(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測用の光を投射する光源と、
歪み計測部に接着され、前記光源からの投射光に対して歪みに対応した波長の光を反射するファイバブラッグ回折格子と、
波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光をその波長に対応した強度に変換して出力するフィルタと、
前記フィルタの出力光を電気信号に変換する計測用受光素子と、前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光を電気信号に変換する参照用受光素子と、
前記計測用受光素子及び参照用受光素子から出力される信号の強度比から前記ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、
前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段と
を具備したことを特徴とする光ファイバ歪み計測装置。
【請求項２】
計測用の光を投射する光源と、
歪み計測部に接着され、前記光源からの投射光に対して歪みに対応した波長の光を反射するファイバブラッグ回折格子と、
波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光をその波長に対応した強度に変換して出力するフィルタと、
このフィルタの出力光を電気信号に変換する計測用受光素子と、
前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光を電気信号に変換する参照用受光素子と、
前記計測用受光素子及び参照用受光素子から出力される信号の強度比から前記ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、
前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段と、
前記第２の演算手段で求めた歪み変化量を出力する出力手段と
を具備したことを特徴とする光ファイバ歪み計測装置。
【請求項３】
計測用の光を投射する光源と、
複数の歪み計測部にそれぞれ接着され、前記光源からの投射光に対し歪みに対応したそれぞれ異なる波長の光を反射する複数のファイバブラッグ回折格子と、
前記複数のファイバブラッグ回折格子からの反射光を対応する周波数帯域毎に分岐する波長分岐器と、
波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光をその波長に対応した強度に変換して出力する複数のフィルタと、
前記各フィルタの出力光をそれぞれ電気信号に変換する複数の計測用受光素子と、
前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光を電気信号に変換する複数の参照用受光素子と、
前記各対応する計測用受光素子及び参照用受光素子の出力信号の強度比から前記各ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、
前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記各ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段と
を具備したことを特徴とする光ファイバ歪み計測装置。
【請求項４】
計測用の光を投射する光源と、
複数の歪み計測部にそれぞれ接着され、前記光源からの投射光に対し歪みに対応したそれぞれ異なる波長の光を反射する複数のファイバブラッグ回折格子と、
前記複数のファイバブラッグ回折格子からの反射光を対応する周波数帯域毎に分岐する波長分岐器と、
波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光をその波長に対応した強度に変換して出力する複数のフィルタと、
前記各フィルタの出力光をそれぞれ電気信号に変換する複数の計測用受光素子と、
前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光を電気信号に変換する複数の参照用受光素子と、
前記複数の計測用受光素子及び参照用受光素子のアナログ出力信号を順次時分割により選択してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される前記各対応する計測用受光素子及び参照用受光素子の出力信号の強度比から前記各ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、
前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記各ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段と
を具備したことを特徴とする光ファイバ歪み計測装置。
【請求項５】
前記複数のファイバブラッグ回折格子は、直列に接続したことを特徴とする前記請求項３又は４記載の光ファイバ歪み計測装置。
【請求項６】
前記フィルタは、ファイバブラッグ回折格子を用いて構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の光ファイバ歪み計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating：ファイバブラッグ回折格子）を用いた光ファイバ歪み計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば風車や橋脚等の物体の寿命を推定する場合、対象とする物体の歪みを計測し、この歪みから物体の寿命を推定する方法が取られている。上記物体の歪みを計測する場合、ＦＢＧ（ファイバブラッグ回折格子）を用いる方法が考えられている。上記ＦＢＧを用いて物体の歪みを計測する方法としては、例えば特開昭８−９４３２８号公報に開示されているような干渉計によるものが知られている。この干渉計による歪み計測方法は、例えば図７に示すようにして行なわれる。すなわち、光源１からの投射光は、光ファイバ２及び方向性結合器３を介してブラッグ反射型導波路４に入射する。このブラッグ反射型導波路４では、入射波が反射して戻る際にブラッグ格子と光波の波長との関係で定まる特定のスペクトルのみが反射光となる。
