光測定システム
【課題】
１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供すること。
【解決手段】
光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバ２を用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材３が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする。
１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供すること。
【解決手段】
光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバ２を用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材３が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光測定システムに関し、特に、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定することが可能な光測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを利用し、該光ファイバが設置された環境の温度や歪みなどの物理量分布を測定することが行われている。このような光ファイバを用いた物理量の測定方法は、光通信路の保守管理、ダム・堤防等の大規模構造物の保守管理、欠陥・故障についての自己診断機能を有する材料・構造物（スマートマテリアル・ストラクチャ）に利用されている。（特許文献１参照）
【０００３】
例えば、構造物内に光ファイバを埋設し、該構造物にひび割れ等が発生すると、ひび割れ近傍の光ファイバへ物理的応力が加わり、光ファイバ内のコアに屈折率変化を生じさせる。この屈折率変化が生じると、ファイバ中に発生する誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）において周波数シフトが生じる。この周波数シフト量とファイバ応力は線形な関係があるため、周波数シフト量の大きさから応力の大きさ、すなわち、ひび割れ等の大きさを知ることができる。ブルリアン散乱を用いた測定方法としては、特許文献２又は３のようなものが知られている。
【０００４】
ところで、光ファイバの屈折率は環境温度によっても変化する。このため、ＳＢＳによる周波数シフト量は、環境温度の変化の影響も被ることになり、正確な歪量を求めることが困難であった。
【０００５】
ＳＢＳの周波数シフト量から正確に歪情報を抽出するためには、測定された周波数シフト量から環境温度による変化分を差し引く必要がある。温度変化により想定される周波数シフト量は、ある程度明らかにされている（１〜２ＭＨｚ／℃）。したがって、電気式の温度センサあるいは光ファイバ温度センサを用いて温度を測定し、温度変化により生じる周波数シフト量を算出し、該算出値を測定された周波数シフト量から差し引けば、正確な歪情報を抽出することが可能である。
【０００６】
しかし、電気式のセンサを用いる場合には、測定対象となる構造物の複数箇所にセンサを取り付けると共に、構造物が設置された現場で測定する必要がある。また、特許文献４に示すように、光ファイバ温度センサを用いる場合には、歪測定用の光ファイバの他にも温度測定用ファイバを敷設する必要があるため、少なくともファイバの本数が倍必要となり、施工費用が増加するなどの課題が生じる。
【０００７】
また、特許文献５に示すように、１本の光ファイバで歪と温度とを同時に測定する方法も提案されているが、光ファイバ自体の構造が複雑化するため、光ファイバが高価なものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９０２３３号公報
【特許文献２】特許第３６６７１３２号公報
【特許文献３】特許第３６０７９３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２６７４２５号公報
【特許文献５】特開２００６−１４５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材内に配置される該光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材は、該光ファイバの複数箇所に設置されており、該温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光測定システムにおいて、該ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段に用いる測定光は、該歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明により、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有するため、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能となる。しかも、光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材を局的に設ける、簡単な構成のため、コストの増加も抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明により、シールド部材内に配置される光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられているため、シールド部材内の光ファイバの温度を効率良く検出することが可能となる。
【００１９】
請求項３に係る発明により、シールド部材は、光ファイバの複数箇所に設置されており、温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償するため、歪を検出した場所に近い部分の温度に基づき、歪検出結果を補償するため、より正確な歪測定が可能となる。
【００２０】
