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2018 年度 実績報告書

光コム光源の導入による高速かつ高精度な分布型ファイバセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 16H04374
研究機関東京農工大学

研究代表者

田中 洋介  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283343)

研究分担者 塩田 達俊  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10376858)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード計測システム / 光ファイバセンサ / 光周波数コム / 多モード光 / ブリュアン散乱 / 光ファイバ回折格子
研究実績の概要

建築後50年を越える建造物が増加している昨今、構造物に光ファイバを埋め込んだり、貼り付けるなどし、光ファイバ内を伝搬する光の状態の変化から構造物の状態を監視するファイバセンシング技術が、構造ヘルスモニタリングの観点から注目されている。様々な光ファイバセンシングの中でも、分布型ブリュアンセンシングは、光ファイバ内で発生するブリュアン散乱光を使って長手方向に連続な分布測定ができるという特徴があり、今後の発展が期待されている。
本研究では、ブリュアンセンシングの光源として光周波数コムを用いることを提案してきた。光周波数コムは、周波数軸上で等間隔に線スペクトルが並んだ光であるため、これを光源に使うと複数の周波数のブリュアン散乱光の同時発生が可能になる。提案手法は、光源の周波数掃引が不要なため安定であり、高速かつ高感度な測定が可能になると期待できる。
平成30年度は、前年度までに行った多モードポンプ光、多モードプローブ光によるブリルアン散乱光の発生と高感度な温度測定を踏まえ、同様の原理に基づく光ファイバの高感度歪み測定を実証した。更に、光ファイバの両端から入射するポンプ光とプローブ光に時間ゲートをかけることで、ファイバ内の特定の位置でのみ散乱光を発生出来る機構を構築し、分布型測定の原理確認と実現可能性を示した。更に、前年度に本研究の遂行過程で着想した新たな光ファイバ計測である光ファイバ回折格子についても、申請者らが行ってきた高精度測定技術との融合により、多点歪み計測、更には曲げ計測などへの展開を進めることができた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Directional Curvature Sensing Using Multicore Fiber Bragg Grating and Two-Photon Absorption Process in Si-APD2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yosuke、Abe Tetsuya、Miyazawa Hiromasa
    • 雑誌名

      OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2019)

      巻: 2019 ページ: SF3L.1

    • DOI

      10.1364/CLEO_SI.2019.SF3L.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fiber Fault Detection Using Brillouin Amplification and Two-Photon Absorption Process in Si-APD2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yosuke、Nemoto Masaya
    • 雑誌名

      OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2018)

      巻: 2018 ページ: SM2K.4.

    • DOI

      10.1364/CLEO_SI.2018.SM2K.4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanless Brillouin Gain Spectrum Measurement Based on Multi-heterodyne Detection2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yosuke、Ozaki Yuta、So Yoshihisa
    • 雑誌名

      OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2018)

      巻: 2018 ページ: TuE88

    • DOI

      10.1364/OFS.2018.TuE88

    • 査読あり
  • [学会発表] 多モード誘導ブリルアン散乱による分布型光ファイバセンシング2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴大、尾崎裕太、田中洋介
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
  • [学会発表] 多モード誘導ブリルアン散乱による高感度ファイバ歪み測定2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤佑真、長谷川貴大、尾崎裕太、田中洋介
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Highly sensitive measurement of fiber strain based on multimode stimulated Brillouin scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Yuma Endo, Takahiro Hasegawa, Yuta Ozaki, and Yosuke Tanaka
    • 学会等名
      24th OptoElectronics and Communications Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Brillouin gain spectrum measurement using multimode light --- measurement with 10-m long optical fiber based on lock-in detection2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ozaki, Yosuke Tanaka
    • 学会等名
      23rd Microoptic conference (MOC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Si-APD二光子吸収応答を利用した多点FBGセンシングにおけるアンダーサンプリングの検討2018

    • 著者名/発表者名
      宮澤 弘将、田中 洋介
    • 学会等名
      2018年第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 短尺光ファイバ中の多モードブリルアン散乱におけるブリルアン周波数シフト変化の高感度測定2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎裕太、田中洋介
    • 学会等名
      2018年度日本光学会年次学術講演会
  • [学会発表] 多モード光源とマルチヘテロダイン検波によるブリュアン利得スペクトル測定2018

    • 著者名/発表者名
      宗祥久、尾崎裕太、田中洋介
    • 学会等名
      光波センシング技術研究会
  • [学会発表] Si-APD二光子吸収を利用した多点FBGセンシング---アンダーサンプリングによる測定時間短縮2018

    • 著者名/発表者名
      宮澤弘将、田中洋介
    • 学会等名
      光波センシング技術研究会

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公開日: 2019-12-27  

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