(57)【要約】強度変調広帯域光信号源（５２）が複数の波長帯で光信号を生成する。デマルチプレクサー／マルチプレクサー対（５６）は光信号を受信して波長帯ごとに別個の光信号を生成する。光カプラー（５８）がこれら別個の光信号を受けるように配置される。光ファイバー（６２）は別個の光信号の各々について右回り波と左回り波の両方を案内する。光信号はセンサー列（７６，８４，９４）を通って伝播し、光カプラー（５８）内で組み合わさって複数の干渉信号を波長帯ごとに形成する。マルチプレクサー（１０６）が光カプラー（５８）に光結合されてそこから干渉信号を受け、複数の波長帯の各々に対応して選択した検出器を有する検出器列（１１０）が、各波長帯についての干渉信号を表わす電気信号を提供するように配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長帯で光信号を生成するように配置した強度変調広帯域光信号源（５２）と、
強度変調広帯域光信号源（５２）からの光信号を受けて複数の波長帯の各々について別個の光信号を生成するように配置したデマルチプレクサー／マルチプレクサー対（５６）と、
別個の光信号を受けるように配置した光カプラー（５８）と、
光カプラー（５８）に接続されて別個の光信号の各々に対する右回り波を対応する光路に沿って案内するように配置した第１部分（６１）及び光カプラー（５８）に接続されて別個の光信号の各々に対する左回り波を対応する光路に沿って案内するように配置した第２部分（６４）を有する光ファイバー（６２）であって、
対応する光路の各々は、別個の光信号の各々に対する右回り波と左回り波が第２の光ファイバー（６８，８２，９０）に結合されるように第１の光ファイバー（６２）に光結合される対応する第２の光ファイバー（６８，８２，９０）ならびに別個の光信号の各々に対する右回り波と左回り波が複数のセンサー（７６，８４，９４）を通って伝播し光カプラー（５８）内で組み合わされて各波長帯で右回りと左回りで伝播する複数の干渉信号を形成するように対応する第２の光ファイバー（６８，８２，９０）に光結合される複数のセンサー（７６，８４，９４）を含むものと、
光カプラー（５８）と光結合されて干渉信号を受ける第１のマルチプレクサー（１０６）と、
第１のマルチプレクサー（１０６）から干渉信号を受けるように配置され、複数の波長帯の各々に対応する第１の選択された検出器を有するとともに各波長帯に対する干渉信号を示す電気信号を提供するように配列された第１の検出器列（１１０）と
を備えるペリメーター防御用センサー列（５０）。
【請求項２】
光カプラー（５８）は光ファイバー（６２）内を右回りに伝播する干渉信号を光ファイバー（６２）の第３の部分（１０２）に結合し、光ファイバー（６２）の第３の部分（１０２）は第１のマルチプレクサー（１０６）に接続されて右回りに伝播する干渉信号を第１の検出器列（１１０）に供給するものであり、また、光カプラー（５８）は光ファイバー（６２）からの左回りに伝播する干渉信号を光ファイバー（６２）の第４の部分（１０４）に結合し、光ファイバー（６２）の第４の部分（１０４）は第２のマルチプレクサー（１０８）に接続されて左回りに伝播する干渉信号を第２の検出器列（１１２）に供給するものとした、請求項１のペリメーター防御用センサー列（５０）。
【請求項３】
デマルチプレクサー／マルチプレクサー対（５６）は４波長帯の光信号を、これら４波長帯の各々で動作する複数のセンサーゾーン（７６，８４，９４）を有する線形センサー列（９９）に供給し、センサーゾーン（７６，８４，９４）は隣接するセンサーゾーンが異なる波長帯で動作するように配列した、請求項２のペリメーター防御用センサー列（５０）。
【請求項４】