請求項４に係る発明により、歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出するため、遠隔地からの測定をより簡便に実現することが可能となる。
【００２１】
請求項５に係る発明により、温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出するため、遠隔地からの測定をより簡便に実現することが可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いるため、共通の光ファイバを用いて温度と歪の異なるパラメータを、別々に検出することが可能となる。
【００２３】
請求項７に係る発明により、温度検出手段に用いる測定光は、歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用するため、測定光を供給する光源を、測定するパラメータ毎に準備する必要が無く、光測定システムのコスト増加もより抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る光測定システムの概略図である。
【図２】本発明の光測定システムに用いるシールド部材を説明する図である。
【図３】本発明の光測定システムに係る第1の実施例を説明するブロック図である。
【図４】本発明の光測定システムに係る第２の実施例を説明するブロック図である。
【図５】ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式により温度を検出し、歪検出結果を温度補償する方法を説明するグラフである。
【図６】本発明の光測定システムに係る第３の実施例であり、ブリルアン散乱を用いた測定方式により温度及び歪を検出する方法を説明するブロック図である。
【図７】図６の光測定システムを用いて温度補償する方法を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の光測定システムについて、詳細に説明する。
本発明の光測定システムは、図１に示すように、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバ２を用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材３が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有していることを特徴とする。
【００２６】
図１の符号１で示した部分には、温度検出手段と歪検出手段とを兼ね備えた歪・温度測定器１０が配置されている。歪・温度測定器１０では、特に歪測定検出手段として、ブリルアン光相関領域解析法（ＢＯＣＤＡ）などのブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出している。これにより、遠隔地からの測定をより簡便に、より高精度に実現することが可能となる。また、温度検出手段や歪検出手段から得られたデータは、データ処理手段１１で処理されるが、特に、歪検出手段の結果を、温度検出手段の結果で補償する温度補償手段が、当該データ処理手段１１の中に組み込まれている。
【００２７】
図２は、シールド部材３について説明する図である。光ファイバ２には、測定対象物からの応力が伝搬するのを遮断するため、光ファイバの一部を被覆するシールド部材３が配置されている。シールド部材は、測定対象物からの応力を遮断できる機械的強度を有するものであれば、特に材料に限定されない。ただし、測定対象物からの温度は、シールド部材の内部に配置される光ファイバに伝達可能なように構成することが好ましく、このため、シールド部材は、熱伝達効率の高いもので構成することが好ましい。このため、ステンレスなどの金属材料がより好適に利用可能である。
【００２８】
シールド部材３の内部に配置される光ファイバ２の一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）４が設けることが可能である。ＦＢＧ４により、温度検出手段として、ＢＯＣＤＡ以外の方法でも検出することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の光測定システムの第１の実施例である。光ファイバ２は、測定対象物である橋梁等のコンクリート構造物の内部又は表面に設置されている。光ファイバ２の一部には、温度測定のためのＦＢＧ４が形成されている。ＦＢＧが設けられた光ファイバの周囲には、図２に示すシールド部材３が配置されている。
【００３０】
歪・温度測定器１０には、歪検出手段と温度検出手段とが設けられている。歪検出手段では、ＢＯＣＤＡなどのブリルアン散乱を用いた測定方式が利用される。特許文献３に開示されたポンプ光をパルス化する技術を中心に具体的に説明するが、特許文献１などのようにブリルアン散乱を利用する測定方式は、多くの種類が提案されており、当然これらの測定方法も、本発明に利用可能であることは言うまでもない。
【００３１】
具体的には、プローブ光とポンプ光とを生成する測定用光生成手段としては、図３に示すように、半導体レーザ（ＬＤ１）からの光波をプローブ光用とポンプ光用に、２つに分岐し、プローブ光用の光波は、周波数シフトするためにＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）に導入する。図３では図示されていないが、信号源から発生された変調信号がＳＳＢＭに導入されている。ポンプ光は、パルス変調器であるマッハツェンダー型変調器（ＭＺ）でパルス光に変換される。
【００３２】
ＭＺでパルス光に変換されたポンプ光は、光増幅器１３によって増幅され、光ファイバ２に繋がる光ファイバに入射される。プローブ光も光ファイバ２に繋がる光ファイバから入射され、光ファイバ２において、プローブ光とポンプ光とが互いに逆向きに伝搬するよう構成されている。なお、プローブ光にも、必要に応じて光増幅器（不図示）を用いて増幅することができる。
【００３３】
光ファイバ２内でプローブ光とポンプ光とが相互作用し、ブリルアン散乱を発生させる。ブリルアン散乱光は、ポンプ光側のサーキュレータ２で受光素子（ＰＤ）に導入され、電気信号に変換される。ＰＤの信号は、ロックインアンプに入力される。パルス発生器１２からのパルス信号で、パルス変調器であるマッハツェンダー型変調器（ＭＺ）とロックインアンプは駆動タイミングが調整されており、測定光に係る電気信号は、所定のタイミングで選択・増幅され、データ処理手段１１である信号処理及び表示部に入力される。
