| 講演名 | 2013-08-22 エルビウム添加光ファイバ中のブリルアン散乱特性とそのエルビウム濃度依存性の解明(光ファイバケーブル・コード,通信用光ファイバ,光ファイバ線路構成部品,光線路保守監視・試験技術,接続・配線技術,光ファイバ測定技術,光コネクタ,ホーリーファイバ,機能性光ファイバ,光信号処理,光ファイバ型デバイス,光測定器,レーザ加工,ハイパワーレーザ光輸送,光給電,一般) 丁 明杰, 林 寧生, 水野 洋輔, 中村 健太郎, |
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| 抄録(和) | ブリルアン散乱を用いた分布型光ファイバセンサは、大型構造物のヘルスモニタリングのため精力的に研究がなされている。時間領域法・相関領域法など種々の分布計測手法が提案されてきたが、測定レンジや精度などのセンシング性能の上限が被測定ファイバ中の光減衰で決定される場合がある。そこで、我々は、光増幅特性を有するエルビウム添加光ファイバ(EDF)中のブリルアン散乱信号に着目している。本発表では、濃度が異なる3種類のEDF中のブリルアン散乱スペクトルを観測し、ブリルアン周波数シフトの温度/歪依存性とこれらのエルビウム濃度との関係を明らかにした。さらに、980nmのポンプ光パワーに対するブリルアン散乱スペクトルの依存性を実験的に調査し、ブリルアン信号のパワーはポンプ光パワーに非線形に依存することを明らかにした。 |
| 抄録(英) | Brillouin distributed temperature and strain fiber-optic sensors have been widely studied for large-scale structural health monitoring. Although various methods have been developed to improve their performance, the measurement range, sensitivity, and signal-to-noise ratio are, in some cases, limited by the inherent propagation loss of the optical fibers. To overcome this problem, we have focused on utilizing Brillouin scattering in an erbium-doped fiber (EDF), which has the optical amplification capability. In this work, first, the Brillouin gain spectra of EDFs with three different concentrations are measured, and the Brillouin frequency shift dependences on temperature and strain along with their relations to erbium-doping concentration are fully investigated. Then, we measure the amplification effect of the Brillouin signal in one of the EDFs by 980-nm pumping. The Brillouin Stokes power is exponentially raised with increasing 980-nm pump power, indicating that adjusting the 980-nm pump power can control the Brillouin signal in the EDF. We also show that drastic enhancement of the Brillouin signal might be feasible by using a high-power 980-nm pump laser. |
| キーワード(和) | エルビウム添加光ファイバ / ブリルアン散乱 / ブリルアン周波数シフト / ストークスパワー / 分布型光ファイバセンサ / 温度・歪計測 / 自己ヘテロダイン検波 |
| キーワード(英) | Erbium-doped optical fibers / Brillouin scattering / Brillouin frequency shift / Stokes power / distributed fiber-optic sensors / strain and temperature sensing / self-heterodyne detection |
| 資料番号 | OFT2013-14 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | OFT |
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| 開催期間 | 2013/8/15(から1日開催) |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Optical Fiber Technology (OFT) |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | エルビウム添加光ファイバ中のブリルアン散乱特性とそのエルビウム濃度依存性の解明(光ファイバケーブル・コード,通信用光ファイバ,光ファイバ線路構成部品,光線路保守監視・試験技術,接続・配線技術,光ファイバ測定技術,光コネクタ,ホーリーファイバ,機能性光ファイバ,光信号処理,光ファイバ型デバイス,光測定器,レーザ加工,ハイパワーレーザ光輸送,光給電,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Characterization of Brillouin Scattering Properties in Erbium-Doped Optical Fibers with Different Erbium-Doping Concentrations |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | エルビウム添加光ファイバ / Erbium-doped optical fibers |
| 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） | ブリルアン周波数シフト / Brillouin frequency shift |
| キーワード(4)（和/英） | ストークスパワー / Stokes power |
| キーワード(5)（和/英） | 分布型光ファイバセンサ / distributed fiber-optic sensors |
| キーワード(6)（和/英） | 温度・歪計測 / strain and temperature sensing |
| キーワード(7)（和/英） | 自己ヘテロダイン検波 / self-heterodyne detection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 丁 明杰 / Mingjie DING |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 林 寧生 / Neisei HAYASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 水野 洋輔 / Yosuke MIZUNO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中村 健太郎 / Kentaro NAKAMURA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology |
| 発表年月日 | 2013-08-22 |
| 資料番号 | OFT2013-14 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 183 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |