(57)【要約】【課題】検出感度が良好で、振動が加わった位置を精度よく検出できると共に、振動の検出対象距離を長くできる低コストな光ファイバ振動センサを提供する。【解決手段】振動を検知する構造体に沿って配置される光ファイバ２と、光源３と、受光器４と、光源３からのパルス光を光ファイバ２に出射すると共に、該パルス光が光ファイバ２を伝搬する際に発生した散乱光を受光器４側に出力する光路切替手段５と、散乱光を偏波面が直交する２つの直線偏光に分割する偏波ビームスプリッタ６と、分割した２つの直線偏光を偏波面を一致させ結合した干渉光を受光器４に出力する偏波コンバイナ７と、干渉光の光強度の変動の大きさから振動強度を検出し、パルス光の出射から干渉光の光強度の変動が生じるまでの時間から光ファイバ２に振動が加わった位置を検出する第１振動検出部８ａを有する信号処理回路８と、を備えた。【選択図】図１
2013185922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を検知する構造体に沿って配置される光ファイバと、
パルス光を出射する光源と、
光を電気に変換する受光器と、
前記光源から入射されたパルス光を前記光ファイバに出射すると共に、該パルス光が前記光ファイバを伝搬する際に発生し前記光ファイバを前記パルス光と逆方向に伝搬し入射された散乱光を前記受光器側に出力する光路切替手段と、
前記光路切替手段と前記受光器との間に設けられ、前記散乱光を偏波面が直交する２つの直線偏光に分割する偏波ビームスプリッタと、
該偏波ビームスプリッタで分割した２つの直線偏光を偏波面を一致させて結合して干渉光とし、該干渉光を前記受光器に出力する偏波コンバイナと、
前記受光器の出力から前記干渉光の光強度を検出し、前記光ファイバに振動が加えられたとき、その振動を前記干渉光の光強度の変動により検知する第１振動検出部を有する信号処理回路と、を備え、
前記第１振動検出部は、前記干渉光の光強度の変動の大きさから、振動強度を検出し、前記パルス光の出射から前記干渉光の光強度の変動が生じるまでの時間から、前記光ファイバに振動が加わった位置を検出する
ことを特徴とする光ファイバ振動センサ。
【請求項２】
前記偏波ビームスプリッタで分割した２つの直線偏光それぞれの光強度を測定する２つの偏波用受光器と、
前記偏波ビームスプリッタから入射された２つの直線偏光をそれぞれ前記偏波用受光器と前記偏波コンバイナに分岐して出射する光分岐手段と、をさらに備え、
前記信号処理回路は、前記２つの偏波用受光器の出力を基に、振動強度と前記光ファイバに振動が加わった位置を検出する第２振動検出部をさらに備える
請求項１記載の光ファイバ振動センサ。
【請求項３】
前記光ファイバとしてシングルモード光ファイバを用い、
前記光源として単一偏波の光を出射するものを用いるか、あるいは、前記光源からの光を単一偏波として前記光路切替手段に出射する偏光子を備え、
前記光路切替手段として、偏光無依存型のものを用いる
請求項１または２記載の光ファイバ振動センサ。
【請求項４】
前記信号処理回路は、
検出した振動強度が予め設定した閾値以上であるとき、警報を発するよう構成される
請求項１〜３いずれかに記載の光ファイバ振動センサ。
【請求項５】
前記光ファイバと、前記光源、前記受光器、前記光路切替手段、前記偏波ビームスプリッタ、前記偏波コンバイナ、および前記信号処理回路を筐体に収容したセンサ本体を２セット備え、
２本の前記光ファイバを、一方の先端側が他方の基端側に、一方の基端側が他方の先端側に位置するように、前記構造体に沿って配置した
請求項１〜４いずれかに記載の光ファイバ振動センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバをフェンス、あるいは石油や天然ガスのパイプラインなどの構造体に固定して、光ファイバに加わる機械的な振動を検出し、侵入者やパイプラインの破壊などの異常を検知する光ファイバ振動センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ振動センサとして、サニャック干渉系を応用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このサニャック干渉系を応用した光ファイバ振動センサでは、振動が加わった位置の情報が得られない。そこで、本発明者らは、サニャック干渉系を２重ループに構成して２つの光学系の感度比から振動が加わった位置を検出する方式の光ファイバ振動センサを提案中である。
【０００４】
