低干渉光源を利用した三次元流動計測装置の開発とその生体への応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555056
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 田中 和博 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80171742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 洋 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (20151665)
• Keywords: 低干渉 / スーパールミネッセントダイオード / 光ファイバ / レーザ計測

Research Abstract

1.低干渉光源(スーパールミネッセントダイオード)を使用した測定系の確立
スーパールミネッセントダイオード(以下,SLDと略す.)からの出射光を用いた低コヒーレンス干渉系を構成して,散乱流体による干渉出力特性を明らかにした.ここでは,干渉計において周波数をシフトされた参照光と粒子からの反射光の干渉出力をヘテロダイン検出を用いて採取する独創的な高感度測定系を構成した.この際,流速を求める手法として,フォトマルチプライヤからの干渉出力をFFT解析し,そのスペクトル分布のなかの最大値の半値幅を利用するという独特の方法が採用された.
また,SLDの中心波長,スペクトル幅,強度安定性の干渉出力特性,測定ダイナミックレンジへ及ぼす影響について明らかにした.
2.SLDを用いた流路深さ方向の二次元流速測定法の確立
上記の予備的実験の上に立って,散乱光と参照光のファイバカップラーからの光路長差を,参照光反射ミラーをマイクロステージにより移動させることで,トラバース測定できることを確認した.この手法を,高密度散乱流体の流れる流路において,流路深さ方向の流速分布をトラバース測定し,理論流速分布とほぼ同様の測定結果を得ることができた.このことから,SLDを使用した二次元流速測定手法を確立したということができる.

Research Products

• [Publications] 俵田 雄一: "低干渉光源を利用した流動計測装置の開発" 日本機械学会講演論文集. 948-3. 230-232 (1994)
• [Publications] 俵田 雄一: "スーパールミネッセントダイオードを用いた流動計測システム" 日本機械学会講演論文集. 95-1. (1995)
• [Publications] Kazuhiro Tanaka: "New Velocimeter with Optical Low-Coherent Source" 2nd Joint ASME/JSME Fluids Eng.Conference. (1995)