デマルチプレクサー／マルチプレクサー対（５６）は４波長帯の各々で動作するセンサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）のマトリクス（２２２）を有するセンサー列（２２０）に４波長帯の光信号を供給し、センサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）は同じ波長で動作するセンサーゾーンが異なる波長帯で動作する少なくとも２つのセンサーゾーンで分離されるように配列される、請求項３のペリメーター防御用センサー列。
【請求項５】
複数の波長帯で光信号を生成するように配列した送信器／受信器モジュール（２２４）と、
右回り波と左回り波として伝播する送信器／受信器モジュール（２２４）からの光信号を光ファイバー（２２８）に結合するように配列した光カプラー（２２６）と、
右回り波と左回り波をそれぞれ受けて、複数の波長帯の各々に対して別個の右回り光信号と左回り光信号とを生成するように配列した一対の波長スライサー（２３０，２３２）と、
波長スライサー（２３０）に接続されて複数の波長帯の各々について別個の右回り光信号を案内するように配置した複数の遠隔計測バス光ファイバー（２３４〜２３７）と、
波長スライサー（２３２）に接続されて複数の波長帯の各々について別個の右回り光信号を案内するように配置した複数の遠隔計測バス光ファイバー（２４０〜２４３）と、
光ファイバー（２３４〜２３７）と光ファイバ（２４０〜２４３）の間を光結合して右回り信号と左回り信号がこれら光ファイバー内を逆方向に伝播するように配置されたセンサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）の２次元マトリクス（２２２）であって、各波長帯の右回り信号はそれぞれ波長スライサー（２３２）及び（２３０）を介して光ファイバー（２２８）に戻して結合され、それによって光ファイバー（２２８）は右回り信号と左回り信号を光カプラー（２２６）に戻して光カプラー（２２６）において対応する個々の波長帯の右回りと左回りの信号が干渉してサニャック効果を介して複数の出力信号を生成するものと
よりなるペリメーター防御用の２次元サニャックセンサー列。
【請求項６】
センサー列（２２０）内で隣接するセンサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）は異なる波長帯の入力光信号を受ける、請求項５のセンサー列。
【請求項７】
センサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）はゾーンの数を現在のセンサーゾーン（２２２Ａ〜２２２Ｐ）のアドゾーンを端部に接続することにより拡張しうるようにするモジュラー構造を有する、請求項５のセンサー列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に光ファイバーセンサーに関し、特に、限定領域内への侵入を確認し、追跡するために配列した光ファイバーセンサー列に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
現今の光ファイバーを用いたペリメーター防御方式は使用者に提供するフィードバックに限度がある。大抵は進入が生じているという説明を提供するのみで位置測定は格別正確ではない。加えて、それがどのような種類の物体であるのか侵入体を追跡し確認する手段がない。また、これら現行の装置には環境条件（風、雨等）間の弁別力が乏しく、警備組織を不必要に急派する誤警報を発するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明によるペリメーター防御用センサー列は複数波長帯で光信号を生成するように配した強度変調広帯域光信号源と、光信号源からの光信号を受けて複数の波長帯の各々について別個の光信号を生成するように配したデマルチプレクサー／マルチプレクサー対とよりなる。