| 講演名 | 2021-03-01 ［招待講演］ブリルアン散乱に基づく分布型光ファイバセンサの高性能化 水野 洋輔(横浜国大), 野田 康平(東工大/横浜国大), 李 ひよん(芝浦工大), 中村 健太郎(東工大), |
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| 抄録(和) | 光ファイバに沿った任意の位置で歪や温度を測定できるセンサを「分布型光ファイバセンサ」と呼ぶ。ビルの内壁やトンネル、ダム、橋梁、飛行機の翼や風車の羽根など、種々の構造物に埋め込むことで、それらの地震による損傷や経年劣化などを監視することができると期待されており、世界中で精力的に研究がなされている。歪・温度計測の原理としては、光ファイバ中のブリルアン散乱に伴う周波数シフトが歪や温度に依存する性質を利用することが多い。歪や温度の位置情報は、光パルスを入射して反射光が届く時間差から位置を分解する時間領域法が一般的である。一方、我々はこれまでに、連続光の相関を制御することで位置分解を行う相関領域法「ブリルアン光相関領域反射計」（BOCDR）を提案した。この手法は、片端光入射での動作、高空間分解能、ランダムアクセス可能、低コスト、などの利点を併せ持つ。提案当初、BOCDRのサンプリングレートの最高値は19 Hzであり、リアルタイムでの分布測定は困難であった。この問題を解決すべく、我々は散乱スペクトルの形状解析に基づく高速システム「位相検波BOCDR」と「傾斜利用BOCDR」をそれぞれ提案し、最高で100 kHzという世界最高のサンプリングレートを達成した。本稿では、これらの高速BOCDRの概要のほか、これらの欠点（歪ダイナミックレンジが制限される）を克服した最新の成果についても紹介する。 |
| 抄録(英) | We review fiber-optic distributed Brillouin sensing technology, focusing on Brillouin optical correlation-domain reflectometry (BOCDR). After describing the principles of standard BOCDR, we present two configurations for its high-speed operation, referred to as phase-detected BOCDR and slope-assisted BOCDR. We also present a recently developed technique for mitigating their drawbacks (i.e., limited strain dynamic range). |
| キーワード(和) | 光ファイバセンシング / ブリルアン光相関領域反射計（BOCDR） / 分布計測 / 高速測定 / 歪センサ / 温度センサ / スマートストラクチャ / 非線形光学 |
| キーワード(英) | optical fiber sensing / Brillouin optical correlation-domain reflectometry (BOCDR) / distributed sensing / high-speed measurement / strain sensors / temperature sensors / smart structures / nonlinear optics |
| 資料番号 | PN2020-47 |
| 発行日 | 2021-02-22 (PN) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | PN |
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| 開催期間 | 2021/3/1(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | フォトニックネットワーク関連技術，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 釣谷 剛宏(KDDI総合研究所) |
| 委員長氏名（英） | Takehiro Tsuritani(KDDI Research) |
| 副委員長氏名（和） | 大越 春喜(古河電工) / 塩本 公平(東京都市大) / 古川 英昭(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Haruki Ogoshi(Furukawa Electric) / Kohei Shiomoto(Tokyo City Univ.) / Hideaki Furukawa(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 中川 雅弘(NTT) / 松浦 基晴(電通大) |
| 幹事氏名（英） | Masahiro Nakagawa(NTT) / Motoharu Matsuura(Univ. of Electr-Comm.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 小玉 崇宏(香川大) / 石井 健二(三菱電機) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takahiro Kodama(Kagawa Univ) / Kenji Ishii(Mitsubishi Electric) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Photonic Network |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］ブリルアン散乱に基づく分布型光ファイバセンサの高性能化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] High-performance distributed sensing based on Brillouin scattering in optical fibers |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光ファイバセンシング / optical fiber sensing |
| キーワード(2)（和/英） | ブリルアン光相関領域反射計（BOCDR） / Brillouin optical correlation-domain reflectometry (BOCDR) |
| キーワード(3)（和/英） | 分布計測 / distributed sensing |
| キーワード(4)（和/英） | 高速測定 / high-speed measurement |
| キーワード(5)（和/英） | 歪センサ / strain sensors |
| キーワード(6)（和/英） | 温度センサ / temperature sensors |
| キーワード(7)（和/英） | スマートストラクチャ / smart structures |
| キーワード(8)（和/英） | 非線形光学 / nonlinear optics |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 水野 洋輔 / Yosuke Mizuno |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National Univerity(略称：YNU) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 野田 康平 / Kohei Noda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学/横浜国立大学(略称：東工大/横浜国大) Tokyo Institute of Technology/Yokohama National University(略称：Tokyo Tech/YNU) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 李 ひよん / Heeyoung Lee |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学(略称：芝浦工大) Shibaura Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中村 健太郎 / Kentaro Nakamura |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech) |
| 発表年月日 | 2021-03-01 |
| 資料番号 | PN2020-47 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | PN-388 |
| ページ範囲 | pp.30-37(PN), |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2021-02-22 (PN) |