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記憶機能を有する特殊プラスチック光ファイバを用いた分布型温度測定の実現

利用具有记忆功能的特种塑料光纤实现分布式测温

基本信息

批准号：
15J11445
负责人：
皆川和成
金额：
$ 1.22万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

歪と温度が同時に変化する環境において、プラスチック光ファイバ（POF）中のブリルアン散乱光に対する歪・温度依存性の解明を進めた。まず、POFの材質から受ける影響を抑制し、POFの歪と温度を同時に変化させながらブリルアン散乱光のスペクトル（BGS）の歪・温度依存性を実測する方法を構築した。そして、BGSの歪・温度依存性を、ブリルアン周波数シフト（BFS；ブリルアン散乱光とそれを発生させた入射光との周波数の差）と、BGSのピークの高さ（以降BGS heightと呼ぶ）の観点から解析し、以下を示した。POF中では、ブリルアン散乱光の温度依存性は歪から、ブリルアン散乱特性の歪依存性は温度から影響を受けることを示した。特に、BFSについては、温度感度がPOFの歪に応じて変化し、歪感度がPOFの温度に応じて変化することを明らかにした。これらの感度の変化率は-1.5 MHz/(℃・%)にもなり得る。よって、歪が温度感度に与える影響と温度が歪感度に与える影響は無視できない。このことから、BFSを利用した歪・温度測定（ブリルアン散乱光を利用した歪・温度測定の最も基本的な形）において、歪を測定する際は温度に応じて、温度を測定する場合は歪に応じて感度の値を選択しなければ、BFSの値から歪や温度を正確に逆算することが不可能となることを示した。加えて、歪と温度が同時に変化する環境でBFSからPOFの歪や温度を逆算する際に必要となる関係式を、実験的に導出することを試みた。また、予め13～16%の歪を与えたPOFを、歪を与えていない同種のPOFとともに敷設することで、本来歪と温度の両方に反応するブリルアン散乱光から歪と温度の情報を分離できる可能性を示した。BGS heightに関して、これを用いての正確な歪・温度測定は難しいことを示した。

The temperature dependence of the ambient light and the scattered light in the POF is analyzed. To construct a method for measuring the temperature dependence of scattered light (BGS) by suppressing the influence of material degradation on POF and simultaneously changing the temperature dependence of POF The temperature dependence of BGS, the difference between the number of cycles of scattered light and the number of cycles of incident light, the height of BGS and the temperature dependence of BGS are shown below. Temperature dependence of scattered light in POF is affected by temperature. In particular, the BFS temperature sensitivity of the POF temperature sensitivity of the POF temperature change The sensitivity change rate is-1.5 MHz/(℃·%). Temperature sensitivity and influence of temperature sensitivity and influence of temperature The temperature measurement is the most basic way to measure the temperature of the BFS. The sensitivity value of the BFS is selected and the temperature is calculated correctly. The relationship between BFS and POF is necessary to calculate the temperature of the environment at the same time 13~16% of the POF, the POF and the POF of the same kind are distributed, and the probability of separation of scattered light and temperature information is shown. BGS height is related to temperature measurement.