フェムト秒レーザ加工による耐熱FBG試作と高温構造物監視技術開発

Manufacture of heat-resistant FBG by femto-second laser processing for high temperature structure surveillance

島田 幸洋; 西村 昭彦  ; 増住 考志; 月森 和之

Shimada, Yukihiro; Nishimura, Akihiko; Masuzumi, Takashi; Tsukimori, Kazuyuki

構造物の変形,振動をモニタリングする方法として既に実用化されているFBG(Fiber Bragg Grating)センサは高温環境下での耐久性が劣る欠点がある。われわれはこの欠点を克服すべく、フェムト秒レーザによって石英光ファイバ内に微細加工を行い、耐熱性のある格子状屈折率変調構造の作成を行った。作成したFBG構造を持つ光ファイバーに対し600C, 1時間の加熱試験を行い、加熱の前後で反射スペクトラムが著しく変化しないことから耐熱性を確かめた。こうして開発された耐熱性のあるFBGセンサは原子力発電プラントにおける高温配管,構造物の経年劣化や地震に対する健全性のモニタリングにおいて有力な方法であることを示した。

The FBG (Fiber Bragg Grating) sensor already put in practical use as a method of carrying out the monitoring of modification of a structure and the vibration has a fault in which the durability under high temperature environment is inferior. In order to conquer this fault, we performed the micro fabrication in the silica optical fiber by femtosecond laser, and created a heat-resistant periodic refractive-index structure.