(57)【要約】【課題】  本発明は、干渉光強度の変動或いは増幅回路の出力に変動が生じた場合でも、予め設定した最大値、最小値を用いて補正を行い、精度良く位相差を算出することができる光ファイバリング干渉型センサを提供することにある。【解決手段】  受光素子が受光した光信号を増幅する増幅手段と、増幅回路から出力される信号レベルの初期状態から一定時間の範囲内の変動量を監視するレベル変動量判定手段と、信号レベルの変動が基準レベルを超えたか否か監視する無振動判定手段と、この信号レベルがこの基準レベル以下であるときはレベル信号判定手段で算出された電圧レベル値を取得して光レベル変動補正値を算出する補正計算手段とを備えることで、位相差を算出することができるので、干渉光強度の変動、或いは増幅回路の出力の変動があった場合でも位相差を精度良く算出することができる。【選択図】      図１
2006023230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と受光素子とループ状光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子に接続され、前記光源から出射された光を前記分岐結合素子によって分岐して、前記ループ状光ファイバに前記開放部の両端それぞれから入射させ、該ループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝播させ、時計回り伝播光と反時計回り伝播光とを前記分岐結合素子にて結合し、結合された前記時計回り伝播光と反時計回り伝播光とを前記受光素子に入射させ、この時計回り伝播光と反時計回り伝播光との位相差により干渉光の強度変化を示す信号を該受光素子から出力することにより前記ループ状光ファイバの任意の場所に局所的に加わる物理的変化に起因する該時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を前記受光素子から出力する光ファイバリング干渉型センサであって、
前記受光素子が受光した光信号を増幅する増幅手段と、前記増幅回路から出力される信号レベルの初期状態から一定時間の範囲内の変動量を監視するレベル変動量判定手段と、前記信号レベルの変動が基準レベルを超えたか否か監視する無振動判定手段と、該信号レベルが該基準レベル以下である時は前記レベル信号判定手段で算出された電圧レベル値を取得して光レベル変動補正値を算出する補正計算手段と、を備えることを特徴とする光ファイバリング干渉型センサ。
【請求項２】
光源から出射された光を分岐結合素子によって分岐して、ループ状光ファイバの開放部の両端それぞれから入射させて、該ループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを前記分岐結合素子によって結合して受光素子に入射させ、前記受光素子が出力する前記時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号に基づいて、前記ループ状光ファイバの任意の場所に局所的に加わる物理的変化を検出する干渉光強度変動補正方法であって、
一定時間内の干渉光強度を測定するステップと、該一定時間内の干渉光強度の変動量が予め設定された振幅以下であるか否かを判定するステップと、該変動量が該振幅以下の時は無振動と判定して、該無振動と判定された期間の干渉光強度平均値を予め設定した初期値と比較するステップと、比較の結果、前記干渉光強度平均値と前記初期値の比から干渉光強度の変動補正値計算を行い位相差を算出するステップと、を有することを特徴とする干渉光強度変動補正方法。
【請求項３】
前記干渉光強度平均値が、前記初期値と比較して予め設定された偏差以上に変動した時は、前記変動補正値計算を行うことを特徴とする請求項２記載の干渉光強度変動補正方法。
【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光ファイバリング干渉型センサ、及び干渉光強度変動補正方法に関し、特に、位相変動量を算出する光ファイバリング干渉型センサ、及び干渉光強度変動補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを用いた干渉型センサが種々報告されており、例えば、本願出願人が出願した光ファイバリング干渉型センサに関する特許文献１がある。
【０００３】
この光ファイバリング干渉型センサは、ループ状に形成された光ファイバリングと、この光ファイバリングの端に接続される３×３光分岐結合素子と、この３×３光分岐結合素子の他端に接続される３個の受光素子、増幅回路及び発光回路から少なくとも構成されている。
【０００４】
この光ファイバリング干渉型センサは、光ファイバリングに加わった振動等の外乱で生じた位相変動により光ファイバリング内を伝播する時計回り光と反時計回り光に生じた位相差を干渉光強度変化で検出するものであり、３×３光分岐結合素子を用いることで干渉光強度と位相差の直線性を改善するものである。この構成図を図４に示し、具体的に説明する。
【０００５】
この特許文献１に開示された光ファイバリング干渉型センサ１０１によれば、発光回路１１３から出力され３×３光分岐結合素子１０７を介して分岐された２つの光信号は、ループ状に構成された光ファイバリング１０５の両端にそれぞれ入射され、光ファイバリング（同一光路）内を時計回り及び反時計回りにそれぞれ伝搬し、時計回り伝播光及び反時計回り伝播光として再度３×３光分岐結合素子１０７に入射され、３×３光分岐結合素子１０７で３つの光信号に分岐された後、それぞれ第１〜第３受光素子１１１ａ〜１１１ｂに入射される。