また、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）方式により光ファイバの断線や曲がりなどによる損失増加を判定することで異常を検知する方式も一般に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０９７７６号公報
【特許文献２】特開２００１−６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のサニャック干渉系を用いる方式では、光ファイバの長さが最長で３００ｍ程度と短く、振動の検出対象距離が短いという問題がある。したがって、パイプラインなど長距離への適用が困難である。
【０００７】
また、上述の光ファイバの損失増加を判定する方式では、光ファイバを小さく曲げないと損失が発生しないため検出感度に難があり、人の侵入や異常を検出できず失報になってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、検出感度が良好で、振動が加わった位置を精度よく検出できると共に、振動の検出対象距離を長くできる低コストな光ファイバ振動センサ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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、振動を検知する構造体に沿って配置される光ファイバと、パルス光を出射する光源と、光を電気に変換する受光器と、前記光源から入射されたパルス光を前記光ファイバに出射すると共に、該パルス光が前記光ファイバを伝搬する際に発生し前記光ファイバを前記パルス光と逆方向に伝搬し入射された散乱光を前記受光器側に出力する光路切替手段と、前記光路切替手段と前記受光器との間に設けられ、前記散乱光を偏波面が直交する２つの直線偏光に分割する偏波ビームスプリッタと、該偏波ビームスプリッタで分割した２つの直線偏光を偏波面を一致させて結合して干渉光とし、該干渉光を前記受光器に出力する偏波コンバイナと、前記受光器の出力から前記干渉光の光強度を検出し、前記光ファイバに振動が加えられたとき、その振動を前記干渉光の光強度の変動により検知する第１振動検出部を有する信号処理回路と、を備え、前記第１振動検出部は、前記干渉光の光強度の変動の大きさから、振動強度を検出し、前記パルス光の出射から前記干渉光の光強度の変動が生じるまでの時間から、前記光ファイバに振動が加わった位置を検出する光ファイバ振動センサである。
【００１０】
前記偏波ビームスプリッタで分割した２つの直線偏光それぞれの光強度を測定する２つの偏波用受光器と、前記偏波ビームスプリッタから入射された２つの直線偏光をそれぞれ前記偏波用受光器と前記偏波コンバイナに分岐して出射する光分岐手段と、をさらに備え、前記信号処理回路は、前記２つの偏波用受光器の出力を基に、振動強度と前記光ファイバに振動が加わった位置を検出する第２振動検出部をさらに備えてもよい。
【００１１】
前記光ファイバとしてシングルモード光ファイバを用い、前記光源として単一偏波の光を出射するものを用いるか、あるいは、前記光源からの光を単一偏波として前記光路切替手段に出射する偏光子を備え、前記光路切替手段として、偏光無依存型のものを用いてもよい。
【００１２】
前記信号処理回路は、検出した振動強度が予め設定した閾値以上であるとき、警報を発するよう構成されてもよい。
【００１３】
前記光ファイバと、前記光源、前記受光器、前記光路切替手段、前記偏波ビームスプリッタ、前記偏波コンバイナ、および前記信号処理回路を筐体に収容したセンサ本体を２セット備え、２本の前記光ファイバを、一方の先端側が他方の基端側に、一方の基端側が他方の先端側に位置するように、前記構造体に沿って配置してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、検出感度が良好で、振動が加わった位置を精度よく検出できると共に、振動の検出対象距離を長くできる低コストな光ファイバ振動センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光ファイバ振動センサの概略構成図である。
【図２】（ａ）は、図１の光ファイバ振動センサにおいて、センサケーブルに振動が加わっていないときの干渉光の光強度の変化の一例、（ｂ）は、センサケーブルに振動が加わったときの干渉光の光強度の変化の一例を示すグラフ図である。