光カプラーが別個の光信号を受けるために配置される。第一の区分を有する第一の光ファイバーが光カプラーに接続され、別個の光信号の各々について対応する光路に沿い右回り波を案内するように配置される。第一の光ファイバーは、光カプラーに接続されて別個の光信号の各々について対応する光路に沿い左回り波を案内するように配置された第２の区分を有する。対応する光路の各々が包有するのは第一の光ファイバーに光結合した第二の光ファイバーであって別個の光信号の各々に対する右回り波と左回り波が第二の光ファイバーに結合されるようにしたものと、第二の光ファイバーに光結合した複数のセンサーであって別個の光信号の各々に対する右回り波と左回り波が複数のセンサーを通り伝播して光カプラーで組み合わされ各波長帯での複数の干渉信号を形成するようにしたものとである。マルチプレクサーが光カプラーに光結合されて光カプラーからの干渉信号を受信し、複数の波長帯の各々に対応する選択検出器を有する検出器列が配列されて各波長帯に対する干渉信号を示す電気信号を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
〔実施例〕
図１において、センサー列１０は強度変調光信号源１２を包有し、その出力は光ファイバー１６を介して３ｘ３光カプラー１４に入力される。光カプラー１４は入力信号をその３個の出力ポート１−３に均等に分配し、光カプラー１４の出力ポート１および３に接続された光ファイバーループ１８内を伝搬する右回り（ｃｗ）パルスと左回り（ｃｃｗ）パルスを形成する。光カプラー１４を通過した後光ファイバー１６内に残留する光は光アブソーバー１７によって吸収される。
【０００５】
光ファイバーループ１８は遠隔計測バス２０として動作する。ｃｗパルスは遠隔計測バス２０内に形成した遅延コイル２１を介してバス２０に沿いバスカプラー２２に伝播し、バスカプラー２2はｃｗパルスの光の一部を分離して光ファイバー２６を介してセンサー桟２４に向かわせる。センサー桟２４は、図示の実施例では望ましくは水中聴音器でなる第１センサーＳ１を包有する。第１センサーＳ１は従順な心棒２７の周囲に巻いた光ファイバー２６のコイル部分２５で形成され、心棒２７は機械的振動に応答して心棒２７の物理的な直径および／または長さに変化を来たし、コイル部分２５を歪ませて第１センサーＳ１内のｃｗ波とｃｃｗ波に光学的な差異を生じさせる。ｃｃｗパルスはこれも光ファイバー２６を介してセンサー桟２４に結合したバスカプラー２８に進む。二つのバスカプラー２２および２８は二つの逆方向に伝播するパルスがセンサー桟２４とその内に位置するセンサーＳ１を横切り、第１のサニャックループ２３を形成するようにさせる。
【０００６】
ｃｗパルスとｃｃｗパルスはそれぞれ遠隔計測バス２０内をバスカプラー３０および３２に伝播し、これらバスカプラーは対応する各パルスの一部を、光ファイバー３６を介して第２のセンサー桟３４に結合する。センサー桟３４は本質的にセンサーＳ１と同一であり、かつ第２のサニャックループ３７に含まれるセンサーＳ２を包有する。
【０００７】
バスカプラー２２および２８の対とバスカプラー３２および３４の対に類似する多数の対のバスカプラー（図示しない）を、遠隔計測バス２０に沿って直列に配置して、数組のサニャックループを創り、Ｎ段のセンサー桟を形成することができる。各センサー桟２４,３４等から戻ってくるパルスは互いに独立し、センサーの特定位置から感知した情報のみを担持する。特定のセンサー桟の各々からのｃｗパルスとｃｃｗパルスは３ｘ３光カプラー１４で再結合し、互いに干渉する。結果的な出力信号は１対の光検出器４０および４２に導かれる。二つの光検出器４０および４２が検出した出力信号はセンサーで感知した信号の周波数の振幅が変調される。
