増幅自然放出光帰還回路を用いた高性能光ファイバセンシング方式

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我々が提案している増幅自然放出光（ASE）を用いた「非線形回路方式」について、実験および理論検討を実施した。それらの検討結果は、ジャーナル論文1編、査読付きの国際会議予稿1編、研究会技術報告3編、国内学会発表（電子情報通信学会）6編により具体的に報告している。その「非線形回路方式」として、増幅自然放出光帰還回路（ASEFC）、および、増幅自然出光回路（ASEC）を提案している。ASEFC方式では、光パワー分解能（OPR）改善の指数（IF）として、120が得られ、その時の出力光の線幅は、約7.8GHzであった。一方、構成がよりシンプルなASEC方式では、IFとして9.8が得られた。ASECに関して、出力光のスペクトル特性の解析結果から、波長1532.5nmにおける入出力特性のスロープSが最大（9.8）であることがわかった。一方、ASEFCに関して、出力光パワースペクトルを実験評価した。ASEFCの動作がレーザ発振に近づき，スロープが最大Smaxに近づくにつれ，3dB低下帯域が小さくなるという特徴を、定量的に明らかにした。この値は、通常のレーザ光の線幅に比べ、顕著に大きいことから、ASEFCの出力光は、低コヒーレンス特性を有し、干渉雑音に起因するOPRの低減に、大きな寄与を有することが明らかになった。また、光ファイバの曲げを利用したひずみセンサを作成し、ひずみと損失変動の関係を調べると、約30microεのひずみに対して0.1dB程度の損失の増加が認められる場合と、ほとんど変化しない場合があった。後者の場合は変動量が0.01dB以下であるために変化の傾向が見えないため、ASEFCを用いて変化を拡大して測定した結果、3dB程度の損失変化量が認められ、ひずみと損失変動の関係は変化が大きい場合と同じ傾向であることが確かめられた。