上記ブラッグ反射型導波路４は、歪み計測部に接着されるもので、計測部の歪みによって変形を受けると、導波路４のブラッグ格子は、同率の変動を受けて反射光のスペクトルの中心値が変動する。上記ブラッグ反射型導波路４からの反射光は、方向性結合器３を通り、光分岐器５で分離され、互いに異なる長さの光ファイバ６、７を透過して干渉計に送られ、干渉縞を生じる。そして、ブラッグ反射型導波路４からの反射光の波長が変化すると、干渉縞の位置が移動するので、この干渉縞の移動数から光の明暗を検出してその明暗数をカウントし、このカウント値からブラッグ反射型導波路４に加わる歪み量の相対値を求めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように干渉計を使用し、干渉縞の移動数から光の明暗を検出してその明暗数をカウントすることにより、そのカウント値からブラッグ反射型導波路４に加わる歪み量の相対値を求めることができる。
しかし、上記従来のように干渉計を使用し、干渉縞により歪み計測を行なうようにした場合、光ファイバ（光路）の長さが変化するような環境、あるいは振動の多い環境では使用することができない。
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、光ファイバ（光路）の長さが変化するような環境、あるいは振動の多い環境においても、歪み計測を確実に行なうことができる光ファイバ歪み計測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、計測用の光を投射する光源と、歪み計測部に接着され、前記光源からの投射光に対して歪みに対応した波長の光を反射するファイバブラッグ回折格子と、波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光をその波長に対応した強度に変換して出力するフィルタと、前記フィルタの出力光を電気信号に変換する計測用受光素子と、前記ファイバブラッグ回折格子からの反射光を電気信号に変換する参照用受光素子と、前記計測用受光素子及び参照用受光素子から出力される信号の強度比から前記ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段とを具備したことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、第１の発明において、第２の演算手段で求めた歪み変化量を出力する出力手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
第３の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、計測用の光を投射する光源と、複数の歪み計測部にそれぞれ接着され、前記光源からの投射光に対し歪みに対応したそれぞれ異なる波長の光を反射する複数のファイバブラッグ回折格子と、前記複数のファイバブラッグ回折格子からの反射光を対応する周波数帯域毎に分岐する波長分岐器と、波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光をその波長に対応した強度に変換して出力する複数のフィルタと、前記各フィルタの出力光をそれぞれ電気信号に変換する複数の計測用受光素子と、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光を電気信号に変換する複数の参照用受光素子と、前記各対応する計測用受光素子及び参照用受光素子の出力信号の強度比から前記各ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記各ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
第４の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、計測用の光を投射する光源と、複数の歪み計測部にそれぞれ接着され、前記光源からの投射光に対し歪みに対応したそれぞれ異なる波長の光を反射する複数のファイバブラッグ回折格子と、前記複数のファイバブラッグ回折格子からの反射光を対応する周波数帯域毎に分岐する波長分岐器と、波長と強度との関係が三角形となる出力特性を有し、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光をその波長に対応した強度に変換して出力する複数のフィルタと、前記各フィルタの出力光をそれぞれ電気信号に変換する複数の計測用受光素子と、前記波長分岐器により分岐された各周波数帯域毎の反射光を電気信号に変換する複数の参照用受光素子と、前記複数の計測用受光素子及び参照用受光素子のアナログ出力信号を順次時分割により選択してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される前記各対応する計測用受光素子及び参照用受光素子の出力信号の強度比から前記各ファイバブラッグ回折格子の反射光の周波数変化を求める第１の演算手段と、前記第１の演算手段により求めた周波数変化に比例係数を乗じて前記各ファイバブラッグ回折格子の歪み変化量を算出する第２の演算手段とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
