光ファイバセンサによる超音波と温度の分離計測

摘要

本研究では，超音波音場の乱れが少ない光ファイバセンサを用いた超音波の音圧と温度変化を同時に分離計測するシステムを提案する．光ファイバに紫外線を照射して等間隔に屈折率の縞を作るとそれが光の回折格子として働くため，特定の波長の光が反射する．これはFiber Bragg Grating （FBG）と呼ばれ歪みセンサなどに使用されている．FBGに超音波を照射すると音圧や湿度変化などの光ファイバへの擾乱によって屈折率が変化する．屈折率の変化は，反射光の波長シフトを引き起こすため，そのシフト量から音圧·温度変化を測定できる．音圧と温度変化を同時に観測することで，生体に与える熱的·物理的影響の基準を設けることができると考えられる．今回はこの研究のための基礎実験として，FBGの温度変化による静特性並びに測定した．また超音波の多点分離測定を検討した．