ポリマーファイバ中の非線形現象を用いた安心・安全のための分布型センシングシステム

利用聚合物纤维中的非线性现象实现安全保障的分布式传感系统

基本信息

  • 批准号:
    10J07072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2012
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ポリマー光ファイバ(POF)を用いた高機能計測技術の確立に向け、本年度は、1、POF中の誘導ブリルアン散乱の観測、2、コア径縮小によるブリルアン散乱光の強度向上、3、音速実測によるブリルアン特性推定法の確立、4、シリカファイバとPOFの高効率な結合手法の開発、5、POF端におけるフレネル反射の特性解析、6、ファイバ端の誘電体多層膜を用いた屈折率センサの開発、などを行った。1:昨年度、全フッ素化屈折率傾斜型POF中の自然ブリルアン散乱光の観測に世界で初めて成功し、従来不可能であった歪に依存しない高精度な温度センシングへの応用可能性を示した。しかし実用のためには、POFからのブリルアン散乱光の強度を向上させる必要があった。そこで、ポンプ・プローブ法を用いて自然ブリルアン散乱を誘導ブリルアン散乱に遷移させることで、その強度を大幅に向上させることに成功した。2:従来の120μmよりも小さい62.5μmのコア径を持つPOFを入手し、特性を調査することにより、POFのコア径および長さのブリルアン信号への影響を解明した。3:全フッ素化されていない一般のアクリルで構成されたPOFは、低損失となる波長帯が可視光領域にあるためブリルアン散乱光を直接観測することは困難である。そこで、POF中の音速を実測し、その結果からブリルアン周波数シフトを推定する手法を提案、確立させた。4:シリカファイバとPOFの高効率な結合を、ブリルアン散乱による反射光強度のモニタリングにより実現した(特許申請済)。5:POF端のフレネル反射はシリカファイバよりも大きく、ブリルアン散乱スペクトルに与える影響が大きいことを実験的・理論的に示した。6:ファイバ端に蒸着した誘電体多層膜の反射中心波長が外部の屈折率に依存することを利用し、液体・気体・固体に対して利用可能な屈折率センサを開発した(特許申請済)。これらの研究成果の一部は、ドイツ連邦材料試験研究所においてKrebber博士の指導の下行った。
The establishment of high-performance measurement technology in the use of POF, this year, 1. Measurement of induced scattering in POF, 2. Measurement of scattered light intensity in POF, 3. Establishment of estimation method of scattered light characteristics in sound speed measurement, 4. Development of high-efficiency combination method of POF, 5. Analysis of reflected light characteristics at POF end, 6. The refractive index of the dielectric multilayer film at the end of the film is determined by the refractive index of the film. 1. The natural scattering of scattered light in POF with high refractive index and tilt ratio was successfully measured in the world last year, and the possibility of high precision temperature measurement was demonstrated. The intensity of scattered light must be increased. In the case of the natural dispersion method, the dispersion method is used to induce the dispersion of the natural dispersion method. 2: The influence of the POF signal on the POF characteristics was investigated by measuring the diameter of the POF from 120μm to 62.5μm. 3: It is difficult to directly detect scattered light in the visible light field with low-loss and low-wavelength POF. The speed of sound in POF is measured and the results are estimated. 4: The high efficiency of POF is achieved by combining, scattering and reflecting light intensity (license application). 5:POF end of the white color reflection is large, white color scattered color and influence is large, white color theory is shown 6. The reflection center wavelength of the dielectric multilayer film depends on the external refractive index, and the possible refractive index can be used for the development of the liquid, liquid and solid (license application). A part of the research results of this paper is directed by Dr. Krebber of the Institute of Materials Testing.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Core Alignment of Butt Coupling Between Single-Mode and Multimode Optical Fibers by Monitoring Brillouin Scattering Signal
  • DOI:
    10.1109/jlt.2011.2161754
  • 发表时间:
    2011-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Y. Mizuno;K. Nakamura
  • 通讯作者:
    Y. Mizuno;K. Nakamura
Spatial resolution limitation by rayleigh scattering-induced noise in Brillouin optical correlation-domain reflectometry
布里渊光学相关域反射计中瑞利散射引起的噪声对空间分辨率的限制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Mizuno;W.Zou;Z.He;K.Hotate
  • 通讯作者:
    K.Hotate
屈折率センサ
折射率传感器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
First observation of stimulated Brillouin scattering in polymer optical fiber
首次观察到聚合物光纤中的受激布里渊散射
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Mizuno;M.Kishi;K.Hotate;T.Ishigure;K.Nakamura
  • 通讯作者:
    K.Nakamura
ポンプ光のパルス化によるブリルアン散乱信号の増強
脉冲泵浦光增强布里渊散射信号
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    水野洋輔;中村健太郎
  • 通讯作者:
    中村健太郎
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    0
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    大矢 忍;Pham Nam Hai;水野 洋輔;田中 雅明
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    0
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  • 通讯作者:
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