Heterodyne type의 레이저 속도계 제작 및 특성연구

Fabrication of Heterodyne type Laser Doppler Velocimeter and Studies of its Characteristics

레이저를 이용한 속도측정은 비접촉식 정밀측정이라는 장점 때문에 산업현장의 생산라인에서 온-라인 계측장비로 이용되고 있다. 특히, 철강업에서는 각종 설비의 제어를 위한 속도측정이나 연신률 측정 및 길이측정에 활용되고 있으며 제지분야나 고무생산 현장에서도 계측장비로 활용성이 점점 높아지고 있다. 본 연구는 레이저를 이용하여 비접촉식 속도계(Laser Doppler Velocimeter; LDV)를 제작하고 특성을 연구하였다. 기본 원리는 두 개의 레이저 빔을 측정대상의 한 지점에 입사시키고 이 지점에서 산란된 빛의 세기를 광검지기로 측정한 후 광검지기 출력의 주파수를 분석하여 측정대상의 속도를 산출하는 방법으로 두 개의 레이저 빔의 주파수가 같은 homodyne type과 주파수가 다른 heterodyne type으로 나누어지고 있다. Heterodyne type의 LDV 시스템은 속도값과 함께 측정대상의 이동방향을 알 수 있고, 측정신호가 고주파 대역에 있으므로 레이저의 불안정성이나 전원잡음 등에 의한 저주파 잡음을 용이하게 제거할 수 있는 장점을 가지고 있다. (중략)