【０００８】
強度変調光信号源は望ましくは超蛍光ファイバー源（ＳＦＳ）または光スペクトル幅が３０ｎｍまたは波長がより長い広帯域光源の何れかでなる。広帯域信号の波長スライシングを利用して幾つかの別個の波長帯を生成することができる。
【０００９】
図２は多波長トポロジーを有する列５０の構造を示す。図２は本発明に含まれる送波器／復調モジュール５１を含む。送波器／復調モジュール５１は、光ファイバー５４に広帯域光パルスを送出する強度変調広帯域光信号源５２を含む。光ファイバー５４は広帯域パルスを、強度変調広帯域光信号源５２の直後に配置した波長スライサー（デマルチプレクサー）とマルチプレクサーの対５６に導く。デマルチプレクサー／マルチプレクサー対５６は強度変調広帯域光信号源５２からの各広帯域パルス出力を、３ｘ３光カプラー５８を通過する波長帯λ１，λ２，λ３およびλ４の複数のパルスに分割する。単独の光増幅器６０を３ｘ３光カプラー５８の前に挿入して付加的な信号利得を得たり、センサーの数および／または列方式の範囲を伸ばすことができる。一旦波長帯が確立してしまうと、図１に記載するのと同じようにしてシステムは機能する。
【００１０】
信号の第１部分は光ファイバー６２の第１部分６１に結合される右回り信号を形成する。信号の第２部分は光ファイバー６２の第２部分６４に結合される右回り信号を形成する。アブソーバー６５は光ファイバー５４に案内されて光ファイバー５４内に残留する光信号の部分があればこれを吸収する。
【００１１】
右回りパルスは光ファイバー６２内を波長分割マルチプレクサー（ＷＤＭ）６６に伝播する。光ファイバー６２は光カプラー５８とＷＤＭ６６との間に形成した遅延コイル６３を含む。ＷＤＭ６６は波長帯λ１のパルスを光ファイバー６８に結合する。光ファイバー６８はＷＤＭ６６とＷＤＭ７０の間のループとして形成される。光ファイバー６８は波長帯λ１の右回りパルスを光カプラー７２に案内する。光カプラー７２は波長帯λ１の右回りパルスの一部を光ファイバー７４に結合し、光ファイバー７４はこれら一部のパルスを、当業において周知の方法で従順な心棒（図示しない）の周囲に光ファイバー７４を巻回して形成されるセンサー７６Ａに結合する。波長帯λ１の右回りパルスはセンサー７６Ａを通過した後、光カプラー７８まで光ファイバー７４内を伝播する。光カプラー７８は波長帯λ１の右回りパルスを戻して光ファイバー６８に結合し、光ファイバー６８はこれらパルスをＷＤＭ７０に案内する。波長帯λ１の右回りパルスは複数のセンサー７６Ａ，７６Ｂ，．．．７６Ｎのすべてに、次いでＷＤＭ７０に案内され、ＷＤＭ７０はこれらパルスを光ファイバー６２に結合する。
【００１２】
波長帯λ２の右回りパルスはＷＤＭ８０に伝播し、ＷＤＭ８０はこれらパルスを光ファイバー８２に向かわせる。光ファイバー８２内の右回りパルスは複数のセンサー８４Ａ，８４Ｂ，．．．８４Ｎに案内される。これらのパルスは次いでＷＤＭ８６に伝播し、ＷＤＭ８６はこれらパルスを光ファイバー６２に戻させる。
【００１３】
波長帯λ３の右回りパルスはＷＤＭ８８に伝播し、ＷＤＭ８８はこれらパルスを光ファイバー９０に向かわせる。光ファイバー９０内の右回りパルスは、前述したセンサー８４Ａ，８４Ｂ，．．．８４Ｎと概ね同じ複数のセンサー（図示しない）に案内される。ＷＤＭ９２が波長帯λ３の右回り信号を光ファイバー６２に向かわせる。
【００１４】
光ファイバー６２内の波長帯λ４の右回りパルスは複数のセンサー９４Ａ，９４Ｂ，．．．９４Ｎに案内される。複数のセンサー９４Ａ，９４Ｂ，．．．９４Ｎを通過したあと、波長帯λ４のパルスは光ファイバー６２内をＷＤＭ７０に伝播する。これらのパルスはＷＤＭ７０を通過し、光ファイバー６２内に残る。
【００１５】
