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光周波数掃引法による光回路素子の非破壊的内部診断・特性評価システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 08555090
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 情報通信工学
研究機関金沢大学

研究代表者

飯山 宏一  金沢大学, 工学部, 助教授 (90202837)

研究分担者 猪熊 孝夫  金沢大学, 工学部, 講師 (50221784)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1996年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワード半導体レーザ / 光周波数掃引 / リフレクトメトリ / 光干渉センサ / ディジタルフィルタ / 最大エントロピー法 / 雑音
研究概要

光導波路や光ファイバーの内部診断・特性評価を目的として、半導体レーザを光源に用いたコヒーレントOFDR法(FMCW法)の構築を行った。光導波路診断を目的とする場合には1mm程度の空間分解能を目指し、光ファイバ診断の目的とする場合には1km以上の診断可能距離を目指してシステムを構築した。得られた結果は以下の通りである。
1.光周波数掃引の非線形性により空間分解能が劣化することを示し、その解決法として、(1)ディジタルフィルタを用いて半導体レーザの変調波形を補正する方法、(2)方形波が重畳された三角波で半導体レーザを変調する方法の2つの方法を提案した。これらの方法を用いることにより空間分解能は約6倍向上し、理論値とほぼ等しい値(2mm)を得た。
2.FMCWリフレクトメトリにおいて、理論的空間分解能より優れた空間分解能を得るため、受光信号を最大エントロピー法を用いてスペクトル解析する方法を提案した。最大エントロピー法を用いることにより、理論的空間分解能(7.5mm)を上回る空間分解能(2.5mm)を得た。また、拡張された最大エントロピー法を用いることにより、最高で100μm程度の空間分解能が得られることを実験的に示した。
3.さらに長い診断距離を得るため、光の干渉を用いないシステムを構成した。参照光と反射光との光路長差が光源の可干渉距離よりも長いのが特徴であり、スペクトル線幅が狭いほど空間分解能は向上する。そのため、外部共振器構造の半導体レーザを光源に用いて非干渉のFMCWリフレクトメトリを構成し、11km遠方において空間分解能60mを得た。また、光ファイバの後方レイリー散乱光を高感度で検出できること、検出した後方レイリー散乱光から光ファイバの伝搬損失、コネクタ接続された光ファイバの接続損失の評価が可能であることを示した。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 飯山 宏一: "FMCWリフレクトメトリのための半導体レーザの線形光周波数掃引-ディジタルフィルタを用いた実現-" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会. LQE96-18. 103-108 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯山 宏一: "最大エントロピー法を用いた高分子解能FMCWリフレクトメトリ" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会. LQE96-19. 109-113 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "High resolution FMCW reflectometry by the maximum entropy method" 11th International Conference on Optical Fiber Sensors. 674-677 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯山 宏一: "方形波重畳三角波変調による半導体レーザの線形光周波数掃引とそのFMCWリフレクトメトリへの応用" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会. LQE97-17. 97-101 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "Mid-range frequency-modulated continuous-wave reflectometry using a narrow-linewidth laser diode with linearized optical frequency sweep" The Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics. 290- (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯山 宏一: "方形波重畳三角波変調による半導体レーザの線形光周波数掃引とそのFMCWリフレクトメトリへの応用" 電子情報通信学会論文誌. J81-C-I. 74-80 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "Linearizing optical frequency sweep of a laser diode for FMCW refletometry-Realization by using a digital filter" IEICE Technical Report on Lasers and Quantum Electronics. LQE96-18. 103-108 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "High resolution FMCW reflectometry by using the maximum entropy method" IEICE Technical Report on Lasers and Quantum Electronics. LQE96-19. 109-113 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "High resolution FMCW reflectometry by the maximum entropy method" 11th International Conference on Optical Fiber Sensors. 674-677 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "Linearizing optical frequency sweep of a laser diode by injection current modulation with a rectangular-signal superimposed triangular signal for FMCW reflectometry" IEICE Technical Report on Lasers and Quantum Electronics. LQE97-17. 97-101 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "Mid-rang frequency-modulated continuous-wave reflectometry using a narrow-linewidth laser diode with linearized optical frequency sweep" The Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics. 290 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iiyama: "Lenearizing optical frequency sweep of a laser diode by injection current modulation with a rectangular-signal-superimposed triangular signal for FMCW reflectometry" Transactions of the IEICE. J81-C-I (2). 74-80 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯山宏一: "方形波重畳三角波変調による半導体レーザの線形光周波数掃引とそのFMCWリフレクトメトリへの応用" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会資料. LQE97-17. 97-101 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi IIYAMA: "Mid-range frequency-modulated continuous-wave refleclometry using a narrow-linewidth laser diode with linearized optical frequency sweep" The Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics. 290-290 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 飯山宏一: "方形波重畳三角波変調による半導体レーザの線形光周波数掃引とそのFMCWリフレクトメトリへの応用" 電子情報通信学会論文誌. J81-C-I・2. 74-80 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 飯山宏一: "FMCWリフレクトメトリのための半導体レーザの線形光周波数掃引-ディジタルフィルタを用いた実現-" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会資料. LQE96-18. 103-108 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 飯山宏一: "最大エントロピー法を用いた高分解能FMCWリフレクトメトリ" 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会資料. LQE96-19. 109-113 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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