調設備を効率的に制御するためには、データセンター内に設置された各ラックの温度をリアルタイムで測定することが必要になる。従来から、データセンターのように複数の熱源を有するエリアの温度分布を測定する際に、温度センサとして光ファイバを用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６５０７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバの全長の変化に応じて適切な伝達関数を容易に設定できる温度分布測定装置及び温度分布測定方法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】
【０００７】
開示の技術の一観点によれば、光ファイバに光学的に接続されるレーザ光源と、前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出する光検出器と、前記光検出器の出力から得られる仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定部とを有し、前記温度分布測定部は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶している温度分布測定装置が提供される。【０００８】
開示の技術の他の一観点によれば、レーザ光源から光ファイバにレーザ光を出力し、前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出して前記光ファイバの長さ方向の仮の測定温度分布を取得し、前記仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定装置の温度分布測定方法であって、前記温度測定装置は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶し、前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバの長さが変更されると前記伝達関数のデータを用いて前記補正計算に使用する伝達関数を変更する温度分布測定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記一観点によれば、光ファイバの全長の変化に応じて適切な伝達関数を容易に設定できる。これにより、温度分布を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る温度分布測定装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、後方散乱光のスペクトルを示す図である。
【図３】図３は、ラマン散乱光の強度の時系列分布の一例を示す図である。
【図４】図４は、図３のラマン散乱光の強度の時系列分布を基にＩ1／Ｉ2比を時間毎に計算し、且つ図３の横軸（時間）を距離に換算し、縦軸（信号強度）を温度に換算した結果を示す図である。
【図５】図５は、最小加熱長を説明する図（その１）である。
【図６】図６は、最小加熱長を説明する図（その２）である。
【図７】図７は、伝達関数の一例を示す図である。
【図８】図８は、データセンターの計算機ルームを示す模式図である。
【図９】図９は、光ファイバの敷設例を示す図である。
【図１０】図１０は、実温度分布、測定温度分布及び補正後の温度分布の例を示す図である。
【図１１】図１１は、全長が７１１５ｍの光ファイバの各位置毎の伝達関数を例示した図（その１）である。
【図１２】図１２は、全長が７１１５ｍの光ファイバの各位置毎の伝達関数を例示した図（その２）である。
【図１３】図１３は、全長が２３４７ｍの光ファイバの各位置毎の伝達関数を例示した図（その１）である。
【図１４】図１４は、全長が２３４７ｍの光ファイバの各位置毎の伝達関数を例示した図（その２）である。
【図１５】図１５は、測定温度分布と、伝達関数を用いて補正した温度分布とを示す図である。
【図１６】図１６は、光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎の伝達関数のデータ（データベース）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１２】
