• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高分解能光ファイバー温度センサーの構築と応用計測

研究課題

研究課題/領域番号 16K06389
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 計測工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

和田 健司  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40240543)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード光ファイバーセンサー / 温度センサー / 半導体レーザー / ピコ秒光パルス / 相互相関計測 / 位相雑音 / 戻り光誘起雑音
研究成果の概要

波長1.55μm半導体レーザーからのピコ秒光パルス出力を単一モード光ファイバー中で相互相関させる光学システムを構築した.このシステムでは,温度変化に伴う光ファイバーの光路長変化を約10μmの精度で測定でき,光路長変化を温度校正することにより温度センシングを実現した.このシステムに実長70mのハイトレル被覆付き光ファイバーを接続し,実験室内の室温や恒温水槽内の微小な温度変化を調べた結果,0.0001から0.001℃の分解能で連続して温度センシングできることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ポイントセンサーとして利用される従来の光ファイバー温度センサーは,小型であるため一般的に温度分解能が低い.本研究では,実長70mの光ファイバーを温度センサーとして,センサー部だけの温度変化が計測可能な光学システムを構築することにより0.0001から0.001℃の温度分解能を実現した.開発した高分解能光ファイバー温度センシングシステムは,温度管理された空間や海底など,温度変化が少なく,長期間温度モニタリングが必要な場所に適用することが期待される.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (46件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 高分解能光ファイバー温度センシングシステム2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 雑誌名

      フォトニクスニュース

      巻: 5 ページ: 24-28

    • NAID

      120006892179

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Degree of Temporal Synchronization of the Pulse Oscillations from a Gain-Switched Multimode Semiconductor Laser2017

    • 著者名/発表者名
      K. Wada, N. Kitagawa, and T. Matsuyama
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 10 号: 8 ページ: 950-950

    • DOI

      10.3390/ma10080950

    • 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] 利得変調した単一モード半導体レーザーの時間ジッター抑制に関する数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,北川直昭,松山哲也,和田健司
    • 雑誌名

      日本赤外線学会誌

      巻: 27 ページ: 44-49

    • NAID

      40021287433

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 相互相関を利用した利得変調半導体レーザーの時間ジッター計測とその特徴2020

    • 著者名/発表者名
      和田健司,松山哲也,岡本晃一
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 利得変調した半導体レーザーにおける多モード発振の同時性2020

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      レーザー学会第541回研究会「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センシングシステムの熱時定数測定2020

    • 著者名/発表者名
      徳永和成,内藤勇志,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多モード半導体レーザーを用いたThz-TDSの出力応答 ‐縦モード間の同時発振性と位相問題‐2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      第5回「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」技術専門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センサーの熱ヒステリシス特性2019

    • 著者名/発表者名
      徳永和成,内藤勇志,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      第80回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多波長および2波長光源を用いたTHz-TDS出力の比較2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      2019年福井セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 利得変調半導体レーザーの時間ジッター測定のための線形相互相関法2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      第7回「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」技術専門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外光パルスの相互相関にもとづく光ファイバーの熱時定数測定2019

    • 著者名/発表者名
      徳永和成,内藤勇志,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      第28回日本赤外線学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センシングシステムの特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      徳永和成,内藤勇志,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      レーザー学会第539回研究会「レーザー計測とその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ファイバー光学長計測にもとづく高分解能光ファイバー温度センサー2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司,大前貴寛,徳永和成,松山哲也,岡本晃一
    • 学会等名
      レーザー学会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LED・半導体レーザーを用いた光ファイバセンシング技術2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      LED関連技術講座
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形相互相関を用いた光ファイバー温度センシングシステムの特性2019

    • 著者名/発表者名
      徳永和成,大前貴寛,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ノイズで測る高速現象-カオスとノイズの関係-2019

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      東北大学未来科学技術共同研究センター未来科学3月ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-resolution optical fiber temperature sensor system using linear cross-correlation fiber interferometer2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ohmae, A. Ishiguro, T. Nakamura, T. Matsuyama, K. Wada
    • 学会等名
      The 7th Asia-Pacific Optical Sensors Conference (APOS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 位相雑音法によるパルス時間ジッター計測に対するレート方程式を用いた検証2018

    • 著者名/発表者名
      和田健司
    • 学会等名
      第26回「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」技術専門委員会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバー温度センシングに用いるピコ秒光源の比較2018

    • 著者名/発表者名
      和田健司,大前貴寛,徳永和成,松山哲也,岡本晃一
    • 学会等名
      第27回「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」技術専門委員会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ピコ秒光パルスの線形相互相関計測にもとづく高分解能光ファイバ温度センサ2018

    • 著者名/発表者名
      和田健司,大前貴寛,徳永和成,松山哲也,岡本晃一
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線形相互相関にもとづく光ファイバー温度センシングにおける光源比較2018

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,徳永和成,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 相互相関法にもとづく光ファイバー温度センシングにおける温度分解能の評価2018

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,徳永和成,松山哲也,和田健司,岡本晃一
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センシングにおけるASE雑音の利用について2018

