直接変調とヘテロダイン検出技術を用いた高感度多点FBGセンサーの研究

準分布型FBG(Fiber Bragg Grating)センサーは、ファイバーコアに刻まれた回折格子をセンサーヘッドとして用いて温度、歪、振動などの環境変化を検出する。軽量、長距離化、電源供給不要、耐電磁ノイズ性などの利点を持ち、トンネルや橋梁の劣化、斜面の地すべり監視などに用いられている。本提案では1.5ミクロン帯通信波長帯DFB(Distributed Feedback)レーザーアレイを用いて周波数掃引パルスを発生させ、FBGからの反射光と局部発振(参照)光との遅延自己ヘテロダイン測定を行い、ビート信号を検出することでFBGセンサーの高感度化を目標として挙げた。初年度は第一段階として強度変調器を用いた時間分割多重-FBGセンサー、DBFレーザーアレイの複数LDを遅延発振させて用いた波長分割多重-FBGセンサー、またそれらを併用した時間-波長多重hybrid FBGセンサーシステムの実証を行った。それぞれ原理実証を目的としているため数個程度の多重化であるが、十分な実験結果が得られた。またFBGスペクト取得は当初、手動での波長掃引で行っていたが、温度の自動掃引とPCによるデータ自動取り込みを行いセンサーとしての機能性向上が達成できた。

準分布型FBG(Fiber Bragg Grating)センサーは、ファイバーコアに刻まれた回折格子をセンサーヘッドとして用いて温度、歪、振動などの環境変化を検出する。軽量、長距離化、電源供給不要、耐電磁ノイズ性などの利点を持ち、トンネルや橋梁の劣化、斜面の地すべり監視などに用いられている。本提案では1.5ミクロン帯通信波長帯DFB(Distributed Feedback)レーザーアレイを用いて周波数掃引パルスを発生させ、FBGからの反射光と局部発振(参照)光との遅延自己ヘテロダイン測定を行い、ビート信号を検出することでFBGセンサーの高感度化を目標として挙げた。初年度は第一段階として強度変調器を用いた時間分割多重-FBGセンサー、DBFレーザーアレイの複数LDを遅延発振させて用いた波長分割多重-FBGセンサー、またそれらを併用した時間-波長多重hybrid FBGセンサーシステムの実証を行った。それぞれ原理実証を目的としているため数個程度の多重化であるが、十分な実験結果が得られた。またFBGスペクト取得は当初、手動での波長掃引で行っていたが、温度の自動掃引とPCによるデータ自動取り込みを行いセンサーとしての機能性向上が達成できた。