光ファイバを温度センサとして使用する場合、位置分解能が低いため、温度測定箇所（測定ポイント）が密に存在する場所では温度分布を精度よく且つ効率的に測定することは困難である。そこで、本願発明者らは、特許文献１（特開２００９−２６５０７７号公報）及び特許文献２（特開２０１０−１６００８１号公報）等において、温度分布測定装置により取得した光ファイバの長さ方向の温度分布を、伝達関数を用いて補正することを提案した。これにより、密に配置された測定ポイントの温度を精度よく且つ効率的に測定することが可能になる。
【００１３】
ところで、伝達関数は、光源からの距離（光ファイバの長さ方向に沿った距離）や光ファイバの全長により変化する。一方、データセンターでは、需要に応じてサーバラックの増設や撤去が行われ、それにともなって光ファイバの敷設経路が変更されたり、光ファイバの全長が変化したりする。従って、それらの工事にともなって、新たに伝達関数を設定することが重要になる。
【００１４】
以下の実施形態では、光ファイバの全長の変化に応じて適切な伝達関数を容易に設定できる温度分布測定装置及び温度分布測定方法について説明する。
【００１５】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る温度分布測定装置の構成を示す模式図である。また、図２は後方散乱光のスペクトルを示す図である。
【００１６】
図１のように、本実施形態に係る温度分布測定装置２０は、レーザ光源２１と、レンズ２２ａ，２２ｂと、ビームスプリッタ２３と、波長分離部２５と、光検出器２６と、温度分布測定部２７とを有し、光ファイバ２４に接続して使用する。
【００１７】
レーザ光源２１からは、所定のパルス幅のレーザ光が一定の周期で出力される。このレーザ光は、レンズ２２ａ、ビームスプリッタ２３及びレンズ２２ｂを通って光ファイバ２４の光源側端部から光ファイバ２４内に進入する。なお、図１において、２４ａは光ファイバ２４のクラッドを示し、２４ｂは光ファイバ２４のコアを示している。
【００１８】
光ファイバ２４内に進入した光の一部は、光ファイバ２４を構成する分子により後方散乱される。後方散乱光には、図２のように、レイリー（Rayleigh）散乱光と、ブリルアン（Brillouin）散乱光と、ラマン（Raman）散乱光とが含まれる。レイリー散乱光は入射光と同一波長の光であり、ブリルアン散乱光及びラマン散乱光は入射波長からシフトした波長の光である。
【００１９】
ラマン散乱光には、入射光よりも長波長側にシフトしたストークス光と、入射光よりも短波長側にシフトした反ストークス光とがある。ストークス光及び反ストークス光のシフト量はレーザ光の波長や光ファイバ２４を構成する物質等に依存するが、通常５０ｎｍ程度である。また、ストークス光及び反ストークス光の強度はいずれも温度により変化するが、ストークス光は温度による変化量が小さく、反ストークス光は温度による変化量が大きい。すなわち、ストークス光は温度依存性が小さく、反ストークス光は温度依存性が大きいということができる。
【００２０】
これらの後方散乱光は、図１のように、光ファイバ２４を戻って光源側端部から出射する。そして、レンズ２２ｂを透過し、ビームスプリッタ２３により反射されて、波長分離部２５に進入する。
【００２１】
波長分離部２５は、ビームスプリッタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、光学フィルタ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、集光レンズ３４ａ，３４ｂ，３４ｃとを有する。ビームスプリッタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、波長に応じて光を透過又は反射する。光学フィルタ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは特定の波長の光のみを透過し、集光レンズ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは光学フィルタ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを透過した光をそれぞれ光検出器２６の受光部２６ａ，２６ｂ，２６ｃに集光する。
【００２２】