【０００６】
このとき３×３光分岐結合素子１０７の３つの端から非相反位相バイアスを有する干渉光が出力される。即ち、各端から位相が２π／３ずつずれた光信号が出力される。これら光信号を受光する各受光素子に入力される干渉光強度Ｐ（ｔ）は以下の式（１）で与えられ、この式（１）より時計回り光と反時計回り光の位相差Δφを算出することができる。
【０００７】
ここで受光素子で受光される干渉光成分の大きさをＰｃ、非干渉光成分の大きさをＰｉ、初期位相差をθ０、時計回り光と反時計回り光の位相差をΔφ（＝φ（ｔ−ＴＣＷ）−φ（ｔ−ＴＣＣＷ）とする。尚、ここでＣＷとは時計回り光を示し、ＣＣＷとは反時計回り光を示している。
【０００８】
Ｐ（ｔ）＝Ｐｉ＋Ｐｃ｛ｃｏｓ（θ０＋Δφ）｝／２                ・・・（１）
上記式（１）によれば、受光素子で検出された干渉光強度に基づいて光ファイバの振動を検出することができる。
【０００９】
ここで具体的な作用を説明する。まず各受光素子１１１ａ〜１１１ｃで光電変換された信号は各増幅回路１１５ａ〜１１５ｃで増幅される。増幅された信号の光強度出力が、時計回り光と反時計回り光の位相差との相関関係において直線状となる区間を予め決定しておく。ここで直線状になる区間とは、３つの受光素子から出力される各余弦関数はそれぞれ２π／３ずづずれており、これらの一部が重複しているため、この重複部分における直線部分のみを結ぶと鋸状の波形が得られる。この鋸状の波形の最大値と最小値の間を直線状となる区間と称している。
【００１０】
このように位相が２π／３ずつずれた３×３光分岐結合素子１０７を用いた場合は、各端から出力された信号の位相がπ／３＋ｎπから２π／３＋ｎπ（ｎ＝０、±１、±２・・・）の間となるように上記区間を設定することで、高い直線性を得られ、且つ測定区間の全範囲をカバーすることができる。
【００１１】
続いて受光素子で検出した光強度が、上記区間に相当する光強度に達すると、その受光素子１１１ａから出力される信号の位相差を算出する。一方、上記区間に設定された上限値或いは下限値を超過した場合は、次の受光素子１１１ｂから出力される信号の位相差を算出することで、広い範囲の位相差を直線性良く算出することができる。
【００１２】
即ち、光ファイバリング干渉型センサで検出される干渉光強度は、時計回り光と反時計回り光の位相差が２ｎπ（ｎ＝０、±１、±２・・・）になると最大レベルで折り返し、位相差が（２ｎ＋１）π（ｎ＝０、±１、±２・・・）になると最小レベルで折り返す。
【００１３】
このように位相差を算出する場合には、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃの出力レベルの最大レベル（時計回り光と反時計回り光の足し合わされるレベル：位相差２ｎπ）と最小レベル（打ち消し合うレベル：位相差（２ｎ＋１）π）を予め既知としておき、その値をもとに干渉光強度を規格化することが必要である。この値を知るには、図５に示すように、干渉光強度が上下の折り返しレベルに達するような位相変調が生じる振動を光ファイバリング１０５内に印加して、そのときに増幅回路から出力される電圧の最大値と最小値を予め測定することによって実現することができる。
【特許文献１】特開２００３−１３９５４０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４１４７号公報
【非特許文献１】戸倉武、外３名、「光ファイバリング干渉型振動センサによる振動位置の同定」、フジクラ技報、株式会社フジクラ、２００２年１０月、１０３号、Ｐ．１８−２１
【００１４】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、上述した光ファイバリング干渉型センサは、一定条件のもとでは正常動作するが、下記の状況変化によりその出力が変動する。
【００１６】
（１）発光回路の温度変動や経時的変化による光出力変動。
【００１７】
（２）光ファイバリング、光分岐結合素子、及びその他光ファイバの接続点等における損失変動。
【００１８】
（３）受光素子の温度変動や経時的変化による受光感度変動。
【００１９】
ここで図６を参照して、これら問題により生じる現象を説明する。図６（ａ）は、ある一定条件のもとに正常動作している時の干渉光強度を示しており、図６（ｂ）は、その時点から一定時間経過後で、且つ環境の温度変動があった場合の干渉光強度を示している。
【００２０】
同図に示すように、正常動作時から上記（１）〜（３）が原因の変動により、図６（ｂ）に示すように光分岐結合素子の各出力端子の干渉光強度、或いは増幅回路の出力が変動（以下、干渉光レベル変動と呼ぶ。）する。このような干渉光レベル変動があった場合に、図６（ａ）に示した、予め設定した最大値と最小値から干渉光強度を規格化して位相差を求めると誤差が生じ、位相差を精度良く算出することができない。
