Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

Fabrication of $TiO_{2}$ In-line Reflection Mirror and Its Characteristics for Fiber Optic Fabry-Perot Interferometric Sensor

광섬유 Fabry-Perot 간섭형 센서 제조를 위한 $TiO_{2}$ 반사막의 형성 및 그 특성

  • Park, Dong-Soo (School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Myung-Gyoo (School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Chang-Won (Sensor Technology Research Center, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Jung-Hee (School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kang, Shin-Won (Sensor Technology Research Center, Kyungpook National University) ;
  • Sohn, Byung-Ki (School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University)
  • 박동수 (경북대학교 전자.전기공학부) ;
  • 김명규 (경북대학교 전자.전기공학부) ;
  • 김창원 (경북대학교 센서기술연구소) ;
  • 이정희 (경북대학교 전자.전기공학부) ;
  • 강신원 (경북대학교 센서기술연구소) ;
  • 손병기 (경북대학교 전자.전기공학부)
  • Published : 1995.08.31
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Abstract

For the fabrication of high sensitive intrinsic fiber optic Fabry-Perot interferometeric sensor, the deposition conditions of $TiO_{2}$ thin film used to the internal mirrors of the sensor were investigated. The $TiO_{2}$ film deposited by RF magnetron sputter had higher refractive index ($2.36{\sim}2.48$) and better stoiciometry (O/Ti = 2) than that deposited bye-beam evaporator. In the case of forming $TiO_{2}$ internal mirror by using fusion splicing technique, the $TiO_{2}$ reflection mirror deposited by RF magnetron sputter in the condition of 120W RF power showed high. reflectance and excellent controllability of reflection power. The fabricated intrinsic fiber optic Fabry-Perot interferometer with two $TiO_{2}$ internal mirrors deposited under the condition showed very stable fringe patterns. It is, therefore, expected that the interferometer will be applicable to various high precision sensors.

응답특성이 빠르고, 좁은 영역에서의 측정에 있어 매우 유리한 고 분해능의 광섬유 Fabry -Perot 간섭형 센서를 제조하기 위해 반사막으로 사용될 $TiO_{2}$ 박막의 형성법에 대해 조사하였다. RF magnetron sputtering 법을 이용하여 증착된 $TiO_{2}$ 박막은 굴절률이 $2.36{\sim}2.48$정도, 그리고 O/Ti의 원소조성비는 거의 2에 가까운 화학양론적인 조성비가 되어 e-beam 증착법으로 증착된 박막보다 우수한 특성을 나타내었다. 또한 용융 접합법을 사용하여 광섬유 선로내에 $TiO_{2}$ 반사막을 형성할 경우 RF 전력이 120W인 조건에서 증착된 반사막이 가장 큰 반사율을 나타내었을 뿐만 아니라 우수한 반사율 조절특성을 보였다. 광섬유 선로내에 이러한 조건에서 증착된 $TiO_{2}$ 반사막을 가지는 진성 광섬유 Fabry-Perot 간섭계는 매우 안정된 간섭특성을 나타내어 이를 여러가지 센서에 응용할 경우 고정도의 우수한 감지 특성을 나타낼 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords