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2010 年度 実績報告書

痛みの分かる材料・構造の為の光相関領域法による光ファイバ神経網技術の機能進化

研究課題

研究課題/領域番号 21226011
研究機関東京大学

研究代表者

保立 和夫  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60126159)

キーワード計測システム / 光ファイバセンサ / スマート材料・構造 / 分布型センシング / 防災危機管理技術
研究概要

「BOCDA法の機能進化:温度と歪の高精度・同時・分布センシング機能」では、偏波維持光ファイバのブリルアン散乱と複屈折の2量を独自の相関領域法で分布測定する技術において、2個必要であった光源を1個にするシステムを提案・実証し、測定レンジと空間分解能を向上する手法も新たに考案・導入して、500mの測定レンジで約15cmの空間分解能にて温度と歪の同時・分布測定を実現した。「BOCDA法の機能進化:分布量全体のダイナミックセンシング機能」では、相関ピーク(測定位置)が移動し続ける技術を創案して、100mのレンジと80cmの分解能で、毎秒20回の分布測定を実現した。
「ブリルアン散乱歪センシングのシステム構成の進化:BOCDR法の高性能化」では、光源周波数変調に加えて強度変調も施す新技術を提案し、不要雑音スペクトルの低減に成功した。「ブリルアン散乱歪センシングのシステム構成の進化:簡素化BOCDA法」では、測定位置へのランダムアクセス機能を保持しつつ測定速度を向上させるシステム構成を発案して、200サンプル/秒の速度を達成した。温度と歪の同時・分布計測を可能とする簡素化システム構成も考案・実験している。
「長尺FBG歪センシングシステムの機能進化」では、長尺FBG分布型センサを光ファイバに沿って多点で配置したシステムにおいて、相関ピーク以外からの雑音を激減させる新たなアポダイゼーション技術を提案・実証して、FBG間クロストークを低減した。測定レンジを拡大させる複数の技術も提案・実証できた。
「痛みの分かる材料・構造の機能進化の実証」では、航空機ヘルスモニタリングにBOCDA法に基づく温度と歪の同時・分布計測法を導入する研究を関連企業と実施し、CFRP材料のボルト周りの劣化をBOCDA法で検出する技術、BOCDA法のプラントでの応用、ガラス光導波路の性能評価への応用等の研究も進めた。

  • 研究成果

    (55件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (46件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reduction of backscattering induced noise by carrier suppression in waveguide-type optical ring resonator gyro2011

    • 著者名/発表者名
      H.Ma, Z.He, K.Hotate
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology

      巻: 29 ページ: 85-90

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-laser-based generation/detection of Brillouin dynamic grating and its application to distributed discrimination of strain and temperature2011

    • 著者名/発表者名
      W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 雑誌名

      OSA Optics Express

      巻: 19 ページ: 2263-2270

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Gigahertz repetition rate passively modelocked fiber lasers using carbon nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      A.Martinez, S.Yamashita
    • 雑誌名

      OSA Optics Express

      巻: 19 ページ: 6156-6133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Operation of Brillouin optical correlation-domain reflectometry : theoretical analysis and experimental validation2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Mizuno, W.Zou, Z.Heand K.Hotate
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology

      巻: 28 ページ: 3300-3306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-end-access correlation-domain distributed fiber-optic sensor based on stimulated Brillouin scattering2010

    • 著者名/発表者名
      W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology

      巻: 28 ページ: 2736-2742

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of Brillouin distributed discrimination of strain and temperature based on a polarization-maintaining optical fiber2010

    • 著者名/発表者名
      W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Technology Letters

      巻: 22 ページ: 526-528

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed strain measurement using a tellurite glass fiber with Brillouin optical correlation-domain reflectometry2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Mizuno, W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 238 ページ: 2349-2442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical deposition of graphene and carbon nanotubes in a fiber ferrule for passive mode-locked lasing2010

