光ファイバ中の散乱現象GAWBSを利用した温度センサの研究

利用光纤散射现象GAWBS的温度传感器研究

• 批准号: 10750316
• 负责人: 田中 洋介
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology (1999)Shizuoka University (1998)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750316/
• 关键词: 光ファイバ温度センサ; GAWBS

平成11年度は,光ファイバ中で発生する前方散乱現象GAWBS(Guided acoustic-wave Brillouin scattering)を温度センサに応用する際の問題点とその解決手法,測定精度向上手法等について以下の3項目に着目し,理論,実験の両面から検討を行った.1. GAWBSの引っ張り歪み依存性光ファイバに加わる引っ張り歪みは,温度と同様GAWBSによる偏波変調周波数の変化をもたらすため,温度測定精度を劣化させる.上記項目1では,10^<-3>以内の引っ張り歪みεに対し,GAWBSによる偏波変調で生じる側波帯の周波数fが1/f・df/dε=1.8の関係で変化することを確認した.2. GAWBSによる偏波変調周波数観測の精度向上光ファイバの被覆が,GABWSを誘起する音響波の減衰につながることに着目し,被覆除去によるGAWBSの偏波変調信号の増大とその共振スペクトルの狭帯域化を実現した.実験により,被覆がある場合の1/50以下のファイバ長かつ20倍以上高い分解能で,GAWBSによる偏波変調の共振スペクトルを観測できることを示した.3. GAWBSの偏波無依存検出手法GAWBSによる偏波変調を光ファイバ出射端に検光子を配置して検出する場合,観測信号が出射光の偏光状態により大きく変動することが前年度の研究で明らかになった.その対策として,出射光を偏光ビームスプリッタで直交する2成分に分離し,各成分から抽出したGAWBS信号を足し合わせることで安定した信号観測が行える光学系を構築した.以上により,GAWBSによる温度センサの基礎が固められた.

In 2011, the phenomenon of GAWBS(Guided acoustic-wave Brillouin scattering) occurred in the middle of the light, and the problem point and solution method of temperature change and application, measurement accuracy upward method, etc. were discussed in the following three items: purpose, theory, implementation and surface change. GAWBS leads to the deterioration of temperature measurement accuracy due to the increase in the number of modulation waves. Note the relationship between the number of cycles of the side-wave band <-3>f = 1/f·df/dε = 1.8 and the number of cycles of the side-wave band f = 1/f·df/dε=1.8 in GAWBS. GAWBS partial wave modulation frequency measurement accuracy upward optical coverage,GABWS induced acoustic wave attenuation, focus, coverage removal, GAWBS partial wave modulation signal amplification, resonance, narrow band realization. In the case of covering up to 1/50, the length of the film is more than 20 times higher than that of the film, and the resolution energy is higher than that of the film. GAWBS polarization independent detection method GAWBS polarization modulation of light emitting end photon configuration, detection signal and emission light polarization state, large change, the previous year's research is clear. The two components of the emitted light are separated, and the components are extracted from the GAWBS signal. The above mentioned,GAWBS, temperature and temperature are the foundation of the system.

项目成果

田中 洋介, 小楠 和彦: "GAWBSによる振幅変調信号の偏波依存性" 1998年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演論文集. C-3-66 (1998)

Yosuke Tanaka、Kazuhiko Ogusu：“GAWBS 调幅信号的偏振依赖性”1998 年 IEICE 电子学会会议记录 (1998)。

Y.Tanaka and K.Ogusu: "Tensile-strain coefficient of resonance frequency of depolarized guided acoustic-wave Brillouin scattering"IEEE Photonics Technology Letters. Vol.11 No.7. 865-867 (1999)

Y.Tanaka 和 K.Ogusu：“去极化引导声波布里渊散射的谐振频率的拉伸应变系数”IEEE 光子技术快报。

Y.Tanaka and K.Ogusu: "Polarization dependence of amplitude modulation by guided acoustic-wave Brillouin scattering" Proceedings of 13th International Conference on Optical Fiber Sensors. (1999)

Y.Tanaka 和 K.Ogusu：“引导声波布里渊散射对振幅调制的偏振依赖性”第 13 届国际光纤传感器会议论文集。

田中洋介,小楠和彦: "デポラライズGAWBSの偏波無依存検出"1999年電子情報通信学会総合大会講演論文集. (1999)

Yosuke Tanaka、Kazuhiko Ogusu：“去极化 GAWBS 的偏振无关检测”1999 年 IEICE 大会记录（1999 年）。

Y.Tanaka and K.Ogusu: "Polarization dependence of amplitude modulation by guided acoustic-wave Brillouin scattering"Proceedings of 13th International Conference on Optical Fiber Sensors. SPIE Vol.3746. 116-119 (1999)

Y.Tanaka 和 K.Ogusu：“引导声波布里渊散射对振幅调制的偏振依赖性”第 13 届国际光纤传感器会议论文集。