【００３４】
温度検出手段としては、後述するように、ＢＯＣＤＡなどのブリルアン散乱を利用することも可能である。なお、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）４を用いることで、より簡便に測定することが可能である。ＦＢＧは、温度により特定の光波λ１の透過光量が変化するため、ＢＯＣＤＡのようにプローブ光やポンプ光など、複雑な光学系や駆動手段を必要としない。
【００３５】
半導体レーザ（ＬＤ２）から発生した光波λ１は、合波手段（ｍｕｘ）により、光ファイバ２に繋がる光学系（光ファイバ）に導入される。ＦＢＧを通過した光波λ１は、透過光量が温度によって変化し、サーキュレータ１で分岐手段（ｄｅｍｕｘ）側に導出される。
【００３６】
サーキュレータ１では、温度検出用の光波だけでなく、歪検出用のポンプ光も導出されるため、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）により、特定波長の光波λ１だけ分離するよう構成されている。符号１４は、分岐手段を通過した不要光を受ける終端器である。
【００３７】
分岐手段（ｄｅｍｕｘ）から分離された光波λ１は、比較器により、光源である半導体レーザ（ＬＤ２）の出力光（参照光）と強度比較され、光波λ１の光量変化を検出する。その結果をデータ処理手段１１である信号処理／表示部に出力し、温度を検出する。光源の光強度が変化しない場合には、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）の出力光のみから、温度を検出することも可能であるが、通常、光源の光強度が変化するため、図３のように、比較器を用いている。
【００３８】
本発明の光測定システムでは、温度検出手段で検出された温度に基づき、温度に起因する誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）の周波数シフト量を求め、歪検出手段の結果から、環境温度による周波数シフト量を差し引き、歪のみに起因するＳＢＳの周波数シフト量をより正確に検出するよう構成している。このようなデータ処理は、データ処理手段１１に組み込まれた温度補償手段により行っている。
【００３９】
図３では、温度検出地点（ＦＢＧ）は１箇所のみを例示しているが、通常は、図１に示すように、複数箇所に温度検出地点（シールド部材３）が設けられている。このように、シールド部材を光ファイバの複数箇所に設置し、多点で温度検出する場合には、温度補償手段では、例えば、２つのシールド部材（温度検出地点）の間に配置された光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、当該２つの温度測定地点の一方又は両方の検出した温度結果に基づき、補償することが好ましい。両方を利用する場合には、両方の温度結果の平均値を利用する方法や、各温度検出地点から歪検出地点までの距離の比に応じて温度結果を加重平均したものを利用する方法など、種々の方法を採用することが可能である。
【００４０】
また、図３に示すように、歪検出手段に利用する半導体レーザ（ＬＤ１）の測定光の波長と、温度検出手段に利用する半導体レーザ（ＬＤ２）の測定光の波長とは、異なる波長を用いることで、両者を同時に検出することが可能となる。まだ、両方の測定光が干渉するなどの不具合が生じることも無く、また、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）での温度検出用の測定光と歪検出用のポンプ光との分離も容易に行うことが可能である。
【００４１】
図４は、本発明の光測定システムの第２の実施例を説明する図である。
図３の実施例と異なる点を中心に説明すると、温度検出地点を複数にするため、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ１〜３）を複数箇所設け、各ＦＢＧが透過光量を変化させる特定波長（λ１〜３）を、異なるよう設定している。これにより、測定光の波長（λ１〜３）を選択することで、温度検出地点を選択的に切り替えることが可能となる。
【００４２】
このように多種類の波長を有する光源を用意するのは、コスト増加の原因となるため、図４では、１つの半導体レーザ（ＬＤ)から出射される特定波長光を、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）で多波長光に変換し、光ファイバ２に繋がる光ファイバに導入している。また、図４では、温度検出手段に用いる半導体レーザと歪検出手段に用いる半導体レーザとを兼用している実施例を示している。当然、別々な光源とすることも可能であり、その場合は、図３のＬＤ２の部分に、半導体レーザと周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）が挿入される。
【００４３】
光ファイバ２の各ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ１〜３）を通過した光波は、サーキュレータ１により分岐手段（ｄｅｍｕｘ１）側に導出され、波長毎（λ１〜３）に異なる光路に分離される。分離された各光波（λ１〜３）と、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）で発生させた多波長光の一部を分岐手段（ｄｅｍｕｘ２）に導入し分離した光波（参照光）とを、各波長毎に設けられた比較器で比較し、透過光量の変化を検出する。この透過光量の変化から各地点（ＦＢＧ１〜３）における温度が検出される。
【００４４】
また、図４の実施例では、プローブ光を発生させるため、周波数シフトを行うＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）を駆動する信号源１５と、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）を駆動する信号源１５とを兼用している。このため、歪検出と温度検出とは切り替えて実施している。