波長分離部２５に入射した光は、ビームスプリッタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び光学フィルタ３３ａ，３３ｂ，３３ｃによりレイリー散乱光、ストークス光及び反ストークス光に分離され、光検出器２６の受光部２６ａ，２６ｂ，２６ｃに入力される。その結果、光検出器２６からは、レイリー散乱光、ストークス光及び反ストークス光の強度に応じた信号が出力される。
【００２３】
温度分布測定部２７は、コンピュータを含んで構成される。この温度分布測定部２７は、光検出器２６から出力される信号に基づいて、光ファイバ２４の長さ方向の温度分布を取得する。また、温度分布測定部２７は、後述するように光ファイバ２４の全長と各領域（光ファイバ２４の長さ方向に分割された領域）毎の伝達関数のデータベースを記憶しており、光ファイバ２４の敷設状態が変更されたときに、伝達関数の補正計算を行う。
【００２４】
図３は、横軸に時間をとり、縦軸に光検出器２６の受光部２６ａ，２６ｂ，２６ｃから出力される信号強度をとって、ラマン散乱光の強度の時系列分布の一例を示す図である。光ファイバ２４にレーザパルスを入射した直後から一定の間、光検出器２６にはストークス光及び反ストークス光が検出される。光ファイバ２４の全長にわたって温度が均一の場合、レーザパルスが光ファイバ２４に入射した時点を基準とすると、信号強度は時間の経過とともに減少する。この場合、横軸の時間は光ファイバ２４の光源側端部から後方散乱が発生した位置までの距離を示しており、信号強度の経時的な減少は光ファイバ２４による光の減衰を示している。
【００２５】
光ファイバ２４の長さ方向にわたって温度が均一でない場合、例えば長さ方向に沿って高温部及び低温部が存在する場合は、ストークス光及び反ストークス光の信号強度は一様に減衰するのではなく、図３のように信号強度の経時変化を示す曲線に山及び谷が現れる。図３において、ある時間ｔにおける反ストークス光の強度をＩ1、ストークス光の強度をＩ2とする。
【００２６】
図４は、図３のラマン散乱光の強度の時系列分布を基にＩ1／Ｉ2比を時間毎に計算し、且つ図３の横軸（時間）を距離に換算し、縦軸（信号強度）を温度に換算した結果を示す図である。この図４のように、反ストークス光とストークス光との強度比（Ｉ1／Ｉ2）を計算することにより、光ファイバ２４の長さ方向における温度分布を測定することができる。
【００２７】
なお、後方散乱が発生した位置におけるラマン散乱光（ストークス光及び反ストークス光）の強度は温度により変化するが、レイリー散乱光の強度は温度に依存しないと考えられる。従って、レイリー散乱光の強度から後方散乱が発生した位置を特定し、その位置に応じて光検出器２６で検出したストークス光及び反ストークス光の強度を補正することが好ましい。
【００２８】
以下、図５，図６を参照して最小加熱長について説明する。
【００２９】
レーザ光源２１から出力されるレーザ光のパルス幅ｔ0を１０nsec、真空中の光の速度ｃを３×１０8ｍ／sec、光ファイバ２４のコア２４ｂの屈折率ｎを１．５とする。この場合、光ファイバ２４内におけるレーザ光のパルス幅Ｗは、下記（１）式のように約２ｍとなる。
【００３０】
【数１】
2013024525.tif 000003
【００３１】
このパルス幅分のレーザ光の後方散乱光は光検出器２６に１つの信号として取り込まれ、光検出器２６はこのパルス幅分の信号の積算値から温度を検出する。そのため、光ファイバのうちパルス幅Ｗに相当する長さに均一に熱を加えないと正確な温度計測ができない。以下、正確な温度計測に必要な最小加熱長をＬminという。
【００３２】
図５（ａ）に示す実温度分布で光ファイバ２４を加熱した場合、すなわち光ファイバ２４のうち長さＬの部分のみを均一に加熱した場合、計測温度分布は図５（ｂ）のようにガウシアン（正規分布）的な曲線を描く。以下、図５（ａ）のような温度分布を、ステップ型温度分布という。
【００３３】
図６は、横軸に光ファイバの長さ方向の位置をとり、縦軸に温度をとって、温度が２５℃の環境に光ファイバを配置し、光源から５ｍの位置を中心に８０℃の熱をステップ型温度分布となるように印加した場合の計測温度分布を示す図である。ここで、加熱部の長さはそれぞれ４０ｃｍ、１ｍ、１．６ｍ、２．２ｍとしている。この図６からわかるように、加熱部の長さが２ｍ（最小加熱長Ｌmin）よりも短い場合は計測温度分布のピークは実温度よりも低く観測され、加熱部の長さが２ｍ以上の場合は計測温度分布のピークと実温度とがほぼ一致する。