第５の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、前記第３又は第４の発明において、複数のファイバブラッグ回折格子を直列に接続したことを特徴とする。
【００１０】
第６の発明に係る光ファイバ歪み計測装置は、前記第１ないし第５の発明においけるフィルタをファイバブラッグ回折格子を用いて構成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る光ファイバ歪み計測装置の構成を示すブロック図である。図１において、１１は光源で、図２（ａ）に示すように波長特性（周波数特性）がほぼ平坦な光、すなわち所定の波長帯域（周波数帯域）に亘って強度がほぼ平坦な光を発生する。上記光源１１としては極力広帯域のものを使用する。上記光源１１から投射される光は、光ファイバ１２及び光カプラ１３を介して計測用ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating：ファイバブラッグ回折格子）１４に入射される。上記計測用ＦＢＧ１４は、図２（ｂ）に示すように入射光に対して所定の波長（周波数）の光を反射するように設定される。上記計測用ＦＢＧ１４は、歪み測定を行なう部分に接着されるもので、図２（ｂ）に破線で示すように測定部の歪みに従って反射光の波長（周波数）が変化する。
【００１３】
上記計測用ＦＢＧ１４の反射光は、光カプラ１３で光ファイバ１５側の光路を通り、更に光カプラ１６で光ファイバ１７、１８に分岐する。光ファイバ１７に分岐した反射光は、ＦＢＧフィルタ１９を介して計測用受光素子２０に入射する。上記ＦＢＧフィルタ１９は、図２（ｃ）に示すように波長と強度との関係が三角形となるようなフィルタ特性に設定される。
【００１４】
また、上記光カプラ１６から光ファイバ１８側の光路に分岐した反射光は、そのまま参照用受光素子２１に入射する。上記受光素子２０、２１に入射した反射光は、電気信号に変換され、例えばコンピュータ等を使用した処理装置２２に入力される。この処理装置２２は、計測用受光素子２０により受光した反射光の強度に対し、受光素子２１により受光した反射光の強度により、光源１１、計測用ＦＢＧ１４あるいは光路の環境等による光の強度変化を補正して測定部の歪みを求め、表示装置２３に出力して表示する。
【００１５】
図３は上記計測用ＦＢＧ１４の構成例を示したもので、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は側断面図である。計測用ＦＢＧ１４は、例えばガラスや透明プラスチック等を用いたクラッド３１と、このクラッド３１の中心部に埋め込まれたコア３２により構成されている。上記コア３２は、クラッド３１より屈折率が高い材質のものが使用される。上記コア３２の側面には、その長さ方向に沿って一定間隔の屈折率分布が付けられ、周期的な回折格子３３が形成される。
【００１６】
上記のように構成された計測用ＦＢＧ１４は、光源１１からの投射光が一端に入射すると、回折格子３３の間隔（屈折率変化の周期）により定まる特定の波長のみ反射され、その他の波長の光はクラッド３１に散乱される。すなわち、回折格子３３の間隔をＮｄ、反射光の波長をλｂとすると、
λｂ＝２Ｎｄ
の関係となる。
【００１７】
上記計測用ＦＢＧ１４を歪み測定部分に接着すると、測定部の歪みに従って計測用ＦＢＧ１４が伸縮し、回折格子３３の間隔変化に応じて反射光の波長λｂが変化する。
【００１８】
また、ＦＢＧフィルタ１９は、上記計測用ＦＢＧ１４と同様の構成であるが、図２（ｃ）に示すように通過する光の波長と強度との関係が三角形となるようなフィルタ特性、すなわち、ある設定波長において強度が最大で、波長が短くなるに従って強度が順次低下するようなフィルタ特性に設定される。例えば回折格子３３を構成する格子の間隔を順次変化させて各波長の反射率を変えることにより、通過する光の各波長の減衰率を任意に調整することができる。
【００１９】
次に上記第１実施形態の動作を図４に示すフローチャートに従って説明する。先ず、光源１１から図２（ａ）に示すような波長特性が平坦な光を投射し、光ファイバ１２及び光カプラ１３を介して計測用ＦＢＧ１４に入射する（ステップＡ１）。計測用ＦＢＧ１４は、光源１１からの光が入射すると、回折格子３３の間隔に応じて特定の波長の光を反射する。すなわち、計測用ＦＢＧ１４は、回折格子３３の間隔が初期設定時から変化がなければ、図２（ｂ）の実線ａに示すように所定波長の光を反射する。この場合、測定部の歪み変化すると、すなわち、計測用ＦＢＧ１４の回折格子３３の間隔が変化すると、その変化量に応じて反射光の波長が図２（ｂ）の破線ｂ、あるいは破線ｃに示すように変化する。上記計測用ＦＢＧ１４の反射光ａ、ｂ、ｃの強度は、基本的には同じレベルである。
【００２０】
上記計測用ＦＢＧ１４からの反射光は、光カプラ１３から光ファイバ１５の光路を通り、更に光カプラ１６で光ファイバ１７、１８の光路に分岐される。光ファイバ１７に分岐された反射光は、ＦＢＧフィルタ１９を介して計測用受光素子２０に入射する。上記ＦＢＧフィルタ１９は、上記図２（ｃ）に示したように通過する光の波長と強度との関係が三角形のフィルタ特性となっているので、上記計測用ＦＢＧ１４の反射光ａ、ｂ、ｃが通過すると、図２（ｄ）に示すように反射光ａの強度が１番強く、反射光ｂ、ｃの順に強度が小さくなる。上記ＦＢＧフィルタ１９から出力される反射光は、計測用受光素子２０で電気信号に変換され、処理装置２２に送られる（ステップＡ２）。上記計測用受光素子２０により得られる反射光の強度をＩｇとする。
【００２１】
また、上記光カプラ１６から光ファイバ１８に分岐された信号は、参照用受光素子２１で電気信号に変換され、処理装置２２へ送られる（ステップＡ３）。上記参照用受光素子２１により得られる反射光の強度をＩｎとする。
処理装置２２は、計測用受光素子２０から送られてくる反射光の強度Ｉｇと、参照用受光素子２１から送られてくる反射光の強度Ｉｎの比から周波数の変化を算出する（ステップＡ４）。今例えば計測用ＦＢＧ１４の周波数−歪み特性が