【００４５】
図４の光測定システムを用いて歪測定結果を、温度補償する方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、図４のＦＢＧ１〜３からの温度検出に対応する光強度を示している。横軸は測定点の位置を示しており、シールド部材（ＦＢＧ１〜３）が配置された場所（測定位置）を符号Ｓ１〜Ｓ３で示している。縦軸は、各測定点に対応する光強度を示しており、ＦＢＧを透過する光波の光強度が低下する程、測定点における光ファイバーの温度が高くなっていることを示している。
【００４６】
図５（ａ）の温度に関する光強度の測定結果から、図５（ｂ）に示すように温度を算出する。さらに、当該温度によるブリルアン散乱による周波数シフト量ΔｆＴを図５（ｃ）のように算出する。
【００４７】
一方、ブリルアン散乱を用いて歪測定を行うと、シールド部材配置された測定位置Ｓ１〜Ｓ３を除く場所では、光ファイバ２に加わる応力だけでなく温度も影響しており、歪みと温度の影響を受けた周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔは、例えば、図５（ｄ）のような測定結果として、検出される。
【００４８】
例えば、図５（ｄ）の周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔから温度の影響を排除するには、図５（ｃ）に示すように、温度による周波数シフト量ΔｆＴを用いることが可能である。補償方法は、歪測定点近傍の温度測定値を使用する方法や、隣接する２つの温度測定点の測定値の平均値を用いる方法など種々の方法が使用できる。例えば、図５（ｃ）のように、温度分布の近似曲線を利用し、図５（ｄ）の測定値を補正すると、図５（ｅ）に示すように歪のみの影響による周波数シフト量ΔｆＳが算出でき、矢印Ａに示す場所に、歪が発生していることが容易に観察される。
【００４９】
次に、ブリルアン散乱を用いて温度を測定する方法を図６に示す。歪を測定する場合とまったく同様であるため、測定光学系は、ブリルアン散乱を用いた測定光学系のみで構成することができる。個々の構成については、図３又は４でも説明しているため、ここでは説明を省略するが、符号２０は、ポンプ光がＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）や半導体レーザに逆入射しないように、図の左方向に進む光波を遮断する光学部品である。また、測定点Ｓ１〜Ｓ３には、シールド部材が配置されているが、光ファイバには、ＦＢＧは設けられていない。
【００５０】
図７は、図６の光測定システムを用いて温度補償を行う方法を説明したものである。まず、図７（ａ）のように、測定点Ｓ１〜Ｓ３におけるブリルアン散乱による周波数シフト量ΔｆＴを測定する。測定点Ｓ１〜Ｓ３には、シールド部材により光ファイバに加わる応力が遮断されているため、この周波数シフト量は、温度によるシフト量である。
【００５１】
そして、測定点Ｓ１〜Ｓ３を除く他の地点での測定結果は、図７（ｂ）に示すように、歪と温度とが共に影響した周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔとなっている。このため、図７（ａ）を用いて、図７（ｂ）を補正（温度変化の影響を排除）すると、図７（ｃ）に示すように、歪のみが影響した周波数シフト量ΔｆＳの空間分布を示すグラフが得られ、容易に歪が発生している箇所を特定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明によれば、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 検出部
２ 光ファイバ
３ シールド部材
４ ファイバ・ブラッグ・グレーティング
１０ 歪・温度測定器
１１ データ処理手段
１２，１５ 信号源
１３ 光増幅器
１４ 終端器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光測定システムに関し、特に、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定することが可能な光測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを利用し、該光ファイバが設置された環境の温度や歪みなどの物理量分布を測定することが行われている。このような光ファイバを用いた物理量の測定方法は、光通信路の保守管理、ダム・堤防等の大規模構造物の保守管理、欠陥・故障についての自己診断機能を有する材料・構造物（スマートマテリアル・ストラクチャ）に利用されている。（特許文献１参照）
【０００３】
例えば、構造物内に光ファイバを埋設し、該構造物にひび割れ等が発生すると、ひび割れ近傍の光ファイバへ物理的応力が加わり、光ファイバ内のコアに屈折率変化を生じさせる。この屈折率変化が生じると、ファイバ中に発生する誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）において周波数シフトが生じる。この周波数シフト量とファイバ応力は線形な関係があるため、周波数シフト量の大きさから応力の大きさ、すなわち、ひび割れ等の大きさを知ることができる。ブルリアン散乱を用いた測定方法としては、特許文献２又は３のようなものが知られている。
【０００４】
ところで、光ファイバの屈折率は環境温度によっても変化する。このため、ＳＢＳによる周波数シフト量は、環境温度の変化の影響も被ることになり、正確な歪量を求めることが困難であった。
【０００５】
ＳＢＳの周波数シフト量から正確に歪情報を抽出するためには、測定された周波数シフト量から環境温度による変化分を差し引く必要がある。温度変化により想定される周波数シフト量は、ある程度明らかにされている（１〜２ＭＨｚ／℃）。したがって、電気式の温度センサあるいは光ファイバ温度センサを用いて温度を測定し、温度変化により生じる周波数シフト量を算出し、該算出値を測定された周波数シフト量から差し引けば、正確な歪情報を抽出することが可能である。
【０００６】
