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光ファイバセンサ概論(6)

基礎編<その1>(10)

基礎編<その2>(10)

基礎編<その3>(10)

基礎編<その4>(3)

設計編<その1>(10)

設計編<その2>(3)

施工保守編<その1>(10)

施工保守編<その2>(10)

施工保守編<その3>(4)

コラム(11)

施工保守編<その2>

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11_OTDR方式での設計・施工の留意事項は何ですか

事務局

 OTDR方式は、光ファイバがどこかで断線したり、急な曲げにより大きな光の損失が発生したりしたことを検知するもので、簡便な計測システムが構築できます。

 4-2-1 図1

         図1 OTDRの計測イメージ

 最近のOTDRはダイナミックレンジも大きいので数十kmの長距離区間を一本の光ファイバで監視することも可能です。このことから、落石の監視や土砂の崩壊監視など破壊現象を捉える監視システムに使用されます。ただし、変状を量的に捉えることは困難なので、そのような場合はFBGやBOTDRなどを利用することが賢明です。
 OTDRを使用した計測システムを構築するためには、まず
 (1) センサ部の選択
 (2) 配線方法の選択
をする必要があります。
 OTDRで使用できるセンサとしては、ファラデー近接センサと光ファイバに機械的に曲げを与えるベンド型センサがあります。両方の方法を同時に使うことも可能です。ファラデー近接センサの場合は反射パルスの有無を検知し、ベンド型の場合は、光損失の増加を検知します。
 配線方式に関しては、3-3-1で説明したように、バス型やツリー型などの方法が選択できますが、注意点としては、OTDRから各センサまでの距離を同じ距離にしないようにすることです。OTDRの場合はどのセンサからの信号であるかを判断する情報は距離情報だけですので、同じ距離に複数個のセンサが存在すると、どちらのセンサの信号であるかを判別することができません。検出システムの例を図2に示します。なお、ファラデー近接センサ方式とベンド型方式では検出の判定方法が異なり、混在するシステムの設計では検出の判定レベルの設定が難しくなるので、判定方式の設計に配慮する必要があります。また、光ファイバの終端部ではフレネル反射が発生しますので、センサ部と光ファイバ終端部の距離を十分離す必要があります。この距離が短いと、信号の変化がフレネル反射で隠れてしまい、検出できない場合があります。有効な手段としては終端部にAPCコネクタなどを接続して、フレネル反射を低減させる方法があります。 

      4-2-1 図2-1

     図2-1 ファラデー近接センサ方式での検出例 

      4-2-1 図2-2

       図2-2 ベンド型センサ方式での検出例


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