    • 著者名/発表者名
      和田健司,大前貴寛,徳永和成,松山哲也,岡本晃一
    • 学会等名
      第28回「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」技術専門委員会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調半導体レーザーの時間ジッターに対する線形相互相関測定2018

    • 著者名/発表者名
      松山哲也,水谷亮一,和田健司
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センシングにおける温度勾配の影響2018

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,石黒敦己,中村俊樹,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      レーザー学会第517回研究研究報告会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多モード半導体レーザーにおけるモード成分間の同時発振2018

    • 著者名/発表者名
      和田健司,松山哲也
    • 学会等名
      本応用数理学会2018年(第14回)研究部会連合発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センサーの温度校正2018

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,石黒敦己,中村俊樹,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調DFBレーザーの時間ジッターに対する線形相互相関測定2017

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,北川直昭,中田美里,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調した半導体レーザーの戻り光誘起雑音を利用した高分解能温度センサー2017

    • 著者名/発表者名
      石黒敦己,田中天翔,大前貴寛,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      レーザー学会第503回研究会「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」
    • 発表場所
      東北工業大学一番町ロビー(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 戻り光誘起雑音を利用した利得変調半導体レーザーの時間ジッター測定2017

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,北川直昭,中田美里,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      レーザー学会第503回研究会「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」
    • 発表場所
      東北工業大学一番町ロビー(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調多モード半導体レーザーにおけるパルス成分の同時発振性2017

    • 著者名/発表者名
      和田健司,北川直昭,松山哲也
    • 学会等名
      レーザー学会「レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用」第23回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] High Resolution Fiber Temperature Sensor Based on Precise Measurement of Long Fiber Length2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ishiguro, A. Tanaka, T. Ohmae, R. Mizutani, T. Matsuyama, and Kenji Wada
    • 学会等名
      CLEO-PR 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear Cross-Correlation Measurement of Timing Jitter in a Gain-Switched Distributed Feedback Laser2017

    • 著者名/発表者名
      R. Mizutani, N. Kitagawa, M. Nakata, A. Ishiguro, T. Matsuyama, and K. Wada
    • 学会等名
      CLEO-PR 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 利得変調相関法による半導体レーザの時間ジッタ測定について-従来法との比較を交えて2017

    • 著者名/発表者名
      和田 健司,水谷 亮一,松山 哲也
    • 学会等名
      第22回福井セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 相互相関系にもとづく高分解能光ファイバー温度センサー2017

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,石黒敦己,中村俊樹,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調1.55umDFBレーザーの時間ジッターに対する線形相互相関測定2017

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本赤外線学会第27回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光パルスの線形相互相関計測にもとづく高分解能光ファイバー温度センサー2017

    • 著者名/発表者名
      大前貴寛,石黒敦己,中村俊樹,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本赤外線学会第27回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調多モード半導体レーザーからのパルス出力における時間同期2017

    • 著者名/発表者名
      和田健司,北川直昭,松山哲
    • 学会等名
      日本赤外線学会第27回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調した半導体レーザーの時間ジッターに対する線形相互相関計測2017

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能光ファイバー温度センサーを用いた温度ゆらぎの測定2017

    • 著者名/発表者名
      和田健司,石黒敦己,大前貴寛,中村俊樹,松山哲也
    • 学会等名
      レーザー学会「レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用」第24回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 長距離光ファイバーを用いた高分解能温度センサーの温度校正2017

    • 著者名/発表者名
      石黒敦己,田中天翔,大前貴寛,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調半導体レーザーの時間ジッターの測定と制御2016

    • 著者名/発表者名
      和田健司,水谷亮一,中田美里,北川直昭,松山哲也
    • 学会等名
      レーザー学会「レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用」研究会
    • 発表場所
      官公労共済会八重山会館(沖縄県石垣市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調した1.55μm半導体レーザーの戻り光誘起雑音を利用した高分解能温度センサー2016

    • 著者名/発表者名
      石黒敦己,田中天翔,大前貴寛,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本赤外線学会 第26回研究発表会
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調した分布帰還型半導体レーザーの時間ジッターの見積もりと制御2016

    • 著者名/発表者名
      中田美里,水谷亮一,北川直昭,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本赤外線学会 第26回研究発表会
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 長距離光ファイバーの光学長精密計測を利用した高分解能温度センシング2016

    • 著者名/発表者名
      田中天翔,石黒敦己,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2016
    • 発表場所
      筑波大東京キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調した分布帰還型半導体レーザーの時間ジッター抑制2016

    • 著者名/発表者名
      水谷亮一,北川直昭,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第77回秋季応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバーの光学長測定にもとづく高分解能温度センシングⅡ2016

    • 著者名/発表者名
      石黒 敦己,田中天翔,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第77回秋季応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ時間領域分光法における光源振幅ジッターの影響2016

    • 著者名/発表者名
      北川直昭,松山哲也,和田健司
    • 学会等名
      第77回秋季応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利得変調半導体レーザーの時間および振幅ジッター2016

    • 著者名/発表者名
      和田健司,北川直昭,水谷亮一,松山哲也,堀中博道
    • 学会等名
      レーザー学会「レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用」研究会
    • 発表場所
      北山村立村民会館(和歌山県北山村)
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi