• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.585-591
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• 2003

본 연구에서는 소형화 및 경량화의 특성을 가진 Fabry-Perot형 간섭계를 구성하였다. 음향이 광섬유의 횡방향으로 감지되도록 센서 헤드부를 1㎝정도로 제작하고 총 길이가 9.5㎝인 광섬유의 양단을 단순 지지토록 하였다. 센서의 음향 감지특성을 관찰하기 위하여 무지향성 스피커를 이용하여 음향신호를 인가하였다 횡방향으로 입력된 음향 신호를 광섬유 센서와 마이크로폰이 감지한 신호를 비교하였다. 1㎑ 이하의 신호에서는 광섬유 센서가 마이크로폰보다 감지 특성이 좋으나 2 ㎑에서는 광섬유센서의 감지 특성이 감소하였다. 이것은 제작된 광섬유 센서의 지지구조의 특성을 나타낸 것이며 실험을 통하여 Fabry-Perot 간섭계용 센서는 횡방향의 음향을 잘 감지함을 확인하였다. 이러한 형태의 센서는 지능구조물의 건강진단 모니터링 분야에도 적용가능 하리라 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.8-15
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• 2008

본 논문에서는 광 마이크로폰의 주파수 응답특성 분석을 위해 시스템을 제안하고 구현하였다. 현재 사용되어지고 있는 캐패시턴스 마이크로폰과 광섬유 전송로형 광 마이크로폰(FOM)은 낮은 지향성과 크기, 무게, 비싼 가격 등에서 단점을 나타내고 있다. 반면 제안된 광 마이크로폰은 저가의 소자로 구성할 수 있으며, 소형, 경량화, 높은 지향성 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 광 마이크로폰의 헤드 부는 인가된 음압에 따라서 전후로 움직이게 되어있으며, 반사판이 부착되어 있는 형태로 구성되어 있다. 광 헤드와 진동판사이의 거리를 변화시켜가며 응답특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작 점으로 결정하였다. 컴퓨터 기반 음향 측정/분석 프로그램인 Smaart Live와 USBPre를 사용하여 음향 신호의 주파수를 변화시켜 가며 구현한 광 마이크로폰의 광전 변환된 신호의 출력을 측정하였으며, 기존의 캐패시턴스 마이크로폰과 비교 분석하였다. 측정된 광 마이크로폰은 비교 콘덴서 마이크로폰과 거의 동일한 출력 특성을 나타내었으며, 주파수 대역폭은 약 ${\pm}3$[dB] 이내에서 300[Hz]-3[kHz] 정도의 성능을 나타내었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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• pp.693-698
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• 2008

For designing intensity modulation type optical microphone, the irradiance distribution which can be applied to inclined-cut geometrical configuration is suggested. The model is important in analysis of response characteristics f3r intensity modulation type optical microphone. To overcome low sensitivity problem in intensity modulation type optical microphone, inclined-cut optical fiber is considered here. Based on optical geometry, the inclined-cut optical fiber sensor is designed and fabricated. The experiments are carried out to evaluate sensor performance.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권12호
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• pp.1270-1277
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• 2008

For designing intensity modulation type optical microphone, the irradiance distribution which can be applied to inclined-cut geometrical configuration is suggested. The model is important in analysis of response characteristics for intensity modulation type optical microphone. To overcome low sensitivity problem in intensity modulation type optical microphone, inclined-cut optical fiber is considered here. Based on optical geometry, the inclined-cut optical fiber sensor is designed and fabricated. The experiments are carried out to evaluate sensor performance.

• 센서학회지
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• 제9권6호
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• pp.396-403
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• 2000

최근에 개발된 광섬유 브래그 격자소자(FBG)를 이용한 광섬유 음향센서는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, 저주파수($30Hz{\sim}300Hz$)영역 특성에서도 우수한 신호 감지효과를 지니고 있으며 특히, 기존의 마이크로폰을 대신하여 전기적 잡음이 많은 환경에서 저주파 신호 검출에 실용화를 기대 할 수 있고, 센서 어레이(array)시스템 구성을 통하여 고감도 및 다중화 시스템으로 발전될 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.366-370
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• 2006

본 논문에서는 마이크로 미러 진동판을 이용한 광마이크로폰을 제안하고 구현하였다. 이 미러 진동판은 실리콘 바(bar)에 의해 프레임에 연결되어 있어서 인가된 음압에 따라 전후로 움직이게 되어 있으며, 작고 간단한 구조의 광 헤드는 한 개의 다중모드 광섬유로 되어 있다. 본 논문에서는 광헤드와 진동판 사이의 거리를 변화시켜 가면서 응답특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작점으로 결정하였다. 그리고 음성신호의 주파수를 변화시켜 가면서 구현된 소자의 출력을 측정하였다. 측정된 광마이크로폰의 주파수 대역폭은 약 $\sim$2dB 출력 변화 이내에서 약 2 kHz였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.94-98
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• 2006

본 논문에서는 듀얼 코어 광섬유 콜리메이터(dual-core fiber collimator)와 멤브레인형 마이크로미러를 이용한 광마이크로폰을 제안하고 구현하였다. 콜리메이터와 미러는 각각 광헤드(optical head)와 반사형 진동판으로서 사용된다. 특히, 미러 진동판은 얇은 실리콘 바(bar)에 의해 프레임에 연결되어 있어서 인가된 음압에 따라 자유롭게 움직인다. 두 개의 콜리메이터가 집적된 광헤드는 음압을 감지하고 변조하는데 사용되는 광을 공급하고 받는 역할을 한다. 이 콜리메이터 광헤드를 사용함으로써 진동판과의 초기 정렬시 기존의 광섬유를 이용한 경우에 비해 허용 오차가 클 뿐만 아니라 전체적으로 광마이크로폰의 구조도 간단해졌다. 본 논문에서는 광헤드와 진동판 사이의 거 리를 변화시켜 가면서 응답 특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작점으로 결정하였다. 음성신호의 주파수를 변화시켜 가면서 광마이크로폰의 출력을 측정하여 얻은 주파수 대역폭은 약 $\pm$5 dB 이하 출력 변화에 대해 약 3 kHz였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.971-981
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• 2006

This paper presents the design and characterization of a novel fiber optical coupler for intensity modulated fiber optical microphone. Theoretical equations for the optical power coupling are presented in detail including optical path analysis and misalignment. Various optical couplers are simulated and manufactured. A multi-mode to multi-mode coupler is characterized by static and dynamic movements of mirror on a well designed experimental stage.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권5호
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• pp.263-266
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• 2006

An optical microphone was developed using a dual-core multi-mode fiber block and a membrane type micromirror. The fiber block serves as a compact optical head, and the micromirror as a reflective diaphragm. The micromirror is designed to be suspended through a silicon bar connected t a frame, allowing for displacement induced by acoustic waves. The optical head is implemented by integrating two multi-mode fibers in a single block, and used to transfer light signals between it and the diaphragm. For the assembled microphone, its static characteristics were observed to reveal the operating point defined as the optimum distance between the optical head and the diaphragm. And its dynamic response was tested to exhibit a frequency bandwidth of 3 kHz with the variation of $\sim5dB$.