2004 Fiscal Year Annual Research Report
高度安全化のための光ファイバを用いたヘルスモニタリングシステムに関する研究
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15560365
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
肥後 尚志 日本大学, 理工学部, 教授 (80059500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠田 之孝 日本大学, 理工学部, 助手 (80215988)
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| Keywords | ファイバブラッググレーティング / ヘルスモニタリングシステム / ひずみ測定 / 波長シフト測定 / 差動形ストレインゲージ |
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| Research Abstract |
本研究は高度安全化社会環境の構築を目指して,光ファイバセンサ(ファイバブラッググレーティング(FBG))を用いたヘルスモニタリングシステムを構築し,構造物及び危険区域などのひずみ測定への応用を目的としている。FBGは光ファイバに紫外線で書き込んだ回折格子であり,長さ方向のひずみにより反射波長が変化するため,反射波長からひずみを測定することができる。
本年度は2本のファイバブラッググレーティング(FBG)を用いた差動方式(差動形ストレインゲージ)によるひずみ測定,次にFBGの反射波長のシフトを不等光路型マッハツェンダー干渉計と光カップラの結合を利用した動的ひずみ測定について研究を行った。
先ず,反射波長の異なる2本のFBGを交差させる差動方式によるひずみ測定では広帯域光源と波長モニターを組み合わせ,波長分解能1×10^<-12>m,測定時間間隔10msの測定システムを構築した。差動方式では空間(3軸)上の1軸方向に高い感度をもち,他軸のひずみ及び温度変動の影響を受けにくいことを示した。さらに,測定感度は2本のFBGを交差させる角度すなわち実際に配置する方法により選択できることを示した。
また,FBGの動的ひずみ測定では高速な反射波長のシフトを検出するために不等光路型マッハツェンダー干渉計と光カップラの結合を組み合わせた位相シフト法を導入した。さらに,本方法による実時間ひずみ測定を実現するために,DSP (Digital Signal Processor)を用いたディジタル演算装置による実時間システムの開発を行った。
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Research Products
(6 results)