しかし、電気式のセンサを用いる場合には、測定対象となる構造物の複数箇所にセンサを取り付けると共に、構造物が設置された現場で測定する必要がある。また、特許文献４に示すように、光ファイバ温度センサを用いる場合には、歪測定用の光ファイバの他にも温度測定用ファイバを敷設する必要があるため、少なくともファイバの本数が倍必要となり、施工費用が増加するなどの課題が生じる。
【０００７】
また、特許文献５に示すように、１本の光ファイバで歪と温度とを同時に測定する方法も提案されているが、光ファイバ自体の構造が複雑化するため、光ファイバが高価なものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９０２３３号公報
【特許文献２】特許第３６６７１３２号公報
【特許文献３】特許第３６０７９３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２６７４２５号公報
【特許文献５】特開２００６−１４５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材内に配置される該光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材は、該光ファイバの複数箇所に設置されており、該温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光測定システムにおいて、該ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段に用いる測定光は、該歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明により、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有するため、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能となる。しかも、光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材を局的に設ける、簡単な構成のため、コストの増加も抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明により、シールド部材内に配置される光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられているため、シールド部材内の光ファイバの温度を効率良く検出することが可能となる。
【００１９】
請求項３に係る発明により、シールド部材は、光ファイバの複数箇所に設置されており、温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償するため、歪を検出した場所に近い部分の温度に基づき、歪検出結果を補償するため、より正確な歪測定が可能となる。
【００２０】
請求項４に係る発明により、歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出するため、遠隔地からの測定をより簡便に実現することが可能となる。
【００２１】
請求項５に係る発明により、温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出するため、遠隔地からの測定をより簡便に実現することが可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いるため、共通の光ファイバを用いて温度と歪の異なるパラメータを、別々に検出することが可能となる。
【００２３】
請求項７に係る発明により、温度検出手段に用いる測定光は、歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用するため、測定光を供給する光源を、測定するパラメータ毎に準備する必要が無く、光測定システムのコスト増加もより抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る光測定システムの概略図である。
【図２】本発明の光測定システムに用いるシールド部材を説明する図である。
【図３】本発明の光測定システムに係る第1の実施例を説明するブロック図である。
【図４】本発明の光測定システムに係る第２の実施例を説明するブロック図である。
【図５】ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式により温度を検出し、歪検出結果を温度補償する方法を説明するグラフである。
【図６】本発明の光測定システムに係る第３の実施例であり、ブリルアン散乱を用いた測定方式により温度及び歪を検出する方法を説明するブロック図である。
【図７】図６の光測定システムを用いて温度補償する方法を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の光測定システムについて、詳細に説明する。
本発明の光測定システムは、図１に示すように、光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、１本の光ファイバ２を用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材３が配置され、該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有していることを特徴とする。
【００２６】
図１の符号１で示した部分には、温度検出手段と歪検出手段とを兼ね備えた歪・温度測定器１０が配置されている。歪・温度測定器１０では、特に歪測定検出手段として、ブリルアン光相関領域解析法（ＢＯＣＤＡ）などのブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出している。これにより、遠隔地からの測定をより簡便に、より高精度に実現することが可能となる。また、温度検出手段や歪検出手段から得られたデータは、データ処理手段１１で処理されるが、特に、歪検出手段の結果を、温度検出手段の結果で補償する温度補償手段が、当該データ処理手段１１の中に組み込まれている。
【００２７】