ＷＤＭ７０は波長帯λ１，λ２およびλ３の右回りパルスを光ファイバー６２に向かわせ、光ファイバー６２は全波長帯の右回りパルスを３ｘ３光カプラー５８に案内する。
【００１６】
光ファイバー６２は、３ｘ３光カプラー５８に含まれる第１ファイバー部分９６と、３ｘ３光カプラー５８に同様に含まれる第２フィバー部分９８とを有するループとして形成される。第１と第２のファイバー部分９６および９８は３ｘ３光カプラー５８の光ファイバー５４の背中合わせの両側にある。波長帯λ１，λ２，λ３およびλ４の左回りパルスは右回りパルスと同じ経路を、ただし逆方向に、進行する。従って、各センサーは一対の逆方向に伝播する波を持つ。光ファイバー６２は左回りパルスを光カプラー５８に戻す方向に案内し、光カプラー５８は左回り信号と右回り信号を組み合わせて、波長スライサー５６が出力する波長帯の一つにおける対応する干渉信号を有するセンサー列の各センサーをもって複数の干渉信号を形成する。干渉信号は光ファイバー６２の区分１０２および１０４を介して光カプラー５８を出て、それぞれ波長スライサー１０６および波長スライサー１０８に向け案内される。波長スライサー１０６および１０８は入力された干渉信号を、波長スライサー５６が出力したのと同じ波長帯λ１，λ２，λ３およびλ４に分割する。波長スライサー１０６および１０８から出力される信号は次いで検出器列１１０および１１２に入力され、各検出器列１１０および１１２は波長帯λ１，λ２，λ３およびλ４の各干渉信号を別個に検出するように配列した光検出器群を包有する。
【００１７】
デマルチプレクサー／マルチプレクサー対５６は、４種の波長帯の各々において動作する複数のセンサーゾーン７６，８４および９４を有する線形のセンサー列９９に、４種の波長帯の光信号を供給する。センサーゾーン７６，８４および９４は望ましくは隣接するセンサーゾーン同士が異なる波長帯で動作するように配置される。
【００１８】
図３は本発明によるセンサー構成を利用して作り得る有効なペリメーター防御方式１００を示す。ペリメーター防御方式１００は複数の平行なセンサー桟１０１Ａ−１０１Ｄを利用して数個のペリメーター防御用感知ゾーンを形成する。送波器／復調モジュール５１に類似する送信／受信モジュール１０３がセンサー桟１０１Ａ−１０１Ｄに光信号を送りまたセンサー桟１０１Ａ−１０１Ｄから戻る光信号を受信する。
【００１９】
送信／受信モジュール１０３から出力される光信号は光カプラー１０５に伝播し、光カプラー１０５は入射信号を、右回り波を案内する光ファイバー１０７と、左回り波を案内する光ファイバー１０９とに結合する。光ファイバー１０７は光信号を光カプラー１１３に案内するが、光カプラー１１３は入射した右回り信号の一部をセンサー桟１０１Ａに結合しかつ右回り信号の残りは光カプラー１１４に案内するように配列してある。光ファイバー１０９は光信号を光カプラー１１６に案内するが、光カプラー１１６は入射した左回り信号の一部をセンサー桟１０１Ａに結合しかつ左回り信号の残りは光カプラー１１８に案内するように配列してある。従ってセンサー桟１０１Ａは、光カプラー１０５，１１３および１１６と光ファイバー１０７，１０９とセンサー桟１０１Ａが第１のサニャックループ１２０を形成するように、逆伝播する波を運ぶ。右回り波と左回り波はサニャックループ１２０を横切り、光カプラー１０５内で組み合わさって干渉信号を形成し、干渉信号
は送信／受信モジュール１０３に戻るように案内される。
【００２０】
光カプラー１１４は右回り信号をセンサー桟１０２Ｂに結合する一方、光カプラー１１８は左回り信号をセンサー桟１０２Ｂに結合する。従って光カプラー１０５，１１３，１１４，１１６および１１８と光ファイバー１０７および１０９とセンサー桟１０１Ｂとは第２のサニャックループ１２２を形成する。
【００２１】