【図３】図１の光ファイバ振動センサにおける各時間毎の干渉光の光強度の変化の一例を示すグラフ図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る光ファイバ振動センサの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る光ファイバ振動センサの概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように、光ファイバ振動センサ１は、１本の光ファイバ２と、パルス光を出射する光源３と、光を電気に変換するＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）などの受光器４と、光路切替手段としてのカプラ５と、カプラ５と受光器４との間に設けられる偏波ビームスプリッタ６と偏波コンバイナ７と、信号処理回路（ＯＴＤＲ信号処理回路）８と、を主に備えている。
【００１９】
光ファイバ２は、センサケーブル９として振動を検知する構造体（フェンスやパイプラインなど）に沿って配置される。光ファイバ２としては、汎用のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）を用いる。シングルモード光ファイバは偏波の保持性が低いので、振動が加わると、光ファイバ２を伝搬する光の偏光状態が変化する。本実施の形態に係る光ファイバ振動センサ１では、その振動による偏光状態の変化に基づき、振動を検出する。なお、光ファイバ２としては、シングルモード光ファイバに限らず、偏波の保持性が低いものであれば使用可能である。
【００２０】
光ファイバ振動センサ１では、偏光状態の変化により振動を検出するため、光源３からの光が無偏光だと振動を検出できない。よって、光源３としては、なるべく偏光度が高いものを用いる必要があり、単一偏波（直線偏光）の光を出射するものを用いることが望ましい。なお、光源３として偏光度が低いものを用いる場合には、光源３からの光を単一偏波（直線偏光）として光路切替手段（カプラ５）に出射する偏光子を備えればよい。また、光路切替手段であるカプラ５としては、偏光無依存型のものを用いることが望ましい。
【００２１】
光源３と受光器４は、光路切替手段であるカプラ５を介して光ファイバ２と光学的に接続される。これにより、光源３から入射されたパルス光は、カプラ５を介して光ファイバ２に入射されるようになっている。また、光源３からのパルス光が光ファイバ２を伝搬する際に発生し光ファイバ２をパルス光と逆方向に伝搬する散乱光（レイリー散乱光）は、カプラ５を介して受光器４側の偏波ビームスプリッタ６に出力されるようになっている。
【００２２】
偏波ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、ＰＢＳ）６は、散乱光を偏波面が直交する２つの直線偏光に分割するものである。ここでは、偏波面が直交する２つの直線偏光をＸ偏波，Ｙ偏波とする。
【００２３】
偏波ビームスプリッタ６から出射された２つの直線偏光（Ｘ偏波，Ｙ偏波）は、それぞれ偏波コンバイナ７に入射される。偏波コンバイナ７は、偏波ビームスプリッタで分割した２つの直線偏光（Ｘ偏波，Ｙ偏波）を偏波面を一致させて結合して干渉光とし、その干渉光を受光器４に出力するものである。偏波コンバイナ７は、例えば、Ｘ偏波またはＹ偏波の一方をλ／２板に通して偏光方向を揃え、その後両者を結合するもの等を用いることができる。なお、偏波コンバイナ７の構成はこれに限定するものではない。
【００２４】
偏波コンバイナ７から出射された干渉光は、受光器４にて受光される。受光器４からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１０ａにてデジタル信号に変換され、信号処理回路８に入力されるようになっている。
【００２５】
さらに、本実施の形態に係るファイバ振動センサ１では、偏波ビームスプリッタ６で分割した２つの直線偏光（Ｘ偏波，Ｙ偏波）それぞれの光強度を測定する２つの偏波用受光器１１ａ，１１ｂと、偏波ビームスプリッタ６から入射された２つの直線偏光（Ｘ偏波，Ｙ偏波）をそれぞれ偏波用受光器１１ａ，１１ｂと偏波コンバイナ７に分岐して出射する光分岐手段としての２つのカプラ１２ａ，１２ｂと、をさらに備えている。偏波用受光器１１ａ，１１ｂからの出力信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器１０ｂ，１０ｃにてデジタル信号に変換され、信号処理回路８に入力されるようになっている。
