外乱除去型ヘテロダイン干渉法光ファイバ微小圧力センサ

抗扰型外差干涉光纤微压力传感器

• 批准号: 62211012
• 负责人: 中谷 登
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62211012/
• 关键词: 光ファイバセンサ; 外乱除去型ヘテロダイン干渉法; 微小圧力センサ

光ファイバプローブ型センサについては, 前年度構成した外乱除去型プローブの光源に出力の高いHe-Neレーザを使用し, S/N比の向上をはかり検出限界を高めた.光ファイバアームを用い, その外乱除去のため参照光アームをなくしたループ型センサと2本の光ファイバを近接させた補償型センサを構成した. 次に音圧と光ファイバの位相変化については, 各種力学モデルの検討を行った.○ループ型センサについては, そのループの長さの分だけ, 光路差がつくので, 光源の波長の安定化が特に必要となる. このため周波数安定化横ゼーマンレーザを使用した. 周波数安定度10に対して, 検出感度1Pa/10mとなる.○補償型センサについては, 参照光路とセンシング光路の長さを等しくし光源の波長の安定化の必要性がなく, 光ファイバカップラを使用して, 振動の影響を受けにくい, オールファイバ型の光学系を試作した. 外乱除去用の信号を光ファイバカップラで分岐して, 参照信号を得た. 検出感度4mPa/10mとなり, 微小圧力変化の可能性を示した.○音と光ファイバの作用について, 空間中に光ファイバを固定せずにおいた時, ハイドロダイナミック, ラデイアルモデル, 剛体に固定しておいた時, フイックスモデル等から圧力感度を計算した. あまり大きな感度は期待できなかった.○ポリエチレン円筒とベークライト円筒に光ファイバを巻きつけ, その圧力に対する位相差を検出するトランスデューサを作製し, 数100倍程度感度を向上した. 光ビート信号をアナログ位相計で処理する場合, 信号の振幅変化の影響を受けて, 位相測定に誤差を生じる. ディジタル処理してその影響を除いた.

光ファイバプローブtype センサについては, the structure of the previous year was the external disturbance removal type プローブの光源に出力の高いHe-Neレーザを用し, The S/N ratio is high and the limit is high. Reference light アームをなくしたループ type センサと2本の光ファイバをclose to させたcompensation type センサを constitute した. The following sound pressure, light, and light phase changes, various mechanics, various mechanics, and various mechanics.そのループの长さの分だけ, The optical path difference is necessary, and the wavelength of the light source must be stabilized. The stabilization of the frequency of the light source must be used. Cycle number stability is 10に対して, 検sensitivity is 1Pa/10mとなる.○Compensated type センサについては, Reference is made to the length of the light path and the wavelength of the light source. Vibration is affected by the けにくい, オールファイバのoptical system を trial production した. External disturbance removal signal を光ファイバカップラでdivergence して, Reference signal を得た. The sensitivity of 検 is 4mPa/10mとなり, the possibility of micro-pressure change is shown,に光ファイバを Fixed せずにおいた时, ハイドロダイナミック, ラデイアルモデル, When the rigid body is fixed, the force sensitivity of the pressure can be calculated using the force sensitivity.あまり大きなsensitivityはLooking forward to できなかった.○ポリエチレン円 tube とベークライ ト円 tube に光ファイバを巻きつけ,その姧力に対するphase differenceを検出するトランスデューサをmakingし, The sensitivity is up to 100 times higher. In the case where the optical phase signal is processed by a phase meter, the amplitude change of the signal is affected by the change, and the phase measurement error is caused. The effect of ディジタル treatment is eliminated.

项目成果

N.Nakatani;T.Izumi;S.Asano;T.Yamada: Rev.Sci.Instrum.58. 2161-2164 (1987)

N.Nakatani；T.Izumi；S.Asano；T.Yamada：Rev.Sci.Instrum.58。