JP2022544522A - 調整可能な光バンドパスフィルタを使用して、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合わせる方法およびシステム - Google Patents

Abstract

調整可能な光バンドパスフィルタを使用した、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサの問合せ方法およびシステム。ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサを問い合わせるための方法が記載される。本方法は広帯域励起光放射ＯＡでファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの光ファイバセンサを照明するステップ、光ファイバセンサＦＢＧによって送信ＯＴまたは反射ＯＲされた光スペクトルを、互いに相補的である第１の取出ポート１および第２の送信ポート２を有する少なくとも一つのチューナブル光バンドパスフィルタＢＰＦに送り、ＦＢＧセンサのファイバブラッググレーティングの公称動作波長によって一定の動作波長で光バンドパスフィルタＢＰＦをチューニングするステップ、光バンドパスフィルタの第１の取出ポート１から出るそれぞれの第１の光信号Ｌ１を検出するステップ、第１の光電子受信機ＰＤ１によって、前記第１の光信号Ｌ１を、ＦＢＧ光ファイバセンサのブラッググレーティングによって反射または透過されるスペクトルの、公称動作波長に対する波長シフトΔλを代表するそれぞれの第１の電気信号Ｅ１に変換するステップを実行する。この方法は、光バンドパスフィルタＢＰＦの第２の送信ポート２から出る、第１の光信号Ｌ１にスペクトル的に相補的な第２の光信号Ｌ２を検出するステップ、この第２の光信号Ｌ２を、第２の光電子受信機ＰＤＴによって、光基準パワーを代表するそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換するステップであって、フィルタリング波長に実質的に依存せず、広帯域励起光放射のパワー、および全体の光路の損失に対して、それぞれの第１の電気信号Ｅ１によって受ける依存性と等しい依存性を有している、変換するステップを含む。この方法は、光ファイバセンサＦＢＧによって反射または伝送されるスペクトルの、公称動作波長に対する波長シフトΔλを、第１の電気信号の検出が光放射パワーの変動および光路上の損失の変動に関して補償されるように、検出された第１の電気信号および第２の電気信号に基づいて、決定することを含む。ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサを問合せるための対応するシステムも記載されており、前述の光バンドパスフィルタＢＰＦと前述の第１及び第２の光電子受信機ＰＤ１，ＰＤＴは、フォトニック集積回路（「フォトニック集積回路」－ＰＩＣ）に集積されている。

Description

本発明は、一般に、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを使用することによって物理パラメータを測定する方法およびシステムに関する。

より具体的には、本発明は、調整可能な光バンドパスフィルタを使用して、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合わせるための方法およびシステムに関するものである。

ファイバブラッググレーティング型光ファイバセンサ（ＦＢＧセンサ）は、簡便かつ高精度という特性から、歪みや温度などの物理量を測定するために頻繁に使用されるようになってきている。このようなセンサは受動的であり、目的の物理量を測定するためには、光放射によって照らされ、それによって反射または透過したスペクトルを分析する必要がある。

実際、検出された物理的大きさの変動は、スペクトル及び／又はＦＢＧセンサの反射ピーク波長のシフトを引き起こすので、最も一般的な既知の解決策では、結果を判定するために、ある範囲の波長を走査することが必要である。

典型的には、既知の解決策において、これは、波長可変である光源（例えば、波長可変レーザ）による照明と、広帯域受信、すなわち電気的または光学的に可変な受信機（例えば、Ａｒｒａｙｅｄ ＷａｖｅＧｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ、ＡＷＧまたはスペクトロメータ）による広帯域の照明及び受信、の二つの代替方法で行うことが可能である。

言い換えれば、送信側または受信側のいずれかは、調整装置でなければならない。調整装置は、ＦＢＧセンサの各照会／問い合わせに対して、ある範囲に属する複数の動作波長上で順次光学的または電気的に同調することによって、波長上で走査を実行しなければならない。

そのために重要な欠点を生じる。この欠点は、要求される装置の複雑さ（例えば、送信時に調整可能なレーザや受信時の分光器）と、波長範囲の順次調整の時間枠（これも大きくなり得る）による応答の遅さやダイナミクスの制限という問題の両方に関連する。

受信側での１つの可能な進化は、調整可能な光学フィルタ（例えば、複数の形態では、各単一フィルタに対して１つまたは２つのリングを有するマイクロリング共振器フィルタ）の使用に由来する。しかしながら、そのようなシステムの動作は、ＦＢＧセンサのスペクトルのピークを特定するために、中心波長の周りで、ＦＢＧセンサのスペクトルの、定期的に実施される連続スキャンによって、調整可能な光学フィルタを調整することを含むので、そのようなソリューションは、比較的遅いダイナミクスに悩まされてもいる。したがって、このようなデバイスの動的性能は、比較的遅いマイクロリングの共振波長の走査速度に依存する。

この解決策（他の先に述べた既知の解決策と同様）に現れる別の問題は、レーザ発光パワー変動および光ビームによってカバーされる光路のスプリアス可変損失によるスプリアスパワーの変動の影響に由来するものである。

上記に照らして、集積光学系で得られる、前述の技術的問題を緩和することができ、以下の基準を満たす、ＦＢＧセンサを問い合わせるためのシステムおよび方法に対する必要性が強く感じられる。その基準は、（ｉ）コンパクトでシンプルな構造およびコンパクトでシンプルな使用、（ｉｉ）迅速に応答する、動的性能の向上、（ｉｉｉ）光照明電力のスプリアス損失および／または変動に対するより高い耐性、（ｉｖ）低コスト、（ｖ）過酷な環境に対する堅牢性、などである。

このようなニーズは、ブレーキシステムのパッドとキャリパーで実施される測定の重要な応用分野を含む、幅広い応用分野で使用されるＦＢＧセンサの問い合わせ方法に対して感じられる。

既に述べたように、上記のニーズは、先行技術によって現在提供されている解決策では完全に満たされない。

本発明の目的は、調整可能な光バンドパスフィルタを使用する、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサの問い合わせ方法を提供することであり、これにより、先行技術を参照して説明した上記の欠点を少なくとも部分的に解消し、当該技術分野で特に感じられる上記のニーズに対応することができるようになる。

これら及び他の目的は、請求項１による調整可能な光バンドパスフィルタを使用する、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサの問診方法によって達成される。

このような方法のいくつかの有利な実施形態は、従属請求項２から７の主題である。

本発明の目的はまた、調整可能な光学バンドパスフィルタを使用して、ファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問診するための、対応するシステムを提供することである。

この目的は、請求項８によるシステムによって達成される。

このようなシステムのいくつかの有利な実施形態は、従属請求項９から２２の主題である。

本発明による方法およびシステムのさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的な説明として提供される、その好ましい実施形態の以下の説明から明らかとなる。

図１は、機能ブロック図によって、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムの実施形態を示す。 図２は、機能ブロック図によって、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムの実施形態を示す。 図３は、機能ブロック図によって、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムの実施形態を示す。 図４は、機能ブロック図によって、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムの実施形態を示す。 図５は、機能ブロック図によって、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムの実施形態を示す。 図６は、本発明によるシステムの一実施形態に含まれる光バンドパスフィルタの機能図であり、さらに、光フィルタに入り、光フィルタの第１の取出ポートから出て、光フィルタの第２の送信ポートから出る光スペクトルの一例を示す図である。 図７は、システムの一実施形態に構成される、光マイクロリング共振器バンドパスフィルタの構造図である。 図８Ａは、広帯域光信号が入力に注入されたときに、光フィルタの第１の取出ポートおよび第２の送信ポートからそれぞれ出るスペクトルを示す図である。 図８Ｂは、広帯域光信号が入力に注入されたときに、光フィルタの第１の取出ポートおよび第２の送信ポートからそれぞれ出るスペクトルを示す図である。 図９は、光ファイバセンサＦＢＧの反射スペクトルと、図７および図８の光バンドパスフィルタによる狭帯域サンプリングの一例を示す図である。 図１０は、光ファイバセンサＦＢＧで反射された光スペクトルを入力に入射したときの、光フィルタの第１の取出ポートおよび第２の透過口からのスペクトルをそれぞれ示す図である。 図１１は、光ファイバセンサＦＢＧで反射された光スペクトルを入力に入射したときの、光フィルタの第１の取出ポートおよび第２の透過口からのスペクトルをそれぞれ示す図である。 図１２は、図１０及び図１１のスペクトルの詳細を拡大して示す図であり、図１２は、図１０及び図１１のスペクトルを拡大して示す図である。 図１３は、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムのさらに２つのそれぞれの実施形態を、機能ブロック図によって示す。 図１４は、本発明によるファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサを問い合せるためのシステムのさらに２つのそれぞれの実施形態を、機能ブロック図によって示す。

次に、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサ（以下、簡潔にするために「ＦＢＧセンサ」とも呼ばれる）を問い合わせるための方法を、図１から図１４を参照して説明する。

この方法は、まず、広帯域励起光放射ＯＡでファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの前記少なくとも１つの光ファイバセンサを照明するステップと、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサによって透過した光スペクトルＯＴ又は反射した光スペクトルＯＲを、互いに相補である第１の取出ポート１及び第２の送信ポート２を有する少なくとも１つの調整可能光バンドパスフィルタＢＰＦに送るステップを含む。

この方法はまた、光ファイバセンサＦＢＧのファイバブラッググレーティングの公称動作波長に応じて、一定の動作波長λｉで光バンドパスフィルタＢＰＦをチューニングすることを含む。

次に、本方法は、光バンドパスフィルタの第１の取出ポート１を出るそれぞれの第１の光信号Ｌ１を検出するステップを含む。このような第１の光信号は、光バンドパスフィルタＢＰＦの一定の動作波長λｉの付近の光ファイバセンサＦＢＧのファイバブラッググレーティングの透過スペクトルＯＴまたは反射スペクトルＯＲの狭帯域光フィルタリングである。

次に、本方法は、第１の光電子受信機ＰＤ１によって、前述の第１の光信号Ｌ１を、光ファイバセンサＦＢＧのブラッググレーティングによって反射または透過されたスペクトルを、公称動作波長に対する波長シフトΔλを代表するそれぞれの第１の電気信号Ｅ１に変換することを提供する。

異なる実施形態において、この第１の電気信号Ｅ１は、電流または電圧である。

好ましい実施形態では、第１の電気信号Ｅ１は、第１の光電子受信機ＰＤ１に入射する光パワーに比例する、電気電圧を代表する（またはそれに対応する）ものであり、したがって、光ファイバセンサＦＢＧによって反射または伝送されるスペクトルの前述の波長シフトΔλに関連する（例えば、比例する）。

次に、この方法は、光バンドパスフィルタＢＰＦの第２送信ポート２から出る、第１光信号Ｌ１とスペクトル的に相補的な第２光信号Ｌ２を検出するステップ、および第２の光電子受信機ＰＤＴによって、そのような第２の光信号Ｌ２を、光基準パワーを代表するそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換するステップを含む。第２の電気信号は、フィルタリング波長に実質的に依存せず、広帯域励起光放射のパワー、および光路全体の損失に対して、第１の光信号によって受ける依存性と等しい依存性を有する。

異なる実施形態において、そのような第２の電気信号Ｅ２は、電流または電圧である。

好ましい実施形態では、第２の電気信号Ｅ２は、第２の光電子受信機ＰＤＴに入射する光パワーに比例する電圧を代表する（またはそれに対応する。

最後に、本方法は、光バンドパスフィルタＢＰＦの第１の取出ポート１を出る光信号Ｌ１に由来する、検出された第１の電気信号Ｅ１に基づいて、また、光バンドパスフィルタＢＰＦの第２送信ポート２から出力される第２光信号Ｌ２に由来する、検出された基準光パワーを代表する第２電気信号Ｅ２に基づいて、光ファイバセンサＦＢＧのブラッググレーティングによって反射または透過されるスペクトルの、公称動作波長に関する波長シフトΔλを決定することを提供する。これにより、第１電気信号の検出が、広帯域励起光放射のパワー変動および光路上の損失変動に関して補償される。

決定されたブラッググレーティングによって反射ＯＲまたは透過ＯＴされたスペクトルの前記波長シフトΔλは、光ファイバセンサＦＢＧによって測定される物理的な大きさを代表するものである。

前記光バンドパスフィルタＢＰＦと前記第１光電子受信機ＰＤ１及び第２光電子受信機ＰＤＴは、フォトニック集積回路（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）－ＰＩＣに集積されている。

典型的な動作条件では、光バンドパスフィルタＢＰＦは、ＦＢＧセンサの送信または反射スペクトルの帯域よりも狭い帯域幅（典型的にははるかに狭い）を有するように設計されており、すなわち、同様に、ＦＢＧセンサは、光バンドパスフィルタの帯域よりもはるかに大きいものが選択される（図９から１２に示されるように）。この特徴により、フィルタの第２の送信ポートによって検出される総光パワーは、ＦＢＧセンサによって測定される物理的大きさの検出範囲において実質的に一定に保たれる。

光バンドパスフィルタＢＰＦの調整は、ＦＢＧセンサのスペクトルに関して光フィルタの共振を好都合に位置づける目的で、初期設定中に行われる（例えば、以下によく開示するＦＢＧセンサの応答のほぼ線形領域に限らない）。

調整後、光学バンドパスフィルタＢＰＦは、チューニングされた波長を一定に保って動作し、ＦＢＧセンサによって反射または透過された光学スペクトルを、決定された波長λｉでフィルタリングする。測定したい物理現象による、ピークの波長およびＦＢＧセンサで反射または透過した光スペクトル全体の変動、すなわちシフトΔλは、光バンドパスフィルタでフィルタリングされた光スペクトルの一部に結果として変動を生じさせ、最終的に光バンドパスフィルタの出力における光パワー変動を決定し、ＦＢＧセンサのスペクトルの波長シフト／変動と既知の方法で相関を有する。

本方法の一実施形態によれば、調整可能な光バンドパスフィルタＢＰＦは、前述の第１取出ポート１及び第２送信ポート２とは異なる第３入力ポート３を有する。この場合、送るステップは、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサによって送信ＯＴまたは反射ＯＲされた光スペクトルを、波長可変光バンドパスフィルタＢＰＦの前記第３入力ポート３に送ることを含む。

一実施形態によれば、本方法は、光バンドパスフィルタとして、本発明によるシステムの以下の説明でさらに詳細に開示される光マイクロリング共振器フィルタ（すなわち「マイクロリング共振器ＭＲＲ」）を使用する。

以下に図示する実施形態によれば、光学マイクロリング共振器フィルタは、シングルリングタイプであり、１つの光学リング８を有する。

別の実施形態によれば、光学マイクロリング共振器フィルタは、ダブルリングタイプであり、２つの光学リングを有する（例えば、科学論文「Ｌｏｗ－Ｐｏｗｅｒ－Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ ＷＤＭ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ」－Ｍａｎｇａｎｅｌｌｉｒａ－ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ． ３０， Ｎｏ．１８， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １５， ２０１８に示されている）。

一実施形態によれば、本方法は、第１の光電子受信機ＰＤ１及び第２の光電子受信機ＰＤＴとして、本発明によるシステムの以下の説明でさらに詳細に示す、第１及び第２のフォトダイオードをそれぞれ使用する。

好ましい実施形態によれば、前記調整ステップは、光ファイバセンサＦＢＧのファイバブラッググレーティングの公称反射または透過スペクトルの線形またはほぼ線形領域上に位置する一定の動作波長λｉで、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧのこのような光ファイバセンサの反射または透過スペクトルの波長ΔＬのシフトまたは変動が第１の光信号のパワーまたは強度の線形またはほぼ線形変動に対応するような形で、光バンドパスフィルタＢＰＦを調整することを含む。この状況は、図９から図１２に示されている。

実施形態によれば、本方法は、線形形状を有する反射スペクトル、例えばチャープされたファイバブラッググレーティングを有するファイバブラッググレーティング型の少なくとも１つの光ファイバセンサに質問することを含む。

図１に示す実施態様によれば、本方法は、ＦＢＧセンサの反射スペクトルＯＲで動作する、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの１つの光ファイバセンサのみを問い合わせることを含む。

図２に示す別の実施形態によれば、本方法は、ＦＢＧセンサの送信スペクトルＯＴ上で動作する、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの１つの光ファイバセンサのみを問い合わせることを提供する。

さらなる実施形態（図３に示す）によれば、本方法は、それぞれがそれぞれの公称動作波長λ１-λｎによって特徴付けられる、カスケード内のファイバブラッググレーティング型ＦＢＧ１－ＦＢＧｎの複数の光ファイバセンサに問い合わせることを含む。

