田中洋介研究室について

About our laboratory

田中研究室
－光波センシング工学研究室－

光波センシング工学研究室の田中研では、高機能光ファイバセンサと、高精度でシンプルなレーザ計測技術の開発を進めています。インフラ構造物や生体のヘルスモニタリングに応用し、『安心して健康に暮らせる社会の実現』を目指しています。

In the Lightwave Sensing Engineering Laboratory, we are actively developing highly functional fiber optic sensors and high-precision and simple laser measurement technologies. Our goal is to apply these technologies to the health monitoring of infrastructures and living organs, which we believe will contribute to the realization of a society where people can live healthy lives with peace of mind.

光波センシング工学研究室 - 田中研
Lightwave Sensing Engineering Lab.

研究内容　Research

光ファイバが触覚、神経になる研究

ファイバの「引張り」の「大きさ」と「位置」を
リアルタイムで正確に測定する光ファイバセンサ
光ファイバに沿った温度分布も測れます。
光ファイバの温度分布の計測結果

マルチコア光ファイバを使った形状センシング

いろいろな形を測れます。
Shape measurement under the assumption that the fiber shape can be well approximated by multiple arcs.

電磁場の影響を受けないので強磁場のMRI使用時も使えます
Multipoint MCFBG sensor can be applied to respiration monitoring

胸囲の変化を測って呼吸状態がわかる
MRI使用時も使える
特許を取得しました。

数10ナノメートル振動変位のレーザ計測技術

生体組織の微小な振動の計測が可能になり、聴覚器官の評価や、生体組織の硬さ計測等への応用が期待されます。

0 ～100 MHzの高周波振動変位（数10ナノメートル）
この研究でメンバーが受賞しました

目に見えない近赤外のレーザ光で物体の動きや形状を精密計測するシステム

この研究でメンバーが受賞しました

形状計測システム

多品種少量生産に対応可能なレンジ可変計測

計測結果の一例

研究発表　Research Publications

過去の研究から　Some of Our Study

Sensor network based on fiber optical power supply [1]
光ファイバ給電によるセンサ網

とてもとても低電力なシステム。様々な種類の何100台ものセンサを1WのLD一台で動かせます。

―What a low-power system! Hundreds of sensors with many kinds are driven by a 1-W laser diode.

Distance displacement measurement using two-photon absorption process in a Siphotodetector [2][3]
Si受光素子の二光子吸収応答を利用した距離変位計測

簡単なのに高精度な計測システム。10-5の精度も達成。

―Simple but high-precision measurement system! Accuracy of 10-5 is achieved.

Measurement of high-speed vibration displacement with fiber optic interferomenter [4]
光ファイバ干渉計による高速振動変位計測

光通信用のデバイスを使って振動波形を正確に測定。

―Vibration displacement is measured accurately by using optical communication devices.

Study on high-speed and high-capacity optical communication system [5][6]
高速大容量光通信システムの研究

参考文献

[1] Y. Tanaka, S. Kobayashi, A. Shiomichi and T. Kurokawa, “Low power fiber sensor network deploying both wired and wireless sensors using optical power supply with WDM technique,” 2016 IEEE Photonics Conference, 29th Annual Conference of the IEEE Photonics Society, ThF1.4, Hilton Hotel, Hawaii, USA, 2 - 6 October 2016.

[2] Y. Tanaka, S. Tominaka, and T. Kurokawa, “Precision distance measurement using a two-photon absorption process in a silicon avalanche photodiode with saw-tooth phase modulation,” Appl. Opt., vol. 54, no. 28, pp. E35-E40, 2015.

[3] Y. Tanaka, Y. Kudo, T. Hirasakura, and T. Kurokawa, “ Wide range distance measurement over 50 km based on high- sensitive detection of two-photon absorption photocurrent from Si-APD,” Measurement Science and Technology, Vol.26, 025205 (7pp), 2015.

[4] Y. Tanaka, R. Kimura, T. Ito, T. Kurokawa, “Dynamic displacement measurement based on triangle phase modulation without preliminary measurement of half-wave voltage for phase modulator,” Measurement Science and Technology, Vol.28, 045207, 2017.

[5] A. Hasegawa, K. Kashiwagi, Y. Tanaka, T. Kurokawa, “ Temporal imaging of optical asymmetric waveform pulses with a time lens,” IEEE Photonics Journal, vol.7, issue 4, Article#: 6802711, 2015.

[6] K. Kashiwagi, T. Kurokawa, Y. Okuyama, T. Mori, Y. Tanaka, Y. Yamamoto, M. Hirano, “Direct generation of 12.5-GHz-spaced optical frequency comb with ultrabroad coverage in near-infrared region by cascaded fiber configuration,” Opt. Exp., 24(8), 8120-8131, 2016.