【００２６】
ファイバ振動センサ１では、偏波ビームスプリッタ６から出射されたＸ偏波が、カプラ１２ａにより一方の偏波用受光器１１ａと偏波コンバイナ７に分岐して出射され、偏波ビームスプリッタ６から出射されたＹ偏波が、カプラ１２ｂにより他方の偏波用受光器１１ｂと偏波コンバイナ７に分岐して出射されるよう構成されている。
【００２７】
偏波ビームスプリッタ６から偏波コンバイナ７や偏波用受光器１１ａ，１１ｂに至る光路で偏波状態が変化してしまうと、振動を精度よく検出できなくなるので、偏波ビームスプリッタ６から偏波コンバイナ７および偏波用受光器１１ａ，１１ｂに至る光路は、偏波保持性の高い部材で構成することが望ましい。より具体的には、偏波ビームスプリッタ６とカプラ１２ａ，１２ｂとを接続する光ファイバ、カプラ１２ａ，１２ｂと偏波用受光器１１ａ，１１ｂとを接続する光ファイバ、および、カプラ１２ａ，１２ｂと偏波コンバイナ７とを接続する光ファイバとして偏波保持光ファイバを用い、カプラ１２ａ，１２ｂとして偏波保持カプラを用いることが望ましい。
【００２８】
光源３、受光器４、カプラ５、偏波ビームスプリッタ６、偏波コンバイナ７、信号処理回路８、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｃ、偏波用受光器１１ａ，１１ｂ、およびカプラ１２ａ，１２ｂは、筐体１０に収容されている。以下、筐体１０を含む光源３、受光器４、カプラ５、偏波ビームスプリッタ６、偏波コンバイナ７、信号処理回路８、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｃ、偏波用受光器１１ａ，１１ｂ、およびカプラ１２ａ，１２ｂの全体をセンサ本体１３と呼称する。すなわち、光ファイバ振動センサ１では、センサ本体１３からセンサケーブル９が延出されており、そのセンサケーブル９が振動を検知する構造体に沿って配置されている。
【００２９】
信号処理回路８は、受光器４の出力から干渉光の光強度を検出し、光ファイバ２（センサケーブル９）に振動が加えられたとき、その振動を干渉光の光強度の変動により検知する第１振動検出部８ａと、偏波用受光器１１ａ，１１ｂから直交する２つの直線偏光（Ｘ偏波，Ｙ偏波）の光強度を検出し、両直線偏光の光強度を基に振動を検知する第２振動検出部８ｂと、を備えている。
【００３０】
本実施の形態では、振動が加わった位置（センサケーブル９の長さ方向に沿った位置）を特定する手段として、ＯＴＤＲ方式を採用している。信号処理回路８では、パルス光を入射してから、戻り光（干渉光、Ｘ偏光、Ｙ偏光）の光強度の変動が生じるまでの時間を計測することにより、振動が加わった位置を検出している。
【００３１】
まず、第１振動検出部８ａについて説明する。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、受光器４で受光される干渉光の光強度は、センサケーブル９に振動を加えない状態では、パルス光を出射してからの時間が長くなるにしたがって（つまりセンサ本体１３からの距離が離れるにしたがって）一定の割合で減衰する。
【００３３】
センサケーブル９に振動を加えると、振動により光ファイバ２に応力が加わり、光弾性効果により光ファイバ２に複屈折が生じて偏波が他の偏波に結合する偏波クロストークが発生する。複屈折は各偏光軸の屈折率が異なる現象であるから、Ｘ偏波とＹ偏波の位相も変化する。なお、シングルモード光ファイバであっても、コアの非円や小さな複屈折が存在し、弱い偏光軸があって偏光分散特性を有している。
【００３４】
つまり、センサケーブル９に振動が加わると、偏波クロストークの影響により偏波ビームスプリッタ６で分割したＸ偏光とＹ偏光に位相差が生じる。その結果、これらＸ偏光とＹ偏光を偏波コンバイナ７で結合して干渉させると、例えば両偏波の位相が同相であれば明るく、１８０度反転した位相であれば暗くなるので、図２（ｂ）に示すように、受光器４に受光される干渉光の光強度が変動することになる。Ｘ偏波とＹ偏波間の位相差の変動は、振動の強度に依存するので、干渉光の光強度の時間変化を検出すれば、振動強度が求められることになる。
【００３５】
よって、本実施の形態では、干渉光の光強度の変動の大きさから、振動強度を検出し、パルス光の出射から干渉光の光強度の変動が生じるまでの時間から、光ファイバ２に振動が加わった位置（センサケーブル９の長さ方向に沿った位置）を検出するように第１振動検出部８ａを構成した。
【００３６】