【００２１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、干渉光強度の変動或いは増幅回路の出力に変動が生じた場合でも、予め設定した最大値、最小値を用いて補正を行い、精度良く位相差を算出することができる光ファイバリング干渉型センサ、及び干渉光強度変動補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を解決するために、請求項１記載の本発明は、光源と受光素子とループ状光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子に接続され、前記光源から出射された光を分岐結合素子によって分岐して、ループ状光ファイバに開放部の両端それぞれから入射させ、このループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝播させ、時計回り伝播光と反時計回り伝播光とを分岐結合素子にて結合し、結合された時計回り伝播光と反時計回り伝播光とを受光素子に入射させ、この時計回り伝播光と反時計回り伝播光との位相差により干渉光の強度変化を示す信号をこの受光素子から出力することによりループ状光ファイバの任意の場所に局所的に加わる物理的変化に起因するこの時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を受光素子から出力する光ファイバリング干渉型センサであって、受光素子が受光した光信号を増幅する増幅手段と、増幅回路から出力される信号レベルの初期状態から一定時間の範囲内の変動量を監視するレベル変動量判定手段と、信号レベルの変動が基準レベルを超えたか否か監視する無振動判定手段と、この信号レベルがこの基準レベル以下である時はレベル信号判定手段で算出された電圧レベル値を取得して光レベル変動補正値を算出する補正計算手段と、を備えることを要旨とする。
【００２３】
請求項２記載の本発明は、光源から出射された光を分岐結合素子によって分岐して、ループ状光ファイバの開放部の両端それぞれから入射させて、このループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝搬させ、ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを分岐結合素子によって結合して受光素子に入射させ、受光素子が出力する時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号に基づいて、ループ状光ファイバの任意の場所に局所的に加わる物理的変化を検出する干渉光強度変動補正方法であって、一定時間内の干渉光強度を測定するステップと、この一定時間内の干渉光強度の変動量が予め設定された振幅以下であるか否かを判定するステップと、この変動量がこの振幅以下の時は無振動と判定して、この無振動と判定された期間の干渉光強度平均値を予め設定した初期値と比較するステップと、比較の結果、干渉光強度平均値と初期値の比から干渉光強度の変動補正値計算を行い位相差を算出するステップと、を有することを要旨とする。
【００２４】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の干渉光強度変動補正方法であって、干渉光強度平均値が、初期値と比較して、予め設定された偏差以上に変動した時は、変動補正値計算を行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、一定時間内の干渉光強度を測定し、この一定時間内の干渉光強度の変動量が予め設定された振幅以下であるか否かを判定して、この変動量がこの振幅以下の時は無振動と判定された期間の干渉光強度平均値を予め設定した初期値と比較し、この比較の結果、干渉光強度平均値と初期値の比から干渉光強度の変動補正値計算を行うことで位相差を算出することができるので、干渉光強度の変動、或いは増幅回路の出力の変動があった場合でも位相差を精度良く算出することができる。
【００２６】
これにより温度変化や経年変化が原因で出力が変動しても、随時その変動に応じて最大値、最小値を補正することができるので、例えば、この光ファイバリング干渉型センサによる位置同定を行う場合には、低感度の光ファイバリング中点付近から高感度の光ファイバリング端付近まで広範囲の感度において位相差を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバリング干渉型センサ１の概略構成図である。
【００２９】
この光ファイバリング干渉型センサ１は、従来の光ファイバリング干渉型センサ１０１に、干渉光強度の出力変動に応じた最大値、最小値を設定する補正機能を設けた点に特徴がある。従って、従来構成と同じ部材には同符号を付している。
【００３０】
本センサの構成は、従来構成で説明した通り、ループ状に構成された光ファイバリング１０５と、この光ファイバリング１０５の開放端に接続される３×３の光分岐結合素子１０７と、この３×３光分岐結合素子１０７に接続される第１受光素子１１１ａと、光分岐結合素子１０９を介して接続される第２受光素子１１１ｂ及び発光回路と、第３受光素子１１１ｃと、これら第１〜第３受光素子１１１ａ〜１１１ｃに接続される第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃを少なくとも備えている。
【００３１】