Δε＝ｋ１×ΔＦ
但し、Δε：歪み、ｋ１：比例係数、ΔＦ：周波数変化、
とし、ＦＢＧフィルタ１９の周波数−強度特性が
Ｇ＝ｋ２×ΔＦ
但し、Ｇ：強度、ｋ２：比例係数、
とする。処理装置２２は、計測用受光素子２０から送られてくる反射光の強度Ｉｇと、参照用受光素子２１から送られてくる反射光の強度Ｉｎの比Ｒを
Ｒ＝Ｉｇ／Ｉｎ
により求め、次に歪みに伴う周波数変化ΔＦを
ΔＦ＝Ｒ／ｋ２
により求める。
【００２２】
更に、処理装置２２は、上記周波数変化ΔＦから歪み変化量Δεを
Δε＝ｋ１×ΔＦ
により求める（ステップＡ５）。そして、処理装置２２は、上記のようにして求めた歪み変化量Δεを歪み値として表示装置２３に表示する（ステップＡ６）。なお、上記計測した歪み値は、必要に応じてプリンタにより印刷するようにしても良い。
【００２３】
本発明は、上記実施形態に示したように、計測用ＦＢＧ１４で歪みに応じて計測される波長の変化（周波数の変化）をＦＢＧフィルタ１９及び計測用受光素子２０により電圧の変化として取り出し、処理装置２２にて参照光強度との比較により歪み変化量を算出するようにしているので、光路である光ファイバの長さが変化するような環境、あるいは振動の多い環境、例えば風車や橋脚等においても歪み計測を簡単かつ確実に行なうことができる。また、干渉計を使用しないので、受光系をコンパクトにでき、かつ外乱に強いセンサシステムを構築することができる。
なお、本発明では、計測用受光素子２０と共に参照用受光素子２１を設け、計測用ＦＢＧ１４の反射光の強度を計測し、その強度比を求めているので、光源１１、計測用ＦＢＧ１４あるいは光路の環境等による光の強度変化を補正でき、高精度の歪み計測が可能である。
【００２４】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。
図５は本発明の第２実施形態に係る光ファイバ歪み計測装置の構成を示すブロック図である。上記第１実施形態が１つの点について歪み計測を行なう場合について示したものであるのに対し、この第２実施形態は多点を同時計測する場合の例について示したものである。
【００２５】
図５に示すように光源１１から投射される光は、光ファイバ１２及び光カプラ１３を介して計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎに入射される。上記計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎは、各歪み計測部に接着されるもので、光ファイバにより直列に接続される。上記計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎは、第１実施形態における計測用ＦＢＧ１４と同様のものであるが、反射光の周波数（波長）がそれぞれ異なる周波数Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆｎに設定される。
【００２６】
上記計測用ＦＢＧ１４の反射光は、光カプラ１３で光ファイバ１５側の光路を通り、波長分岐器４１に入力される。この波長分岐器４１は、計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎからの反射光をそれぞれ帯域毎に分岐し、更に光カプラ１６ａ、１６ｂ、…、１６ｎにより２分岐する。各光カプラ１６ａ、１６ｂ、…、１６ｎで分岐された一方の反射光は、それぞれＦＢＧフィルタ１９ａ、１９ｂ、…、１９ｎを介して計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎに入射する。上記ＦＢＧフィルタ１９ａ、１９ｂ、…、１９ｎは、第１実施形態におけるＦＢＧフィルタ１９と同等の特性を有している。
【００２７】
また、上記光カプラ１６ａ、１６ｂ、…、１６ｎにより分岐された他方の反射光は、それぞれ参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎに入射する。上記計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎ、及び参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎは、それぞれ入射光を電気信号に変換してＡ／Ｄ変換回路４２に入力する。このＡ／Ｄ変換回路４２は、処理装置２２からの指令により動作し、受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎ、２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎからのアナログ信号を時分割により順次選択すると共に、デジタル信号に変換して処理装置２２へ出力する。処理装置２２は、計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎ及び参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎからの信号を第１実施形態の場合と同様にして処理し、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎにおける歪みを求め、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎと計測した歪み値とを対応させて表示装置２３に表示する。また、上記計測した歪み値は、必要に応じてプリンタにより印刷するようにしてもよい。
【００２８】
