2015 Fiscal Year Annual Research Report
光周波数多重化とFBGを用いた多点同時振動センサの研究
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25820176
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
和田 篤 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 准教授 (40434021)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光ファイバ / センシング / 振動センサ / 干渉計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は半導体レーザの注入電流変調による狭帯域波長掃引を光周波数多重化方式に基づくセンシング手法に利用し、光ファイバブラッググレーティング多点センシングの計測時間を大幅に短縮する事である。本年度に行なった研究は以下の通りである。
昨年度、周波数 10 kHz の鋸歯状波による波長掃引を用い、最大反射率 1 % の FBG に対して光周波数多重化方式によるセンシングを適用し、周波数数百 Hz の固体振動を実際に検出した。
今年度は、電流変調に用いる波形を正弦波にする事でより高速な波長掃引を可能とした。実際に最大反射率 1 %の FBGを複数同時に用いてセンシングを行い、振幅30 με程度、周波数 1 kHz から 3 kHzの固体振動を独立に測定可能であることを実証した。実証実験で構成した測定系における雑音スペクトル密度は 6 nε/√Hz であり、測定確度は市販のレーザドップラー振動計の保証確度である5 % 以内で一致していた。同時測定可能な FBG の個数は最大で 100 程度であるが、これは波長の掃引周波数を下げるか、測定に用いたデジタルアナログコンバータのサンプリングレートを上昇させることで更に増加可能である。また、波長掃引の掃引周波数は 1 Mhz 程度までは容易に上昇させることができ、さらに高速な振動を計測することも可能である。
これらの成果は国内の学会及び国際会議において発表しており、査読付雑誌論文にも採択されている。
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