    • 著者名/発表者名
      Martinez, K.Fuse, B.Xu, S.Yamashita
    • 雑誌名

      OSA Optics Express

      巻: 18 ページ: 23054-230613

    • 査読あり
  • [学会発表] フォトニックバンドギャップファイバカプラにおけるコア間隔と結合長の関係2011

    • 著者名/発表者名
      菊池雅, 久保田寛和, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] ポンプ・プローブ法を用いたポリマー光ファイバ中の誘導ブリルアン散乱の観測2011

    • 著者名/発表者名
      水野洋輔, 岸眞人, 保立和夫 石榑崇明, 中村健太郎
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] ポンプ・プローブ法を用いたポリマー光ファイバ中の誘導ブリルアン散乱の観測2011

    • 著者名/発表者名
      水野洋輔, 岸眞人, 保立和夫 石榑崇明, 中村健太郎
    • 学会等名
      2012年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] セキュアライフ・エレクトロニクス2011

    • 著者名/発表者名
      保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] コヒーレンス長を超えた領域における長尺FBG内分布型センシング2011

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] Measurement of Brillouin dynamic grating spectrum with high spatial resolution and large measurement range by applying both temporal gating and double modulation schemes2011

    • 著者名/発表者名
      山下健二ホドリーゴ, 鄭衛文, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] Simplified BOCDAによる任意箇所の動的歪測定2011

    • 著者名/発表者名
      沼澤正和, 岸眞人何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] Background noise suppression in Brillouin optical correlation domain reflectometry by intensity modulation scheme2011

    • 著者名/発表者名
      マノタムシティポン, 梶原康嗣, 水野洋介, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] BOCDA法のためのポンプ・プローブ時分割発生法における波形補償の高精度化2011

    • 著者名/発表者名
      芦田哲郎, 岸眞人, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] 光周波数コムと可変光遅延線を用いたOFDRにおけるフェーディング雑音低減手法2011

    • 著者名/発表者名
      風間拓志, 何祖源, 古敷谷優介, 焚所豆, 伊藤文彦, 保立和夫
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] Dynamic Range Enhancement in Reflectometry by Synthesis of Optical Coherence Function with half-wave Intensity Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kajiwara, Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      OFC/NFOEC Conference
    • 発表場所
      Los Angeles (U.S.A)
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] コヒーレンス長を超えた領域における長尺FBG内分布型センシング2011

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会光ファイバ応用技術研究会(OFT)
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2011-03-04
  • [学会発表] Measurement range elongation based on a temporal gating scheme in Brillouin optical correlation domain distributed discrimination system for strain and temperature operated by a single laser2011

    • 著者名/発表者名
      山下健二ホドリーゴ, 鄭衛文, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会光ファイバ応用技術(OFT)研究会
    • 発表場所
      長崎県勤労福祉会館
    • 年月日
      2011-01-27
  • [学会発表] 光周波数コムと可変光遅延線を用いたOFDRにおけるフェーディング雑音低減手法2011

    • 著者名/発表者名
      風間拓志, 樊所呈, 何祖源 伊藤文彦, 保立和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会光ファイバ応用技術(OFD)研究会
    • 発表場所
      長崎県勤労福祉会館
    • 年月日
      2011-01-27
  • [学会発表] Filterless swept-source based on dispersion tuning for high-speedo ptical coherence tomography2011

    • 著者名/発表者名
      C.Chong, K.Totsuka, T.SuzukiK.Isamoto, Y.Takubo, S.Yamashita
    • 学会等名
      SPIE : Photonics West
    • 発表場所
      San Francisco (U.S.A)
    • 年月日
      2011-01-25
  • [学会発表] 光ファイバ神経網技術による痛みの分かる材料・構造の実現神経網の機能進化と応用開拓2010

    • 著者名/発表者名
      保立和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会集積光デバイスと応用技術研究会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松く招待講演〉
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 光波コヒーレンス関数の合成法における強度変調型アポダイゼーションの最適化2010

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      応用物理学会第46回光波センシング技術(LST)研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] カーボンナノチューブ・グラフェンの光非線形性とそのフォトニクス応用2010

