2006 Fiscal Year Annual Research Report
安全・安心の為のファイバセンサフォト二クスー光ファイバ神経網技術の極限性能追求ー
| Project/Area Number |
16GS0202
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
保立 和夫 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (60126159)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 真司 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (40239968)
何 祖源 東京大学, 大学院工学系研究科, 研究拠点形成特任教員 (70322047)
岸 眞人 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (00150285)
|
|---|
| Keywords | 光センシング / 光ファイバセンサ / スマート材料・構造 / 分布型センシング / 防災・危機管理技術 |
|---|
| Research Abstract |
独自のBOCDA法では、誘導ブリルアン散乱をファイバに沿う狭い領域に局在発生させるための光源周波数変調に強度変調をも加えた新方法を発明してきたが、本年度は、最適強度変調波形をシミュレーションにより明確化した。誘導散乱発生用ポンプ・プローブ光間周波数差を半導体レーザの直接周波数変調特性で時分割発生させる独自技術にも新たな手法を発明・導入して、測定速度を1kHzに高めた。これは従来性能を15倍、他技術を10万倍凌ぐ速度である。測定レンジ拡大の為に「時間ゲート法」も適用し、7cmの分解能を保ちつつ、基本測定レンジの100倍に相当する1kmの測定レンジを実現した。低コヒーレンス干渉計による空間分解能の向上手法等も研究した。光ファイバに沿って多点配置された同一ブラッグ波長FBG歪センサの複数の反射光から一つを選択抽出する独自技術について、周期的に現れるデータ取得位置を平行移動する新技術を発明した。FBG配置周期と取得位置間隔を若干違えることで、小さな取得位置移動で多くのFBGセンサを分離できる「バーニア法」を発明し、多点歪測定に成功した。長尺FBG内の歪分布を測定できる方法も発明し、基礎実験に成功した。光加入者系用等のリフレクトメトリや側圧分布センシングについても、測定速度向上等を図った。複数のブリルアン散乱ピーク変化の測定から、歪と温度を同時分布計測する技術も開発中で、フッ素ドープ高屈折率差光ファイバの複数のブリルアン周波数ピークの温度と歪依存性を実験と理論の両面から詳細検討し、両者で良い一致を得た。建設会社や航空機製造会社、計測器メーカとの共同研究も複数展開しており、コンパクト化したBOCDA装置を試作し、また、航空機用部材の歪分布をmmオーダーの分解能で測定することにも成功した。これらに関し、応用物理学会JJAP論文賞、光ファイバセンサ国際会議最優秀論文賞、計測自動制御学会研究奨励賞を受けた。
|
