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広域防災のための高精度光ファイバセンサシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18510145
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関福井大学

研究代表者

小林 喬郎  福井大学, 工学研究科, 特任教授 (90006247)

研究分担者 今城 勝治  福井大学, ベンチャービジネスラボラトリー, 研究員 (40401955)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,740千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード光ファイバセンサ / FBG-OTDR方式 / 超多点計測 / 高速計測 / 歪み / 温度 / FBG-OTDR測定方式 / 歪み計測 / 温度計測 / 都市・社会防災 / ファイバセンサ / 遠隔計測
研究概要

本研究は、広域にわたる建造物の歪みや温度、地震の振幅などの情報を瞬時に計測して収集する新規な光ファイバセンサシステムの開発を目的として、ファイバセンサの作製と新しい歪み測定装置を開発して、システムの実用化の課題を検討した。
(1)FBGセンサの作製:
石英光ファイバのコア中に超短パルスレーザ光をポイント状に集光して周期的に屈折率を変調して、長さ100μmのFBG構造のセンサを作製し、最大反射率-25dBを得た。また、約300℃の高温において安定動作が可能なことを確かめた。
(2)FBG-OTDR測定器の開発:
パルス光でセンサの位置と歪み量を同時に測定する新規なFBG-OTDR測定法を開発し、歪み率測定精度5×10^<-6>、センサ間隔15cm、計測距離30km以上、温度測定幅0〜500℃が得られた。また、動的特性として振動の振幅を検出する装置を構成して、測定時間1msの高速特性が得られた。
(3)センサシステムの超多点測定特性
同一特性のFBGセンサを配置して1,000点が、さらに改良型では10^4点以上の超多点のFBGセンサの測定が可能となることが示された。また、測定装置の簡易化と低コスト化についても検討し、実用化の可能性を示した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] FBG-OTDR方式光ファイバ歪みセンサにおける超多点計測2008

    • 著者名/発表者名
      吉川将成、小林喬郎
    • 雑誌名

      第41回光波センシング技術研究会講演論文集 41

      ページ: 79-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultra multi-point sensing of the FBG-OTDR optical fiber strain sensor2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshikawa, T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceeding of 41st Meeting on Lightwave Sensing Technology 41-12

      ページ: 79-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] FBG-OTDR方式光ファイバ歪みセンサの超多点計測特性2008

    • 著者名/発表者名
      吉川将成、平田 雄、小林喬郎
    • 学会等名
      応用物理学関係連合講演会予稿集
    • 発表場所
      日本大学船橋校舎
    • 年月日
      2008-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Ultra multi-point sensing characteristics of the FBG-OTDR optical fiber strain sensor2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshikawa, Y. Hirata, T. Kobayashi
    • 学会等名
      Applied Physical Society Spring Meeting
    • 発表場所
      Funabashi Campus of Nihon Daigaku (College of Japan)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] FBG-OTDR方式光ファイバ歪みセンサの超多点計測特性2008

    • 著者名/発表者名
      吉川将成、平田 雄、小林喬郎
    • 学会等名
      応用物理関係学会連合大会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多点反射方式光ファイバ歪みセンサの測定幅の拡大2007

    • 著者名/発表者名
      平田 雄、宇野恭輔、小林喬郎
    • 学会等名
      応用物理学関係連合講演会予稿集
    • 発表場所
      青山学院大学相模原校舎
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Widening of strain sensing range of the multi-point optical fiber strain sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, K. Uno, T. Kobayashi
    • 学会等名
      Applied Physical Society Spring Meeting
    • 発表場所
      Sagamihara Campus of Aoyama Gakuin College
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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