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Fast distributed optical fiber sensor using multiple wavelength-swept sources

Research Project

Project/Area Number 15K06130
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Wada Atsushi  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (40434021)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords光ファイバ / センシング / 分布測定 / 干渉計測
Outline of Final Research Achievements

By using the optical frequency reflectometry method and modulated laser diode, it is possible to achieve distributed optical fiber sensors at high speed. In this method, the measurement range by the sensor is limited by the wavelength sweep range of the light source. In order to overcome this limitation, we are considering using multiple modulated laser diodes at the same time. Light beams from multiple modulated laser diodes modulated with different frequencies are superimposed and used for sensor reading. Signals for each light source can be separated by using frequency analysis. In experiments, light of multiple laser diodes was superimposed and made incident on the sensor, and frequency analysis of the reflected light from the sensor was successfully performed to separate the signals for each light source.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光ファイバセンサは一般的な電気式のセンサに比べて、細径・軽量で可とう性に富んでおり、高強度で耐久性と耐食性も高い。また、情報を伝達する信号が電気信号ではなく光信号であるため、電気抵抗等による加熱や引火の恐れがなく、更に耐電圧性、耐電磁誘導性も備えている。本研究は光ファイバセンサにおいてこれまで実現されてこなかった高速な分布センシングを可能とするものである。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Fast and accurate full-spectrum interrogation for fiber Fabry-Perot interferometric sensor consisting of Bragg gratings in polarization maintaining fiber2018

    • Author(s)
      Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 57 Issue: 10 Pages: 102501-102501

    • DOI

      10.7567/jjap.57.102501

    • NAID

      210000149710

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast interrogation using sinusoidally current modulated laser diodes for fiber Fabry-Perot interferometric sensor consisting of fiber Bragg gratings2018

    • Author(s)
      Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 25 Issue: 5 Pages: 533-539

    • DOI

      10.1007/s10043-018-0444-1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast and High-Resolution Simultaneous Measurement of Temperature and Strain Using a Fabry-Perot Interferometer in Polarization-Maintaining Fiber With Laser Diodes2018

    • Author(s)
      Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Journal of Lightwave Technology

      Volume: 36 Issue: 4 Pages: 1011-1017

    • DOI

      10.1109/jlt.2017.2771748

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-point strain measurement using Fabry?Perot interferometer consisting of low-reflective fiber Bragg grating2017

    • Author(s)
      Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Issue: 11 Pages: 112502-112502

    • DOI

      10.7567/jjap.56.112502

    • NAID

      210000148427

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous measurement of vibration and temperature using a Fabry-Perot interferometer in polarization maintaining fiber and laser diodes2017

    • Author(s)
      Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 10323 Pages: 1032326-1032326

    • DOI

      10.1117/12.2263200

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Precise measurement technique of long period fiber grating sensors using Fourier transform method2017

    • Author(s)
      Nagatsuka Mayumi、Koizumi Masayoshi、Tanaka Satoshi、Wada Atsushi、Takahashi Nobuaki
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 10323 Pages: 103234O-103234O

    • DOI

      10.1117/12.2265809

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous measurement of strain and temperature using a Fabry-Perot interferometer consisting of Bragg gratings in polarization-maintaining fiber and current-modulated laser diodes2017

    • Author(s)
      Atsushi Wada, Satoshi Tanaka and Nobuaki Takahashi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Issue: 3 Pages: 032502-032502

    • DOI

      10.7567/jjap.56.032502

    • NAID

      210000147469

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Characteristics of wavelength modulation of a laser diode for optical fiber sensing using wavelength sweep2018

    • Author(s)
      Atsushi Wada, Satoshi Tanaka and Nobuaki Takahashi
    • Organizer
      The 7th Asia Pacific Optical Sensors Conference,
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fiber Bragg Grating Array Interrogation Using Multiple Modulated Laser Diodes2018