この場合、送るステップは、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１－ＦＢＧｎ型の光ファイバセンサのカスケードによって透過ＯＴまたは反射ＯＲされた全光スペクトルを、チューナブル光バンドパスフィルタＢＰＦ１－ＢＰＦｎのカスケードに伝送することを含み、調整ステップは、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧ１－ＦＢＧｎの光ファイバセンサのそれぞれの公称動作波の１つに対応するそれぞれの波長λ１－λｎ付近で光バンドパスフィルタＢＰＦ１－ＢＰＦｎのそれぞれを調整することを含む。

少なくとも１つの第１光信号Ｌ１を検出するステップは、光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎのそれぞれの第１の出口から出る複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎを、一定に保たれたそれぞれの動作波長λ１～λｎでそれぞれ検出することを含み、変換ステップは、複数の第１光電子受光素子ＰＤ１～ＰＤｎ（例えば、第１フォトダイオードで構成）により、複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎをそれぞれの複数の第１電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎにそれぞれ変換することを含む。

第２の光信号Ｌ２を検出するステップは、光バンドパスフィルタのカスケードの最後の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｎ）の第２の送信ポート２から出る光信号を検出することを含み、変換するステップは、第２の光電子受信器ＰＤＴによって、前記第２の光信号Ｌ２をそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換することを含む。

決定ステップは、検出された複数の第１の電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎと、検出された第２の電気信号Ｅ２とに基づいて、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧ１～ＦＢＧｎの光ファイバセンサのそれぞれによる反射ＯＲまたは透過ＯＴのそれぞれのスペクトルの、公称動作波長に対する波長シフトΔλｉを決定することから構成されている。

別の実施形態（図４に示す）によれば、この方法は、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの１つの光ファイバセンサのみを広い範囲の波長で問い合せることを含む。

この場合、伝送ステップは、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの光ファイバセンサによって透過ＯＴまたは反射ＯＲされた光スペクトルを、調整可能な光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎのカスケードに搬送することを含み、調整ステップは、ＦＢＧセンサによって透過または反射した前記光スペクトルの広い波長範囲に属する、一定のままにされるそれぞれの動作波長λ１～λｎで光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎを各々調整することを含む。

少なくとも１つの第１光信号を検出するステップは、光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎの各々の第１取出ポート1から出る複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎを検出することを含み、少なくとも１つの第１光信号を変換するステップは、複数の第１光電子受光器ＰＤ１～ＰＤｎ（例えば、第１フォトダイオードからなる）により、複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎを各々の複数の第１電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎに変換することを含む。

第２の光信号Ｌ２を検出するステップは、光バンドパスフィルタのカスケードの最後の光バンドパスフィルタＢＰＦnの第２の送信ポート２から出る光信号を検出することを含み、第２の光信号Ｌ２を変換するステップは、第２の光電子受信器ＰＤＴによって、この第２の光信号をそれぞれの第２の電気信号Ｅ２に変換することを含む。

決定するステップは、検出された複数の第１の電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎと、検出された第２の電気信号Ｅ２とに基づいて、前記広い波長範囲内で、前記ＦＢＧセンサの反射波長または透過波長のピークを決定することを含む。

好ましい実施態様によれば、（グループＥ１１～Ｅ１ｎに属する）第１の電気信号Ｅ１ｉの各々は、それぞれの光電子受信器Ｐｄｉ（光電子受信器ＰＤ１～ＰＤｎのグループに属する）に入射する光パワーに比例する電圧を表しており、したがって、それぞれの光ファイバセンサＦＢＧi（センサＦＢＧ１～ＦＢＧｎのグループに属する）によって反射または透過するスペクトルの各波長シフトΔλiに関係（たとえば、比例）している。

さらなる実施形態（図５に示す）によれば、方法は、搬送ステップの前に、光スプリッタＤによって、全光パワーを分割し、その一部を第３の光電子受信機ＰＤＤに送り、さらなる補償をサポートするように適合された第３の電気信号Ｅ３を得るステップをさらに含む。

上述のように（そして図６に描かれているように）、光バンドパスフィルタ、例えばマイクロリング共振器は、共振リングの共振周波数でＦＢＧセンサによって反射（または送信）された信号の一部を、光マイクロリングフィルタの取出ポート１（「ドロップポート」）上でフィルタリングし、また、送信スペクトル（前述のフィルタリング部分なしのＦＢＧセンサのスペクトルに相当）を光マイクロリングフィルタの送信ポート２（「スルーポート」）上で得ることを可能にする。

要約すると、先に開示したように、この方法は、２つの相補的なポートを有する光バンドパスフィルタと、そのような相補的なポートの各々に１つずつ設けられた２つの光検出器とに基づいている。

特に、一実施形態では、単一のＦＢＧセンサ又は複数のＦＢＧセンサを問い合わせるために、１つ以上の２ポートマイクロリング共振器が、マイクロリング共振器の２つの「ドロップ」及び「スルー」出力ポートに接続された、それぞれのマイクロリング共振器に対して統合された２つの光検出器と共に使用される。

再び図１～１４を参照して、次に、ファイバブラッググレーティングＦＢＧタイプの少なくとも１つの光ファイバセンサを問い合わせするためのシステム１０を説明する。

このようなシステムは、ファイバブラッググレーティングＦＢＧタイプの少なくとも１つの光ファイバセンサ、広帯域光放射源Ｓ、少なくとも１つのチューナブル光バンドパスフィルタＢＰＦ、第１の光電子受信器ＰＤ１、第２の光電子受信器ＰＤＴおよび電子処理手段４を有する。

広帯域光放射源Ｓは、広帯域励起光放射ＯＡでファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサを照明するように構成される。

システムの異なる可能な実施形態によれば、広帯域光放射源Ｓは、スーパールミネセントＬＥＤ（ＳＬＥＤ）、またはエルビウム添加光増幅器（ＥＤＦＡ）の自然増幅発光（ＡＥ）を含み得る。

実施形態によれば、広帯域光放射源Ｓは、光バンドパスフィルタＢＰＦと第１光電子受信器ＰＤ１及び第２光電子受信器ＰＤＴが集積されたフォトニック集積回路ＰＩＣの外部にある部品である。

別の実施形態（例えば図１３に示す）によれば、広帯域光放射源Ｓは、光バンドパスフィルタＢＰＦと第１のオプトエレクトロニクス受信器ＰＤ１と第２のオプトエレクトロニクス受信器ＰＤＴとが統合されたフォトニック集積回路ＰＩＣ内に統合される。この目的のために、適切な集積技術を使用することができる。これらの技術は、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族からの半導体に基づく、シリコン－オン－インシュレータＳＯＩ技術から知られている。（例えば、科学論文「Ｈｙｂｒｉｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｌａｓｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ” － Ｍ．Ｎ． Ｓｙｓａｋ ｅｔ ａｌ． － ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｖｏｌ．１７， Ｎｏ．６， Ｎｏｖ．／Ｄｅｃ．（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｖｏｌ．１７， Ｎｏ．６， Ｎｏｖ．／Ｄｅｃ．、２０１１）

少なくとも１つのチューナブル光バンドパスフィルタＢＰＦは、互いに相補的である第１取出ポート１及び第２送信ポート２を有し、さらに、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサに動作的に接続されて、かかるセンサによって送信ＯＴ又は反射ＯＲされた光スペクトルを受信する第３入力ポート３（前記第１取出ポート１及び第２送信ポート２とは異なる）を有する。

前記光バンドパスフィルタＢＰＦは、前記光ファイバセンサＦＢＧのファイバブラッググレーティングの公称動作波長に応じて、一定の動作波長λｉで、波長範囲が調整可能である。

第１の光電子受信機ＰＤ１は、光バンドパスフィルタＢＰＦの第１の取出ポート１に動作的に接続されて、それぞれの第１の光信号Ｌ１を受信し、かかる第１の光信号Ｌ１をそれぞれの第１の電気信号Ｅ１に変換するように構成される。前記第１光信号は、光フィルタの一定動作波長における光ファイバセンサＦＢＧのファイバブラッググレーティングの透過スペクトルＯＴまたは反射スペクトルＯＲを狭帯域光フィルタリングしたものである。

第２の光電子ＰＤＴ受信機は、第２の光信号Ｌ２を受信するために光バンドパスフィルタＢＰＦの第２の送信ポート２に動作的に接続され、それは、前記第２の光信号Ｌ２を、フィルタリング波長に実質的に依存せず、広帯域励起光放射のパワーおよび全体の光路の損失に対する依存性が第１の光信号によって受ける依存性に等しい、光参照パワーを代表するそれぞれの第２の電気信号Ｅ２へ変換するように構成される。