    • 著者名/発表者名
      山下真司, アモスマルチネス
    • 学会等名
      日本学術振興会光エレクトロニクス第130委員会研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] Fiber optic distributed sensing for smart structures and smart materials2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hotate, Z.He
    • 学会等名
      The gth Intern.Cont.on Optical Communication and Networks(ICOCN2010)
    • 発表場所
      Nanjin(中国)<Invited>
    • 年月日
      2010-10-25
  • [学会発表] Advances in optical reflectometry for diagnoses of optical devicesand networks2010

    • 著者名/発表者名
      Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      The gth Intern.Conf.on Optical Communication and Networks(ICOCN2010)
    • 発表場所
      Nanjin(中国)<Invited>
    • 年月日
      2010-10-25
  • [学会発表] Fiber optic nerve systems for secure life and society2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hotate
    • 学会等名
      11th Chitose International Forum on Photonics Science and Techynology (CIF2010)
    • 発表場所
      Sapporo<Invited>
    • 年月日
      2010-10-15
  • [学会発表] 高速光周波数掃引によるヘテロダインビート周波数差を利用したコヒーレンスピーク間分離測定2010

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      計測自動制御学会第27回センシングフォーラム
    • 発表場所
      群馬大学
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] Optical coherence domain reflectometry by use of optical frequency comb with arbitrary-waveform phase modulation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      36th European Conf.and Exhibition on Optical Communication(ECOC2010)
    • 発表場所
      Torino(イタリア)
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] Brillouin optical correlation domain distributed fiber sensors2010

    • 著者名/発表者名
      Z.He , K.Hotate
    • 学会等名
      36th European Conf.and Exhabition on Optical Communication(ECOC 2010)
    • 発表場所
      Torino(イタリア)<Invited>
    • 年月日
      2010-09-19
  • [学会発表] Evaluation of polarization dependent loss induced noise in resonator fiber optic gyro with twin 90^0 polarization-axis rotated splices2010

    • 著者名/発表者名
      王希晶, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2010年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 多点型長尺FBG分布センサのための高次コヒーレンスピークの抑制2010

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2010年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 光波コヒーレンス関数合成法のアポダイゼーションに伴うコヒーレンスピーク問題ノイズフロアの抑制2010

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2010年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 光周波数コムを用いた光コヒーレンス領域リフレクトメトリ2010

    • 著者名/発表者名
      高橋央, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      2010年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Automated suppression of polarization-fluctuation in resonator fiber optic gyro by a resonator with twin 90°polarization-axis rotated splices-theoretical analysis2010

    • 著者名/発表者名
      X.Wang, Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      Fourth European Workshop on Optical Fiber Sensors(EWOFS)
    • 発表場所
      Porto(ポルトガル)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] 光ファイバジャイロ:現状と将来展望2010

    • 著者名/発表者名
      保立和夫
    • 学会等名
      第66回次世代センサセミナシリーズ
    • 発表場所
      化学会館(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] 光ファイバセンサ国際会議(OFS)の歩みとフォトニックセンシングの進展2010

    • 著者名/発表者名
      保立和夫
    • 学会等名
      光ファイバ国際会議(OFS)日本委員会「光応用計測の最前線」
    • 発表場所
      東京工業大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] 光波コヒーレンス関数の合成法による長尺FBG分布型センサ2010

    • 著者名/発表者名
      梶原康嗣, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      光ファイバ国際会議(OFS)日本委員会「光応用計測の最前線」
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] デジタル信号処理を用いた共振型光ファイバジャイロの総合的な雑音除去手法に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      王希晶, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      光ファイバ国際会議(OFS)日本委員会「光応用計測の最前線」
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] 痛みの分かる材料・構造のための光ファイバ神経網技術2010

