OFDR

(Optical Frequency Domain Reflectometry)
レーザー光の可干渉性を利用した光計測手法の1つ。「周波数領域光リフレクトメトリ」と呼ばれる。英語を翻訳すると「光の周波数領域の反射率法」で、OTDR(光の時間領域の反射率法)と同様に、光の反射を利用して光伝送路の内部情報を得る手法。OTDRは計測器として実用化され、数十km先のどの位置でケーブルや接合部に異常があるかを検出するが、OFDRはひずみ測定や、光デバイスの損失測定などに利用される。
1980年代に世界に先駆けて波長可変光源(チューナブルレーザ) を製品化した国産の通信計測器メーカ santec(サンテック)の波長掃引型フォトニクスアナライザ(Swept Photonics Analyzer) SPA-100は同社TSL(Tunable Semiconductor Laser)シリーズを使ったOFDRの応用製品で、光導波路の評価などに使われる(つまり、光ファイバ通信向け)。国産計測器メーカのアンリツは(計測器事業部門ではなく)デバイスのカンパニーが産業用光センシング用途で波長掃引光源(Wavelength Swept Light Source) AQA5500PやAQB5500Pをラインアップしている。この光源の一番のアプリケーションはOFDRで、ひずみ測定などに使われる(以下の参考記事が詳しい)。(※)
一般にはOFDMは数十μm以下の空間分解能があるので、光集積回路や光導波路、光半導体などの小さなデバイスの特性評価、故障診断に利用される。つまり、OTDRが数十km先の光ファイバの損失という遠方の位置情報を知るのに対して、OFDMは光部品の近端の位置情報を知る手法である。ただし、アンリツの例のようにひずみ測定にも応用される。

(※) 光ファイバをひずみ検出用のセンサとして使う測定手法には、ブリルアン散乱光を利用する分布型センシングのBOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry)があり、1990年頃に安藤電気が計測器としてAQ8602Bを製品化したが、土木業界にはほとんど売れなかったと筆者は記憶している。また、光ファイバに紫外線を照射して形成された回折格子(かいせつこうし)を使い、ひずみや温度を測定する光ファイバセンシング技術(や光ファイバ自身)をFBG(Fiber Bragg Grating)と呼び、ひずみ計測の雄 共和電業を筆頭に複数メーカがラインアップしている。ヘテロコア光ファイバをひずみセンサにする研究もされている(以下の記事が詳しい)。FBGは少なからず土木業界に導入されているが、アンリツのOFDRはまだこれからである。

OFDRに似たことばにOFDM(直交周波数分割多重)があるが、こちらは移動体通信などの無線通信のデジタル変調方式である。また、OFDRと同じく光の反射を使い、光部品の近端の位置情報を知る手法にOCCR(Optical Component Coherence Reflectometer)がある。