図２は、シールド部材３について説明する図である。光ファイバ２には、測定対象物からの応力が伝搬するのを遮断するため、光ファイバの一部を被覆するシールド部材３が配置されている。シールド部材は、測定対象物からの応力を遮断できる機械的強度を有するものであれば、特に材料に限定されない。ただし、測定対象物からの温度は、シールド部材の内部に配置される光ファイバに伝達可能なように構成することが好ましく、このため、シールド部材は、熱伝達効率の高いもので構成することが好ましい。このため、ステンレスなどの金属材料がより好適に利用可能である。
【００２８】
シールド部材３の内部に配置される光ファイバ２の一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）４が設けることが可能である。ＦＢＧ４により、温度検出手段として、ＢＯＣＤＡ以外の方法でも検出することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の光測定システムの第１の実施例である。光ファイバ２は、測定対象物である橋梁等のコンクリート構造物の内部又は表面に設置されている。光ファイバ２の一部には、温度測定のためのＦＢＧ４が形成されている。ＦＢＧが設けられた光ファイバの周囲には、図２に示すシールド部材３が配置されている。
【００３０】
歪・温度測定器１０には、歪検出手段と温度検出手段とが設けられている。歪検出手段では、ＢＯＣＤＡなどのブリルアン散乱を用いた測定方式が利用される。特許文献３に開示されたポンプ光をパルス化する技術を中心に具体的に説明するが、特許文献１などのようにブリルアン散乱を利用する測定方式は、多くの種類が提案されており、当然これらの測定方法も、本発明に利用可能であることは言うまでもない。
【００３１】
具体的には、プローブ光とポンプ光とを生成する測定用光生成手段としては、図３に示すように、半導体レーザ（ＬＤ１）からの光波をプローブ光用とポンプ光用に、２つに分岐し、プローブ光用の光波は、周波数シフトするためにＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）に導入する。図３では図示されていないが、信号源から発生された変調信号がＳＳＢＭに導入されている。ポンプ光は、パルス変調器であるマッハツェンダー型変調器（ＭＺ）でパルス光に変換される。
【００３２】
ＭＺでパルス光に変換されたポンプ光は、光増幅器１３によって増幅され、光ファイバ２に繋がる光ファイバに入射される。プローブ光も光ファイバ２に繋がる光ファイバから入射され、光ファイバ２において、プローブ光とポンプ光とが互いに逆向きに伝搬するよう構成されている。なお、プローブ光にも、必要に応じて光増幅器（不図示）を用いて増幅することができる。
【００３３】
光ファイバ２内でプローブ光とポンプ光とが相互作用し、ブリルアン散乱を発生させる。ブリルアン散乱光は、ポンプ光側のサーキュレータ２で受光素子（ＰＤ）に導入され、電気信号に変換される。ＰＤの信号は、ロックインアンプに入力される。パルス発生器１２からのパルス信号で、パルス変調器であるマッハツェンダー型変調器（ＭＺ）とロックインアンプは駆動タイミングが調整されており、測定光に係る電気信号は、所定のタイミングで選択・増幅され、データ処理手段１１である信号処理及び表示部に入力される。
【００３４】
温度検出手段としては、後述するように、ＢＯＣＤＡなどのブリルアン散乱を利用することも可能である。なお、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）４を用いることで、より簡便に測定することが可能である。ＦＢＧは、温度により特定の光波λ１の透過光量が変化するため、ＢＯＣＤＡのようにプローブ光やポンプ光など、複雑な光学系や駆動手段を必要としない。
【００３５】
半導体レーザ（ＬＤ２）から発生した光波λ１は、合波手段（ｍｕｘ）により、光ファイバ２に繋がる光学系（光ファイバ）に導入される。ＦＢＧを通過した光波λ１は、透過光量が温度によって変化し、サーキュレータ１で分岐手段（ｄｅｍｕｘ）側に導出される。
【００３６】
サーキュレータ１では、温度検出用の光波だけでなく、歪検出用のポンプ光も導出されるため、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）により、特定波長の光波λ１だけ分離するよう構成されている。符号１４は、分岐手段を通過した不要光を受ける終端器である。
【００３７】
分岐手段（ｄｅｍｕｘ）から分離された光波λ１は、比較器により、光源である半導体レーザ（ＬＤ２）の出力光（参照光）と強度比較され、光波λ１の光量変化を検出する。その結果をデータ処理手段１１である信号処理／表示部に出力し、温度を検出する。光源の光強度が変化しない場合には、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）の出力光のみから、温度を検出することも可能であるが、通常、光源の光強度が変化するため、図３のように、比較器を用いている。
【００３８】
本発明の光測定システムでは、温度検出手段で検出された温度に基づき、温度に起因する誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）の周波数シフト量を求め、歪検出手段の結果から、環境温度による周波数シフト量を差し引き、歪のみに起因するＳＢＳの周波数シフト量をより正確に検出するよう構成している。このようなデータ処理は、データ処理手段１１に組み込まれた温度補償手段により行っている。
【００３９】
図３では、温度検出地点（ＦＢＧ）は１箇所のみを例示しているが、通常は、図１に示すように、複数箇所に温度検出地点（シールド部材３）が設けられている。このように、シールド部材を光ファイバの複数箇所に設置し、多点で温度検出する場合には、温度補償手段では、例えば、２つのシールド部材（温度検出地点）の間に配置された光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、当該２つの温度測定地点の一方又は両方の検出した温度結果に基づき、補償することが好ましい。両方を利用する場合には、両方の温度結果の平均値を利用する方法や、各温度検出地点から歪検出地点までの距離の比に応じて温度結果を加重平均したものを利用する方法など、種々の方法を採用することが可能である。
