광로차 보상회로가 부착된 마이켈슨 간섭계에 의한 탄성파 신호검출

Detection of Elastic Waves Using Stabilized Michelson Interferometer

탄성파에 의한 미소 동적 변위를 측정하기 위하여 안정화 회로가 부착된 Michelson 간섭계를 개발하였다. 안정화 회로는 외부 진동신호에 따른 광로차의 교란을 보상하기 위하여 압전구동기가 부착된 기준거울을 사용하였다. 안정화 회로를 사용함으로써, 간섭계는 외부 진동신호의 영향을 줄일 수 있었고, 항상 직각조건(quadrature condition)을 만족하여 광검출기의 출력신호가 최대의 감도와 선형성을 유지할 수 있었다. 검출가능한 최소 변위는 10MHz 대역에서 0.3nm 이었다. 개발된 간섭계를 사용하여 유리관 파괴 및 강철구 충격에 의한 진앙점에서의 변위를 검출하여 이론적으로 계산된 값과 비교하였다.

The stabilized Michelson interferometer was developed in order to measure micro dynamic displacement at the surface of solids due to elastic wave propagation. The stabilizer was designed to compensate light path disturbances using a reference mirror driven by piezoelectric actuator. Using stabilizer, the effect of external vibration was reduced and the quadrature condition was satisifed. As the results, the output of photodetector had maximum sensitivity and linearity. The minimum detectable displacement was 0.3nm at the band width of 10 MHz. The epicentral displacements due to the glass capillary breaks and the steel ball drop impact were measured using the developed interferometer and the results were compared with the calculated one.