上記第２実施形態において、光源１１からの投射光は、図６（ａ）に示すように平坦な周波数特性を有しているが、計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎを通過すると、図６に示すように順次対応する周波数の帯域が除かれたものとなる。すなわち、光源１１からの投射光が計測用ＦＢＧ１４ａを通過すると図６（ｂ）に示すように周波数Ｆ１の帯域が除かれたものとなり、次に計測用ＦＢＧ１４ｂを通過すると図６（ｃ）に示すように更に周波数Ｆ２の帯域が除かれたものとなる。以下、同様に光源１１からの投射光が計測用ＦＢＧを通過する毎に図６（ｄ）、（ｅ）に示すように順次対応する周波数の帯域が除かれたものとなる。
【００２９】
上記のように光源１１からの投射光は、計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎを通過する毎に順次対応する周波数の帯域が除かれたものとなるが、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎには必要な周波数帯域を持つ投射光が供給される。
【００３０】
そして、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎからの反射光は、波長分岐器４１で、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎに対応した周波数帯域に分岐され、一方はＦＢＧフィルタ１９ａ、１９ｂ、…、１９ｎを介して計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎに入射し、他方はそのまま参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎに入射する。
【００３１】
処理装置２２は、Ａ／Ｄ変換回路４２に指令を与え、計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎ及び参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎからの各周波数帯域毎の信号を時分割により順次選択して取り込み、第１実施形態の場合と同様にして各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎにおける歪みを求め、各計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎと歪み値とを対応させて表示装置２３に表示する。この場合、計測用受光素子２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎと共に参照用受光素子２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎを設け、計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎの反射光の強度を計測してその強度比を求めているので、計測用ＦＢＧ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎへの入射光の周波数特性が平坦でなくても、歪み計測を確実に行なうことができる。
【００３２】
上記第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に光路である光ファイバの長さが変化するような環境、あるいは振動の多い環境においても、歪み計測を簡単かつ確実に行なうことができると共に、１台の歪み計測装置で複数箇所の歪みを同時に計測することが可能となる。従って、複数箇所における歪みを効率的に計測でき、システムを安価に構成することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、計測用ＦＢＧで歪みに応じて計測される波長の変化（周波数の変化）をＦＢＧフィルタ及び計測用受光素子により電圧の変化として取り出し、処理装置にて参照光強度との比較により歪み変化量を算出するようにしたので、光路である光ファイバの長さが変化するような環境、あるいは振動の多い環境においても、歪み計測を簡単かつ確実に行なうことができる。
【００３４】
また、本発明は、それぞれ反射光の周波数（波長）が異なる値に設定された複数の計測用ＦＢＧを直列に接続し、各計測用ＦＢＧからの反射光を波長分岐器により所定の周波数帯域に分岐し、これら各周波数帯域毎の信号をＦＢＧフィルタ及び計測用受光素子により電圧の変化として取り出し、処理装置にて参照光強度との比較により歪み変化量を算出するようにしたので、１台の歪み計測装置で複数箇所の歪みを同時にかつ効率的に計測することが可能となり、システムを安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバ歪み計測装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における各部の特性を示す図。
【図３】（ａ）は同実施形態における計測用ＦＢＧの外観斜視図、（ｂ）は同側断面図。
【図４】同実施形態における動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光ファイバ歪み計測装置の構成を示すブロック図。
【図６】同実施形態における各計測用ＦＢＧを通過する投射光の周波数と強度との関係を示す図。
【図７】従来の歪み計測装置の構成図。
【符号の説明】
１１  光源
１２  光ファイバ
１３  光カプラ
１４、１４ａ〜１４ｎ  計測用ＦＢＧ
１５、１７、１８  光ファイバ
１６、１６ａ〜１６ｎ  光カプラ
１９、１９ａ〜１９ｎ  ＦＢＧフィルタ
２０、２０ａ、２０ｎ  計測用受光素子
２１、２１ａ〜２１ｎ  参照用受光素子
２２  処理装置
２３  表示装置
３１  クラッド
３２  コア
３３  回折格子
４１  波長分岐器
４２  Ａ／Ｄ変換回路
【図１】
0003746645.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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