電子処理手段４は、前述の第１の光電子受信機ＰＤ１および第２の光電子受信機ＰＤＴに動作可能に接続されており、それらは、第１の光信号Ｌ１に由来する、検出された第１の電気信号Ｅ１に基づいて、また、第１の光信号Ｌ２に由来する、検出された基準光パワーを表す第２の電気信号Ｅ２に基づいて、光ファイバセンサＦＢＧのブラッググレーティングによって反射ＯＲまたは透過ＯＴのスペクトルの、公称動作波長に対する波長シフトΔλを決定するように構成される。これにより、第１の電気信号の検出は、広帯域励起光放射のパワーの変動および光路上の損失の変動に関して補償される。

ブラッググレーティングによって反射または透過されるスペクトルの前記波長シフトΔλは、光ファイバセンサＦＢＧによって測定される物理的な大きさを代表するものである。

前記光バンドパスフィルタＢＰＦと前記第１光電子受信器ＰＤ１及び第２光電子受信器ＰＤＴは、光集積フォトニック回路（「Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ」－ＰＩＣ）に集積されている。

異なる実施形態によれば、このような第１の電気信号Ｅ１は、電流または電圧である。

好ましい実施形態では、第１の電気信号Ｅ１は、光電子受信機に入射する光パワーに比例する電圧を代表し（またはそれに対応し）、したがって、光ファイバセンサＦＢＧによって反射または伝送されるスペクトルの前述の波長シフトΔλに関連する（例えば、比例する）。

本システムの一実施形態によれば、前記光バンドパスフィルタＢＰＦは、光マイクロリング共振器フィルタ（すなわち、「マイクロリング共振器ＭＲＲ」）である。

既に開示したように、２つの可能な実施態様によれば、光マイクロリング共振器フィルタは、シングルリングタイプであり、単一のリング８から構成され、または光マイクロリング共振器フィルタは、ダブルリングタイプであり、２つの光リングから構成される。

リング共振器は、光導波路をループ状に閉じた構造であり、特定の共振波長の光がリングを建設的干渉で通過すると、リング内部で光の強度が増大し、リング共振器フィルタの取り出し／監視ポートから（共振波長の）光を取り出して見ることができるようになる。

図６に示すように、広帯域入力スペクトルをマイクロリング共振器６の入力ポート３に注入した後、リング６の共振波長のみが取出ポート１から抽出される。これは、共振波長の光の成分が、構成的干渉で閉じたリングの中に伝播するものであるためである。

逆に、入力スペクトルの他の非共振波長はすべてＢＰＦ共振器フィルタの透過ポート２を透過する。

このように、マイクロリング共振器フィルタＢＰＦの取出ポート１と透過口２から出る２つのスペクトルは互いに相補的であり、共振器リングは取出ポート１に対してバンドパスフィルタとして機能する。

マイクロリング共振器の共振波長は、材料の屈折率およびデバイスの形状（導波路寸法およびリング直径）に依存し、共振波長は、光ガイドの屈折率の小さな修正、例えば局所マイクロヒータ９（例えば図７に示す）に基づく熱調整によって、制御された方法で、すなわちチューニングで、変化させることが可能である。

光バンドパスフィルタＢＰＦの取出ポート１が、測定すべき物理パラメータの変動によるＦＢＧセンサの動作波長のシフトΔλを、集積光検出器またはフォトダイオードによって検出されるパワー変動（フォトダイオードの上流における光パワーの変動、図７参照）に変換することは注目に値する。光バンドパスフィルタＢＰＦの送信ポート２からは、取出ポート１から出た信号に対して相補的なスペクトルを持つ回帰反射信号が出力される。

ＦＢＧセンサの光バンドの幅がフィルタの帯域幅よりも大きい（典型的には、はるかに大きい）ため、送信ポート２の出力における電力は、ＦＢＧセンサのスペクトルの総電力にほぼ等しい（言い換えれば、取出ポート１でフィルタされ抽出される部分は総電力に関して無視できる）。

したがって、光バンドパスフィルタの両ポート（取り出しと送信）での二重検出を考慮した差動検出により、スプリアスファイバ損失やレーザなどの光源のパワー変動に影響されない測定が可能となる。

実施形態（例えば図７に示す）によれば、光学マイクロリング共振器６は、シリコン（マイクロリング共振器が集積されている）の熱光学効果によって波長を調整することができる。つまり、電圧または電力による指令信号を印加することにより、波長フィルタの伝達関数（すなわち、図８Ａに描かれた「ドロップ」ポートのスペクトル）を移動させることができる。

いくつかの典型的な実装例によれば、半径十数μｍを有するマイクロリング共振器フィルタ上で、数十ｍＷの熱パワーが散逸する、数ボルトのオーダーの信号の適用は、５～８ｎｍの間のスペクトルシフトを引き起こすことが可能である。

図８Ａに示す例では、マイクロリング共振器フィルタの取出ポートのスペクトルは、１５４０ｎｍから１５６５ｎｍの間の波長範囲に示されている。共振フィルタであるため、スペクトルは周期的であり、決定された自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）を持ち、図８の例では、１０ｎｍに等しくなっている。光マイクロリング共振器フィルタは、ＦＳＲパラメータがＦＢＧセンサの動作波長の最大シフト量Δλより大きくなるように設計される。

図８Ｂに示す例では、１５４０ｎｍから１５６５ｎｍの間の同じ範囲の波長で、マイクロリング共振器フィルタの送信ポートのスペクトルを示す。この場合も共振フィルタであるため、スペクトルは周期的であり、ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）が決定され、図８Ｂの例では、これも１０ｎｍに等しくなっている。既に上に開示したように、抽出スペクトル（図８Ａ）と透過スペクトル（図８Ｂ）は互いに相補的である。

図９は、光ファイバセンサＦＢＧの反射スペクトルと、光バンドパスフィルタＢＰＦの送信ポート２のスペクトルの一例を示す図である。

図１０および図１１は、光ファイバセンサＦＢＧで反射された光スペクトルを入力に入射した場合、光フィルタの第１の取出ポート１および第２の透過口２からそれぞれ出てくるスペクトルを示す図である。

図１２は、図１０および図１１のスペクトルの波長λｉ付近の詳細を拡大したものである。

構造的な観点から、マイクロリング共振器はコンパクトで柔軟なデバイスであり、シリコン（Ｓｉ）またはＩｎＰ上のフォトニクスなど、異なる技術プラットフォーム上の光集積回路ＰＩＣに統合することができ、さらに、高速広帯域応答を提供できる統合光検出器を同じプラットフォーム上で得ることができる。

既に述べたように、いくつかの実施形態において、光サーキュレータ５及び／又は広帯域光放射源Ｓもまた、同じプラットフォーム上に統合することができる。

ファイバブラッググレーティング技術における前述の１つ以上の光ファイバセンサ（以下、「ＦＢＧ」センサとも定義する）を参照すると、ＦＢＧセンサが、例えば、歪みや温度などの様々な物理パラメータを測定するための高感度で汎用性の高い光学デバイスであることに留意することが可能である。ＦＢＧセンサは、光ファイバの「コア」に内接する屈折率を空間的に周期的に変調させることで得られる、最も単純な形態のセンサである。

ＦＢＧセンサは、λＢ＝２ｎｅｆｆΛ（ｎｅｆｆは光ファイバの基本モードの実効屈折率、Λはグレーティングの空間ピッチ（周期性））で定義される、いわゆる「ブラッグ波長」λＢで入射した光を反射する共振状態の存在を利用する。

ＦＢＧセンサの動作原理は、歪みや温度などの外的影響によって有効屈折率やグレーティングピッチが変化すると、動作波長（ブラッグ波長）のシフト量Δλ_Ｂが変化する性質に基づいており、数式１から導き出すことができる。

ここで、Δλ_Ｂ＝λ―λ_Ｂは基準ブラッグ波長λ_Ｂ に対するブラッグ波長の変化、ｋはスケールファクタ、α_Ｔ は熱光学係数である。ブラッグ波長シフトは縦ひずみεに線形依存し、感度は約 １．０ に等しい値である。２ｐｍ／με、温度変化は １５５０ ｎｍ の範囲のシリコンファイバで約１１ｐｍ／℃ に等しい感度を持つ。このような依存関係は、歪みと温度変化の範囲において、特に大きく、考慮される特定のタイプのＦＢＧセンサに依存する非線形の特徴を有することができる。

