長尺FBG内分布センシングの精度向上と高速化に関する検討

摘要

A new sensor system for measuring the Bragg wavelength distribution in a long-length fiber Bragg grating was proposed recently. It is based on the technique called synthesis of optical coherence function (SOCF) which is one of the techniques for reflectometry. By measuring the Bragg-wavelength distribution in the grating, it is possible to know the strain or temperature distribution. In the process of evaluating the performance of the sensing system, it is found that the reflectivity of the FBGs needs to be lower for realizing the distributed sensor with sufficient accuracy by the simulation. In this paper, the relation between the reflectivity and the measurement accuracy is verified by the experiment. Besides, a measurement speed is an important factor for the health-monitoring technique. We also demonstrate the measurement of local reflection spectrum with 1-kHz sampling rate for one position.%近年，当研究室ではリフレクトメトリ技術の1つである光波コヒーレンス関数の合成法（SOCF）を長尺ファイバプラッググレーティング（FBG）内部のブラシグ波長分布を測定するセンシングシステムに応用し，FBGに沿った分布情報を取得することに成功した．この技術により分布型の歪・温度センサの実現が期待される．提案されたセンシングシステムを評価する上で十分な精度を有するシステムの構築にはより低反射率のFBGが要求されることがシミュレーションにより結論付けられたが，本論文ではこれを実験的に実証した結果を報告する．一方で長尺FBGの反射率の低下によりシステムのS/Nの劣化といった問題も予想されるため，これらの関係も簡単なモデルによって評価する．さらに本システムにおいて，1つの測定地点あたり1kHzのサンプリングレートでの高速測定を実験的に実現した結果についても報告する．