【００３４】
図７は、横軸に加熱中心からの距離をとり、縦軸に相対強度をとって、図６の温度分布における伝達関数（温度計測系の伝達関数）を示す図である。図７の伝達関数を図６のステップ型温度分布に対し畳み込み（コンボリューション）することで、図６の計測温度分布となる。逆に、計測温度分布に対し伝達関数の逆関数（逆補正関数）を用いて補正（デコンボリューション）を行うと、実温度分布に近似の温度分布（補正後の計測温度分布）が得られる。なお、伝達関数は、温度計測系（温度分布測定装置＋光ファイバ）のインパルス応答特性にほぼ等しいものとなる。
【００３５】
温度計測系の伝達関数は、光ファイバ２４が群遅延特性を有しているため、距離に応じて変化する。そのため、光ファイバ２４の全長にわたって伝達関数を一義的に定義することはできない。しかし、短い距離範囲であれば、光信号の損失や遅延は一様であるとみなして伝達関数を定義することができる。従って、予め光ファイバ２４の長さ方向の一定の領域毎（例えば１０００ｍ毎）に、補正計算に使用する伝達関数を設定しておくことが重要である。
【００３６】
一方、温度測定ポイント（以下、単に「測定ポイント」という）は最小加熱長と関係なく、測定装置のサンプリング周波数等を考慮して決定することができる。測定装置において平均化に要する時間等の実用的な計測時間を考慮すると、測定ポイントの間隔は１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度にすることが可能である。
【００３７】
図８は、データセンターの計算機ルームを示す模式図である。この図８のように、計算機ルームの室内は、機器設置エリア１０ａと、フリーアクセスフロア１０ｂとに分離されている。機器設置エリア１０ａには複数のラック（サーバラック）１１が配置されており、各ラック１１にはそれぞれ複数の計算機（ブレードサーバ等）が収納されている。また、機器設置エリア１０ａには、管理者が通行するための通路や計算機の管理に必要な管理スペースが設けられている。
【００３８】
フリーアクセスフロア１０ｂは、機器設置エリア１０ａの床下に設けられている。このフリーアクセスフロア１０ｂには、各ラック１１に接続される電力ケーブルや通信ケーブル等が配置されている。
【００３９】
フリーアクセスフロア１０ｂの温度は、空調機１９から供給される冷風により一定に維持される。機器設置エリア１０ａの床には通風口（グリル）１２が設けられており、この通風口１２を介してフリーアクセスフロア１０ｂからラック１１の前面側（吸気面側）に冷風を送り、ラック１１内の計算機を冷却する。
【００４０】
図９は、光ファイバ２４の敷設例を示す図である。この例では、各ラック１１毎に、光ファイバ２４を最小加熱長Ｌmin又はそれ以上の長さで巻回した第１の巻回部２４ｘ及び第２の巻回部２４ｙを設け、それらの第１の巻回部２４ｘ及び第２の巻回部２４ｙをフリーアクセスフロア１０ｂに配置している。そして、第１の巻回部２４ｘと第２の巻回部２４ｙとの間の光ファイバ２４を、ラック１１内を下から上に往復するように敷設している。
【００４１】
このように各ラック１１間のフリーアクセスフロア１０ｂに最小加熱長Ｌminの２倍以上の長さの光ファイバ２４を配置した場合、温度分布測定装置２０は、ラック１１内の温度の影響を受けることなく、フリーアクセスフロア１１の実温度を測定することができる。また、ラック１１内の温度はフリーアクセスフロア１０ｂの温度よりも低くなることはない。
【００４２】
このような条件下では、フリーアクセスフロア１０ｂの測定温度を基準とし、ラック１１内の各測定ポイントの測定温度を補正することで、ラック１１内の温度分布を精度よく取得することができる（特許文献１，２参照）。
【００４３】
図１０に、実温度分布、仮の測定温度分布及び真の測定温度分布を示す。ここで、実温度分布は各測定ポイントにおける実温度であり、仮の測定温度分布はストークス光及び反ストークス光の比から得られる温度分布（補正前の温度分布）である。また、真の測定温度分布は、伝達関数を用いて仮の測定温度分布に対し補正計算を行った後の温度分布である。
【００４４】
この図１０から、真の測定温度分布は、実温度分布とほぼ一致していることがわかる。なお、図１０において、縦軸の温度は基準温度（フリーアクセスフロア１０ｂの温度）との差である。