ＦＢＧセンサは「パッシブ」センサであり、電力を供給する必要はないが、照明によって、つまり、センサ内のグレーティングが得られる光ファイバセクションに、適切な波長（例えば、ブラッグ波長）で、光活性化放射を送ることによって、活性化される。これに応答して、ＦＢＧセンサは、入射放射線だけでなく、グレーティング自体が受けるひずみや温度条件にも依存する光（すなわち、フォトニック）信号を反射または伝送する。以下に例示する本方法の様々な実施形態において、そのような光信号は、送信される光信号（又は光スペクトル）又は反射される光信号（又は光スペクトル）であることができる。

システム１０の特定の実施形態によれば、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサは、線形形状を有する反射スペクトルを有するファイバブラッググレーティング型の光ファイバセンサとすることができる。

この実施形態は、線形反射フィルタとしてのＦＢＧセンサの応答の高度な線形形状を利用し、歪みまたは温度測定のための高められた動的尋問性能および広いダイナミックレンジを保証するものである。線形応答を有するＦＢＧセンサの使用はまた、インテロゲータの較正を単純化する。

システム１０の実施形態によれば、前述の第１の光電子レシーバＰＤ１は、第１のフォトダイオードからなり（又は構成され）、前述の第２の光電子レシーバＰＤＴは、第２のフォトダイオードからなる（又は構成される）。

前記第１及び第２のフォトダイオードは、例えば、それ自体既知のタイプの半導体フォトダイオードであり、考えられる波長での光信号を検出し、電気信号に変換するように設計されている。

図１に示す実施形態によれば、システム１０は、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの１つの光ファイバセンサのみを問い合わせるように構成されており、ＦＢＧセンサの反射スペクトルＯＲに作用している。

図２に示す別の実施形態によれば、システム１０は、ＦＢＧセンサの送信スペクトルＯＴに作用する、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの１つの光ファイバセンサのみを問い合わせるように構成されている。

図３に示す別の実施形態によれば、システムは、それぞれがそれぞれの公称動作波長λ１～λｎによって特徴付けられる、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１～ＦＢＧｎタイプの複数のカスケード式光ファイバセンサと、複数のカスケード式チューナブル光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎを有する（すなわち、フィルタの送信ポートが、連続的に設けられた次の入力ポートに接続されている。）複数の波長可変光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎは、それぞれが、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１～ＦＢＧｎタイプの光ファイバセンサの公称動作波長λ１～λｎのそれぞれの１つに対応するそれぞれの波長周りで調整可能である。

システム１０は、複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎを受信し、かかる複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎをそれぞれの複数の第１電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎに変換するように構成された複数の光電子受信機（ＰＤ１～ＰＤｎ）、および第２光バンドパスフィルタのカスケードの最後の光バンドパスフィルタＢＰＦの第２送信ポート２に動作的に接続されて第２光信号Ｌ２を受信して、それをそれぞれの第２電気信号Ｅ２に変換する第２光電子受信機ＰＤＴをさらに具備している。

この場合、電子処理手段４は、検出された複数の第１電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎと第２電気信号Ｅ２とに基づいて、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧ１～ＦＢＧｎの各光ファイバセンサで反射または透過したスペクトルの各々の公称動作波長に対する波長シフトΔLを決定するように構成される。

このような実施形態では、i番目のＢＰＦリング共振器フィルタは、ｉ番目のＦＢＧｉセンサを問い合せるためのある波長λｉで同調され、各単一のＢＰＦｉバンドパスフィルタは異なる波長λｉで同調され、Ｎ個の光検出器による信号の複合取得は、異なるＮ個のＦＢＧセンサそれぞれの波長ピークの測定値を提供する。

別の実施形態（図４に示す）によれば、システム１０は、広範な波長に沿って動作し、問い合わせるのに適したファイバブラッググレーティングＦＢＧタイプの少なくとも１つの光ファイバセンサから構成される。

この場合、システム１０は、カスケード接続された複数の調整可能な光バンドパスフィルタＢＰＦ１～ＢＰＦｎをさらに備え、各々は、センサによって透過または反射される前述の光スペクトルの広い波長範囲に属する、一定のままであるそれぞれの動作波長λ１～λｎで調整可能になっている。

システムは、複数の第１光信号Ｌ１１～Ｌ１ｎをそれぞれの複数の第１電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎに受信するように構成された複数の第１光電子受信機ＰＤ１～ＰＤｎと、光バンドパスフィルタのカスケードの最後の光バンドパスフィルタＢＰＦの第２送信ポート２に作動的に接続され、第２光信号Ｌ２を受信してそれぞれの第２電気信号Ｅ２に転換する第２光電子受信機ＰＤＴをさらに備えている。

この場合、電子処理手段４は、検出された複数の第１の電気信号Ｅ１１～Ｅ１ｎと、検出された第２の電気信号Ｅ２とに基づいて、前記広い波長範囲における、ＦＢＧセンサの反射波長または透過波長のピークを決定するように構成される。

このような実施形態では、１つのＦＢＧセンサが、極端な環境条件（例えば、熱暴走）により、波長ピークに大きな変動が生じている場合に、問い合わせを行うことが可能である。リング共振器のＮ個の取出ポートにおけるＮ個の光検出器による複合的な取得は、例えば、温度または歪みの大きな変化による波長変動の広い範囲に沿ったピーク波長の測定を提供する。

実施形態によれば、複数の光フィルタがある場合を参照して、ＣＷＤＭ（Ｃｏａｒｓｅ ＷＤＭ）デマルチプレクサが、異なる光フィルタを（カスケードに配置する代わりに）供給するために用いられ、有利には、光路上の損失を低減することができる。有用には、ＣＷＤＭデマルチプレクサのｉ番目のチャネルは、ｉ番目の光ファイバセンサＦＢＧiのブラッグ波長λｉが対応するｉ番目のチャネルの光帯域内で可変であることを照会するために使用されることが可能である。

好ましい実施オプションによれば、第１の電気信号Ｅ１iの各々（グループＥ１１～Ｅ１ｎに属する）は、それぞれの光電子受信機Ｐｄｉ（光電子受信機ＰＤ１～ＰＤｎのグループに属する）に入射する光パワーに比例する、電気電圧を代表し、したがって、それぞれの光ファイバセンサＦＢＧi（センサＦＢＧ１～ＦＢＧｎのグループに属する）によって反射または送信されるスペクトルのそれぞれの波長シフトΔｉに相関（例えば比例）している。

なお、複数の光バンドパスフィルタを含む実施形態では、当該光バンドパスフィルタの各々は、固定フィルタとして用いられ、チューナブルフィルタとしては用いられない（チューニングは初期設定時のみ行われ、動作時には行われない）。

さらに、そのような実施形態では、自由スペクトル範囲は、光学バンドパスフィルタの各々に許容されるチューニングエクスカーションの総和よりも大きくなければならない。この目的のために、リングの半径Ｒは、設計中に、そのような半径Ｒを自由スペクトル範囲ＦＳＲに結合する以下の関係を考慮して定義することができる。

ここで、λ_ｒｅｓは ＦＢＧセンサのブラッグ波長、ｎ_ｇ は伝搬導波路の群指数である。

さらなる実施形態（図５に示す）によれば、システム１０は、調整可能な光フィルタＢＰＦの上流に配置された光バンドスプリッタＤと、第３の光電子受信機ＰＤＤとをさらに備え、光バンドスプリッタＤは、全光パワーを分割してその一部を第３の光電子受信機ＰＤＤに送るように構成され、第３の光電子受信機ＰＤＤは、さらなる補償を支えるように適応した第３の電気信号Ｅ３を得るように構成される。

図１～５に示す実施形態によれば、システム１０は、広帯域光放射源Ｓに接続された第１のポートと、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの光ファイバセンサを含む光ファイバＦに接続された第２のポートと、少なくとも一つの光バンドパスフィルタＢＰＦに接続された第３のポートとを有する光サーキュレータ５をさらに備えている。

光サーキュレータ５は、第１のポートによって受信された広帯域光放射Sを、第２のポートを介して、光ファイバセンサＦＢＧを含む光ファイバＦに伝送するように構成され、それはさらに、第２のポートによって受信された、ファイバブラッググレーティング型のＦＢＧの光ファイバセンサによる反射スペクトルＯＲを、第３のポートを通じて、少なくとも１つの光バンドパスフィルタＢＰＦに伝送するように構成される。

１つの実施形態によれば、光サーキュレータ５は、光バンドパスフィルタＢＰＦと第１ＰＤ１及び第２光電子受信器ＰＤＴが統合されたフォトニック集積回路ＰＩＣの外部のコンポーネントである。

