新しいファイバ・ブリュアン散乱センシングに関する協力研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11695039
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 芳野 俊彦 群馬大学, 工学部, 教授 (90013169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 佳孝 群馬大学, 工学部, 助教授 (30216767)
• Keywords: 光ファイバ / 分布センサ / ファイバ干渉計 / 温度測定 / 歪み測定

Research Abstract

本研究を進行するにあたって、まず芳野教授が華北電力大学に赴きファイバ・フリュアン散乱センシングに関する研究の指導を行った。また、崔教授は群馬大学に来校し華北電力大学での研究進捗状況を報告し、今後の研究方針に対して協議を行った。それに伴い華北電力大学から楊助手が群馬大学に来校し、群馬大学における研究に参加し実験を行った。
まず本研究ではファイバ・マッハツェンダー干渉計を利用した温度と歪みを同時に検出できる簡便なセンサへの応用を考え、1.5μmの狭線幅波長可変LDを光源として光ファイバアンプと広帯域広帯域スペクトラムアナライザとを用いて25kmの分散シフトファイバのブリュアンスペクトラムの判定を行った。その結果、このファイバのブリュアン周波数シフトが10.58GHzであることが分かった。
次にこのファイバにおけるファイバの戻り光と導波光の入射光強度依存性を測定し、誘導ブリュアン散乱光の闘値を測定したところ約2.5mWであることが分かった。この時、入力光強度が4.2mWを超えると導波光は飽和し、入射光のブリュアン散乱光への変換率は72%以上であることが分かった。パルス発振器で駆動されるAOMによりパルス化された入射光に対するレイリー及びブリュアン散乱光を含むOTDR波形を観測することに成功した。現在までは実験は予定通り進行しており、今後はファイバ・マッハツェンダー干渉計による温度、歪み同時検出の実験を行い、レイリーノイズと光源の周波数ドリフトの影響を低減する方法を検討するとともにシステムの最適化を行う予定である。