Functional Evolution of Fiber Optic Nerve Systems with Optical Correlation Domain Technique for Structures and Materials that can Feel Pain

利用光学相关域技术研究光纤神经系统的功能进化，用于感觉疼痛的结构和材料

• 批准号: 21226011
• 负责人: HOTATE Kazuo
• 金额: $ 130.46万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009-05-11 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21226011/
• 关键词: 計測システム; 光ファイバセンサ; スマート材料構造; 分布型センシング; スマート材料・構造; 防災危機・管理技術; 防災危機管理技術

Functions of original "optical correlation domain techniques" have been evolved, which realizes distributed sensing of properties along optical fibers, such as scattering, by manipulating interference characteristics by laser frequency modulation. By embedding the "fiber optic nerves" along structures, for example bridges, "structures that can feel pain" can be realized. Our techniques had demonstrated superior functions, such as mm resolution, kHz speed, and random accessibility. In this project, we have evolved the functions to realize simultaneous sensing of strain and temperature, high speed acquisition of whole distributed data, and high speed random accessibility. Spatial resolution, sensing range, and noise characteristics have also been improved. Multiplexing of short-length distributed sensors or fiber Bragg gratings has also been proposed and demonstrated. Applications, including structural health monitoring for aircrafts, have been studied to prove the applicability.

原始“光学相关域技术”的函数已经发展，该功能通过通过激光频率调制来操纵干扰特性来实现沿光纤沿光纤的分布感测。通过沿结构（例如桥梁）嵌入“光纤神经”，可以实现“可以感到疼痛的结构”。我们的技术表现出了卓越的功能，例如MM分辨率，KHz速度和随机可访问性。在这个项目中，我们发展了功能，以同时了解应变和温度，高速获取整个分布式数据以及高速随机访问性。空间分辨率，传感范围和噪声特性也得到了改善。还提出了并证明了短长的分布传感器或纤维bragg光栅的多路复用。已经研究了应用程序，包括对飞机的结构健康监测，以证明适用性。

项目成果

痛みの分かる材料・構造のための光ファイバ神経網技術の進展

用于检测疼痛的材料和结构的光纤神经网络技术的进展

• 发表时间: 2011
• 期刊: 応用物理
• 作者: B;Xu;侯召民;保立和夫
• 通讯作者: 保立和夫

低コヒーレンスブリルアン光相関領域解析法の空間分解能向上

提高低相干布里渊光相关域分析方法的空间分辨率

• 发表时间: 2010
• 作者: 保立和夫;芦田哲郎;水野洋輔;岸眞人;何祖源
• 通讯作者: 何祖源

Automated suppression of polarization-fluctuation in resonator fiberoptic gyro by a resonator with twin 90^0 polarization-axis rotated splices-theoretical analysis

通过具有双 90^0 偏振轴旋转接头的谐振器自动抑制谐振器光纤陀螺仪中的偏振波动 - 理论分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 王希晶;何祖源;保立和夫
• 通讯作者: 保立和夫

Distributed fiber sensing technology: Currents and challenges <Invited>

分布式光纤传感技术：现状与挑战<特邀>

• 发表时间: 2012
• 期刊: Optica pura y aplicada
• 影响因子: 0.2
• 作者: H. Ohno;and Y. Kohno;Hiroshi NAWATA;K. Hotate
• 通讯作者: K. Hotate

Distributed sensing inside long-length FBG at region beyond laser coherence length based on synthesis of optical coherence function

基于光学相干函数合成的超激光相干长度长光纤光栅内部分布式传感

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Kajiwara;Z.He;K.Hotate
• 通讯作者: K.Hotate