【００４０】
また、図３に示すように、歪検出手段に利用する半導体レーザ（ＬＤ１）の測定光の波長と、温度検出手段に利用する半導体レーザ（ＬＤ２）の測定光の波長とは、異なる波長を用いることで、両者を同時に検出することが可能となる。まだ、両方の測定光が干渉するなどの不具合が生じることも無く、また、分岐手段（ｄｅｍｕｘ）での温度検出用の測定光と歪検出用のポンプ光との分離も容易に行うことが可能である。
【００４１】
図４は、本発明の光測定システムの第２の実施例を説明する図である。
図３の実施例と異なる点を中心に説明すると、温度検出地点を複数にするため、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ１〜３）を複数箇所設け、各ＦＢＧが透過光量を変化させる特定波長（λ１〜３）を、異なるよう設定している。これにより、測定光の波長（λ１〜３）を選択することで、温度検出地点を選択的に切り替えることが可能となる。
【００４２】
このように多種類の波長を有する光源を用意するのは、コスト増加の原因となるため、図４では、１つの半導体レーザ（ＬＤ)から出射される特定波長光を、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）で多波長光に変換し、光ファイバ２に繋がる光ファイバに導入している。また、図４では、温度検出手段に用いる半導体レーザと歪検出手段に用いる半導体レーザとを兼用している実施例を示している。当然、別々な光源とすることも可能であり、その場合は、図３のＬＤ２の部分に、半導体レーザと周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）が挿入される。
【００４３】
光ファイバ２の各ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ１〜３）を通過した光波は、サーキュレータ１により分岐手段（ｄｅｍｕｘ１）側に導出され、波長毎（λ１〜３）に異なる光路に分離される。分離された各光波（λ１〜３）と、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）で発生させた多波長光の一部を分岐手段（ｄｅｍｕｘ２）に導入し分離した光波（参照光）とを、各波長毎に設けられた比較器で比較し、透過光量の変化を検出する。この透過光量の変化から各地点（ＦＢＧ１〜３）における温度が検出される。
【００４４】
また、図４の実施例では、プローブ光を発生させるため、周波数シフトを行うＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）を駆動する信号源１５と、周波数コム発生器（ｃｏｍｂ）を駆動する信号源１５とを兼用している。このため、歪検出と温度検出とは切り替えて実施している。
【００４５】
図４の光測定システムを用いて歪測定結果を、温度補償する方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、図４のＦＢＧ１〜３からの温度検出に対応する光強度を示している。横軸は測定点の位置を示しており、シールド部材（ＦＢＧ１〜３）が配置された場所（測定位置）を符号Ｓ１〜Ｓ３で示している。縦軸は、各測定点に対応する光強度を示しており、ＦＢＧを透過する光波の光強度が低下する程、測定点における光ファイバーの温度が高くなっていることを示している。
【００４６】
図５（ａ）の温度に関する光強度の測定結果から、図５（ｂ）に示すように温度を算出する。さらに、当該温度によるブリルアン散乱による周波数シフト量ΔｆＴを図５（ｃ）のように算出する。
【００４７】
一方、ブリルアン散乱を用いて歪測定を行うと、シールド部材配置された測定位置Ｓ１〜Ｓ３を除く場所では、光ファイバ２に加わる応力だけでなく温度も影響しており、歪みと温度の影響を受けた周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔは、例えば、図５（ｄ）のような測定結果として、検出される。
【００４８】
例えば、図５（ｄ）の周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔから温度の影響を排除するには、図５（ｃ）に示すように、温度による周波数シフト量ΔｆＴを用いることが可能である。補償方法は、歪測定点近傍の温度測定値を使用する方法や、隣接する２つの温度測定点の測定値の平均値を用いる方法など種々の方法が使用できる。例えば、図５（ｃ）のように、温度分布の近似曲線を利用し、図５（ｄ）の測定値を補正すると、図５（ｅ）に示すように歪のみの影響による周波数シフト量ΔｆＳが算出でき、矢印Ａに示す場所に、歪が発生していることが容易に観察される。
【００４９】
次に、ブリルアン散乱を用いて温度を測定する方法を図６に示す。歪を測定する場合とまったく同様であるため、測定光学系は、ブリルアン散乱を用いた測定光学系のみで構成することができる。個々の構成については、図３又は４でも説明しているため、ここでは説明を省略するが、符号２０は、ポンプ光がＳＳＢ変調器（ＳＳＢＭ）や半導体レーザに逆入射しないように、図の左方向に進む光波を遮断する光学部品である。また、測定点Ｓ１〜Ｓ３には、シールド部材が配置されているが、光ファイバには、ＦＢＧは設けられていない。
【００５０】
図７は、図６の光測定システムを用いて温度補償を行う方法を説明したものである。まず、図７（ａ）のように、測定点Ｓ１〜Ｓ３におけるブリルアン散乱による周波数シフト量ΔｆＴを測定する。測定点Ｓ１〜Ｓ３には、シールド部材により光ファイバに加わる応力が遮断されているため、この周波数シフト量は、温度によるシフト量である。
【００５１】
