(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波保持光ファイバにより構成される光ファイバリングの相対向する第１及び第２の位置から、単一の光源で発生した光から生成された偏波面が互いに直交する第１及び第２の連続光を前記光ファイバリングの左回りと右回りの両方向に伝搬するように入射する過程と、
前記第１及び第２の連続光の各々について、前記光ファイバリングを右回りで一周した連続光と左回りで一周した連続光とを前記第１及び第２の位置で干渉させてそれぞれ干渉光を発生させる過程と、
前記第１及び第２の位置において発生された各干渉光からそれぞれ干渉信号を抽出する過程と、
前記抽出された各干渉信号の各々から、前記光ファイバリング上の任意の位置で発生した振動によって、前記左回りの連続光に対し与えられた位相変調と右回りの連続光に対し与えられた位相変調との位相差を検出する過程と、
前記検出された２つの位相差に基づいて、前記光ファイバリング上における前記振動が発生した位置を算出する過程と
を具備することを特徴とする光ファイバ振動測定方法。
【請求項２】
前記光ファイバリングの第１の位置から入射された第１の連続光を、前記第２の位置を迂回させて伝搬させる過程と、
前記光ファイバリングの第２の位置から入射された第２の連続光を、前記第１の位置を迂回させて伝搬させる過程と
を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ振動測定方法。
【請求項３】
前記振動が発生した位置を算出する過程は、前記光ファイバリングの長さをＬ、前記光ファイバリングの基準位置から前記振動の発生位置までの長さをｚとし、かつ前記抽出された各干渉信号の各々から検出される位相差をΔφx 、Δφy とするとき、前記ｚを
【数１】
0006402053.tif 000005
により算出することを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ振動測定方法。
【請求項４】
偏波保持光ファイバにより構成される光ファイバリングと、
単一の光源で発生した光から偏波面が互いに直交する第１及び第２の連続光を生成し、当該生成された第１及び第２の連続光を、前記光ファイバリングの相対向する第１及び第２の位置から当該光ファイバリングの左回りと右回りの両方向に伝搬するように入射する手段と、
前記第１及び第２の連続光の各々について、前記光ファイバリングを右回りで一周した連続光と左回りで一周した連続光とを前記第１及び第２の位置で干渉させてそれぞれ干渉光を発生させる手段と、
前記第１及び第２の位置において発生された各干渉光からそれぞれ干渉信号を抽出する手段と、
前記抽出された各干渉信号の各々から、前記光ファイバリング上の任意の位置で発生した振動によって、前記左回りの連続光に対し与えられた位相変調と右回りの連続光に対し与えられた位相変調との位相差を検出する手段と、
前記検出された２つの位相差に基づいて、前記光ファイバリング上における前記振動が発生した位置を算出する手段と
を具備することを特徴とする光ファイバ振動測定システム。
【請求項５】
前記光ファイバリングの第１の位置から入射された第１の連続光を、前記第２の位置を迂回させて伝搬させる第１の迂回路と、
前記光ファイバリングの第２の位置から入射された第２の連続光を、前記第１の位置を迂回させて伝搬させる第２の迂回路と
を、さらに具備することを特徴とする請求項４記載の光ファイバ振動測定システム。
【請求項６】
前記振動が発生した位置を算出する手段は、前記光ファイバリングの長さをＬ、前記光ファイバリングの基準位置から前記振動の発生位置までの長さをｚとし、かつ前記抽出された各干渉信号の各々から検出される位相差をΔφx 、Δφy とするとき、前記ｚを
【数２】
0006402053.tif 000006
により算出することを特徴とする請求項４または５記載の光ファイバ振動測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバを用いて振動発生位置を測定する方法および測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ技術を用いた干渉型のセンサとして、種々のものが研究、開発されている。干渉型のセンサは、光の位相変化を測定することで温度や歪など様々な物理量を高感度に測定することが可能であり、その１つとして振動センサがある。振動センサは、例えばインフラなどの巨大な構造物の保全を目的として構造物に発生した振動を測定するために用いられ、振動が発生した位置を特定する。振動発生位置の特定が可能な光ファイバ振動センサとしては、リング型干渉計を用いたものや、光ファイバ内部の各点からの反射光を測定するものなどが研究されている。
