• 제목/요약/키워드: 격자 간섭계

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더블패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 레이저의 파장검출 (A wavelength readout of a fiber-optic tunable laser using a double-pass Mach-Zehnder Interferometer)

  • 박형준;김현진;송민호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.43-48
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    • 2009
  • 광섬유 격자 센서어레이용 파장가변 광섬유 레이저의 출력파장변화를 복조할 수 있는 시스템을 제안하였다. 광섬유 레이저는 반도체 광증폭기와 Fabry-Perot 필터를 이용하여 제작하였고, 더블패스 마하젠더 간섭계 구조를 적용하여, $90^{\circ}$위상차를 가지는 내부 트리거를 생성하였다. 내부 트리거를 이용하여 얻은 Lissajous 그래프에 원형 피팅을 적용하여 2.51 mrad의 평균위상오차를 얻었다. 실험을 통하여 파장가변필터의 비선형 동작 특성에 의한 광섬유 레이저의 비선형 출력을 확인하였다. 제안한 파장검출 방법을 적용하면 파장가변광원의 비선형성을 보상하여 광섬유격자 센서시스템을 위한 효율적인 광원으로 적용이 가능할 것으로 예상된다.

편광유지 광섬유와 광섬유 격자를 기반으로 하는 편광 간섭형 광섬유 압력 센서 (Polarimetric fiber pressure sensor based on polarization-maintaining fiber and fiber grating)

  • 최성욱;이용욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1265-1266
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    • 2015
  • 본 논문에서는 PMF와 FBG로 구성된 PDL 기반 사냑 간섭계를 이용하여 편광 간섭형 광섬유 압력 센서를 구현하였다. 여러 종류의 PMF들에서 압력 민감도를 비교하기 위해, 서로 다른 세 종류의 보우-타이형 PMF를 센서부로 사용하였다. 구현된 광섬유 압력 센서를 이용하여 0~0.3 MPa의 범위에서 압력 측정을 수행하였으며, 최대 압력 민감도는 근사적으로 -15.07 nm/MPa로 측정되었고, 센서의 선형성을 나타내는 $R^2$값은 ~0.992로 측정되었다. 제안된 센서는 FBG를 이용하여 외부 온도 변화의 보상이 가능하면서도, 이전의 편광유지 광자결정 광섬유 기반 압력 센서에 비해 압력 민감도를 4배까지 증가시킬 수 있었다.

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브래그 격자 광도파로형 바이오 센서 (Polymeric Waveguide Bio Sensors with Bragg Gratings)

  • 이재현;김경조;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.54-59
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    • 2006
  • 본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 변형률 및 파손신호 동시 측정 (Simultaneous Measurement of Strain and Damage Signal in Composite Structures Using a Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 고종인;방형준;김천곤;홍창선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.43-50
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    • 2004
  • 변형률과 파손선호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐 -젠더 간섭계를 사용하여 충격이나 파손신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유 브래그 격자 센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 기지 균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백 킬로헤르츠에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신 호가 발생함을 알 수 있었다.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 변형률 및 파손신호 동시 측정 (Simultaneous Measurement of Strain and Damage Signal of Composite Structures Using a Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 고종인;방형준;김천곤;홍창선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.95-102
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    • 2004
  • 변형률과 파손신호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐-젠더 간섭계를 사용하여 파손신호나 충격신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유브래그격자센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 모재균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백킬로헤르쯔에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신호가 발생함을 알 수 있었다.

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토지의 훼손 잠재성에 대한 신속한 생태평가기법 (Rapid Ecoassessment Technique about Anthropogenic Disturbance Potentiality of Land Use)

  • 김종원
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권1호
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    • pp.19-22
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    • 2003
  • 군락분류학에 기초한 현존식생도를 이용하여 토지에 대한 생태적 안전성 또는 위약성을 평가하는 '잠재인간간섭도' 평가기법을 개발하였다. 4개 범주(삼림지역, 개방수역-호소와 하천, 경작지 면적, 주택-도시화의 인공 면적)에 따라 입지도에 대한 직접평가 및 간접평가로부터 격자법과 등고선법에 의한 '잠재인간간섭도(潛在人間干涉圖)를 제작하였다. 이것을 토대로 토지의 훼손 잠재성을 평가하는 '교란핵구역'과 '위약(危弱)세포구역'을 규정하고, 토지 관리를 위한 생태적 접근을 시도하였다. 사례연구로 973개의 격자(500 m×500 m)로 이루어진 부산광역시 기장군 일대의 현존식생도 상에서 이루어졌다. 사례연구 지역 내에서 '교란핵구역'은 51군데이며 '위약세포구역'은 28군데로써 대상 면적의 약 8.1%를 차지하는 것으로 나타났다. 식생학적 현존식 생도를 이용한 '교란핵구역'과 '위약세포구역'을 발굴하는 잠재인간간섭도는 토지 이용과 보존에 관한 생태학적 전략 구축에 있어서 구체적인 현장적 입지진단 정보를 제공하는 유효수단인 것으로 밝혀졌다.

