2018 年度研究成果報告書

光ファイバを用いた外部音響インピーダンスの分布センシング

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14692
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	計測工学
研究機関	東京大学
研究代表者	林寧生東京大学, 先端科学技術研究センター, 特別研究員 (90786683)
研究協力者	山下真司セットジイヨン水野洋輔中村健太郎
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	光ファイバ / ブリルアン散乱 / 分布測定
研究成果の概要	石油採掘中における石油成分特定や血管内病変細胞の直接検出への応用可能性がある分布型音響インピーダンスセンサの基礎研究を行った。第一に、光ファイバ中の導波型音響波ブリルアン散乱(GAWBS)の線幅が光ファイバ外部の物質の音響インピーダンスから受ける変化を調査した。第二に、GAWBSの信号対雑音比向上のために高非線形ファイバ中のGAWBSの挙動を調査した。第三に、GAWBSを用いて光ファイバ上の温度分布の測定と外部音響インピーダンスの分布測定を実証した。第四に、特殊ファイバ中のGAWBSの観測を行い、その特性について議論した。第五に、ブリルアンロスを用いたGAWBSの完全な局在化手法の提案をした。
自由記述の分野	非線形光学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ブリルアン散乱に基づく分布型光ファイバセンサで取得できる物理量に音響インピーダンスを追加した。これにより、このセンサの学術的研究分野の拡大に貢献する。また、これに伴い、このセンサの応用先として、従来のインフラのみならず、早期癌検出等の医療分野や油田における産出オイルの種類特定等の社会的応用に役立つと考えられる。さらに、音響導波型ブリルアン散乱光を用いたマルチコアファイバ上での情報操作という新たなコンセプトを提案した。