【０００３】
リング型干渉計を用いた振動位置特定技術としては、例えば非特許文献１および非特許文献２に記載された技術が知られている。非特許文献１に記載された技術は、光ファイバのリングに遅延が加わるようなサブループを加えることで振動発生位置を特定する。非特許文献２に記載された技術は、複数の波長のレーザを用いることで振動発生位置を特定する。
【０００４】
また、他の振動位置特定技術として、光反射時間領域測定法（OTDR：Optical Time Domain Reflectometry）を用いたものも知られている。この技術は、例えば光ファイバでの光反射時間領域測定法（OTDR：Optical Time Domain Reflectometry）を用いたもので、光ファイバ内部の各点からの反射光を測定してそれぞれの反射光を受光した時間により反射位置を特定し、その反射光の位相から振動を検知する（例えば非特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】P.R.Hoffman, et al, “Position determination of an acoustic burst along a Sagnac Interferometer,” Journal of Lightwave Technology, vol.22, No.2, February, 2004
【非特許文献２】戸倉他、”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No.103, P18, 2002
【非特許文献３】Y. Lu, et al, “Distributed vibration sensor based on coherent detection of phase-OTDR,” Journal of Lightwave Technology, vol. 28, No. 22, November, 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記非特許文献に記載された技術には次のような解決すべき課題があった。すなわち、先ずリング型干渉計では、位置特定を行う際に、サブループを通過した光の制御を行ったり、高価な光源と検出器を２組使う必要がある。またOTDRを用いた技術では、光ファイバの片端からパルス光を入射し、当該パルス光の光ファイバ各部位による反射光を上記入射端で受光することで測定が可能となる。しかし、反射光が弱いため、反射光を時間平均する処理が必要となり、測定に時間がかかってしまう。また、この時間平均処理にかかる期間中に継続して振動が加わり続けていないと測定できないため、ある短時間にのみ加わるような単発の振動については測定することが困難である。
【０００７】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数の光源を用いることなく光ファイバ上における振動発生位置を特定できるようにし、これにより低廉な光ファイバ振動測定方法および測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の態様は、先ず偏波保持光ファイバにより構成される光ファイバリングの相対向する第１及び第２の位置から、単一の光源で発生した光から生成された偏波面が互いに直交する第１及び第２の連続光を前記光ファイバリングの左回りと右回りの両方向に伝搬するように入射する。そして、前記第１及び第２の連続光の各々について、前記光ファイバリングを右回りで一周した連続光と左回りで一周した連続光とを前記第１及び第２の位置で干渉させてそれぞれ干渉光を発生させ、当該各干渉光からそれぞれ干渉信号を抽出する。次に、前記抽出された各干渉信号の各々から、前記光ファイバリング上の任意の位置で発生した振動によって、前記左回りの連続光に対し与えられた位相変調と右回りの連続光に対し与えられた位相変調との位相差を検出し、当該検出された２つの位相差に基づいて、前記光ファイバリング上における前記振動が発生した位置を算出するようにしたものである。
【０００９】
この発明の第２の態様は、前記光ファイバリングの第１の位置から入射された第１の連続光を前記第２の位置を迂回させて伝搬させると共に、前記光ファイバリングの第２の位置から入射された第２の連続光を前記第１の位置を迂回させて伝搬させるようにしたものである。
【００１０】
この発明の第３の態様は、前記振動が発生した位置を算出する際に、前記光ファイバリングの長さをＬ、前記光ファイバリングの基準位置から前記振動の発生位置までの長さをｚとし、かつ前記抽出された各干渉信号の各々から検出される位相差をΔφx 、Δφy とするとき、前記ｚを
【数１】
0006402053.tif 000002
により算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の第１の態様によれば、第１及び第２の連続光は共通の光源から発生される連続光をもとに生成することができるため、光源は１個設けるだけでよく、これにより廉価なシステムを提供できる。また、反射光を使用しないので、受光信号を時間平均する必要がなくなり、これによりある短時間にのみ加わるような単発の振動についてももれなく測定することができる。
【００１２】
この発明の第２の態様によれば、第１の連続光は第２の連続光の干渉光を生成する第２の位置を迂回して伝搬され、同様に第２の連続光は第１の連続光の干渉光を生成する第１の位置を迂回して伝搬される。このため、第１及び第２の連続光のいずれもそれぞれ第２のおよび第１の連続光の影響を受けない干渉光を生成することができ、これによりフィルタ等を別途用意することなく干渉信号を精度良く抽出することが可能となる。
【００１３】
この発明の第３の態様によれば、簡略化された演算式をもとに位置ｚを算出することが可能となる。
【００１４】
すなわちこの発明によれば、複数の光源を用いることなく光ファイバ上における振動発生位置を特定することができ、これにより低廉な光ファイバ振動測定方法および測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施形態に係る光ファイバ振動測定システムの構成を示す図。
【図２】図１に示した光ファイバ振動測定システムにおける振動位置計算処理部の機能構成を示すブロック図。
【図３】図１に示した光ファイバ振動測定システムの動作説明に使用する図。
【図４】図１に示した光ファイバ振動測定システムの動作説明に使用する図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
［一実施形態］
（構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る光ファイバ振動測定システムの構成を示す図であり、図中１−１，１−２は偏波保持光ファイバを示している。偏波保持光ファイバ１−１，１−２は、その両端同士が光合分波部２−１，２−２により接続され、これにより光ファイバリングを構成する。この光ファイバリングは、例えば振動測定対象となる構造物の周面に巻回された状態で使用される。
【００１７】
また、この発明の一実施形態に係る光ファイバ振動測定システムは、連続光を発生する光源３を備え、この光源３から発生された連続光を光分岐部４により二分岐してそれぞれ連続光入射部５−１，５−２に入射している。連続光入射部５−１，５−２は光サーキュレータまたは光カプラにより構成され、それぞれ上記連続光を偏波コントローラ６−１，６−２を介して上記光合分波部に２−１，２−２に入射する。
【００１８】
偏波コントローラ６−１，６−２は、上記入射された連続光の偏波面の方向を制御する。これにより、偏波保持光ファイバ１−１，１−２の光軸方向をｚ、光軸と直交しかつ相互に直交する２方向をｘ，ｙとするとき、偏波コントローラ６−１は偏波方向がｘ方向となる連続光を光合分波部２−１に入射し、偏波コントローラ６−２は偏波方向がｙ方向となる連続光を光合分波部２−２に入射する。すなわち、偏波コントローラ６−１，６−２により、偏波面が互いに直交するｘ偏波連続光およびｙ偏波連続光が生成される。
【００１９】
光合分波部２−１は、偏波コントローラ６−１から入射されたｘ偏波連続光を、偏波保持光ファイバ１−１，１−２へ右回りおよび左回りの測定光として送出すると共に、当該偏波保持光ファイバ１−２，１−１のリングを伝搬して戻ってきた上記右回りの測定光と左回りの測定光とを合波し、この合波により生成された干渉光を偏波コントローラ６−１を介して連続光入射部５−１へ出力する。
【００２０】
光合分波部２−２は、偏波コントローラ６−２から入射されたｙ偏波の連続光を、偏波保持光ファイバ１−１，１−２へ左回りおよび右回りの測定光として送出すると共に、当該偏波保持光ファイバ１−２，１−１のリングを伝搬して戻ってきた上記左回りおよび右回りの各測定光を合波し、この合波により生成された干渉光を偏波コントローラ６−２を介して連続光入射部５−２へ送出する。
【００２１】
上記リング型の偏波保持光ファイバ１−１，１−２の経路中には二組の偏波分離部７−１，７−４および７−２，７−３が配置され、これらの偏波分離部７−１，７−４および７−２，７−３間はそれぞれ迂回用光ファイバ８−１，８−２により接続されている。偏波分離部７−１，７−４は、偏波保持光ファイバ１−１，１−２上を伝搬する測定光のうち、ｘ偏波連続光はそのまま通過させ、ｙ偏波連続光を迂回用光ファイバ８−１に迂回させる。偏波分離部７−２，７−３は、偏波保持光ファイバ１−１，１−２のリングを伝搬する連続光のうち、ｙ偏波連続光はそのまま通過させ、ｘ偏波連続光を迂回用光ファイバ８−２に迂回させる。
【００２２】
なお、上記偏波分離部７−１〜７−４は例えば偏波ビームスプリッタにより構成される。また光合分波部２−１，２−２，４はいずれも光カプラにより構成される。
【００２３】
さらに、この発明の一実施形態に係る光ファイバ振動測定システムは、受光部９−１，９−２と、計算処理部１０を備えている。受光部９−１，９−２は、それぞれ上記光合分波部２−１，２−２により生成された干渉光を上記連続光入射部５−１，５−２を介して受光し、その受光信号を計算処理部１０へ出力する。
【００２４】
計算処理部１０は、上記各受光信号をもとに、上記偏波保持光ファイバ１−１，１−２に印加された振動の印加位置を算出するもので、以下のように構成される。図２は計算処理部１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２５】
すなわち、計算処理部１０は制御ユニット１１と、入出力インタフェースユニット１２と、記憶ユニット１３を備えている。入出力インタフェースユニット１２は、上記受光部９−１，９−２から出力された受光信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して取り込む機能と、制御ユニット１１から出力された表示データを表示部２０へ出力して表示させる機能を有する。
【００２６】
記憶ユニット１３は、記憶媒体としてＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書き込みおよび読み出しが可能な不揮発性メモリを用いたもので、算出結果記憶部１３１を有している。算出結果記憶部１３１は、制御ユニット１１により算出された振動位置の測定履歴を保存するために使用される。
【００２７】
制御ユニット１１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を有し、この実施形態を実施する上で必要な制御および処理機能として、干渉信号受信制御部１１１と、位相差検出部１１２と、位置算出部１１３と、算出結果出力制御部１１４を有している。
【００２８】
干渉信号受信制御部１１１は、上記入出力インタフェースユニット１２から一定のサンプリング周期で上記ディジタル化された各受光信号を取り込み、当該受光信号からそれぞれ干渉信号を抽出する処理を行う。
【００２９】
位相差検出部１１２は、上記抽出された干渉信号の各々から振動による位相変調により発生した位相差を検出する処理を行う。
【００３０】
位置算出部１１３は、上記各干渉信号から検出された位相差をもとに、偏波保持光ファイバ１−１，１−２のリングにおける振動の発生位置を算出する。そして、その算出結果を表す情報を検出日時を表す情報と関連付け、これを振動位置の測定履歴として算出結果記憶部１３１に格納する処理を行う。
【００３１】
算出結果出力制御部１１４は、上記算出結果記憶部１３１に格納された情報を読み出して表示データを生成し、当該表示データを入出力インタフェースユニット１２を介して表示部２０に表示させる処理を行う。
【００３２】
（動作）
次に、以上のように構成された測定システムの動作を説明する。図３及び図４はこの動作説明に使用する光の伝搬経路を示す図である。  
光源１から出射された連続光ＯA は光分岐部４により二分岐され、その一方は図３に示すように連続光入射部５−１を介して偏波コントローラ６−１に入射される。そして、この偏波コントローラ６−１により、偏波面の方向が偏波保持光ファイバ１−１，１−２の光軸方向に対し直交するｘ方向となるように制御される。この偏波面の方向が制御されたｘ偏波連続光は、光合分波部２−１により二分岐され、その一方が右回りのｘ偏波連続光ＯxRとして偏波保持光ファイバ１−１に、また他方が左回りのｘ偏波連続光ＯxLとして偏波保持光ファイバ１−２にそれぞれ入射される。
【００３３】
偏波保持光ファイバ１−１，１−２に入射された右回りのｘ偏波連続光ＯxRおよび左回りのｘ偏波連続光ＯxLは、それぞれ偏波分離部７−２，７−３により迂回用光ファイバ８−２へ進路が変更され、当該迂回用光ファイバ８−２を経由したのち偏波保持光ファイバ１−２，１−１へ導出される。そして、右回りのｘ偏波連続光ＯxRおよび左回りのｘ偏波連続光ＯxLは、偏波保持光ファイバ１−２，１−１により伝搬されたのち、光合分波部２−１で合波される。
【００３４】
一方、上記光分岐部４により二分岐された連続光ＯA の他方は、図４に示すように連続光入射部５−２を介して偏波コントローラ６−２に入射される。そして、この偏波コントローラ６−２により、偏波面の方向が偏波保持光ファイバ１−１，１−２の光軸方向に対し直交しかつ上記ｘ方向と直交するｙ方向となるように制御される。この偏波面の方向が制御されたｙ偏波連続光は、光合分波部２−２により二分岐され、その一方が右回りのｙ偏波連続光ＯyRとして偏波保持光ファイバ１−２に、また他方が左回りのｙ偏波連続光ＯyLとして偏波保持光ファイバ１−１にそれぞれ入射される。
【００３５】
偏波保持光ファイバ１−２，１−１に入射された右回りのｙ偏波連続光ＯyRおよび左回りのｙ偏波連続光ＯyLは、それぞれ偏波分離部７−４，７−１により迂回用光ファイバ８−１へ進路が変更され、当該迂回用光ファイバ８−１を経由したのち偏波保持光ファイバ１−１，１−２へ導出される。そして、当該右回りのｙ偏波連続光ＯyRおよび左回りのｙ偏波連続光ＯyLは、偏波保持光ファイバ１−１，１−２により伝搬されたのち、光合分波部２−２で合波される。
【００３６】
ところで、いま例えば図３及び図４に示すように、偏波保持光ファイバ１−２のある位置Ｐにおいて測定対象の構造物（図示せず）から振動が印加されたとする。そうすると、上記右回りのｘ偏波連続光ＯxRおよび左回りのｘ偏波連続光ＯxLは、それぞれ上記振動Ｐにより位相変調を受ける。そして、光合分波部２−１で合波されることで干渉光ＯxBが生成され、この干渉光ＯxBは連続光入射部５−１により進路が変えられて受光部９−１で受光される。
【００３７】
同様に、右回りのｙ偏波連続光ＯyRおよび左回りのｙ偏波連続光ＯyLも、それぞれ上記振動Ｐによる位相変調を受ける。そして、光合分波部２−２で合波されることで干渉光ＯyBが生成され、この干渉光ＯyBは連続光入射部５−２により進路が変えられて受光部９−２で受光される。
【００３８】
ここで、偏波保持光ファイバ１−１，１−２の長さの和をＬ、振動が加わっている位置Ｐを偏波保持光ファイバ１−１上の偏波分離部７−１からｚ（m）の地点だったとする。この場合、光合分波部２−１から偏波保持光ファイバ１−１に入射され、偏波分離部７−１から偏波保持光ファイバ１−１，１−２のリングを１周する連続光は、（Ｌ−ｚ）／ｖx時間だけ、位相変調による位相変化が遅延する。これに対し、光合分波部２−１から偏波保持光ファイバ１−２に入射され、偏波分離部７−４から偏波保持光ファイバ１−２，１−１を１周する連続光は、ｚ／ｖx時間だけ、位相変調による位相変化が遅延する。なお、ｖx は光ファイバ中のｘ偏波の光の進行速度である。
【００３９】
また、光合分波部２−２から偏波保持光ファイバ１−１に入射され、偏波分離部７−２から偏波保持光ファイバ１−１，１−２のリングを１周する連続光は、（Ｌ／２＋ｚ）／ｖy時間だけ、位相変調による位相変化が遅延する。これに対し、光合分波部２−２から偏波保持光ファイバ１−２に入射され、偏波分離部７−３から偏波保持光ファイバ１−２，１−１のリングを１周する連続光は、（Ｌ／２−ｚ）／ｖy時間だけ、位相変調による位相変化が遅延する。なお、ｖy は光ファイバ中のｙ偏波の光の進行速度である。
【００４０】
いま、振動による位相変調をφ(t) で表すと、光合分波部２−１において、右回りのｘ偏波連続光ＯxRと左回りのｘ偏波連続光ＯxLとの干渉により発生する干渉信号は、
Δφx＝φ（ｔ−（Ｌ−ｚ）／ｖx）−φ（ｔ−ｚ／ｖx）    …(1)
という位相差を持つ。
また、光合分波部２−２において、右回りのｙ偏波連続光ＯyRと左回りのｙ偏波連続光ＯyLとの干渉により発生する干渉信号は、
Δφy＝φ（ｔ−（Ｌ／２＋ｚ）／ｖy）−φ（ｔ−（Ｌ／２−ｚ）／ｖy）    …(2)
という位相差を持つ。
【００４１】
計算処理部１０では、上記受光部９−１，９−２から出力された受光信号をもとに、以下の処理により振動の印加位置Ｐが算出される。
すなわち、上記受光部９−１，９−２から出力された受光信号は、先ず入出力インタフェースユニット１２によりディジタル信号に変換されたのち、干渉信号受信制御部１１１の制御の下で制御ユニット１１に取り込まれる。続いて位相差検出部１１２により、上記ディジタル化された各受光信号からそれぞれ位相差Δφx，Δφyが検出される。
【００４２】
次に位置算出部１１３において、上記位相差Δφx，Δφyの検出値を上記(1) 式および(2) 式に代入することで、振動が印加された位置Ｐを表すｚが計算される。  
ここで、光ファイバ中の偏波方向による速度変化がほとんどないと仮定すれば、ｖx≒ｖyとして上記(1) 式および(2) 式をさらに簡単にして計算が可能である。例えば、振動による位相変化を
