芝浦工業大学の研究チームが光ファイバーセンサーにおける空間分解能の推定法を確立

(以下、BOCDR)は、高い空間分解能とランダムアクセス性※7を有し、測定ファイバーの片端への光入射で動作するという特長を兼ね揃えている唯一の方式です。
BOCDRを含む分布型センサーにとって極めて重要な性能指標が「空間分解能」です。これは、測定ファイバーに沿って、どの程度細かくひずみや温度の分布を測ることができるかを表します。BOCDRにおける空間分解能は、光源の変調振幅によって決定されます。従来、変調振幅の測定には、高価な光スペクトラムアナライザーや煩雑なヘテロダイン検出システムが必要でした。

■研究の概要
そこで、研究チームは、BOCDRにおいて、光が波長よりも小さな微粒子によって散乱される「レイリー散乱」を併用し、変調振幅を、ひいては、空間分解能を間接的に正確に推定する手法を提案しました。本手法では、レイリー散乱によって誘起されるノイズのスペクトル幅を分析し、光源の変調振幅を従来よりも正確に見積もります。BOCDRに対して、追加の装置やシステムの変更を必要としないのが特長です。

■今後の展望
空間分解能を正確に推定するための本手法は、装置の追加やシステムの変更を伴わないため、今後、BOCDRの普遍的な技術になることが期待されます。