より詳細には、第１振動検出部８ａは、光源３を制御してパルス光を出射すると共に、受光器４の出力から干渉光の光強度を検出し、パルス光を出射してからの時間をセンサ本体１３からの距離（センサケーブル９の長さ方向の位置）に換算して、図２（ａ）や図２（ｂ）のような２次元データとして記憶する。同様の測定を所定の時間おき（センサケーブル９の長さにもよるが、センサケーブル９が数ｋｍ程度であれば１００μｓｅｃ〜１ｍｓｅｃ程度に設定すればよい）に繰り返すと、図３に示すように時間のパラメータを加えた３次元データが得られる。
【００３７】
図２（ｂ）、図３に示すように、振動が発生した位置から位相がシフトするため、干渉光の光強度の変動は、振動が発生した位置からセンサケーブル９の遠端側まで連続する。よって、干渉光の光強度を距離（パルス光を出射してからの時間）で微分して干渉光の光強度の変化量を求め、その干渉光の光強度の変化量が予め設定した閾値よりも大きくなる最小の距離を、振動が加わった位置として検出するように、第１振動検出部８ａを構成すればよい。
【００３８】
次に、第２振動検出部８ｂについて説明する。
【００３９】
センサケーブル９に振動を加えると、上述のような偏波クロストークが発生すると同時に、偏波の回転が発生する。第２振動検出部８ｂは、Ｘ偏波、Ｙ偏波の光強度から偏波の回転を検出し、これにより、振動を検出するものである。
【００４０】
具体的には、第２振動検出部８ｂは、パルス光を出射した後、偏波用受光器１１ａによりＸ偏光の光強度Ｐｘ、偏波用受光器１１ｂによりＹ偏光の光強度Ｐｙを検出し、両偏光の光強度比Ｐｘ／Ｐｙ（または（Ｐｘ−Ｐｙ）／（Ｐｘ＋Ｐｙ））を演算すると共に、パルス光を出射してからの時間をセンサ本体１３からの距離（センサケーブル９の長さ方向の位置）に換算して、両偏波の光強度比と距離の関係を２次元データとして記憶する。同様の測定を所定の時間おきに繰り返すと、時間のパラメータを加えた３次元データが得られる。
【００４１】
上述の偏波クロストークの場合と同様に、偏波の回転は振動が発生した位置から発生するため、両偏波の光強度比の変動は、振動が発生した位置からセンサケーブル９の遠端側まで連続する。よって、両偏波の光強度比を距離（パルス光を出射してからの時間）で微分して両偏波の光強度比の変化量を求め、その両偏波の光強度比の変化量が予め設定した閾値よりも大きくなる最小の距離を、振動が加わった位置として検出するように、第２振動検出部８ｂを構成すればよい。偏波の回転の変動は振動の強度に依存するので、両偏波の光強度比の時間変化を検出すれば、振動強度が求められることになる。
【００４２】
このように、本実施の形態では、センサケーブル９に振動が加わることによる偏光状態の変動を、偏波クロストーク、および偏波の回転から検出し、それぞれ振動の強度と振動が加わった位置を検出するようにしている。このような２つの振動検出部８ａ，８ｂを備えることにより、例えば、一方がなんらかの理由で振動を検知できなかった場合であっても、他方にて振動を検知することが可能になる。また、偏波クロストークと偏波の回転の両方の影響をデータとして得ることができるため、得られたデータを多角的に分析することが可能となり、振動の原因等を推測し易くなる。
【００４３】
信号処理回路８は、振動検出部８ａ，８ｂで検出した振動強度が予め設定した閾値以上であるとき、管理者等に警報を発するよう構成されてもよい。このとき、検出した振動が加わった位置を、警戒すべき位置情報として管理者に通知するように構成すればよい。警報や警戒すべき位置情報は、有線または無線で管理者に通知すればよく、光や音により通知したり、管理用のモニタに表示したり、あるいは管理用の携帯端末に通知するなど、種々の手段を用いてよい。
【００４４】
本実施の形態の作用を説明する。
【００４５】
本実施の形態に係る光ファイバ振動センサ１では、光源３から入射されたパルス光を光ファイバ２に出射すると共に、該パルス光が光ファイバ２を伝搬する際に発生した散乱光を、偏波ビームスプリッタ６で偏波面が直交する２つの直線偏光に分割し、さらに偏波コンバイナ７で２つの直線偏光を偏波面を一致させて結合した干渉光を受光器４に出力するようにし、信号処理回路８の第１振動検出部８ａにて、受光器４の出力から干渉光の光強度を検出し、干渉光の光強度の変動の大きさから振動強度を、パルス光の出射から干渉光の光強度の変動が生じるまでの時間から、光ファイバ２に振動が加わった位置を検出するようにしている。
【００４６】
