Temperature measurements using optical retarder

We proposed a novel temperature sensor based on the phenomena that the phase difference between principal polarization states in an optical retarder is a function of temperature. The polarization state of an optical beam is changed as it passes through the optical retarder, with the change dependent on the temperature. The temperature of the optical retarder is determined by comparison of the power difference between principal polarization states. A temperature sensor was successfully implemented using a polarization maintaining fiber of length 100 mm as the optical retarder. The change rate of phase difference on temperature was 0.236$^{\circ}C$$_{-1}$ and the measurement error was $\pm$0.038$^{\circ}C$ over the temperature region of -2.6$^{\circ}C$~3.4$^{\circ}C$.

광 위상지연기를 이용한 온도측정

광 위상지연기에서 두 편광축 사이의 위상차가 온도의 함수라는 현상을 이용하여 새로운 온도측정기를 제안하였다. 특정한 파장의 입력광이 일정한 길이의 광 위상지연기를 통과하면 온도에 따라 그 편광상태가 바뀌게 된다. 이때의 편광성분을 진행방향에 수직한 두 축 성분으로 분리하여 그 출력을 비교하면 광 위상지연기의 온도를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 광 위상지연기로 길이 100mm의 편광유지 광섬유를 이용하여 온도측정기를 구현하였다. 온도에 대한 위상차 변화율은 0.236$^{\circ}C$$_{-1}$이었고, -2.6$^{\circ}C$~3.4$^{\circ}C$에서 $\pm$0.038$^{\circ}C$의 측정오차를 보였다.