image: This figure illustrates the result of distributed temperature sensing using a perfluorinated graded-index plastic optical fiber (POF). The top diagram shows the structure of the sensing POF, including a 7.0-centimeter cooled section. The lower plot presents the measured Brillouin frequency shift distribution along the POF, clearly indicating the temperature change in the cooled region.
Credit: Yokohama National University
横浜国立大学大学院工学研究院の水野洋輔准教授らの研究グループは、プラスチック光ファイバーを用いた新しい温度分布計測技術を開発し、約4.8 cmという世界最高レベルの空間分解能を実現しました。この技術により、7.0 cmの冷却区間を正確に検出することに成功しました。
本研究では、プラスチック光ファイバーの長さを調整し、レイリー散乱に伴うノイズを抑制することで、高い空間分解能を実現しました。これにより、従来の限界を超えた高精度な温度分布計測が可能となりました。この技術は、構造ヘルスモニタリングや産業プロセス制御など、幅広い分野での応用が期待されます。
特に、プラスチック光ファイバーは軽量で柔軟性が高く、従来のガラス光ファイバーに比べて扱いやすいため、実用化の可能性が広がっています。研究チームは、さらなる空間分解能の向上や計測範囲の拡大、他の物理量(圧力や湿度など)の計測への応用を目指しています。
本研究成果は、2025年1月27日にエルゼビア社が出版する「Optical Fiber Technology」誌に掲載されました。
Journal
Optical Fiber Technology
Article Title
High-resolution distributed temperature sensing along polymer optical fiber using Brillouin optical correlation-domain reflectometry
Article Publication Date
27-Jan-2025