同様にして光カプラー１２４および１２６は右回り波と左回り波のそれぞれをセンサー桟１０１Ｃに結合して第３のサニャックループ１２８を形成する。光カプラー１３０および１３２は右回り波と左回り波のそれぞれをセンサー桟１０１Ｄに結合して第４のサニャックループ１３４を形成する。
【００２２】
このペリメーター防御システム１２０は単一の波長帯のみの信号を用いるが、図３に示す本発明の実施例は容易に多重波長構成に広げられる。また本発明によるセンサー構成は埋め込み型、表面型、囲い型および構造型の取付け応用に適していることも重要である。構成の多重波長形態の利用は形状の冗長性を実感させよう。
【００２３】
図４は、４種の波長帯を用いたペリメーター防御方式の一形状を示す。図４に示す本発明の実施例においては直線状のゾーン列１４１が形成されており、そこでは隣接するセンサーゾーンは同じ波長帯では動作しない。これは遠隔測定方式の上流で事故が発生した場合の安全対策を可能とする。
【００２４】
３本の光ファイバー１４２‐１４４が送信／受信復調電子モジュール１４６と光カプラー１４８との間で光信号を運ぶ。光カプラー１４８は送信／受信復調電子モジュール１４６から受信した信号を光ファイバー１５０と光ファイバー１５２とに結合する。光ファイバー１５０は信号を波長スライサー１５４に案内し、波長スライサー１５４は送信／受信復調電子モジュール１４６から出力された信号を４種の波長帯λ１，λ２，λ３及びλ４に分割して、それぞれ、光ファイバー１５６‐１５９を介して波長スライサー（デマルチプレクサー）１５４から出力される４種の右回り波を形成する。光ファイバー１５２は信号を波長スライサー（デマルチプレクサー）１６２に案内し、波長スライサー１６２は送信／受信復調電子モジュール１４６から出力される信号を４種の波長帯λ１，λ２，λ３及びλ４に分割して、それぞれ、波長スライサー１６２から出力され光ファイバー１６５‐１６７を経由する４種の左回り波を形成する。
【００２５】
光カプラー１７０が光ファイバー１５６からの波長帯λ１の信号をセンサーゾーン１７２Ａに結合してそこで波長帯λ１の右回り信号を形成する。同様にして光カプラー１７４は光ファイバー１６４からの波長帯λ１の信号をセンサーゾーン１７２Ａに結合して波長帯λ１の左回り信号を形成する。センサーゾーン１７２Ａの右回り波は光カプラー１７４に伝播して光ファイバー１６４に結合される。波長帯λ１の右回り波は波長スライサー１６２に伝播し、光ファイバー１５２に結合される。同時に、センサーゾーン１７２Ａの左回り波は光カプラー１７０に伝播して光ファイバー１５６に結合される。波長帯λ１の右回り波は次いで波長スライサー１５４に伝播し、光ファイバー１５０に結合される。
【００２６】
光ファイバー１５０及び１５２は波長帯λ１の右回り波と左回り波を光カプラー１４８に案内し、サニャックループ１７６を完成する。これらの波は光カプラー１４８で組み合わさって干渉信号を形成し、干渉信号は光ファイバー１４２‐１４３によって送信／受信復調電子モジュール１４６に案内される。
【００２７】
光カプラー１７８−１８０は波長帯λ２，λ３及びλ４の光信号をそれぞれ対応するセンサーゾーン１８２Ａ，１８４Ａ及び１８６Ａに結合してこれらセンサーゾーンに右回り波を形成する。光カプラー１８８−１９０は波長帯λ２，λ３およびλ４の光信号をそれぞれセンサーゾーン１８２Ａ，１８４Ａ及び１８６Ａに結合してこれらセンサーゾーンに左回り波を形成する。センサーゾーン１７２Ａについて前述したように、センサーゾーン１８２Ａ，１８４Ａ及び１８６Ａの各々はそれぞれ対応するサニャックループ１９２−１９４の一つに含まれる。右回り波と左回り波とはそれらに対応するセンサーゾーン１８２Ａ，１８４Ａ及び１８６Ａを通って光カプラー１４８に戻る方向に伝播する。各波長帯の右回り波と左回り波とは組み合わさって各波長帯に対応する別個の干渉信号を形成する。光カプラー１４８内で形成された干渉信号の全ては、センサーゾーンのいずれかにおける何らかの騒乱が対応する干渉信号のいずれかに変化を生じたかどうかを決定する処理のために、送信／受信復調電子モジュール１４６に入力される。
