超短パルスレーザーによるFBGセンサの製作と性能評価

Fabrication and performance assessment of FBG sensor with pulse laser processing

島田 幸洋; 西村 昭彦  ; 猿田 晃一   ; 月森 和之; 小林 喬郎*

Shimada, Yukihiro; Nishimura, Akihiko; Saruta, Koichi; Tsukimori, Kazuyuki; Kobayashi, Takao*

FBGとはコア内に周期的な屈折率構造を持つ光ファイバセンサであり、特定の波長の光を反射させる性質を持つ。その波長は温度または歪みに対して感応するため、構造物に装着することで状態センサとして使用することができる。しかし通常使用されているFBGセンサは紫外光の干渉露光で製作するために高温耐性を持たない。われわれはこの問題を解決すべく、チタンサファイアレーザーを用いたpoint by point法にてFBGを作成した。作成したFBGセンサに対して600C,1時間の加熱試験を行った所、反射波長特性は大きく変化せず高温耐性が有る構造であることを確認した。近年、原子力発電所の耐震保全基準の見直しが始まっている。プラント内の高温伝熱配管等の健全性を遠隔測定する手段として、本研究で開発を行っている耐熱FBGセンサシステムは強力な方法となる。

Fiber Bragg Grating (FBG) is the periodic refractive-index structure in an optical fiber core, where the light of a specific wavelength is reflected. It can be used as temperature or a distorted sensor by measuring change of the reflective wavelength of FBG. We processed FBG using a Chirped Pulse Amplification titanium sapphire laser. As a result, we confirmed produced FBG had the tolerance at the high temperature. The heat-resistant FBG sensor developed using ultra-short pulse laser processing will contribute to the surveillance of power plants.