2014 Fiscal Year Research-status Report
ファイバ・リング・レーザを用いたFBG振動検出システムの開発
| Project/Area Number |
25420745
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
津田 浩 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, グループ長 (30262108)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 超音波 / 光ファイバセンサ / 非破壊検査 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
二年目の平成２６年度は１）偏光状態がファイバ・リング・レーザの発振安定性に及ぼす影響の評価、２）多重レーザ発振条件下での超音波検出の可能性の検証、３）ファイバ・リング・レーザシステムを利用した応用研究を行った。
１）偏光状態がファイバ・リング・レーザの発振に及ぼす影響を評価するため、ファイバ・リング・レーザシステムのすべてを偏波保持光ファイバで構成した。偏波無依存光ファイバを用いた場合と比較して発振強度が低く、また超音波に対しても明確な応答が得られなかった。偏波無依存光ファイバに偏波コントローラを挿入して、偏波状態を制御すると発振強度、超音波に対する応答強度が高くなることがあった。このようにファイバ・リング・レーザシステムにおいては偏波状態を固定することで振動検出が不可能になることがわかった。
２）多重レーザ発振条件化での超音波検出を行う実験を以下のようにして試みた。シングルアンプでは二つ以上のFBGからの安定した同時レーザ発振が得られない。そこで多段アンプを用いて安定したレーザ発振が生じるか検証した。しかし多段アンプを用いた場合、シングルアンプのときよりもレーザ発振が安定しなかった。これは個々のアンプの利得の波長依存性が異なるため、わずかなブラッグ波長の振動が不安定なレーザ発振に至った原因と考えられる。
３）ファイバ・リング・レーザシステムを利用した応用研究として、FBGマイクロフォンを試作し、音響検出能を評価した。FBGをパラフィン紙に取り付けて音圧、周波数を変化させたときの応答強度の変化や共振特性の評価を行った。その結果、FBGマイクロフォンは周波数に依存せず音圧のデシベル変化に比例変化する応答出力を示し、またマイクロフォン構造から予想される共振特性を示し、従来多用されている電気式マイクロフォンと同等の性能を有することを実証した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
二年目の研究計画として、１）偏光状態がファイバ・リング・レーザの発振安定性に及ぼす影響の評価、２）多重レーザ発振条件下での超音波検出の可能性の検証、３）ファイバ・リング・レーザシステムを利用した応用研究を計画していたが、これらの実験をすべて行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初、考えていた安定したレーザ多重発振は実現できなかったが、最終年度はリング・レーザシステムの応用範囲を広げるような実験を多く行うことで、アプリケーション先を見つけるように展開していくことを考えている。
|
| Causes of Carryover |
二年度購入予定であった偏波コントローラを所内で借用することができたため、その購入費用が不要になり予算が余った。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度、余った予算で応用実験のための治具、センサなどを購入する予定である。
|