【００２８】
多数のセンサーゾーンを追加してペリメーター防御システム１４０に含めることができる。更に図４において、複数の光カプラー２００−２０７を用いて、センサーゾーン１７２Ａ，１８２Ａ，１８４Ａ及び１８６Ａについて前述したと同様にして、逆伝播する波を複数のセンサーゾーン１７２Ｂ，１８２Ｂ，１８４Ｂ及び１８６Ｂに結合することができる。センサーゾーン１７２Ｂ，１８２Ｂ，１８４Ｂ及び１８６Ｂは対応するサニャックループ２１０−２１３に含まれる。
【００２９】
図５は、図４に示す型のセンサーゾーン２２２Ａ−２２２Ｐの２次元マトリクス２２２を含むペリメーター防御システム２２０を示す。このペリメーター防御システム２２０では同じ波長帯で動作する複数のセンサーゾーンは最小限２つの他の波長帯で分離される。
【００３０】
更に図５において、送信器／受信器モジュール２２４が光信号を光カプラー２２６に供給する。光カプラー２２６は入力光信号を光ファイバー２２８に結合される右回り波と、同じく光ファイバー２２８に結合される左回り波とに分割する。右回り波と左回り波は対応する波長スライサー２３０及び２３２に入力される。波長スライサー２３０は右回り波を複数の波長帯λ１，λ２，λ３及びλ４に分割し、これら波長帯は対応する光ファイバー２３４−２３７に入力されて複数の右回り波を形成する。波長スライサー２３２は左回り波を複数の波長帯λ１，λ２，λ３及びλ４に分割し、これら波長帯は対応する光ファイバー２４０−２４３に入力されて複数の左回り波を形成する。波長帯λ１の右回り波と左回り波はセンサーゾーン２２２Ｄ，２２２Ｆ，２２２Ｌ及び２２２Ｎに結合される。波長帯λ２の右回り波と左回り波はセンサーゾーン２２２Ｃ，２２２Ｅ，２２２Ｋ及び２２２Ｍに結合される。波長帯λ３の右回り波と左回り波はセンサーゾーン２２２Ｂ，２２２Ｈ，２２２Ｊ及び２２２Ｐに結合される。波長帯λ４の右回り波と左回り波はセンサーゾーン２２２Ａ，２２２Ｇ，２２２Ｉ及び２２２Ｏに結合される。
【００３１】
本発明のもう一つの要点は遠隔計測バスファイバー上のセンサーの数を拡大する能力である。遠隔計測バスはゾーンを更に追加できるように設計し得る。これは遠隔計測の長さに沿うタップカプラーを適宜に選択することにより可能となる。例えば４個のセンサーゾーンを持つシステムにおいては、それぞれ位置１，２及び３に配置したカプラーのために理想的なタップカプラーの分割は２５％、３３％、５０％である。この形状は各ゾーンについて「平均の取れた」パワーを可能とする。このアプローチでは最後のバスカプラーをゾーン３及び４への供給に使用しているため、検出ゾーンの数を増やす余裕はない。
【００３２】
拡張能力のあるシステムを構築するため、多少異なったアプローチを行なったが、その場合各ゾーンからの信号パワーの平均化よりもむしろ更なるゾーン追加のため段型タップカプラーによるアプローチを使用した。このアプローチでは選択した最大数のゾーンを対象としてバス遠隔計測を設計した。理想的な遠隔計測が次いで、最大設計数まで拡張可能な平均化パワー構成を得るべく、模型化された。１２ゾーンセンサーシステムの一例を下記の表に示す。理想的と考えられるカプラー値が列拡張のためのカプラー値と比較される。理想的と考えられる構成は１１の異なるタップ比を用いるに対し、拡張構成は５個のタップ比を用いる。検出ゾーンの各々は、図３に示すように先のゾーンの末端にアド−オンゾーンを詰め込むことによってゾーンの数を拡大する可能性を促すモジュール形式で構成される。
【００３３】
【表１】
