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プラスチック光ファイバ中のブリルアン散乱特性の解明とそのセンシング応用

阐明塑料光纤中的布里渊散射特性及其传感应用

基本信息

批准号：
13J07652
负责人：
林寧生
金额：
$ 1.9万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07652/
关键词：
非線形光学ブリルアン散乱プラスチック光ファイバ

项目摘要

本研究では、1. プラスチック光ファイバ(POF)のブリルアン散乱特性の測定、2. POFを用いた分布測定システムの構築、3. POFを用いた分布測定システム高性能化を行うことを目的としている。平成27年度には、3について検討した。具体的には、①POFを用いた歪と温度の分布測定の安定性の向上、②簡便な被測定ファイバ中の欠陥検出手法の提案、また、③POF中のブリルアン散乱光の増強手法の提案を行った。① 2014年にブリルアン光相関領域反射計（BOCDR）を用いてcmオーダの高空間分解能での歪・温度分布測定を実証し、その性能の限界について議論を行った。しかし、偏波変動によるブリルアン信号の信号対雑音比(SNR)への影響が解明されていなかった。そこで、測定ファイバの任意区間からの偏波状態を最適化および平均化した場合のブリルアン信号のSNRの変化を調査した。また、偏波平均化時に最高空間分解能を達成するのに必要な任意入射パワーを明らかにした。これは、実用応用時の測定信号の安定化に貢献する。② 被測定ファイバとして欠陥のない光ファイバを使用することは重要であるが、POF中の欠陥を簡易に測定する手法がなかった。そこで、光相関領域法を用いた簡素な欠陥検出手法を提案し、欠陥の分布測定を実証した。③ 光ファイバを細くする（テーパー化する）ことにより、光ファイバ中のブリルアン散乱は増強される。従来の光ファイバテーパーは、作製時にヒーター等の煩雑な実験系が必要であった。そこで、光ファイバの任意点に予め損失を与え、高パワーの入射光を入射することでその点での光熱変換を利用する光テーパー手法を提案した。本手法によりテーパー加工が可能であることを実証した。これらの成果は、POF中のブリルアン散乱増強手法への応用可能性が期待できる。

This study is 1. Measurement of Scattering Characteristics of Optical Fiber (POF), 2. POF can be used to determine the distribution of POF. 3. POF is used to measure high performance. 27 years of Heisei, 3 years of investigation. Specific aspects include: (1) improving the stability of temperature distribution measurement in POF;(2) proposing a simple and accurate detection method in POF; and (3) proposing a method for enhancing scattered light in POF.① In 2014, BOCDR was used to measure the temperature distribution of high spatial resolution energy and to evaluate the performance limits. The influence of signal to noise ratio (SNR) on the signal loss due to polarization is explained. To optimize and average the polarization state of the polarization signal in any interval of measurement and to investigate the SNR variation of the polarization signal. The highest spatial resolution can be achieved when the polarization is averaged. This is the contribution to the stabilization of the measured signal during operation. 2. The method of measurement of POF is simple and easy. The method of light correlation domain is used in simple and simple method of detection, and the method of distribution is proved. (3) The light is scattered and scattered. It is necessary to make sure that there is no problem in the production process. A method of light conversion is proposed for any point of light conversion. This method is very effective. The results of this study are expected to be in line with POF's findings and the possibility of using scattered enhancement techniques.