【００４５】
ところで、仮の測定温度分布を補正して真の測定温度分布を得るために伝達関数を使用するが、前述したように伝達関数は光ファイバの全長や長さ方向の位置により変化する。
【００４６】
図１１（ａ），（ｂ）及び図１２（ａ），（ｂ）は、全長が７１１５ｍの光ファイバの各位置（１０６．７５ｍ、４１００．２５ｍ、４８７３．７５ｍ、６０２８．２５ｍ）における伝達関数を例示した図である。また、図１３（ａ），（ｂ）及び図１４は、全長が２３４７ｍの光ファイバの各位置（１０５．７５ｍ、１０８６．２５ｍ、２２４１．７５ｍ）における伝達関数を例示した図である。これらの図１１〜図１４から、光ファイバの全長や長さ方向の位置により、伝達関数が変化することがわかる。
【００４７】
図１５は、横軸に光ファイバの長さ方向の位置をとり、縦軸に温度をとって、仮の測定温度分布と、伝達関数を用いて補正した温度分布とを示す図である。図中一点鎖線は適切な伝達関数を用いて補正した例を示し、破線は不適切な伝達関数を用いて補正した例を示している。ここで、光ファイバの全長は７１１５ｍであり、適切な伝達関数として図１１（ａ）に示す伝達関数を使用した。また、不適切な伝達関数として、図１２（ｂ）に示す伝達関数を使用した。
【００４８】
この図１５から、不適切な伝達関数を用いると温度分布を精度よく測定できないことがわかる。この例では、不適切な伝達関数を用いて補正した温度分布は、適切な伝達関数を用いて補正した温度分布に対し、ピーク位置が最大５０ｃｍ程度ずれている。
【００４９】
そこで、本実施形態では、予め光ファイバの全長と長さ方向の位置とに対応させて伝達関数を求め、データベースとして温度分布測定部２７に記憶しておく。例えば全長が相互に異なる複数の光ファイバを用意し、各光ファイバに対して１０００ｍ毎に伝達関数を実験的に求めておく。伝達関数は、前述したようにステップ型温度分布となるように光ファイバを加熱し、そのときに得られる測定温度分布から求めることができる。
【００５０】
図１６は、そのようにして得た伝達関数のデータベースの一例を示す図である。この図１６において、例えばＨ4000,3000（ｐ）は、全長Ｌが４０００ｍの光ファイバの３０００ｍの位置（光ファイバの光源側端部から長さ方向に３０００ｍ離れた位置）における伝達関数である。また、（ｐ）は、伝達関数を構成する要素（図１１〜図１４中の点）を示している。なお、光ファイバの端部の伝達関数を実験的に求めることが困難な場合、端部から所定の距離（α）だけ離れた位置の伝達関数を求めればよい。
【００５１】
ここで、全長がＬの光ファイバの位置Ｘにおける伝達関数を線形近似により求める場合について説明する。
【００５２】
まず、図１６（データベース）から、Ｌに最も近いデータベース中の値Ｌ+及びＬ-、並びにＸ+及びＸ-を決定する。例えば、変更後の光ファイバの全長Ｌが３７００ｍ、光ファイバの長さ方向の位置Ｘが２６００ｍの場合、Ｌ+は４０００ｍ、Ｌ-は３０００ｍ、Ｘ+は３０００ｍ、Ｘ-は２０００ｍとなる。
【００５３】
次に、図１６（データベース）中の伝達関数ＨL+,X+（ｐ）と伝達関数ＨL+,X-（ｐ）から、下記（２）式を用いて全長がＬ+の光ファイバの長さ方向の位置Ｘにおける伝達関数Ｈ’L+,X（ｐ）を算出する。
【００５４】
【数２】
2013024525.tif 000004
【００５５】
これと同様に、図１６（データベース）中の伝達関数ＨL-,X+（ｐ）と伝達関数ＨL-,X-（ｐ）とから、下記（３）式を用いて全長がＬ-の光ファイバの長さ方向の位置Ｘにおける伝達関数Ｈ’L-,X（ｐ）を算出する。
【００５６】
【数３】
2013024525.tif 000005
【００５７】
次いで、（２）式及び（３）式により求めたＨ’L+,X（ｐ）とＨ’L-X（ｐ）とから、下記（４）式により全長がＬの光ファイバの長さ方向の位置Ｘにおける伝達関数Ｈ’L,X（ｐ）を算出する。
【００５８】
【数４】
2013024525.tif 000006
【００５９】
このようにして、任意の全長の光ファイバの任意の位置における伝達関数Ｈ’L,X（ｐ）を算出することができる。
【００６０】
上述の伝達関数の計算は、ラック１１の増設や撤去にともなう光ファイバ２４の敷設変更工事が完了した後に、作業者の指示により行う。
【００６１】