そして、測定点Ｓ１〜Ｓ３を除く他の地点での測定結果は、図７（ｂ）に示すように、歪と温度とが共に影響した周波数シフト量ΔｆＳ＋Ｔとなっている。このため、図７（ａ）を用いて、図７（ｂ）を補正（温度変化の影響を排除）すると、図７（ｃ）に示すように、歪のみが影響した周波数シフト量ΔｆＳの空間分布を示すグラフが得られ、容易に歪が発生している箇所を特定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明によれば、１本の光ファイバにより歪と温度の両方を測定し、より正確な歪情報を測定することが可能であると共に、コストの増加を抑制した光測定システムを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 検出部
２ 光ファイバ
３ シールド部材
４ ファイバ・ブラッグ・グレーティング
１０ 歪・温度測定器
１１ データ処理手段
１２，１５ 信号源
１３ 光増幅器
１４ 終端器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、
１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、
測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、
該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、
該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、
該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする光測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材内に配置される該光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられていることを特徴とする光測定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材は、該光ファイバの複数箇所に設置されており、該温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償することを特徴とする光測定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出することを特徴とする光測定システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出することを特徴とする光測定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の光測定システムにおいて、該ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いることを特徴とする光測定システム。
【請求項７】
請求項６に記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段に用いる測定光は、該歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用することを特徴とする光測定システム。
【請求項１】
光ファイバを用いて温度及び歪みを測定可能な光測定システムにおいて、
１本の光ファイバを用いて温度及び歪みに係る測定光を検知し、
測定対象物に配置された該光ファイバの一部に、該測定対象物から該光ファイバに加わる応力を遮断するシールド部材が配置され、
該シールド部材内に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から温度を検出する温度検出手段と、
該シールド部材以外に配置される該光ファイバの状態に基づく測定光から歪みを検出する歪検出手段と、
該歪検出手段の結果を、該温度検出手段の結果で補償する温度補償手段とを有することを特徴とする光測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材内に配置される該光ファイバの一部には、ファイバ・ブラッグ・グレーティングが設けられていることを特徴とする光測定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光測定システムにおいて、該シールド部材は、該光ファイバの複数箇所に設置されており、該温度補償手段では、２つの該シールド部材の間に配置された該光ファイバの状態に基づく歪検出手段の結果を、前記２つのシールド部材内の少なくとも一方又は両方に配置される該光ファイバの状態に基づく温度検出手段の結果を利用して補償することを特徴とする光測定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該歪検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式で歪みを検出することを特徴とする光測定システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段は、ブリルアン散乱を用いた測定方式、又はファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式のいずれかを利用して、温度を検出することを特徴とする光測定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の光測定システムにおいて、該ファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いた測定方式を利用した温度検出手段は、該歪検出手段に用いる測定光の波長と異なる波長を有する測定光を用いることを特徴とする光測定システム。
【請求項７】
請求項６に記載の光測定システムにおいて、該温度検出手段に用いる測定光は、該歪検出手段に用いる測定光を波長変換した光波を使用することを特徴とする光測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１９２１（Ｐ２０１２−２１９２１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１１８８（Ｐ２０１０−１６１１８８）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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