    • Author(s)
      Atsushi Wada, Satoshi Tanaka and Nobuaki Takahashi
    • Organizer
      The 26th International Conference on Optical Fiber Sensors
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いた水中音響センシング(1)2018

    • Author(s)
      竹山 隼人, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 低反射率FBGファブリ・ペロー干渉計を用いた多点ひずみ測定2017

    • Author(s)
      和田篤, 田中哲, 髙橋 信明
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-03-14
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 偏波保持型FBGファブリ・ペロー干渉計を用いた温度とひずみの同時測定精度の検討2017

    • Author(s)
      和田篤,田中哲,高橋信明
    • Organizer
      2017年秋季第78回応用物理学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバーグレーティングを用いた振動センシング2017

    • Author(s)
      竹山 隼人, 萩原 啓司, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      78回応用物理学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いた機械的振動の高感度検出2017

    • Author(s)
      竹山隼人,田中哲,和田篤,高橋信明
    • Organizer
      2017年日本光学会年次学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングのチャネルスペクトルを利用した音響検出の基礎実験2017

    • Author(s)
      竹山隼人,田中哲,和田篤,高橋信明
    • Organizer
      2017年度第4回光ファイバ応用技術研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバーグレーティングによる高感度振動センサの検討2017

    • Author(s)
      竹山隼人,田中哲,和田篤,高橋信明
    • Organizer
      2017年度レーザー学研究会:レーザー計測とその応用
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 半導体レーザの直接変調と偏波保持ファイバ型FBGファブリ・ペロー干渉計を用いた固体振動と温度の同時計測2017

    • Author(s)
      和田篤,田中哲,高橋信明
    • Organizer
      第60回光波センシング技術研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いたひずみと温度の同時計測の多点化2016

    • Author(s)
      永塚 真弓, 小泉 雅佳, 齋藤 隼輝, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      第58回光波センシング技術研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-12-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いたひずみ・温度同時計測センサの多重化動作2016

    • Author(s)
      永塚 真弓, 小泉 雅佳, 齋藤 隼輝, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2016
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-10-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 偏波保持ファイバ型 FBGファブリ・ペロー干渉計と半導体レーザの直接変調を用いた温度とひずみの同時計測2016

    • Author(s)
      和田篤, 田中哲, 高橋信明
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2016
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-10-30
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Simultaneous strain and temperature measurement using cascaded chirp long period fiber grating2016

    • Author(s)
      Mayumi Nagatsuka, Masayoshi Koizumi, Thanh Tung Ngo, Atsushi Wada, Satoshi Tanaka and Nobuaki Takahashi
    • Organizer
      The 6th Asia Pacific Optical Sensors Conference
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2016-10-11
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 偏波保持型FBGファブリ・ペロー干渉計による温度変化と振動の分離計測の試み2016

    • Author(s)
      和田篤,田中哲,高橋信明
    • Organizer
      2016年秋季第77回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-09-13
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型長周期光ファイバグレーティングを用いたひずみと温度の同時測定の多重化の検討2016

    • Author(s)
      永塚 真弓, 小泉 雅佳, 齋藤 隼輝, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      2016年秋季第77回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-09-13
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 低反射率チャープ型 FBG ファブリ・ペロー干渉計を用いたひずみセンサの検討2016

    • Author(s)
      齋藤 隼輝, 和田 篤, 永塚 真弓, 田中 哲, 髙橋 信明
    • Organizer
      第57回光波センシング技術研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-06-14
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いたひずみと温度の同時分離測定2016

    • Author(s)
      永塚 真弓, 小泉 雅佳, ゴ タン トゥン,齋藤 隼輝, 田中 哲, 和田 篤, 髙橋 信明
    • Organizer
      第57回光波センシング技術研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-06-14
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 波長掃引型光ファイバセンシングのための分布帰還型半導体レーザの波長変調特性の測定2015

    • Author(s)
      和田篤, 田中哲, 高橋信明
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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