外部変調方式を用いたブリルアン光相関領域反射計（BOCDR）の性能向上
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20J22160
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
野田 康平 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 分布型光ファイバセンサ / 光ファイバセンサ / 分布計測 / 偏波 / ブリルアン散乱 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、老朽化しつつあるインフラの健全性をモニタリングするという需要が急増しており、長距離の測定が可能であったり、電磁ノイズに対して頑健であるといった利点をあわせ持つ光ファイバセンサが盛んに研究されている。中でも我々は、測定ファイバ上のひずみの場所と大きさを検出できるブリルアン光相関領域反射計(BOCDR）を用いて、建造物等の「どこで」「どの程度」ひずみが発生しているかをモニタリングする技術に注目し、その性能向上に向け研究を行う。BOCDRにおける新たな光周波数変調方法により実現された「任意波形変調」を用いることで、ひずみの大きさや位置の検知性能がどの程度向上するか理論と実験の両面から調査する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
急速かつ一斉に老朽化する社会インフラをモニタリングする必要性に対し、長距離の測定が可能であったり、電磁ノイズに対して頑健であり、敷設が比較的容易であるといった様々な利点をあわせ持つ「光ファイバセンサ」が注目されている。中でも、測定ファイバのブリルアン散乱光を計測することで、測定ファイバ上の「どこに」「どのくらいの」異常が存在するかを分布的に計測可能な「ブリルアン光相関領域反射計（BOCDR）」は、片端入射で動作可能であったり、高空間分解能（数十cm）が実現可能であるため着目されている。申請者は、令和2, 3年度までに、ブリルアン散乱光の偏波状態が測定ファイバの側圧等により変化を受ける事実に着目し、光相関領域反射計（OCDR）を用いた偏波計測システムである偏波光相関領域反射計（POCDR）を新たに提案し、その動作を実験的に検証した。
令和4年度の成果は、BOCDRに関するるものとPOCDRに関するものに分けることができる。BOCDRに関しては、歪測定の精度評価について、理論・実験両面から研究を推進した。前年度までに高速化したBOCDRを用いて、同一条件で大量のデータを取得することで、BOCDRの歪測定精度に関して実験的に検証した。また、測定位置のばらつきを理論面から考察し、理論が実験結果を説明できることを確かめた。
POCDRに関しては、測定ファイバ上の様々な外界情報を積極的に測定するシステムを構築することで、測定ファイバに印加された側圧等の情報を復元する可能性を見出し、現状のPOCDRを自動化・安定化し、短時間かつ安定してデータ取得できる高速化手法を検討した。
これらの成果を合わせて、測定ファイバ上の三軸歪分布測定の可能性を示した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
