研究室公開

システム光波工学研究室

安全社会を作る光ファイバ神経網

内容
航空機翼や橋梁などの構造物の痛みを感じ取る光ファイバ神経網の実験系を展示

開催日時
9月8日 10:00 ~ 16:00
9月9日 10:00 ~ 16:00

場所
東棟 E3-実験室 マップ番号:9番

紹介
システム光波工学研究室では、フォトニックデバイスや光波の物理を熟考して、斬新な機能を有する光システムを構築するための研究を行っています。光ファイバに加わる伸縮歪を数mmの空間分解能で分布的に計測できるセンシングシステムや、光波の干渉特性を自在に合成する独自技術による光センシング・光情報処理システムの研究などです。この研究領域を、「システムフォトニクス(Systems Photonics)」と名付けました。「えッ、そんなこともできるの!?」と驚いて頂ける技術を、提案し、実現し、社会で活用して頂けたら嬉しい、と思っています。
 今回の公開では、「痛みの分る材料・構造の為の光ファイバ神経網」の実験システムの概要をご紹介致します。私達人間の体には、至るところに神経網が張り巡らされています。指先に尖ったものが触れば、「痛い」と感じて手を引っ込めますね。こうして、人間は危険を回避できるのです。もし、ビルディング、橋梁・橋脚、トンネル、パイプライン、あるいは航空機の翼や胴体にも「神経網」が張り巡らされていて、地震や台風などの際に「痛い」と感じて教えてくれたら、安全・安心社会の実現に貢献できると考えます。
 システム光波工学研究室では、光ファイバ中で生じるブリルアン散乱特性が温度や歪によって変化するという物理現象を活用して、光ファイバを温度や歪に対するセンサとして動作させ、温度や歪が光ファイバに沿ってどのように分布しているのかをセンシングできる「分布型歪・温度センサ」を提案・開発してきました。分布情報を測定する技術としては「光波コヒーレンス関数の合成法」という私達が提案した独自技術を使います。とてもユニークな技術で、1.6㎜の空間分解能での分布測定、5,000点/秒という高速測定、5,000mという長尺光ファイバ全長に渡る分布測定、といった優れた機能を実現しています。
 天樹祭では、BOCDA方式ならびにBOCDR方式というふたつのオリジナルシステムを稼働させて、歪や温度の分布測定の基礎実験をご覧にいれます。