• 센서학회지
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• 제15권4호
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• pp.251-256
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• 2006

This paper describes the flexible force sensor using fiber Bragg grating (FBG) and silicone rubber for the tactile sensation to detect the distributed normal force. The newly designed FBG flexible force has simple structure and can be easily multiplexed with simple wiring compared with the other electric mechanical sensors. We designed the flexible silicone rubber transducer and found the optimum embedding position of FBG in the transducer using the finite element analysis. This flexible force sensor has good performance and is immunity to the electromagnetic field compared with any other kinds of small force sensors for tactile sensation.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.634-641
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• 2022

A frequency stable and tunable optoelectronic oscillator (OEO) incorporating an optical phase shifter and a phase-shifted fiber Bragg grating (PS-FBG) is designed and analyzed. The frequency tunability of the OEO can be realized by using a tunable microwave photonic bandpass filter consisting of a PS-FBG, a phase modulator. The optical phase compensation loop is used to compensate for the phase variations of the RF signal from the OEO by adjusting an optical phase shifter. Simulation results demonstrate that the output RF signals of the OEO can be tuned in a frequency range of 118 MHz to 24.092 GHz. When the ambient temperature fluctuates within ±3.9 ℃, the frequency drifts of the output RF signals are less than 68 Hz, the side-mode suppression ratios are more than 69.39 dB, and the phase noise is less than -92.49 dBc/Hz at a 10 kHz offset frequency.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.420-428
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• 2021

In this study, linearized sweeping of a wavelength sweeping laser was realized. This technique was used to measure the strain on a fiber Bragg grating(FBG) sensor. For linear sweeping, PID control over the wavelength difference between linear and nonlinear sweeping was employed. The performance test showed that linear sweeping with a 46 nm range and a 1 kHz frequency held up well with a 99.5 % decrement in nonlinearity after the 120th feedback. When attached to a strain gage, the FBG sensor registered strain that matched the data sheet within a difference of 4.5[με]. Altogether, linear sweeping can play a leading role in monitoring a safety of large SOC structures as well as in other wavelength sweeping laser related fields.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.68-72
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• 2008

광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating: FBG)를 이용한 스트레인 센서는 출력 값으로 브래그 반사 파장의 변화를 제공하게 된다. 본 논문에서는 브래그 격자 스트레인 센서에서 출력되는 빛을 도파로 어레이 격자(arrayed waveguide grating: AWG)에 입력시켜서 파장의 변화를 측정하는 방법을 제안한다. FBG에 스트레인이 가해지게 되면 브래그 반사 파장이 이동하게 되어 AWG를 지나서 출력되는 채널별 광 파워가 변하게 되며, 이 값들의 조합으로 구해지는 centroid 값을 계산하면 브래그 반사 파장과 인가된 스트레인 값을 얻을 수 있다. 브래그 격자의 반사 스펙트럼의 대역폭이 centroid 값에 미치는 영향을 고려하여 3-dB 대역폭이 5.4 nm인 chirped FBG를 사용하였으며, 저항 측정방식의 기존 스트레인 센서와 비교하여 오차범위가 2% 이내인 결과를 확인 하였다. FBG 센서를 외팔보에 부착하여 진동에 따른 스트레인 값을 실시간으로 측정한 결과 진동 주파수 17.8 Hz, damping 시상수 0.96 초를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1257-1262
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• 2008

A long-distance remote sensing of temperature and current based on a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and demonstrated. The thermal expanding effect of the epoxy and the Er-doped fiber ring laser (EFRL) are applied to the sensor system to enhance the temperature and current sensitivity. An EFRL with a 5 km-single-mode fiber and a FBG shows a high extinction ratio of more than 60 dB and a low power fluctuation of less than 1 dB. The metal wires are used to supply the current to the sensors. When the NOA65 puts on the FBG as a thermal expanding material, the temperature and current sensitivity of the lasing wavelength shift are about $30\;pm/^{\circ}C$ and 3pm/mA, respectively. The proposed sensing scheme is useful for measurement of current or temperature at a distant object of more than several km.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1425-1431
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• 2013