φ(t) ＝φ0 sinωs t
として計算する。但し、ωsはリングを通過する遅延時間に対して十分遅く変化するような小さな振動とする。これは光ファイバの振動の物理的な振動なので妥当な条件と言える。このとき、上記(1) 式および(2) 式は、以下のように表される。
【００４３】
【数２】
0006402053.tif 000003
【００４４】
したがって、ｚは下式により表される。  
【数３】
0006402053.tif 000004
【００４５】
位置算出部１１３では、上記位相差Δφx，Δφyの検出値が上記(3) 式に代入され、これによりｚ、つまり振動の加わっている位置Ｐが算出される。この算出されたｚの値は、現在の日時を表す情報と関連付けられ、算出結果記憶部１３１に格納される。また、算出結果出力制御部１１４の制御の下、上記算出されたｚの値は現在の日時を表す情報と共に算出結果記憶部１３１から読み出され、表示データが生成される。この表示データは入出力インタフェースユニット１２を介して表示部２０に供給され、表示される。
【００４６】
（一実施形態の効果）
以上詳述したように一実施形態では、偏波保持光ファイバ１−２，１−１を接続してリング型干渉計を構成し、偏波面が互いに直交する２つの連続光をそれぞれリング上の対向する２つの入射位置からリングの左回りと右回りの両方向に伝搬するように入射する。そして、リングを左回りで一周した光と右回りで一周した光とをそれらの光の入射位置で干渉させることにより、各入射位置に対応する２組の干渉光を発生させ、これら２組の干渉光から抽出される２つの干渉信号のそれぞれについて、偏波保持光ファイバ１−２，１−１の長手方向の任意の位置Ｐの振動によって左回りの光に対して与えられた位相変調と右回りの光に対して与えられた位相変調との位相差を検出し、検出された２つの位相差に基づいて、振動が生じた光ファイバの長手方向の位置ｚを算出するようにしている。
【００４７】
したがって、１個の光源３を用いるだけで振動発生位置Ｐを測定することが可能となり、これにより廉価なシステムを提供することができる。また、振動印加位置Ｐからの反射光を使用しないので、受光信号を時間平均する必要がなくなり、これによりある短時間にのみ加わるような単発の振動についても測定することが可能となる。
【００４８】
また、光ファイバリング中に偏波分離部７−１〜７−４および迂回用光ファイバ８−１，８−２からなる迂回経路を設けたことにより、第１および第２の連続光はそれぞれ光合分波部２−２，２−１を迂回して伝搬される。このため、第１及び第２の連続光のいずれもそれぞれ第２のおよび第１の連続光の影響を受けない干渉光を生成することができ、これによりフィルタ等を別途用意することなく干渉信号を精度良く抽出することが可能となる。
さらに、(3) 式を用いることで、少ない演算量により位置ｚを算出することが可能となる。
【００４９】
［他の実施形態］
前記一実施形態では、振動が発生した位置の算出結果として、偏波保持光ファイバの一端、つまり光合分波部２−１からの距離ｚを表示するようにした。しかし、それに限るものではなく、光合分波部２−１からの距離ｚに対応付けて測定対象となる構造物の各部位の名称を表す情報を予め記憶ユニット１３に記憶しておき、上記算出された距離ｚをもとに対応する構造物の部位の名称を表す情報を読み出して表示するようにしてもよい。このようにすると、監視者は表示データから構造物の振動が発生した部位を直接的に認識することが可能となる。
【００５０】
その他、光合分波部、光分岐部、連続光入射部、偏波コントローラおよび偏波分離部の各構成や、計算処理部の構成や機能などについても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５１】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１−１，１−２…偏波保持光ファイバ、２−１，２−２…光合分波部、３…光源、４…光分岐部、５−１，５−２…連続光入射部、６−１，６−２…偏波コントローラ、７−１〜７−４…偏波分離部、８−１，８−２…迂回用光ファイバ、９−１，９−２…受光部、１０…計算処理部、１１…制御ユニット、１２…入出力インタフェースユニット、１３…記憶ユニット、２０…表示部、１１１…干渉信号受信制御部、１１２…位相差検出部、１１３…位置算出部、１１４…算出結果出力制御部、１３１…算出結果記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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