광섬유 센서를 이용한 구조물의 열변형 및 온도 측정 (Thermal Strain and Temperature Measurements of Structures by Using Fiber-Optic Sensors)

  • 강동훈;강현규;류치영;홍창선;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.184-189
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    • 2000
  • Two types of fiber-optic sensors, EFPI(extrinsic Fabry-Perot interferometer) and FBG(fiber Bragg grating), have been investigated for measurement of thermal strain and temperature. The EFPI sensor is only for measurement of thermal strain and the FBG sensor is for simultaneous measurement of thermal strain and temperature. FBG temperature sensor was developed to measure strain-independent temperature. This sensor configuration consists of a single-fiber Bragg grating and capillary tube which makes it isolated from external strain. This sensor can then be used to compensate for the temperature cross sensitivity of a FBG strain sensor. These sensors are demonstrated by embedding them into a graphite/epoxy composite plate and by attaching them on aluminum rod and unsymmetric graphitelepoxy composite plate. All the tests were conducted in a thermal chamber with the temperature range $20-100^{\circ}C$. Results of strain measurements by fiber-optic sensors are compared with that from conventional resistive foil gauge attached on the surface.

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천해수역에 위치한 3차원 해저돌출물 주위 점성유동장의 수치시뮬레이션 (A Numerical Simulation of a Viscous Flow behind a Sea-botton Isolated Ridge in Shallow Water)

  • 이영길;;이무근
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.29-42
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    • 1992
  • 자유표면하에 잠긴 복잡한 3차원 물체 주위의 흐름을 해소하기 위한 수치계산법이 TUMMAC(Tokyo Univ. Modified Marker And Cell)법을 기초로 하여 개발되었다. 임의물체의 no-slip 3차원 물체표면조건을 보다 간단히 처리하기 위하여 "porosity"라는 개념이 도입되었으며, 담수성에 잠겨 있는 해저돌출물 주위의 유동을 계산하여 그 응용성을 검토하였다. 돌출물 후방의 복잡한 와동들의 상호간섭이 잘 시뮬레이션 되었다.시뮬레이션 되었다.

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Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 광섬유 브래그 격자 센서 (Fiber Bragg grating sensor using a Mach-Zehnder interferometer)

  • 송민호;이상배;최상삼;이병호
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권3호
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    • pp.105-113
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    • 1997
  • We constructed a very accurate fiber bragg grating sensor system using an unbalanced mach-zehnder interferometer which converts the measurand-induced bragg wavelength shift to phase change of th einterference signal. With a shielded reference grating, output phase drift which orginates from the thermal drift on the interferometer was compensated. Mesured accuracy of the constructed system was 0.03 .deg. C and 0.26.mu. strain for temperature and strain measuremtn, respectively. It is over 300 times better resolution compared to the conventional optical spectrum analyzer which has 0.1nm wavelength resolution capability.

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경량 구조물의 진통 및 변형 감지/제어를 위한 광섬유 센서 기술 (Fiber optic sensor technology for sensing/controlling vibration and deformation of lightweight structures)

  • 한재흥;강래형
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.157-163
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    • 2006
  • Vibration and deformation sensing control of lightweight structures using optical fiber sensor technology is introduced in this presentation. This paper shows several examples of vibration control and deformation estimation for structures using these optical fiber sensor systems. Among various optical fiber sensors, in this paper, two types of optical fiber sensors, Fabry-Perot Interferometer(EFPI) and Fiber Bragg Grating(FBG) sensors, are mainly dealt with. Fiber optic sensors show many advantages over conventional strain gages for the measurement of vibration and deformation of lightweight structures.

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