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Φ-OTDRベース分布光ファイバハイドロフォーンを実証

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March, 15, 2021, Shanghai--上海技術物理研究所(SIOM)と中国科学アカデミ(CAS)は、23rs中国エレクトロニクス技術グループ会社と共同で、Φ-OTDRとそのフィールドテストに基づいて、分布光ファイバハイドロフォンを実証した。研究成果は、Optics Expressに発表された。

光ファイバハイドロフォンは、反電磁干渉、軽量、電気なしのデバイスなどの利点のために、海洋鉱物資源探査で重要な役割を果たしている。しかし、ほとんどの光ファイバハイドロフォンは干渉構造ベースであり、一種のポイントセンサである。また、様々な多重法によるアレイ形式で機能させる必要があり、このためにシステム構造全体が複雑になり、アレイが大型で高価になる。

それにアレイ素子間隔は固定であり、柔軟性に欠けるので、海洋音響検出領域で必要な、多様な周波数検出を満足させられない。

この研究では、チームは、Φ-OTDRベースの、新しい種類の分布光ファイバハイドロフォンを提案した。新タイプの増感光ファイバの導入である。増感光ファイバは、支持マンドレル、特殊光ファイバ、ケーブルシースで構成されている。ケーブルの増感は、146dB rad/μPa/mに達している。これは、従来の光ファイバよりも遙かに高い。DOFHにアレイ信号処理モデルが構築。これは、分布音響センサアレイとして、Φ-OTDRを使い、音響波反応の透過性および特異性を分析するためである。フィールドテストでは、ヘテロダイン検波(Het Φ-OTDR)に基づいたΦ-OTDRを利用し、104-m長の光ファイバが湖に導入された。アレイ信号処理により、水中音響信号の方向と動作軌跡のトラッキングが正確に実現できている。

(詳細は、http://english.siom.cas.cn)