別の実施形態によれば、光サーキュレータ５は、光バンドパスフィルタＢＰＦ、第１のＰＤ１及び第２の光電子受信器ＰＤＴが集積されたフォトニック集積回路ＰＩＣに集積される。この目的のために、それ自体既知の適切な集積技術を使用することができ、例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎ－Ｏｎ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ＳＯＩ技術プラットフォーム上の磁気光学材料および接合技術に基づいて（例えば、科学論文「Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＴＥ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｓｏｌａｔｏｒｓ ａｎｄ Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ＣＥ： ＹＩＧボンディング」－Ｐ． Ｐｉｎｔｕｓら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖｏｌ．３７， Ｎｏ．５， Ｍａｒｃｈ １， ２０１９）に示されている。

システム１０の実施形態によれば、ファイバブラッググレーティング型ＦＢＧの少なくとも１つの光ファイバセンサの各センサは、センサがある位置に作用する歪みを検出するように構成されている。

システムのいくつかの重要な使用例によれば、ファイバブラッググレーティングＦＢＧタイプの光ファイバセンサは、ブレーキパッド内で作用するように構成されるか、ブレーキキャリパに組み込まれるか、または結合されるか、あるいはブレーキキャリパ支持体とブレーキキャリパとの間に配置されるように適合されたワッシャデバイスに組み込まれるように構成されている。この場合、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ型の少なくとも１つの光ファイバセンサによって検出される少なくとも１つの歪みは、ブレーキキャリパに作用する締め付け力および／またはブレーキトルクを代表するものである。

実施形態によれば、電子処理手段４は、ソフトウェアプログラムを記憶し実行するように適合された、それ自体既知のタイプの少なくとも１つの電子プロセッサまたはマイクロプロセッサ４０からなる。

異なる実施形態によれば（図１～５に示すように）、システム１０は、例えば、ＡＤＣアナログ-デジタル変換器、トランスインピーダンス増幅器４１、電気信号を調整するためのＡＳＩＣ４２デバイス、および適切な光接続（図１～５に連続線で示す）および電気接続（図１～５に点線で示す）といったそれ自体既知のさらなる電子システムで構成することが可能である。

他の可能な実施形態によれば、機能ブロック４２は、アナログ信号を調整する（すなわち、変換され増幅された信号の適応）ためのブロックとして意図されており、機能ブロック４０は、デジタル信号変換および処理ブロック４０であり、出力で適切なインターフェース／バス上の処理されたデータを提供する。

実施形態によれば、機能ブロック４０と、少なくとも部分的に、機能ブロック４２は、例えばＡＳＩＣまたはＦＰＧＡタイプの単一の集積回路によって得ることができる。

光バンドパスフィルタの取出ポート１で検出されるパワーとＦＢＧセンサの波長シフトΔλとの間の関係を参照して、異なる実験的または分析的アプローチを使用することができる。

例えば、特性評価中に実施された測定に基づいて、測定された電圧値とＦＢＧセンサのピーク波長のシフト値との関係を確立するテーブル（例えば、ルックアップテーブル）を電子処理手段（例えば、変換・処理ブロック４０）に格納することができる。

別の実施例によれば、以下のような簡略化された解析的関係が考慮され得る。

光検出器ＳＯＰＴ（λ）によって見られる光スペクトルは、定数Ｃを介して、ＦＢＧセンサとマイクロリング共振器ＭＲＲ（取出ポートにおいて）のスペクトルの積に比例する。

測定される光パワーは波長の積分であり、λ_ＦＢＧ に依存する。

光バンドパスフィルタの送信ポートで光信号を検出することによって可能になるパワー補償に関しては、例えば、送信ポートで検出されたパワーに対する取出ポートで検出されたパワーの正規化によって実施することができる。

別の実施形態によれば、取出ポートで検出されたパワーと送信ポートで検出されたパワーとの和に対して、取出ポートで検出されたパワーと送信ポートで検出されたパワーとの差を正規化することが可能である。

実施形態によれば、本発明による方法およびシステムは、チップの温度の能動的制御および相対的な電子補償を含んでおり、例えば、熱エクスカーションの上昇した環境において、広い温度範囲でのその動作を可能にするようにする。

注目されるように、本発明の目的は、その機能的および構造的特徴により、上記に開示された方法およびシステムによって完全に達成される。

実際、従来技術を説明する部分で言及した技術的問題を参照すると、本発明によるシステムは、本質的な構成要素が（例えば、ＰＩＣ技術における光集積回路において）集積された、単純かつコンパクトなシステムである。

この集積は、シリコン技術によって実施することができ、特に、本発明によるシステムは、同じプロセスを用いて製造されるハイブリッドチップにおける光回路と電子回路の両方の集積に適している。

さらに、所望により、上述の技術的解決策は、光フィルタ及び光検出器が集積された同一の集積回路に広帯域光源及び／又は光サーキュレータを集積することも可能にし、顕著な設計の柔軟性を提供するものである。

さらに、本発明のシステムおよび方法は、ＦＢＧセンサによって透過または反射されたスペクトルの一部を取る光バンドパスフィルタの波長を一定に保つ（これは、初期設定ステップにおいてのみ調整される）ことによって機能する。このようなスペクトルは、測定対象の変数に関連する影響によって移動するため、マイクロリング光学フィルタによる一定の波長サンプリングは、検出パワーの変動という形でその変動を記録する。

このため、動的性能は、光学バンドパスフィルタの調整時間に依存せず、光検出ブロックの速度のみに依存し、したがって、先に述べた既知の解決策に関して、より迅速な動的応答を提供する。

さらに、本発明によるシステム及び方法は、取出ポート及び送信ポートの両方における光パワーの同時検出を利用し、光照明パワーにおけるスプリアス損失及び／又は変動に関して改善された耐性を有する。

また、請求された解決策は、動作波長の周りのＦＢＧ光ファイバセンサの送信又は反射スペクトルの狭帯域光フィルタリングを含むことに留意されたい（例えば、ファブリペローフィルタに基づく解決策を使用して得られるものとは異なり、その帯域幅は、問い合わせられるＦＢＧセンサの光信号のそれと比較され得る）。問い合わせられたＦＢＧセンサによって反射されたスペクトルの帯域幅が、本ソリューションで使用される光学フィルタの共振スペクトルの線幅よりも大きい（特に、マイクロリング光共振器フィルタの使用を含む実施形態においてはるかに大きい）という事実は、フィルタの送信ポートから出るスペクトルをできるだけ乱さない可能性や、スペクトル動的分解能の点でインタロゲータの性能を改善するために、光学フィルタの共振スペクトルの「フィネス」を重要な設計パラメータとして選択できる可能性を含む、様々な利点を提供する。

上述した方法及びシステムは、さらに、広い受信帯域で応答を得ることを可能にする。実際、この帯域は、使用されるフォトダイオードの受信帯域に依存し、すなわち、非常に広い帯域に作用することができる部品に依存する（例えば、ＰＩＮタイプの集積フォトダイオードが知られており、吸収材料として、ＭＨｚから最大４０ＧＨｚまでの帯域を有するゲルマニウムが使用される。本明細書で検討する用途では、数百ＫＨｚ以下の帯域の現象を観察することが必要であり、これは本発明によるシステムによって容易に保証される）。

本発明による方法およびシステムの他の利点は、ＰＩＣ上の集積デバイスの低消費電力、ＰＩＣ光学チップおよびＥＩＣ電子チップの製造のためのＣＭＯＳ製造プロセスとの互換性、チップの温度のアクティブ制御および高熱偏差環境での動作のための電子補償によって得られる広い温度範囲に沿って動作する能力である。

偶発的かつ特定のニーズを満たすために、当業者は、以下の請求項の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態に対していくつかの変更および適応を行い、機能的に同等である他の要素に置き換えることが可能である。可能な実施形態に属するものとして説明された各特徴は、説明された他の実施形態とは無関係に得ることができる。

Claims (22)

1. ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサに問い合わせるための方法であって、
   広帯域励起光放射（ＯＡ）で前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の前記少なくとも１つの光ファイバセンサを照明するステップと、
   前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバによって送信（ＯＴ）された光スペクトル又は反射（ＯＲ）された光スペクトルを、互いに相補的である第１の取出ポート（１）および第２の送信ポート（２）を有する少なくとも１つの調整可能光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に送るステップと
   前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ファイバブラッググレーティングの公称動作波長に応じて、一定の動作波長（λｉ）で前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を調整するステップと、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の第１の取出ポート（１）から出る少なくとも１つの第１の光信号（ＬＩ）を検出するステップであって、前記第１の光信号（ＬＩ）は、前記光フィルタ（ＢＰＦ）の前記一定の動作波長（λｉ）周辺の前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ファイバブラッググレーティングの透過スペクトルまたは反射スペクトル（ＯＴ、ＯＲ）の狭帯域光フィルタリングであるステップと 、
   第１の光電子受信機（ＰＤ１）により、前記第１の光信号（ＬＩ）を、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）のブラッググレーティングによって反射されたスペクトルまたは透過されたスペクトル（ＯＴ、ＯＲ）の前記公称動作波長（λｉ）に対する波長シフト（Δλ）を表す第１の電気信号（Ｅ１）へ変換するステップと、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第２の送信ポート（２）から出る第２の光信号（Ｌ２）を検出するステップであって、前記第２の光信号（Ｌ２）は前記第１の光信号（ＬＩ）に対してスペクトル的に相補的である、ステップと、
   第２の光電子受信機（ＰＤＴ）により、前記第２の光信号（Ｌ２）を第２の電気信号（Ｅ２）に変換するステップであって、前記第２の電気信号（Ｅ２）は基準光パワーを表し、前記基準光パワーは、フィルタリング波長に実質的に依存せず、広帯域励起光放射のパワーおよび光路全体の損失に対する依存性を有し、前記依存性は前記第１の光信号によって受ける依存性に等しい、ステップと、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第１の取出ポート（１）から出る光信号（ＬＩ）に由来する、検出された第１の電気信号（Ｅ１）に基づいて、また、前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第２の送信ポート（２）から出力される前記第２の光信号（Ｌ２）に由来する、検出された基準光パワーを表す第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ブラッググレーティングによって反射されたスペクトルまたは透過したスペクトル（ＯＲ、ＯＴ）の、公称動作波長（λｉ）に対する波長シフト（Δλ）を決定するステップであって、前記第１の電気信号の検出が、広帯域励起光放射のパワーの変動および光路損失の変動に関して補償されるステップとを含み、
   前記ブラッググレーティングによって反射されたスペクトルまたは前記ブラッググレーティングを透過したスペクトル（ＯＲ、ＯＴ）の前記決定された波長シフト（Δλ）は、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）によって測定された物理的大きさを表し、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）と前記第１の光電子受信機（ＰＤ１）と前記第２の光電子受信機（ＰＤＴ）が、フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積されている、方法。
2. 前記波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）が、前記第１取出ポート（１）及び前記第２送信ポート（２）とは異なる第３の入力ポート（３）を備え、
   前記送るステップが、前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の前記少なくとも一つの光ファイバセンサによって送信された（ＯＴ）又は反射された（ＯＲ）光スペクトルを前記波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第３入力ポートに送る、請求項１の方法。
3. 前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）は、光マイクロリング共振器フィルタである、請求項１または２の方法。
4. 前記調整するステップは、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ファイバブラッググレーティングの前記公称反射又は透過スペクトルの線形領域又はほぼ線形な領域に位置する一定の動作波長で前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を調整することを含み、
   前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の前記光ファイバセンサの反射スペクトル又は透過スペクトルの波長のシフト又は変動が、前記第１の光信号（ＬＩ）のパワー又は強度の線形又はほぼ線形な変動に相当する、請求項１から３のいずれかの方法。
5. カスケード接続された前記ファイバブラッググレーティング型の複数の光ファイバセンサ（ＦＢＧ１－ＦＢＧｎ）に問い合わせるように構成されており、
   前記複数の光ファイバセンサはそれぞれの公称動作波長（λ１－λｎ）によって特徴付けられる方法であって、
   前記送るステップは、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）のカスケード接続された前記光ファイバセンサから全透過光スペクトル（ＯＴ）または全反射光スペクトル（ＯＲ）を、カスケード接続された調整可能な光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１～ＢＰＦｎ）に送ることを含み、
   前記調整するステップは、前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１－ＢＰＦｎ）のそれぞれを、前記ファイバブラッググレーチング型の光ファイバセンサ（ＦＢＧ１－ＦＢＧｎ）の前記交渉動作波長の一つにそれぞれ対応するそれぞれの波長（λ１－λｎ）付近に調整することを含み、
   前記第１の光信号を検出するステップは、前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１～ＢＰＦｎ）のそれぞれの第１の取出ポートから出る複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）を、一定に保たれたそれぞれの動作波長で、それぞれ検出することを含み、
   前記変換するステップは、複数の第１フォトダイオード（ＰＤ１～ＰＤｎ）により、前記複数の第１光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）を複数の第１電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）にそれぞれ変換することを含み、
   第２の光信号（Ｌ２）を検出するステップは、第２の光電子受信機（ＰＤＴ）によって、カスケード接続された光バンドパスフィルタの最後の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｎ）の第２の送信ポートから出る光信号を検出し、前記第２の光信号（Ｌ２）をそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換することを含み、
   - 前記決定するステップは、検出された複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）および検出された第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ１～ＦＢＧｎ）の光ファイバセンサのそれぞれによって反射または透過したスペクトルのそれぞれの、公称動作波長に対する波長シフト（Δλｉ）を求めることを含む、請求項１から４のいずれかの方法。
6. 前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の１つの光ファイバセンサのみを広い波長範囲で問い合わせるように構成されており、
   前記送るステップは、前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサによって、透過（ＯＴ）または反射（ＯＲ）した光スペクトルを、カスケード接続された調整可能な光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１～ＢＰＦｎ）に送ることを含み、
   前記調整するステップは、前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１～ＢＰＦｎ）のそれぞれを、前記センサによって透過または反射される前記光スペクトルの広い波長範囲に属する、一定に保たれるそれぞれの動作波長（λ１～λｎ）で調整することを含み、
   前記少なくとも１つの第１光信号を検出するステップは、前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１～ＢＰＦｎ）の各々の前記第１取出ポートから出る複数の第１光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）を検出することを含み、
   前記少なくとも第１の光信号を変換するステップは、複数の第１のフォトダイオード（ＰＤ１～ＰＤｎ）により、前記複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）をそれぞれ複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）に変換することを含み、
   前記第２の光信号を検出するステップ（Ｌ２）は、カスケード接続された光バンドパスフィルタの最後の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｎ）の第２の送信ポートから出る光信号を検出することを含み、
   前記第２の光信号（Ｌ２）を変換するステップは、第２の光電子受信機（ＰＤ２）により、前記第２の光信号をそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換することを含み、
   - 前記決定するステップは、検出された複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）、および検出された第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記広帯域波長範囲内で、前記ＦＢＧセンサの反射波長または透過波長のピークを決定することを含む、請求項１～４のいずれかの方法。
7. 前記搬送ステップの前に、光スプリッタ（Ｄ）によって、全光パワーを分割し、その一部を第３の光電子受信機（ＰＤＤ）に送り、さらなる補償をサポートするように適合された第３の電気信号（Ｅ３）を得るステップをさらに備える、請求項１から６のいずれかの方法。
8. 前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサに問い合わせるためのシステム（１０）であって、
   前記システム（１０）は、
   前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサと、
   広帯域励起光放射（ＯＡ）で前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサを照明するように構成された、広帯域光放射源（Ｓ）と、
   互いに相補的である第１の取出ポート（１）および第２の送信ポート（２）を有し、前記第１の取出ポート（１）および前記第２の送信ポート（２）とは異なる入力ポート（３）をさらに有し、前記センサによって送信（ＯＴ）または反射（ＯＲ）された光スペクトルを受信するために、前記ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）型の前記少なくとも一つの光ファイバのセンサに動作的に接続されている少なくとも一つの調整可能な光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）とを含み、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）が、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）のファイバブラッググレーティングの公称動作波長に応じて、一定の動作波長（λｉ）で、波長範囲を調整可能で、
