音や光でモノを見る・動かす―超音波と光波を用いたセンサやアクチュエータの研究

光ファイバセンサ

研究テーマ

プラスチック光ファイバの「記憶」機能を用いた計測

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プラスチック光ファイバ中のブリルアン散乱を用いた分布計測

長い光ファイバに沿った任意の位置で歪(ひずみ:伸び縮みのこと)や温度を測定できる「分布型ファイバセンサ」は、安心・安全のため、精力的に研究がなされています。測定原理としては、ブリルアン散乱光の周波数シフトが用いられています。しかし、従来専ら用いられていたガラスファイバは数%の歪で切断されてしまうため、それ以上の大きな歪を計測することはできませんでした。そこで我々は、50-100%もの歪にも耐えられるほど柔軟性の高いプラスチック(ポリマー)光ファイバ(POF)中のブリルアン散乱を用いた分布型センシングに関する研究を推進しています。

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プラスチック光ファイバヒューズのリアルタイム観測

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ブリルアン光相関領域反射計(BOCDR)の性能向上

近年、光ファイバをビルやトンネルの内壁、飛行機の翼などの構造物や材料に埋め込み、地震による損傷や経年劣化を診断したい (光ファイバ神経網)という需要が高まっています。従来の分布型の歪センサには、(1) 測定ファイバの両端から光を入射する必要がある、(2) 空間分解能が 1 m 程度に制限される、(3) 測定時間が数分以上かかる、という問題点がありました。そこで、本研究では、これらの問題点を解決すべく、新技術「ブリルアン光相関領域リフレクトメトリ(BOCDR)」を提案しました。BOCDRは、測定ファイバの片端から光を入射するだけで動作し、高い空間分解能と速い測定速度を有します。

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ファイバブラッググレーティング型マイクロフォンアレイ

 

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