分散型音響計測
レイリー散乱ベースの分散型光ファイバーセンシングではコヒーレントレーザーパルスが光ファイバーに沿って送信され、ファイバー内のあらゆる地点での光散乱により、ファイバーはパルス長にほぼ等しいゲージ長の分散型干渉計として機能する。光パルスの入力点に出力される後方散乱光の強度はレーザーパルス送信後の時間関数として測定される。これはコヒーレントレイリー光学時間領域反射率計(COTDR)として知られている。パルスがファイバの全長を移動して戻る時間があれば、次のレーザーパルスをファイバに沿って送信できます。光パルスがファイバーの全長を移動して戻る時間があれば、次のレーザーパルスをファイバーに沿って送信できる。ファイバーの同じ領域からの連続するパルスの後方散乱光の変化は、ファイバーのそのセクションの光学的距離の変化によって引き起こされる。このタイプのシステムはファイバーの歪みの変化に非常に敏感であり、測定は光パルスが到達するファイバーのすべてのセクションでほぼ同時に行うことができる。後方散乱光の変化は強度と位相の両方に変化が起きる。
DASテクノロジーを使った地震波観測は欧米で2011年頃から試験的に使われ始め、線形性を向上させた後方散乱光の位相差データを用いる実用的なDAS装置が新しい物理探査技術として2014年頃から使われている。日本では2017年から物理探査、地震観測、長大構造物のモニタリング等の実証実験に使われ始め、データS/Nの向上とともに実用化が進められている。災害大国の日本において新しい防災技術としての期待も高まっている。2019年に釜石沖に敷設された光ファイバを利用してDASによる地震観測が東京大学から報告されている。(地震研NLP39web-A4-Link-2.pdf (u-tokyo.ac.jp))。地震観測では100kmを超えるファイバを使用し、数m毎の振動が記録できるなどメリットが大きい。特に地震計の設置が高額になる海洋での地震観測に期待が大きい。一方では、急激な大きい振動には対応できない(サンプリングパルスの間隔で位相差がπを超える場合)などの短所もある。長距離にわたって既設の光ファイバを利用した観測が可能なことから道路の通行量調査、非常に小さい歪を位相差として検出できる等の点から構造物検査(Structure Hearth Monitoring)等での実例が報告されている。,