    • 著者名/発表者名
      保立和夫
    • 学会等名
      社団法人日本非破壊検査協会第8回学術セミナー
    • 発表場所
      東京大学 山上会館(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-20
  • [学会発表] Fiber optic distributed sensing for smart structures and smart materials2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hotate
    • 学会等名
      9th International Conference on Optical Internet 2010(COIN2010)
    • 発表場所
      Jeju(韓国)<invited>
    • 年月日
      2010-07-12
  • [学会発表] Optical coherence tomography based on optical frequency comb generator with single-sideband modulator2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hotate
    • 学会等名
      15th Optoelectronics and Communications Conference (OECC2010)
    • 発表場所
      Sapporo<invited>
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] Optical coherence tomography based on optical frequency comb generator with single-sideb and modulator2010

    • 著者名/発表者名
      Z.He, Q-N.Ho, W.ZouK., Kajiwara, H.Takahashi, K.Hotate
    • 学会等名
      15th Optoelectronics and Communications Conference (OECC2010)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] Fiber Optic Nerve Systems for Secure and Safety Society2010

    • 著者名/発表者名
      K.Rotate
    • 学会等名
      The 2nd Asia-Pacific Optical Sensors Conference 2010(APOS2010)
    • 発表場所
      Guangzhou(中国)<Keynote>
    • 年月日
      2010-06-28
  • [学会発表] Fiber optic nerve systems for smart materials and smart structures2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hotate
    • 学会等名
      OSA Topical Meeting-Optical Sensors
    • 発表場所
      Karlsruhe(ドイツ)<Invited>
    • 年月日
      2010-06-23
  • [学会発表] Brillouin scattering property in highly nonlinear photonic crystal fiber with hybrid-core2010

    • 著者名/発表者名
      郷衛文, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      応用物理学会第45回光波センシング技術研究会
    • 発表場所
      静岡文化芸術大学
    • 年月日
      2010-06-08
  • [学会発表] Automated suppression of polarization-fluctuation in resonator fiberoptic gyro by a resonator with twin 90^0 polarization-axis rotated splices-theoretical analysis2010

    • 著者名/発表者名
      王希晶, 何祖源, 保立和夫
    • 学会等名
      応用物理学会第45回光波センシング技術研究会
    • 発表場所
      静岡文化芸術大学
    • 年月日
      2010-06-08
  • [学会発表] Spatial resolution enhancement by external phase modulation in long-length FBG sensing system based on synthesis of optical coherence function2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kajiwara , K.Hotate
    • 学会等名
      CLEO/IQEC2010 : Laser Science to Photonic Applications
    • 発表場所
      San Jose (U.S.A)
    • 年月日
      2010-05-21
  • [学会発表] Optical coherence-domain reflectometry by use of optical frequency comb2010

    • 著者名/発表者名
      Z.He, H.Takahashi, K.Hotate
    • 学会等名
      CLEO/IQEC2010 : Laser Science to Photonic Applications
    • 発表場所
      San Jose (U.S.A)
    • 年月日
      2010-05-21
  • [学会発表] Spatial resolution limitation by rayleigh scattering-induced noise in Brillouin optical correlation-domain reflectometry2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Mizuno, W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      CLEO/IQEC2010 : Laser Science to Photonic Applications
    • 発表場所
      San Jose (U.S.A)
    • 年月日
      2010-05-19
  • [学会発表] Brillouin scattering property in highly nonlinear photonic crystalfiber with hybrid-core structure2010

    • 著者名/発表者名
      W.Zou, Z.He, K.Hotate
    • 学会等名
      CLEO/IQEC2010 : Laser Science to Photonic Applications
    • 発表場所
      San Jose (U.S.A)
    • 年月日
      2010-05-18
  • [学会発表] 10GHz Pulsed Er-Yb fiber laser using an optically deposited carbon-nanotube film in a fiber mirror2010

    • 著者名/発表者名
      Martinez, K.Fuse, S.Yamashita
    • 学会等名
      CLEO/IQEC2010 : Laser Science to Photonic Applications
    • 発表場所
      San Jose (U.S.A)
    • 年月日
      2010-05-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.sagnac.t.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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