| 講演名 | 2023-11-10 低コヒーレンスBOCDRに基づく高精度な歪分布測定：シミュレーションと実験的検証 大坪 謙太(横浜国大), 朱 光韜(横浜国大), 清住 空樹(横浜国大), 高橋 央(横浜国大/NTT), 古敷谷 優介(NTT), 水野 洋輔(横浜国大), |
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| 抄録(和) | 光ファイバに沿った歪や温度の分布を測定する技術として、ブリルアン散乱に伴う周波数シフトの歪や温度に対する依存性を利用した手法が広く研究されている。種々の方式が知られているが、とりわけブリルアン光相関領域法は、他の分布計測手法と比べ、ランダムアクセス性や比較的高い空間分解能などの利点を有する。しかし、レーザの発振周波数を正弦波で直接変調する方式では、必然的に強度変調を伴い、その周波数変調と強度変調の位相差が原因となって、歪や温度の分布計測の精度が劣化してしまう。そこで、本研究では、最近提案された周期的なノイズ変調に基づく低コヒーレンスBOCDRにより、この問題が抑制できることをシミュレーションと実験の両面から明らかにする。周期的ノイズ変調によって変調される信号光の特性について調査し、高精度な歪分布測定の実証を通して、本手法が従来の正弦波変調BOCDRに比べて多くの利点を有する革新的な技術となり得ることを示す。 |
| 抄録(英) | As a principle of distributed measurement of strain and temperature along an optical fiber, the strain/temperature dependencies of the frequency shift accompanied by Brillouin scattering have been widely utilized. Among various methods already reported, a correlation-domain method has advantages such as random accessibility and relatively high spatial resolution compared to other distributed measurement methods. However, in the method of directly modulating the laser frequency with sinusoidal waves, the amplitude modulation is inevitably accompanied, and the phase difference between amplitude modulation and frequency modulation, called AM-FM phase delay, deteriorates the precision of distributed strain/temperature measurement. In this work, we demonstrate from both simulation and experimental aspects that this effect can be mitigated using low-coherence Brillouin optical correlation-domain reflectometry (LC-BOCDR) based on periodic noise modulation. We investigate the characteristics of signal light modulated by periodic noise modulation and demonstrate through high-precision distributed strain measurements that this method will be an innovative technique with several advantages compared to standard sinusoidal-modulation BOCDR. |
| キーワード(和) | 光ファイバセンサ / ブリルアン光相関領域反射計 / 低コヒーレンス / 周期的ノイズ変調 |
| キーワード(英) | Optical fiber sensors / Brillouin optical correlation-domain reflectometry / low coherence / noise modulation |
| 資料番号 | OFT2023-52 |
| 発行日 | 2023-11-02 (OFT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OCS / OFT / IEE-CMN / ITE-BCT |
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| 開催期間 | 2023/11/9(から2日開催) |
| 開催地（和） | YIC京都 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 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，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，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小林 孝行(NTT) / 山田 誠(大阪公立大) / 森村 俊(電中研) |
| 委員長氏名（英） | Takayuki Kobayashi(NTT) / Makoto Yamada(Osaka Metropolitan Univ.) / Shun Morimura(CRIEPI) |
| 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） | 谷口 寛樹(NTT) / 川口 雄揮(住友電工) / 松井 隆(NTT) / 末松 克輝(古河電工) / 宇津 圭祐(東海大) / 木村 共孝(同志社大) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Taniguchi(NTT) / Yuki Kawaguchi(Sumitomo Electric Industries) / Takashi Matsui(NTT) / Katsuki Suematsu(Furukawa Electric) / Keisuke Utsu(Tokai Univ.) / Tomotaka Kimura(Doushisya Univ) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 五藤 幸弘(NTT) / 小林 由朋(古河電工) / 篠原 祐一(東京電力パワーグリッド) / 田中 彰浩(電中研) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Yukihiro Goto(NTT) / Yoshitomo Kobayashi(Furukawa Electric) / Yuuichi Shinohara(TEPCO Power Grid) / Akihiro Tanaka(CRIEPI) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Communication Systems / Technical Committee on Optical Fiber Technology / Technical Meeting on Communications / Technical Group on Broadcasting Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 低コヒーレンスBOCDRに基づく高精度な歪分布測定：シミュレーションと実験的検証 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | High-accuracy distributed strain sensing based on low-coherence BOCDR: simulation and experimental validation |
| 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） | ブリルアン光相関領域反射計 / Brillouin optical correlation-domain reflectometry |
| キーワード(3)（和/英） | 低コヒーレンス / low coherence |
| キーワード(4)（和/英） | 周期的ノイズ変調 / noise modulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大坪 謙太 / Kenta Otsubo |
| 第 1 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 2 著者 氏名（和/英） | 朱 光韜 / Guangtao Zhu |
| 第 2 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 3 著者 氏名（和/英） | 清住 空樹 / Takaki Kiyozumi |
| 第 3 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 4 著者 氏名（和/英） | 高橋 央 / Hiroshi Takahashi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学/日本電信電話(略称：横浜国大/NTT) Yokohama National University/Nippon Telegraph and Telephone Corporation(略称：YNU/NTT) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 古敷谷 優介 / Yusuke Koshikiya |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 日本電信電話(略称：NTT) Nippon Telegraph and Telephone Corporation(略称：NTT) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 水野 洋輔 / Yosuke Mizuno |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：YNU) |
| 発表年月日 | 2023-11-10 |
| 資料番号 | OFT2023-52 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | OFT-244 |
| ページ範囲 | pp.24-29(OFT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-11-02 (OFT) |