そして更に、補正機能として、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃに接続される第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃと、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃと並列接続される第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃと、これら第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃ及び第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃに接続される第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃと、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃ及び第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃに接続される位相差算出回路９とを少なくとも備えている。
【００３２】
ここで第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃとは、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｂから出力される各干渉光強度を取得して、無振動判定を行った後、その判定結果をそれぞれ第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃに出力する機能部である。
【００３３】
具体的には、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃの出力が、測定時間Ｔの間に、予め設定した振幅（＝無振動判定振幅：Ａｎｖ（本実施の形態において基準値Ａｎｖと呼ぶ））以下であることを検出した場合は「無振動」と判定し、予め設定した振幅以上であることを検出した場合は「有振動」と判定する回路である。この無振動判定振幅Ａｎｖは、本センサを設置する振動環境及び電気的ノイズの大きさをもとにして決定される振幅である。
【００３４】
次に第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃとは、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｂから出力される各干渉光強度を取得して、この干渉光強度の最大値及び最小値を、予め設定されている最大値及び最小値と比較し、その比較結果を第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃに出力する機能部である。
【００３５】
具体的には、観測開始前に予め測定される第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃから出力される正常動作時の各干渉光強度の最大値及び最小値を記憶させておき、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃにおいて「無振動」と判定された場合に、第１補正計算回路７ａ〜７ｃから読み込まれるための記憶手段である。
【００３６】
測定時間Ｔ中に光ファイバリング１０５内を伝播する時計回り光と反時計回り光の干渉光強度の最大値と最小値を取得して、予め記憶されている最大値及び最小値と比較し、その変動量を算出して、第１〜第３補正計算回路に出力する。
【００３７】
一方、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃとは、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃから「無振動」又は「有振動」の判定結果を取得し、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃから正常動作時の最大値と最小値を取得して、これら情報に基づいてリアルタイムでの干渉光強度の最大値と最小値を算出して出力する機能部である。
【００３８】
また、位相差算出回路９とは、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃから出力される各干渉光強度と、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃから出力される干渉光強度の最大値及び最小値を取得して、これら情報に基づいて位相差を算出し、外部接続されている報知装置に出力する機能部である。
【００３９】
尚、本実施の形態において、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｂ、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃ、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃ、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃ、位相差算出回路９は、オペアンプ、トランジスタ等の電子部品により構成されるアナログ回路である。
【００４０】
しかし回路構成はアナログ回路に限らず、上記第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃの後段にアナログ／デジタル変換回路を挿入し、以降の処理をデジタル処理するようにしても良い。
