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短波長域長周期ファイバグレーティングのセンサーへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06307
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関大阪府立大学

研究代表者

大橋 正治  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40347505)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード光ファイバ / 光ファイバセンサー / 長周期ファイバグレーティング / 偏波依存性損失 / 熱収縮チューブ / ねじ / 共振波長 / 結合係数 / 光弾性効果 / カスケードLPFG / 計測工学
研究成果の概要

本研究では、熱収縮チューブ、ネジ、ファイバを用いたシンプルで簡単に作製可能な長周期ファイバグレーティング(LPFG)の基本的な特性およびそのアプリケーションに関して検討した。特に、短波長領域で用いるLPFGの温度および圧力特性について実験を行い、共振波長および損失と温度および圧力との関係を明らかにした。また、本LPFGの特性である偏波依存性損失を利用した振動の測定法について提案し振動測定が可能であることを示した。また、本LPFGを用いたアプリケーションとして、ガス圧センサー、モード変換器への応用およびカスケードにしたLPFGの基本特性および振動測定への適用性について明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、簡単で安価に作製できる長周期ファイバグレーティング(LPFG)に関するものであり、このLPFGの基本特性を明確にすることにより適用領域が明確になり、IOT社会における安価な光センサーシステムの構築に反映できる。また、LPFGにおけるモード間の結合特性と環境変化(温度、圧力、振動等)との関係を明らかにすることは、ファイバセンサーを研究する上で学術的に重要な意味を持つ。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Model for estimating the properties of mechanically induced long-period fiber grating based on polarization and applied pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsutsumi, T. Hase, M. Ohashi, Y. Miyoshi, H. Kubota
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 6 号: 9 ページ: 554-559

    • DOI

      10.1587/comex.2017XBL0090

    • NAID

      130006041763

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature sensing using an optical time domain reflectometer and mechanical long-period fiber gratings fabricated from a heat-shrinkable tube2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsutsumi, M. Ohashi, and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 6 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 可視域単一モードファイバを用いたLPFGの特性2019

    • 著者名/発表者名
      三田浩基、大橋正治、久保田寛和、三好悠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 関西支部 第23回 学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vibration Monitoring based on the Polarization Dependent Loss of Long Period Fiber Gratings2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shindo, Y. Tsutsumi, T. Hase, M. Ohashi, Y. Miyoshi, and H. Kubota
    • 学会等名
      The 23rd Opto-Electronics and Communications Conference OECC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transmittance Modeling of Long-Period Fiber Gratings based on the Photo-Elastic Effect2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kitahara, Y. Tsutsumi, T. Hase, M. Ohashi, H. Kubota, and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      The 23rd Opto-Electronics and Communications Conference OECC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Broadband Mode Converter from LP01 to LP11 Modes based on a Long-Period Fiber Grating using a Two-Mode Fiber2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shioji, H. Kubota, M. Ohashi and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      Asia Communications and Photonics Conference ACP2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LPFGの偏光依存性損失を利用した振動計測2018

    • 著者名/発表者名
      新堂由依,堤康弘,大橋正治,久保田寛和,三好悠司
    • 学会等名
      平成30年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TMFを用いたLPFGによるLP01、LP11間の広帯域モード変換器に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      塩路基之,久保田寛和,大橋正治,三好悠司
    • 学会等名
      平成30年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 短波長帯のLPFGの透過特性2018

    • 著者名/発表者名
      北原健太,堤康宏,大橋正治,久保田寛和,三好悠司
    • 学会等名
      平成30年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SMF を用いた850 nm帯カスケードMLPFG の圧力印加による損失および共振波長特性2018

    • 著者名/発表者名
      長谷隆弘,堤康宏,大橋正治,久保田寛和,三好悠司
    • 学会等名
      平成30年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光弾性効果によるLPFGの透過特性のモデル化2018

    • 著者名/発表者名
      北原健太 堤康宏 大橋正治 久保田寛和 三好悠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部 第23回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱収縮チューブを用いたLPFGによる振動計測2018

    • 著者名/発表者名
      新堂由依 堤康宏 大橋正治 久保田寛和 三好悠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部 第23回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Low-cost Temperature Sensors Using Mechanical Long Period Fiber Grating in 850 nm-wavelength Range2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsutsumi, T. Hase, M. Ohashi, Y. Miyosh, and H. Kubota
    • 学会等名
      OECC2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resonance Wavelength Sensitivity due to Pressure and Temperature Changes for Mechanically-induced Long Period Fiber Grating in the 850-nm Wavelength Range2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hase. Y. Tsutsumi, M. Ohashi, H. Kubota, Y. Miyoshi
    • 学会等名
      ACP2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱収縮チューブを用いた800 nm帯LPFGの温度特性2017

    • 著者名/発表者名
      長谷隆弘 堤康宏 大橋正治 久保田寛和 三好悠司
    • 学会等名
      OFT研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SMFを用いた850nm帯MLPFGの圧力印加による共振波長特性2017

    • 著者名/発表者名
      長谷隆弘,堤康宏,大橋正治,久保田寛和,三好悠司
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱収縮チューブを用いたLPFG センサーの基本特性2017

    • 著者名/発表者名
      長谷隆弘、堤康宏、大橋正治、久保田寛和、三好悠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部学生会講演発表会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械式長周期ファイバグレーティングの偏光依存性モデル2016

    • 著者名/発表者名
      堤康宏,大橋正治,三好悠司,久保田寛和
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical Gas Pressure Sensor with Long Period Fiber Grating Fabricated with Heat-shrinkable Tube2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsutsumi, M. Ohashi, Y. Miyoshi, and H. Kubota
    • 学会等名
      ACP2016
    • 発表場所
      武漢市(中国)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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