目次
1 光ファイバセンサ概論
1-1 光ファイバのセンサ利用
1-2 光ファイバセンサシステムの構成
1-3 光ファイバセンサシステムの構築
1-4 光ファイバセンサ概論のまとめ
2 基礎編
2-1 光ファイバセンサの種類と原理
・光ファイバの構造と伝送原理と種類にはどのようなものがありますか
・光にはどのような性質がありますか
・光ファイバセンサシステムに使用する光ファイバには、どのような種類がありますか
・光ファイバセンサの寿命はどのように考えたら良いですか
・光ファイバセンサでは何が計測できますか
・光ファイバセンサシステムの接続はどのようにしますか
・光ファイバセンサにはどのような光を使いますか
・光ファイバセンサシステムに使用する光源にはどのようなものがありますか
・光ファイバセンサに使用する光源はどのように選択したら良いですか
・光ファイバを分岐したり、光ファイバセンサを多点配置したりする場合には、どのような光部品を使いますか
・光ファイバセンサの特長はなんですか
・光ファイバセンサと従来の電気式センサの違いはなんですか
・電磁誘導障害に強い特長は何に生かされてますか
・長距離伝送出来る光ファイバの特長は何に生かされてますか
・センサに電源が不要という特長は何に生かされてますか
・光ファイバセンサシステムは断線しても復旧が容易なのはなぜですか
・分布型計測の後方散乱光にはどのような種類がありますか
・OTDRはどのように計測を行うものですか
・ROTDRはどのように計測を行うものですか
・BOTRDはどのように計測を行うものですか
・FBG どのような原理でセンサとして使用できるのですか
・FBGセンサはどのように計測を行うものですか
・PNCRはどのように計測を行うものですか
・BOFはどのように計測を行うものですか
・ファラデー近接センサはどのように計測を行うものですか
・干渉計はどのように計測を行うものですか
・光ファイバジャイロはどのように計測を行うものですか
・偏光型センサはどのように計測を行うものですか
・透過/遮断型センサはどのように計測を行うものですか
3 設計編
3-1 どのように光ファイバセンサを選択したら良いですか
3-2 光ファイバセンサの精度、分解能および適用用途の目安
・OTDR方式での精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・ROTDR方式での精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・BOTDR方式での精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・FBG方式での精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・BOF/PNCR方式での精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・ファラデー近接センサの精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
・干渉計の精度、分解能および適用用途の目安にはどのようなものがありますか
3-3 光ファイバセンサシステムの設計方法
・センサの配置設計とはどのようなものですか
・線路設計とはどのようなものですか
・システム設計はどのように行ったら良いですか
3-4 データ解析の設計はどのように行ったら良いですか
4 施工・保守編
4-1 光ファイバセンサシステムの施工で注意する点
・光ファイバセンサの施工ではどのようなことに特に気をつける必要がありますか
施工にはどのような機器が必要ですか
光ファイバセンサシステム特有の理解すべき概念
・どのような環境を考慮して施工したら良いですか
化学的反応性について考慮すべき事項
力学的反応性について考慮すべき事項
物理的反応性について考慮すべき事項
生物による害や自己変質性について考慮すべき事項
環境特性を総合的に検討することについて
4-2 各センサ方式での設計・施工の留意事項
・OTDR方式での設計・施工の留意事項は何ですか
・ROTDR方式での設計・施工の留意事項は何ですか
・BOTDR方式での設計・施工の留意事項は何ですか
・FBG方式での設計・施工の留意事項は何ですか
・BOF/PNCR方式での設計・施工の留意事項は何ですか
4-3 光ファイバセンサの設置の対象物にはどのようなものがありますか
・光ファイバセンサはどのような場所で使えますか
・コンクリート構造物ではどのように取付けますか
・鋼構造物ではどのように取付けますか
・地中および地面ではどのように取付けますか
・岩盤、水中、盛土などではどのように取付けますか
4-4 光ファイバセンサにはどのような取付け方法がありますか
4-5 適用環境に応じてどのような光ケーブルを使ったら良いですか
4-6 光ファイバセンサでは保守点検は必要ですか
・保守点検はどのようにしたら良いですか
・光ケーブルが切れたらどのように修復させたら良いですか
・光ファイバセンサシステムの費用は高いのではないですか
コラム
波長と周波数について
光のモード
光の散乱
フレネル反射とは?
レーザとは?
コヒーレントとは?
デシベル(dB)、dBm、ダイナミックレンジとは?
光相関領域法によるブリルアン散乱を利用した分布型光ファイバセンサ
FBGの製造方法
PN信号とは?
光ファイバセンサの用語に良く用いられる人名
執筆者
足立 正二 横河電機株式会社
安齋 康広 古河電気工業株式会社
小川 雅英 古河電気工業株式会社
加藤 一 株式会社 ジェイ・パワーシステムズ
川村 研二 日鐵住金溶接工業株式会社
銀島 孝一 日鐵プラント設計株式会社
小松 康俊 株式会社 渡辺製作所
斉藤 崇記 アンリツデバイス株式会社
田畑 和文 日鐵住金溶接工業株式会社
野村 卓司 株式会社 アドバンテスト
府川 隆 株式会社 信光社
藤川 富夫 株式会社 アサノ大成基礎エンジニアリング
藤島 絵里子 株式会社 共和電業
保立 和夫 東京大学
村山 英晶 東京大学
森 孝之 静岡沖電気株式会社
山田 利行 新川電機株式会社
特定非営利活動法人 光ファイバセンシング振興協会 啓発・普及事業委員会
※敬称略、所属は執筆当時(2012年3月)
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