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講演抄録/キーワード
講演名 2020-11-13 16:10
チャープパルスを用いた光ファイバのリアルタイム分布型音波計測(DAS)の実用化
岸田欣増グジク アーター李 哲賢西口憲一東 大治ニューブレクス)・劉 慶文何 祖源上海交通大OFT2020-44
抄録 (和) 光ファイバによる分布型音波計測 (DAS: Distributed Acoustic Sensing) は,従来の DTS や DTSS といった分布型計測が散乱光の強度スペクトルから温度やひずみといった準静的な物理量を計測するのに対し,散乱光の位相変化から音波という動的ひずみを検出するのが特長であり,従来の分布型計測を補完するという観点から注目されている.DAS を実現するには,散乱光受信の十分な SN比を確保しかつ場所による SN 比の劣化を抑えること,またミリ秒以下での高速処理などが必要になる.本報告では,筆者らの一部が提案したチャープパルスを分割して用いる TGD-OFDR (Time Gated Digital-Optical Frequency Domain Reflectometry) 方式を用いて実現したリアルタイムの新型 DAS を示す.開発した試作機である NBX-S4000 ではパルス幅 2μs,周波数掃引幅 100 MHz のチャープ信号を 2 kHz の繰り返し周波数で発生させて,10 km のファイバに当たった音波を空間分解能 2.8 m,リアルタイムで検出することが可能になった.開発した試作機は自然地震,海底ケーブルおよび石油開発に限らず,知能化社会での常時フィールド監視試験も行い,有効性が検証された. 
(英) Distributed Acoustic Sensing (DAS) in optical fibers detects dynamic strain or sound waves by measuring the phase change of the scattered light. This contrasts with other distributed and more conventional methods such as distributed temperature (DTS) or strain (DSS) which measure those quasi-static physical quantities such as from the intensity spectrum of the scattered light. DAS is attracting considerable attention as it complements the conventional distributed measurement. In order to implement DAS in commercial applications, it is necessary to ensure sufficiently high signal-noise ratio (SNR) for scattered light detection, suppress its deterioration along the sensing fiber, and moreover to perform high-speed processing within milliseconds or less. In this report, we present new real-time DAS realized by using the TGD-OFDR (Time Gated Digital-Optical Frequency Domain Reflectometry) method, in which the chirp pulse is divided into overlapping bands. The developed prototype NBX-S4000 generates a chirp signal with a pulse duration of 2 μs and uses frequency sweep of 100 MHz at a repeating frequency of 2 kHz. It allows one to detect sound waves at 10 km fiber distance range with spatial resolution of 2.8 m in real time. The developed prototype was also tested in the field not only in natural earthquakes, submarine cables and oil and gas industry applications, but also in smart city where non-stop monitoring are requested. All obtained results confirmed effectiveness of the method and developed sensing instrument.
キーワード (和) Real time phase DAS / high SNR / Low noise floor / post spatial resolving / non-stop event monitoring / / /  
(英) Real time phase DAS / high SNR / Low noise floor / post spatial resolving / non-stop event monitoring / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 230, OFT2020-44, pp. 39-44, 2020年11月.
資料番号 OFT2020-44 
発行日 2020-11-05 (OFT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード OFT2020-44

研究会情報
研究会 OFT ITE-BCT OCS IEE-CMN  
開催期間 2020-11-12 - 2020-11-13 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 放送システム、CATV、放送素材伝送システム、伝送路符号化、情報源符号化、HDTVおよびUHDTV、放送通信連携、光ファイバ配線敷設・保守運用技術、光ファイバ特性測定、光ファイバ特性解析、光ケーブル・光コード、各種用途光ファイバ、光増幅器・光中継装置、光/電気クロスコネクト・OADM、光/電気多重・分離、光送受信機、光端局装置、ディジタル信号処理・誤り訂正、光通信計測、データコム用光通信機器、光変復調方式、ディジタル信号処理アルゴリズム、コヒーレント光通信、光増幅・中継技術、非線形・偏波技術、空間・可視光伝送、量子通信・暗号化技術、空間分割多重(SDM)伝送技術、一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 OFT 
会議コード 2020-11-OFT-BCT-OCS-CMN 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) チャープパルスを用いた光ファイバのリアルタイム分布型音波計測(DAS)の実用化 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Commercialization of real-time distributed acoustic fiber optic sensing (DAS) utilizing chirped pulse 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) Real time phase DAS / Real time phase DAS  
キーワード(2)(和/英) high SNR / high SNR  
キーワード(3)(和/英) Low noise floor / Low noise floor  
キーワード(4)(和/英) post spatial resolving / post spatial resolving  
キーワード(5)(和/英) non-stop event monitoring / non-stop event monitoring  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 岸田 欣増 / Kinzo Kishida / キシダ キンゾウ
第1著者 所属(和/英) ニューブレクス株式会社 (略称: ニューブレクス)
Neubrex Co., Ltd. (略称: Neubrex)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) グジク アーター / Artur Guzik / グジク アーター
第2著者 所属(和/英) ニューブレクス株式会社 (略称: ニューブレクス)
Neubrex Co., Ltd. (略称: Neubrex)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 李 哲賢 / Li Ttken / リ テッケン
第3著者 所属(和/英) ニューブレクス株式会社 (略称: ニューブレクス)
Neubrex Co., Ltd. (略称: Neubrex)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 西口 憲一 / Nishiguchi Kenichi / ニシグチ ケンイチ
第4著者 所属(和/英) ニューブレクス株式会社 (略称: ニューブレクス)
Neubrex Co., Ltd. (略称: Neubrex)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 東 大治 / Daiji Azuma / アズマ ダイジ
第5著者 所属(和/英) ニューブレクス株式会社 (略称: ニューブレクス)
Neubrex Co., Ltd. (略称: Neubrex)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 劉 慶文 / Qingwen Liu / リュウ ケイブン
第6著者 所属(和/英) 上海交通大学 (略称: 上海交通大)
Shanghai Jiao Tong University (略称: SJTU)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 何 祖源 / Zuyuan He / カ ソゲン
第7著者 所属(和/英) 上海交通大学 (略称: 上海交通大)
Shanghai Jiao Tong University (略称: SJTU)
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講演者
発表日時 2020-11-13 16:10:00 
発表時間 25 
申込先研究会 OFT 
資料番号 IEICE-OFT2020-44 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.230 
ページ範囲 pp.39-44 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-OFT-2020-11-05 


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