【００４１】
この場合、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃ、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃ、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃ、位相差算出回路９の判定機能及び算出機能を論理回路に置換し、補助記憶装置である不揮発性メモリ等に保存する。そしてこれら機能部の制御をＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で行うことにより位相差算出することができる。
【００４２】
次に、図２を参照して、本発明の光ファイバリング干渉型センサ１の測定開始前の設定手順について説明する。
【００４３】
まず、光ファイバリング干渉型センサ１の発光回路１１３から伝播光を出力させ、光分岐結合素子１０９、３×３光分岐結合素子１０７を介して伝播光を２本の信号光に分岐させた後、光ファイバリング１０５内に時計回り光と反時計回り光を伝播させる。
【００４４】
ここでまずステップＳ１１として、光ファイバリング１０５のある一部分を加振する。
【００４５】
次にステップＳ１３で、加振により生じた時計回り光と反時計回り光の位相差を第１〜第３受光素子１１１ａ〜１１１ｃでそれぞれ受光し、更に第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃで信号を増幅させる。次いで増幅された信号を第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃで電圧監視し、測定した電圧レベルの中から、最も高い干渉高強度と最も低い干渉光強度を抽出する。
【００４６】
そしてステップＳ１５で、最も高い干渉高強度を「基準最大値」とし、最も低い干渉光強度を「基準最小値」として、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃに記憶させる。そして光ファイバリングの加振を終了する。
【００４７】
次に、所定時間内の電圧レベルを測定し、その平均レベルを算出する手順を説明する。
【００４８】
まずステップＳ１７で、図示していないタイマーカウンタを用いて、予め設定された測定時間の計時を開始する。ここで測定時間をＴとし電圧をＶとする。また計時開始時点での時間をＴ＝０とし、電圧Ｖ＝０にとなるように初期設定を行う。
【００４９】
続いてステップＳ１９で、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃは、一定時間毎に第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃの出力電圧レベルを取得して一時的に記憶回路にその値を保持させると共に、前回の測定結果に電圧Ｖを積算させる。
【００５０】
続いてステップＳ２１で、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃは、上記ステップＳ１９で一時的に記憶保持させた電圧レベルと予め第１〜第３無振動判定回路に設定されている基準値Ａｎｖとを比較し、取得した電圧レベルが基準値Ａｎｖを超えたか否かを比較して、超えていないこと検出した場合はステップＳ２５に進み、超えたことを検出した場合は、ステップＳ２３に進むと共に、超えた回数をカウントアップするカウンタＸに１を加算してＸに収納する。
【００５１】
次いでステップＳ２５で、図示しない制御部は、予め設定した測定時間Ｔに達したか否かタイマーカウンタの計時を監視して、測定時間Ｔに達したときは、ステップＳ２７に進み、測定時間Ｔに達していないときは、ステップＳ１９に戻って、再度ステップＳ１９〜ステップＳ２５の処理を繰り返す。
【００５２】
測定時間Ｔが終了したときは、ステップＳ２５で、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｃは、カウンタＸのカウント数を取得して、１回でも基準値Ａｎｖを超える電圧レベルが検出された場合は（即ち、Ｘ＞０のとき）は「有振動」と判定して、ステップＳ１７に戻り、再度ステップＳ１７〜ステップＳ２５の処理を繰り返す。
【００５３】
一方、基準値Ａｎｖを越える電圧レベルが検出されない場合は、ステップＳ１９で積算した電圧レベルを測定時間Ｔで除算して電圧レベルの平均値を求め、これを静的平均レベルＬａとして第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃに記憶させる。
【００５４】
上記処理により、本光ファイバリング干渉型センサの使用開始時の電圧レベル最大値と最小値が設定される。以降に示す図３の処理は、実際にセンサを使用することにより生じる経年変化や環境の温度変化に対応して、図２で設定した基準値（最大値、最小値）をもとに測定時にリアルタイムで最大値と最小値を補正し、その最大値と最小値から位相差を算出する。
【００５５】
次に図３を参照して、本発明の光ファイバリング干渉型センサ１の使用開始後の電圧レベルの最大値と最小値の補正方法、及びこの補正に追随する位相差算出方法を説明する。
【００５６】
尚、図３に示す測定手順においてステップＳ３１〜ステップＳ４１は、図２に示した設定手順のステップＳ１９〜ステップＳ２７に対応しているため、これらステップの説明は省略する。
