2022 Fiscal Year Annual Research Report
二光子吸収応答受光系を用いた多点光ファイバ型ベクトル曲げセンサ
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20H02158
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
田中 洋介 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩田 達俊 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10376858)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光ファイバセンサ / 曲げセンサ / FBGセンサ / マルチコアファイバ / 二光子吸収応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、一本の光ファイバに複数の光路をまとめたマルチコア光ファイバをセンシングヘッドとして用い、このファイバを取り付けた対象に加わる曲げの大きさ、および向きを同時に多点で計測可能なセンサを実現することを目標として進めてきた。一本の光ファイバで多点の曲げ計測ができるようになれば、大型構造物の状態診断、ロボットアームの曲げセンシング、医療用カテーテルの曲げ監視等、様々な分野に応用できる。光ファイバは電磁雑音の影響を受けないため、強い電磁波が飛び交う製造現場や電力施設、医療におけるMRI検査の現場等、様々な環境下で提案するセンサは使用できる。また、軽量、細径で柔軟な光ファイバがセンサヘッドであることから、設置対象への影響が無視できる。
最終年度となる2022年度は、これまでの研究成果を更に発展させ、より高速な測定を実現するための光信号制御・処理技術についての検討を行うと共に、応用面の探求として、特にカテーテルにマルチコア光ファイバセンサヘッドを組み込んだ際の機能についての検討を進めた。前年度までの研究で、医療用カテーテルに本研究で提案する光ファイバ曲げセンサを組み込むと形状計測機能が付与されることを実証したが、これに加えて、復元力のあるカテーテルとの組み合わせによって力覚センシングが可能なことを実験によって示した。また、パルス光を光源に使い、所望の光ファイバ回折格子の情報にのみアクセスし、ひずみ情報を高速に取得する新たな手法の提案と実証を行った。その他、前年度に考案した光信号の波長掃引と強度変調の新たな制御手法についても最適化を進め、更なる高速化を達成した。
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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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