多周波数で測定したレイリー散乱波形に基づく歪·温度の高精度分布測定法

摘要

筆者らは先にレイリー散乱を利用した歪と温度の分布測定法を提案した。 本測定法は、コヒーレントOTDRで得られるレイリー散乱波形がジグザグ波形を呈し、光ファイバの歪又は温度が変化するとジグザグ波形が変化することを利用するものであり、原理的にブリユアン散乱を利用した測定法に比べて高精度な測定が可能と考えられる。 ただし、本測定法の前提であるレイリー散乱波形の復元性(歪または温度が変化すると波形が変化するが、適度に光周波数を変えて測定すると元の波形が復元すること)がまだ実験で確認されておらず、また、実用的な測定手順がこれまで未検討であった。 本稿では、波形の復元性を初めて実験で確認したことを示すとともに、実用的な測定手順を数値シミュレーション結果とともに提示する。 雑音も含めたシミュレーションの結果によると、距離分解能10cm、歪分解能1μstrain(または温度分解能0.1℃)で、長さ20kmのファイバの測定が可能である。