【００５７】
また本実施の形態は、位相差計算と平行して定期的に第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃにて測定時間Ｔ間での第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃからの出力電圧レベルの平均値を算出するものである。
【００５８】
そこでステップＳ４３から説明する。ステップＳ４３で、第１〜第３無振動判定回路３ａ〜３ｂにより「無振動」と判定されると、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃは、ステップＳ３３で積算した電圧レベルを測定時間Ｔで除算して電圧レベルの平均値を求め、これをカレント静的平均レベルＬａｃとして記憶する。
【００５９】
そしてステップＳ４５で、第１〜第３レベル変動量判定回路５ａ〜５ｃは、カレント静的平均レベルＬａｃと静的平均レベルＬａとを比較し、予め設定された補正実施偏差をΔＬとして、ＡＢＳ（Ｌａｃ−Ｌａ）＞ΔＬのときにＬａｃ＝Ｌａとして、カレント静的平均レベルＬａｃを静的平均レベルＬａに更新してステップＳ４７に進み、ＡＢＳ（Ｌａｃ−Ｌａ）＜ΔＬのときは、ステップＳ３１に戻り、次のカレント静的平均レベルＬａｃの測定を開始する。
【００６０】
次いでステップＳ４７で、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃは、最大値と最小値の補正計算を行う。ここで補正値は、カレント静的平均レベルＬａｃと静的平均レベルＬａの比を予め設定されている基準最大値と基準最小値に乗算することで求める。即ち、現測定点の最大値を基準最大値×（Ｌａｃ／Ｌａ）から算出し、現測定時の最小値を基準最小値×（Ｌａｃ／Ｌａ）から算出する。
【００６１】
次いで、ステップＳ４９で、第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃは、カレント静的平均レベルＬａｃを静的平均レベルＬａに更新する。第１〜第３補正計算回路７ａ〜７ｃは、最大値及び最小値が更新されると、この更新結果を位相差算出回路９に出力し、位相差算出回路９は、この更新結果をもとに位相差算出を行う。
【００６２】
このように測定時の環境要因により変動する干渉光強度の最大値と最小値に基づいて位相差を算出することで、上記式（１）を用いてＰ（ｔ）を求めれば、第１〜第３受光素子１１１ａ〜１１１ｃで検出された干渉光強度に基づいて光ファイバリング１０５の振動を検出することができる。
【００６３】
尚、本測定方法においてはステップＳ４５で、ＡＢＳ（Ｌａｃ−Ｌａ）＞ΔＬのときにだけ補正を行うようにしているが、ある一定の間隔で測定を行い「無振動」と判定されたときは必ず補正を行うようにしても良い。
【００６４】
また本測定方法においてステップＳ４１で「有振動」が検出された場合には、ステップＳ３１に戻り、次のカレント静的平均レベルＬａｃの測定を開始する。またステップＳ５１においても測定が全範囲での測定が終了していない場合には、ステップＳ３１に戻り、次のカレント静的平均レベルＬａｃの測定を開始する。
【００６５】
尚、本実施の形態においては、３×３光分岐結合素子を適用する場合を説明したが、３×３光分岐結合素子に限らず、時計回り光と反時計回り光の初期位相差がｎπ（ｎ＝０，１，２・・・）以外である光強度出力を少なくとも２つ以上有するＮ×Ｎ光分岐結合素子を用いて位相差算出を行う場合にも有効である。
【００６６】
また、最大値、最小値の補正結果が、アナログ／デジタル変換回路のダイナミックレンジを超える場合、或いは十分な分解能とならないほど小さい値となった場合には、第１〜第３増幅回路１１５ａ〜１１５ｃの増幅率を予め設定した値で変動させることで、大きな光レベル変動にも対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ファイバリング干渉型センサの概略構成図である。
【図２】本発明の光ファイバリング干渉型センサに予め設定する最大値及び最小値を測定するためのフローチャートである。
【図３】本発明の光ファイバリング干渉型センサの測定手順及び補正手順を示すためのフローチャートである。
【図４】従来の光ファイバリング干渉型センサの概略構成図である。
【図５】光ファイバリング干渉型センサの構成（ａ）と、増幅回路１１５ａから出力される出力波形（ｂ）を示す図である。
【図６】正常時の出力波形（ａ）と、外的要因により変動した出力波形（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…光ファイバリング干渉型センサ
３ａ〜３ｃ…第１〜第３無振動判定回路
５ａ〜５ｂ…第１〜第３レベル変動量判定回路
７ａ〜７ｃ…第１〜第３補正計算回路
９…位相差算出回路
１０１…光ファイバリング干渉型センサ
１０５…光ファイバリング
１０７…３×３光分岐結合素子
１０９…光分岐結合素子
１１１ａ…第１〜第３受光素子
１１３…発光回路
１１５ａ…第１〜第３増幅回路
【図１】
2006023230.tif 000003
【図２】
2006023230.tif 000004
【図３】
2006023230.tif 000005
【図４】
2006023230.tif 000006
【図５】
2006023230.tif 000007
【図６】
2006023230.tif 000008