게르마늄이 도핑된 실리카 코어에 페이즈 마스크를 이용하여 격자를 새긴 광섬유 브래그 격자 센서를 총 선량 23 kGy의 감마선을 조사하여 방사선에 의한 브래그 파장의 변화를 측정하였고, 방사선 조사 후에는 어닐링 특성을 평가하였다. 패키징된 FBG 센서의 경우, 방사선 조사동안 최대 91 pm의 브래그 파장변화가 나타났다. 또한 동일한 조건에서 패키징된 광섬유 브래그 격자 센서가 패키징 되지 않은 센서보다 방사선 민감도가 2배 이상 높게 나타났다.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권6호
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• pp.477-482
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• 2020

Recently, one of the authors has been reported an optically tunable fiber Bragg grating (FBG) with a photomechanical polymer. It was based on a typical FBG with a downsized diameter of 60 ㎛, coated with azobenzene-containing polymer material. Azobenzene is a well-known reversibly photomechanical stretchable material under ultraviolet (UV) light. The small part of the functional-coating region on the FBG absorbed UV light, which pulled the UV-exposed part of the grating. It was selectable as tunable FBG or tunable chirped FBG, by adjusting the position of UV exposure on the grating. As proof of concept for the tunable FBG device, the characteristics just including UV-induced center-wavelength shift and spectral-width changes of the device were reported. In this paper, we report for the first time that the microactuator makes it possible to control the spectral shape of the FBG reflection, according to the specifications (shape and intensity) of the UV beam that reaches the FBG coated with the azobenzene polymer. In addition, we provide the group-delay profiles for the chirped FBG, so that the sign of its dispersion (normal or anomalous) can be tailored by simply selecting the moving direction of the UV light's displacement in the experiment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1936-1938
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• 2002

A tunable fiber laser and the Quadrature Sampling technique are used to construct highly sensitive fiber-optic distributive Bragg grating strain sensor system. By using a wavelength-modulated fiber laser, the variations of strain-dependent Bragg wavelengths are transformed into the variations of time-domain reflection profiles. The locations of profile peaks that correspond to the applied strains are demodulated using a precise wavelength encoder that uses a fiber-optic Mach-Zehnder interferometer and Quadrature Sampling technique. With the extremely high sensitive optical encoder, we could obtain not only high sensitivity, but also very linear responses that was impossible with the conventional techniques. This paper is attempted to report the theoretical and experimental results.

• 한국광학회지
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• 제16권2호
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• pp.133-137
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• 2005

본 논문에서는 테이퍼된 구조를 갖는 광섬유 브래그 격자를 이용한 광학적 RF 실시간 지연 소자를 제안하고 구현하였다. 광섬유격자 표면에는 금속 박막의 히팅용 전극이 코팅되어 있다. 전극에 인가되는 전압에 의해 유발되는 열광학 효과를 통하여 광섬유 격자로부터 반사되는 광신호의 반사 위치를 변화시킴으로써 광신호에 변조용 신호로 실려서 전달되는 RF 신호의 시간 지연을 조절할 수 있다. 따라서 이 제안된 소자는 기존의 소자들과는 달리 기계적 변형이나 움직임 없이 전압에 의하여 연속적으로 정밀하게 시간지연 값을 제어할 수 있는 특징을 갖는다. 측정된 최대 시간 지연은 소비 전력이 $250{\cal}mW$일 때 약 120 ps였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.201-208
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• 2000

본 연구에서는 광섬유 센서의 일종인 격자소자(Fiber Bragg Grating sensor)를 모형말뚝에 설치하고 말뚝의 하중전이 측정을 시도하였다. 말뚝의 축방향 하중 및 주면 마찰력의 분포를 측정/분석시 사용되고 있는 스트레인 게이지에 의한 방법에 비해 광섬유 격자소자는 한 라인에 여러 개의 센서를 설치함으로써 여러 지점을 동시에 측정할 수 있다는 것과 센서의 설치가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 광섬유 격자소자와 스트레인 게이지를 모형말뚝에 함께 매설하고 재하시험중 하중전이를 측정한 결과, 두 측정치가 상당히 유사한 경향을 보였으며, 센서의 생존정도와 설치의 용이성에 있어서는 광섬유센서가 우수한 결과를 보였다. 따라서, 광섬유 격자소자의 말뚝 하중전이 측정에 대한 적용 가능성이 충분한 것으로 결론지었다.