2009506454.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による基本的センサー列構成を示す。
【図２】本発明による多重波長サニャックセンサー列を示す。
【図３】ペリメーター防御ゾーンに用いた本発明によるセンサー列を示す。
【図４】線形ペリメーター防御ゾーンに用いた本発明による多重波長サニャックセンサー列を示す。
【図５】本発明によるマトリクスペリメーターゾーン防御列を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１０    センサー列
１２    強度変調光信号源
１４    ３ｘ３光カプラー
１６    光ファイバー
１７    光アブソーバー
１８    光ファイバーループ                   
２０    遠隔計測バス
２１    遅延コイル
２２    バスカプラー
２３    第１サニャックループ
２４    センサー桟
２５    コイル部分
２６    光ファイバー
２７    マンドレル
２８    バスカプラー
Ｓ１〜ＳＮ    センサー
３０，３２    バスカプラー
３４    センサー桟
３６    光ファイバー
３７    第２サニャックループ
４０，４２    光検出器
５１    送波器／復調モジュール
５２    強度変調広帯域光信号源
５４    光ファイバー
５６    デマルチプレクサー／マルチプレクサー対
５８    ３ｘ３光カプラー
６０    光増幅器
６２    光ファイバー
６３    遅延コイル
６５    アブソーバー
６６，７０，８８，９２    波長分割マルチプレクサー（ＷＤＭ）
６８    光ファイバー
７２    光カプラー
７４    光ファイバー
７６Ａ〜７６Ｎ    センサー
８２    光ファイバー
８４Ａ〜８４Ｎ    センサー
９０    光ファイバー
９４Ａ〜９４Ｎ    センサー
１００    ペリメーター防御方式
１０１Ａ〜１０１Ｄ    センサー桟
１０３    送信／受信電子モジュール
１０５，１１３，１１４，１１６，１１８    光カプラー
１０６，１０８    波長スライサー
１０７，１０９    光ファイバー
１１０，１１２    検出器列
１２２    第２サニャックループ
１２４，１２６    光カプラー
１２８    第３サニャックループ
１３０，１３２    光カプラー
１３４    第４サニャックループ
１４０    ペリメーター防御方式
１４１    線形ゾーン列
１４２〜１４４    光ファイバー
１４６    送信／受信復調電子モジュール
１５０，１５２    光ファイバー
１５４，１６２    波長スライサー
１５６〜１５９    光ファイバー
１６５〜１６７    光ファイバー
１７０    光カプラー
１７２Ａ，１８２Ａ，１８４Ａ，１８６Ａ    センサーゾーン
１７２Ｂ，１８２Ｂ，１８４Ｂ，１８６Ｂ    センサーゾーン
１７４    光カプラー
１７６    サニャックループ
１７８〜１８０    光カプラー
１８８〜１９０    光カプラー
１９２〜１９４    サニャックループ
２１０〜２１３    サニャックループ
２２０    ペリメーター防御方式
２２２    ２次元マトリクス
２２２Ａ〜２２２Ｐ    センサーゾーン
２２４    送信器／受信器モジュラー
２２６    光カプラー
２２８    光ファイバー
２３０，２３２    波長スライサー
２３４〜２３７    光ファイバー
２４０〜２４３    光ファイバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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