細径光ファイバを用いた高感度振動センサーの研究開発

本研究は現在までに、シングルモード及びマルチモード光ファイバを用いた、光ファイバ振動センサーの振動周波数30~3500Hz帯域においての周波数特性や加速度依存性を明らかにしてきている。また、イタリア振動センサー会議(SPIE Vol.4827, P..245-252,2002)、電子情報通信学会総合大会(2004年、2005年)、CIF3,5(2002年、2004年)で技術報告を行っており光ファイバ振動センサーの作製方法及び測定方法は確立した技術を持っており、知的財産的にも基盤を確立している。従来振動センサーといえば圧電セラミックス(素材:鉛系)を利用したものが主流となっている。しかし、圧電セラミックスは高価の上、電気的信号処理のためノイズ等が問題となり、また鉛系材料を用いているため環境問題にも影響があると考えられる。最近の新技術としてMEMSによる振動センサ、加速度センサーが脚光を浴びている。小型で感度が良いので自動車等への実用化が進んでいるが広範囲にわたって低雑音でリモートセンスするシステムへの応用には不適と考える。以上の背景のもと2000年に小林壮一(千歳科学技術大学)が今までにない新規の細径光ファイバを用いた振動センサーの研究を開始し、今日に至るまでに光ファイバ振動センサーの周波数特性、及び加速度依存性について明らかにしており、特に低周波数帯域~高周波数帯域(30Hz~4KHz)における高感度性について発表の実績がある。これら細径光ファイバによる振動センサーは他に例がなく独自のアイディアに基づいており、本研究で開発する光ファイバセンサシステムの新規性は非常に高い。

国立研究開発法人科学技術振興機構