従来のサニャック干渉系を用いた光ファイバ振動センサでは、センサケーブルを３００ｍ程度までしか延長できなかったが、ＯＴＤＲ方式を用いた本実施の形態に係る光ファイバ振動センサ１では、少なくとも１００ｋｍ程度まではセンサケーブル９を延長することが可能となり、振動の検出対象距離を長くすることが可能になるため、石油や天然ガスのパイプラインなどの長距離の用途にも適用可能となる。
【００４７】
また、従来のサニャック干渉系を用いた光ファイバ振動センサでは、サニャック干渉系を２重とし２つの光学測定系を用いなければ振動が加わった位置を検出できなかったが、本発明の光ファイバ振動センサ１では、１つの光学測定系で振動が加わった位置を検出可能であり、低コストである。
【００４８】
また、光ファイバ振動センサ１では、Ｘ偏波とＹ偏波を干渉させた干渉光の光強度により振動を検知しているため、両偏波の位相の差が微少であっても、両散乱光を干渉させた干渉光の光強度が大きく変化するので、振動の検出感度を高めることができる。
【００４９】
つまり、本発明によれば、検出感度が良好で、振動が加わった位置を精度よく検出できると共に、振動の検出対象距離を長くできる低コストな光ファイバ振動センサ１を実現できる。
【００５０】
さらに、光ファイバ振動センサ１では、偏波ビームスプリッタ６で分割した２つの直線偏光それぞれの光強度を偏波用受光器１１ａ，１１ｂで測定し、信号処理回路８の第２振動検出部８ｂにて、２つの偏波用受光器の出力を基に、振動強度と光ファイバ２に振動が加わった位置を検出するようにしている。
【００５１】
これにより、振動検出部８ａ，８ｂの一方がなんらかの理由で振動を検知できなかった場合であっても、他方にて振動を検知することが可能になり、また、偏波クロストークと偏波の回転の影響を考慮した多角的な分析が可能となるため、振動の原因等を推測し易くなる。
【００５２】
なお、偏波用受光器１１ａ，１１ｂ、カプラ１２ａ，１２ｂ、および第２振動検出部８ｂは、必須ではなく、省略可能である。
【００５３】
本発明の他の実施の形態を説明する。
【００５４】
図４に示す光ファイバ振動センサ４１は、図１の光ファイバ振動センサ１を２セット備え、両光ファイバ振動センサ１の光ファイバ２を、一方の先端側が他方の基端側に、一方の基端側が他方の先端側に位置するように、構造体に沿って配置したものである。光ファイバ振動センサ４１によれば、センサケーブル９を一度切断された場合であっても、センサケーブル９の全長にわたって振動の検知を継続できる。
【００５５】
なお、図４では、両光ファイバ振動センサ１の光ファイバ２を１つのセンサケーブル９として一体にした場合を示しているが、両光ファイバ振動センサ１のセンサケーブル９を別体として両者を沿わせるように配置してもよい。
【００５６】
本発明の光ファイバ振動センサ１，４１は、そのセンサケーブル９をフェンスに敷設することで、侵入検知システムとして用いることができる。また、石油や天然ガスなどのパイプラインにセンサケーブル９を据え付けることで、油漏れやガス漏れ、破壊の検知などを行うセキュリティシステムとして用いることができる。その他にも、例えば、落石検知、地震検知、建物等のヘルスチェックなど、振動検知が有効な分野に広く適用可能である。
【００５７】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５８】
例えば、上記実施の形態では言及しなかったが、光ファイバ振動センサ１，４１を侵入検知システムとして用いる場合、風等の自然現象による振動を除外する機能を信号処理回路８に搭載してもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、光路切替手段としてカプラ５を用いたが、これに限らず、サーキュレータを用いることも可能である。光路切替手段としてサーキュレータを用いることで、カプラ５を用いた場合と比較して、光学系の損失を往復で６ｄＢ程度改善することが可能になる。
【符号の説明】
【００６０】
１  光ファイバ振動センサ
２  光ファイバ
３  光源
４  受光器
５  カプラ（光路切替手段）
６  偏波ビームスプリッタ
７  偏波コンバイナ
８  信号処理回路
８ａ  第１振動検出部
８ｂ  第２振動検出部
９  センサケーブル
１０ａ〜１０ｃ  Ａ／Ｄ変換器
１１ａ，１１ｂ  偏波用受光器
１２ａ，１２ｂ  カプラ（光分岐手段）
１３  センサ本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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