| 講演名 | 2021-11-19 不均一ひずみモデルで計算されたブリルアンゲインスペクトルを用いたニューラルネットワークによるひずみ計測 黒川 貴矢(三重大), 成枝 秀介(三重大), 成瀬 央(三重大), |
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| 抄録(和) | これまでに提案されている、ニューラルネットワーク(NN)を用いて光ファイバで観測されるブリルアンゲインスペクトル（BGS）から温度を計測する方法は、そのままひずみ計測にも適用可能である。これまでの方法では温度変化が考慮されていなかったため、この方法を用いるとひずみが変化する部分、すなわち、ひずみが不均一な区間で生じたBGSに適用した場合、計測誤差が大きくなる。本報告では、折れ線によって近似した不均一ひずみモデルを構築し、ひずみとそのモデルから計算されるBGSとの関係をNNで求めるひずみ計測方法を提案している。シミュレーションによって、BGSに含まれるノイズ、折れ線近似に用いた直線の数、ひずみ変化、BGS観測領域のサイズがひずみ計測誤差に与える影響を調べている。また、高速にひずみ計測を行えることも示している。 |
| 抄録(英) | The previously proposed methods of measuring temperature from the Brillouin gain spectrum (BGS) observed in an optical fiber using a neural network (NN) can be directly applied to the measurement of strain. Since the methods did not take temperature variation into account, the measurement error would be large when applied to BGS produced in a section where the strain varies, i.e., a non-uniform strain section. In this paper, we propose a new strain measurement method using the NN. A non-uniform strain model is constructed in which the strain is approximated by polygonal lines, and a mapping from the BGS calculated by the model to the strain is created by the NN. Numerical simulations are performed to investigate the effects of the noise of the BGS, the number of polygonal lines used for approximation, the change in strain, and the size of the observation region of the BGS on the strain measurement error. |
| キーワード(和) | 光ファイバセンシング / ブリルアンゲインスペクトル / ひずみ計測 / 折れ線近似 / モデル / ニューラルネットワーク |
| キーワード(英) | Fiber optic sensing / Brillouin gain spectrum / Strain measurement / Polygonal line approximation / Model / Neural Network |
| 資料番号 | OFT2021-52 |
| 発行日 | 2021-11-11 (OFT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OFT / OCS / IEE-CMN / ITE-BCT |
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| 開催期間 | 2021/11/18(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） | 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） | |
| 委員長氏名（和） | 松浦 祐司(東北大) / 星田 剛司(富士通) / 森村 俊(電中研) / 斎藤 恭一(NHK) |
| 委員長氏名（英） | Yuji Matsuura(Tohoku Univ.) / Takeshi Hoshida(Fujitsu) / Shun Morimura(CRIEPI) / 斎藤 恭一(NHK) |
| 副委員長氏名（和） | / / 平田 孝志(関西大) |
| 副委員長氏名（英） | / / Kouji Hirata(Kansai Univ) |
| 幹事氏名（和） | 青笹 真一(NTT) / 森岡 寛遵(フジクラ) / 山本 秀人(NTT) / 小田 拓弥(フジクラ) / 宇津 圭祐(東海大) / 木村 共孝(同志社大) / 神原 浩平(NHK) / 和泉田 智志(日本テレビ) / 福本 正義(NEC) / 大内 幹博(パナソニック) |
| 幹事氏名（英） | Shinichi Aozasa(NTT) / Hiroyuki Morioka(Fujikura) / Shuto Yamamoto(NTT) / Takuya Oda(Fujikura) / Keisuke Utsu(Tokai Univ.) / Tomotaka Kimura(Doushisya Univ) / 神原 浩平(NHK) / 和泉田 智志(日本テレビ) / 福本 正義(NEC) / 大内 幹博(パナソニック) |
| 幹事補佐氏名（和） | 五藤 幸弘(NTT) / 高橋 稔(フジクラ) / / 篠原 祐一(東京電力パワーグリッド) / 田中 彰浩(電中研) / 濱住 啓之(東京高専) / 前田 直樹(住友電工) / 松本 卓三(古河電工) / 斉藤 一(テレビ東京) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yukihiro Goto(NTT) / Minoru Takahashi(Fujikura) / / Yuuichi Shinohara(TEPCO Power Grid) / Akihiro Tanaka(CRIEPI) / 濱住 啓之(東京高専) / 前田 直樹(住友電工) / 松本 卓三(古河電工) / 斉藤 一(テレビ東京) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Fiber Technology / Technical Committee on Optical Communication Systems / Technical Meeting on Communications / Technical Group on Broadcasting Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 不均一ひずみモデルで計算されたブリルアンゲインスペクトルを用いたニューラルネットワークによるひずみ計測 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Neural network-based strain measurement using Brillouin gain spectra calculated by non-uniform strain model |
| 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 / Fiber optic sensing |
| キーワード(2)（和/英） | ブリルアンゲインスペクトル / Brillouin gain spectrum |
| キーワード(3)（和/英） | ひずみ計測 / Strain measurement |
| キーワード(4)（和/英） | 折れ線近似 / Polygonal line approximation |
| キーワード(5)（和/英） | モデル / Model |
| キーワード(6)（和/英） | ニューラルネットワーク / Neural Network |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 黒川 貴矢 / Kurokawa Takaya |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 三重大学(略称：三重大) Mie University(略称：Mie Univ) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 成枝 秀介 / Narieda Shusuke |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 三重大学(略称：三重大) Mie University(略称：Mie Univ) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 成瀬 央 / Naruse Hiroshi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 三重大学(略称：三重大) Mie University(略称：Mie Univ) |
| 発表年月日 | 2021-11-19 |
| 資料番号 | OFT2021-52 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | OFT-252 |
| ページ範囲 | pp.7-12(OFT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-11 (OFT) |