| 講演名 | 2021-10-14 ［ポスター講演］ブリルアン周波数シフトのビートダウンによる傾斜利用BOCDRの歪ダイナミックレンジの拡大 捧 治紀(芝浦工大), 坂本 真菜(芝浦工大), 野田 康平(東工大/横浜国大), 中村 健太郎(東工大), 水野 洋輔(横浜国大), 李 ひよん(芝浦工大), |
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| 抄録(和) | ブリルアン光相関領域反射計（BOCDR）は、光ファイバに沿った歪や温度の分布測定法のひとつであり、測定ファイバへの片端への光入射での動作や高空間分解能、ランダムアクセス性、低廉性などの利点を有する。これまでに、BOCDRの動作を高速化させるために、ブリルアン利得スペクトル（BGS）の傾斜を用いた技術「傾斜利用BOCDR」が提案された。本手法は、リアルタイム測定を可能としたものの、歪ダイナミックレンジが制限されるという問題があった。また、電気スペクトラムアナライザ（ESA）の使用により、システムの低コスト化を阻まれていた。そこで本研究では、ビートダウンさせたBGSに低域通過フィルタを作用させそのパワーを直接測定する手法と提案する。本手法により、ESAを使わずにブリルアン周波数シフトに相当する情報を得ることができる。さらに、従来法よりも歪ダイナミックレンジを約2倍に向上させることができる。ここでは、分布測定ではなく全長測定の場合に、本手法が動作し、歪ダイナミックレンジが理論通り2倍程度まで向上することを実証した。 |
| 抄録(英) | Brillouin optical correlation-domain reflectometry (BOCDR) is known as a distributed strain and temperature sensing technique with numerous merits including single-end operation, high spatial resolution, random accessibility, and cost efficiency. To boost the operation speed of BOCDR, a frequency-sweeping-free configuration called slope-assisted BOCDR was developed, which enabled real-time operation at the cost of limited strain dynamic range. In addition, use of an electrical spectrum analyzer (ESA) degraded the system size and cost. In this work, we develop a new method for obtaining the strain information by (1) beating down of the Brillouin gain spectrum (BGS), (2) directing the BGS to a low-pass filter, and (3) measuring the power of the electrical output from the low-pass filter. This system does not include an ESA, and in addition, the strain dynamic range is expected to be doubled. Herein, in the case of full-length measurement (not distributed measurement), basic operation of this system is demonstrated with enhanced strain dynamic range. |
| キーワード(和) | 光ファイバセンサ / ブリルアン散乱 / 分布測定 / 相関領域法 / ビードダウン / 低域通過フィルタ / 歪ダイナミックレンジ |
| キーワード(英) | Optical fiber sensors / Brillouin scattering / Distributed measurement / Correlation-domain techniques / Beating down / Low-pass filters / Strain dynamic range |
| 資料番号 | OFT2021-36 |
| 発行日 | 2021-10-07 (OFT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OFT |
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| 開催期間 | 2021/10/14(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） | 一般（一般セッションおよび学生ポスターセッション） |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 松浦 祐司(東北大) |
| 委員長氏名（英） | Yuji Matsuura(Tohoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 青笹 真一(NTT) / 森岡 寛遵(フジクラ) |
| 幹事氏名（英） | Shinichi Aozasa(NTT) / Hiroyuki Morioka(Fujikura) |
| 幹事補佐氏名（和） | 五藤 幸弘(NTT) / 高橋 稔(フジクラ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yukihiro Goto(NTT) / Minoru Takahashi(Fujikura) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Fiber Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［ポスター講演］ブリルアン周波数シフトのビートダウンによる傾斜利用BOCDRの歪ダイナミックレンジの拡大 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Poster Presentation] Strain dynamic range extension in slope-assisted BOCDR based on down-conversion of Brillouin frequency shift |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光ファイバセンサ / Optical fiber sensors |
| キーワード(2)（和/英） | ブリルアン散乱 / Brillouin scattering |
| キーワード(3)（和/英） | 分布測定 / Distributed measurement |
| キーワード(4)（和/英） | 相関領域法 / Correlation-domain techniques |
| キーワード(5)（和/英） | ビードダウン / Beating down |
| キーワード(6)（和/英） | 低域通過フィルタ / Low-pass filters |
| キーワード(7)（和/英） | 歪ダイナミックレンジ / Strain dynamic range |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 捧 治紀 / Haruki Sasage |
| 第 1 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 2 著者 氏名（和/英） | 坂本 真菜 / Mana Sakamoto |
| 第 2 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 3 著者 氏名（和/英） | 野田 康平 / Kohei Noda |
| 第 3 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 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) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 水野 洋輔 / Yosuke Mizuno |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：YNU) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 李 ひよん / Heeyoung Lee |
| 第 6 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) |
| 発表年月日 | 2021-10-14 |
| 資料番号 | OFT2021-36 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | OFT-199 |
| ページ範囲 | pp.59-62(OFT), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-10-07 (OFT) |