例えば、作業者が、光ファイバ２４の全長や変更すべき位置（光ファイバの長手方向の位置）等のデータを入力装置を介して温度分布測定装置２０に入力する。これにより、温度分布測定装置２０の温度分布測定部２７は、その入力されたデータから所定の領域（例えば１０００ｍ毎）の伝達関数を計算し、その伝達関数を所定の領域の測定温度分布の補正に使用する伝達関数として設定する。
【００６２】
また、温度分布測定装置２０は、例えばレーザ光が光ファイバの端部に到達するまでの時間や後方散乱光が検出されなくなるまでの時間により光ファイバの全長を知ることができる。従って、作業者により伝達関数の計算が指示されると、温度分布測定装置２０が自動的に光ファイバの全長を取得し、所定の領域（例えば１０００ｍ毎）の伝達関数を計算して、所定の領域の温度分布の補正に使用する伝達関数を設定するようにしてもよい。
【００６３】
上述したように、本実施形態によれば、ラックの増設や撤去等にともなって光ファイバの全長や測定ポイントが変化した場合に、適切な伝達関数を容易に設定することができる。これにより、精度が高い温度分布測定を継続して行うことができる。
【００６４】
なお、本実施形態ではデータセンターの計算機ルームの温度分布測定について説明したが、開示の技術はオフィスビルや工場等の施設の温度分布測定に適用することもできる。
【図１】
2013024525.tif 000007
【図２】
2013024525.tif 000008
【図３】
2013024525.tif 000009
【図４】
2013024525.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月12日(2014.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに光学的に接続されるレーザ光源と、
前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出する光検出器と、
前記光検出器の出力から得られる仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定部とを有し、
前記温度分布測定部は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶していることを特徴とする温度分布測定装置。
【請求項２】
前記温度分布測定部は、前記レーザ光源に接続される前記光ファイバの全長が変更されると、前記伝達関数のデータを用いて前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする請求項１に記載の温度分布測定装置。
【請求項３】
前記補正計算に使用する伝達関数は、線形近似により算出することを特徴とする請求項２に記載の温度分布測定装置。
【請求項４】
レーザ光源から光ファイバにレーザ光を出力し、前記光ファイバ内で後方散乱した光を検出して前記光ファイバの長さ方向の仮の測定温度分布を取得し、前記仮の測定温度分布に対し伝達関数を用いた補正計算を行って真の測定温度分布とする温度分布測定装置の温度分布測定方法であって、
前記温度測定装置は、前記光ファイバの全長毎及び長さ方向の位置毎に設定された伝達関数のデータを記憶し、前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバの長さが変更されると前記伝達関数のデータを用いて前記補正計算に使用する伝達関数を変更することを特徴とする温度分布測定方法。
【請求項５】
前記補正計算に使用する伝達関数は、線形近似により算出することを特徴とする請求項４に記載の温度分布測定方法。
【請求項６】
前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバは、温度が一定に維持される場所に一定長さ以上巻回した巻回部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の温度分布測定方法。
【請求項７】
前記レーザ光源に光学的に接続された光ファイバは、計算機が収納されたラック内に敷設されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の温度分布測定方法。
【国際調査報告】
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