   前記システム（１０）はまた、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第１の取出ポート（１）に動作的に接続されて、それぞれの第１の光信号（ＬＩ）を受信し、前記第１の光信号（ＬＩ）をそれぞれの第１の電気信号（Ｅ１）に変換するように構成された第１の光電子受信器（ＰＤ１）であって、前記第１の光信号（ＬＩ）が、前記光学フィルタの一定の動作波長における前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ファイバブラッググレーチングの透過（ＯＴ）または反射（ＯＲ）スペクトルの狭帯域光フィルタリングである、光電子受信器（ＰＤ１）と、
   第２の光信号（Ｌ２）を受信するために光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の前記第２の送信ポート（２）に動作可能に接続され、フィルタリング波長に実質的に依存せず、広帯域励起光放射のパワーおよび光路全体の損失に対する依存性が、第１の光信号によって受ける依存性に等しい基準電力値を得るように、前記第２の光信号（Ｌ２）をそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換するように構成された、第２の光電子（ＰＤＴ）レシーバと、
   前記第１の光電子受信機（ＰＤ１）および前記第２の光電子受信機（ＰＤＴ）に動作可能に接続され、前記第１の光信号（Ｌ１）に由来する、検出された第１の電気信号（Ｅ１）に基づいて、また、前記第２の光信号に由来し、検出された基準光パワーを表す前記第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）の前記ブラッググレーティングによって反射（ＯＲ）または透過（ＯＴ）されるスペクトルの、公称動作波長に対する波長シフト（Δλ）を決定するように構成されている電子処理手段（４）であって、前記第１の電気信号の検出が、広帯域励起光放射パワーの変動および光路損失の変動に関して補償される、電子処理手段（４）を含み、
   決定された前記ブラッググレーティングによって反射または透過されたスペクトルの前記波長シフト（Δλ）が、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）によって測定された物理的な大きさを表し、
   前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）と前記第１の光電子受信機（ＰＤ１）と前記第２の光電子受信機（ＰＤＴ）が、フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積されている、ことを特徴とする、システム（１０）。
9. 前記光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）は、光マイクロリング共振器フィルタである請求項８のシステム（１０）。
10. 前記光マイクロリング共振器フィルタが、１つの光リングからなるシングルリングタイプである、請求項９のシステム（１０）。
11. 前記光学マイクロリング共振器フィルタが、２つの光学リングからなるダブルリングタイプである、請求項９のシステム（１０）。
12. 前記広帯域光放射源（Ｓ）は、前記フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に集積されている、請求項８～１１のいずれかのシステム（１０）。
13. 前記少なくとも１つの光ファイバセンサは、線形形状の反射スペクトルを有するファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサである、請求項８～１２のいずれかのシステム（１０）。
14. それぞれが公称動作波長（λ１－λｎ）により特徴付けられる、カスケード接続されたファイバブラッググレーチング型（ＦＢＧ１－ＦＢＧｎ）の複数の光ファイバセンサと、
    カスケード接続された複数の波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１－ＢＰＦｎ）であって、それぞれが、前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサの公称動作波長のそれぞれの１つに対応するそれぞれの波長（λ１－λｎ）付近に調整可能である、複数の波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ２）と、
    複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）を受信し、前記複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）をそれぞれの複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）に変換するように構成された、複数の第１の光電子（ＰＤ１～ＰＤｎ）受信器と、
    カスケード接続された前記光バンドパスフィルタの最後の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｎ）の第２の送信ポート（２）に動作的に接続され、前記第２の光信号（Ｌ２）を受信して第２の電気信号（Ｅ２）に変換する第２の光電子受信器（ＰＤＴ）とを備え、
    前記電子処理手段（４）は、検出された複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）、および第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ１～ＦＢＧｎ）の光ファイバセンサのそれぞれによって反射または透過されたスペクトルのそれぞれの、公称動作波長に対する波長シフト（Δλ）を決定するように構成されている、請求項８～１２のいずれかのシステム（１０）。
15. 広帯域の波長で動作し問い合わせが可能なファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサと、
    カスケード接続された複数の波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１－ＢＰＦｎ）であって、それぞれが、前記センサによって透過または反射される前記光スペクトルの広い波長範囲に属する、一定のままであるそれぞれの動作波長（λ１－λｎ）において調整可能である、複数の波長可変光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ２）と、
    複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）をそれぞれの複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）に変換するように構成された複数の第１の光電子受信機（ＰＤ１～ＰＤｎ）と、
    第２の光電子受信機（ＰＤＴ）であって、カスケード接続された光バンドパスフィルタの最後の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｎ）の第２の送信ポート（２）に動作可能に接続され、第２の光信号（Ｌ２）を受信し、それをそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換する、第２の光電子受信機（ＰＤＴ）とを含み、
    前記電子処理手段（４）は、検出された複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）、および検出された第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記広い波長範囲における、前記ＦＢＧセンサの反射波長または透過波長のピークを決定するように構成された、請求項１２又は１３のいずれかのシステム（１０）。
16. 前記波長可変光フィルタ（ＢＰＦ）の上流に配置された光帯域分割器（Ｄ）と、第３の光電子受信器（ＰＤＤ）とをさらに備え、
    前記光帯域分割器（Ｄ）は、全光パワーを分割してその一部を前記第３の光電子受信器（ＰＤＤ）に送るように構成され、
    前記第３の光電子受信器（ＰＤＤ）は、さらなる補償をサポートするために適合した第３の電気信号（Ｅ３）を得るために構成された、請求項８から１５のいずれかのシステム（１０）。
17. 前記第１の光電子受信機（ＰＤ１）および／または前記第２の光電子受信機（ＰＤＴ）および／または前記第３の光電子受信機（ＰＤＤ）の各々は、考慮される波長での光信号を検出し電気信号に変換するように構成された少なくとも一つのそれぞれの半導体フォトダイオードを備える、請求項８から１６のいずれかのシステム（１０）。
18. 前記広帯域光放射源（Ｓ）に接続された第１のポートと、ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサを含む光ファイバ（Ｆ）に接続された第２のポートと、少なくとも１つの光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に接続された第３のポートとを有する光サーキュレータ（５）をさらに備え、
    前記光サーキュレータ（５）は、前記第１のポートから受信した広帯域光放射（ＯＡ）を、前記第２のポートを介して、前記光ファイバセンサ（ＦＢＧ）を含む光ファイバ（Ｆ）に送信するように構成され、さらに、第２のポートから受信した、ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサによって反射されたスペクトルを、第３のポートを介して、少なくとも一つの光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）へ送信するように構成されている、請求項８から１７のいずれかのシステム（１０）。
19. 前記光サーキュレータ（５）は、前記フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に統合されている、請求項１８のシステム（１０）。
20. カスケード接続されたファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ１－ＦＢＧｎ）の複数の光ファイバセンサであって、それぞれがそれぞれの公称動作波長（λ１－λｎ）により特徴付けられる、複数の光ファイバセンサと、
    前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ１－ＦＢＧｎ）の複数の光ファイバセンサによって送信または反射されたスペクトルを分波し、それぞれのｉ番目の出力ポートに異なる波長（λｉ）の光信号を提供するように構成された粗ＷＤＭ波長分割デマルチプレクサと、
    それぞれが前記粗ＷＤＭ波長分割デマルチプレクサの出力に接続され、それぞれの波長（λｉ）でそれぞれの光信号を受信し、それぞれが前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサの公称動作波長のそれぞれの１つに対応する前記それぞれの波長（λｉ）付近に調整可能な複数の調整可能光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１－ＢＰＦｎ）と、
    複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）を受信し、前記複数の第１の光信号（Ｌ１１～Ｌ１ｎ）をそれぞれの複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）に変換するように構成された、複数の第１の光電子（ＰＤ１～ＰＤｎ）受信器と、
    前記粗ＷＤＭ波長分割多重化装置のそれぞれのｉ番目の出力に接続されたそれぞれのi番目の光バンドパスフィルタ（ＢＰＦｉ）の第２の送信ポート（２）にそれぞれ動作的に接続され、それぞれの第２の光信号（Ｌ２）を受信してそれぞれの第２の電気信号（Ｅ２）に変換する複数の第２の光電子受信器（ＰＤＴ）とを備え、
    前記電子処理手段（４）は、検出された複数の第１の電気信号（Ｅ１１～Ｅ１ｎ）および第２の電気信号（Ｅ２）に基づいて、前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ１～ＦＢＧｎ）の光ファイバセンサのそれぞれによって反射または透過されたスペクトルのそれぞれの、公称動作波長に対する波長シフト（Δλ）を決定するように構成された、請求項８から１２のいずれかのシステム（１０）。
21. 前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサの各々は、センサがある位置に作用する汚れを検出するように構成されている、請求項８から２０のいずれかのシステム（１０）。
22. 前記ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の光ファイバセンサが、ブレーキパッド内で動作するように構成されているか、ブレーキキャリパに組み込まれているか、ブレーキキャリパと結合されているか、ブレーキキャリパ支持体とブレーキキャリパとの間に配置されるように適合されたワッシャ装置に組み込まれており、ファイバブラッググレーティング型（ＦＢＧ）の少なくとも１つの光ファイバセンサによって検出された少なくとも１つの歪みがブレーキキャリパに働く締付力および／または制動トルクを代表している、請求項２１のシステム（１０）。

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