• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1551-1558
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• 2001

Recently, a number of underground pipelines have been drastically increased. The integrity of these buried pipelines, especially gas transmitting pipelines, is of importance due to an explosive characteristic of natural gas. The third party damage is known as one of the most critical factor which causes fatal accidents. For this reason, a number of systems detecting third party damage are under development. The major concern in the development of third party damage detection system is to transmit vibration signals out of accelerometer to signal conditioner and data acquisition system without any interference caused by noise. The objective of this paper is to develope a fiber optic accelerometer applicable to third party damage detection system. A fiber optic accelerometer was developed by use of combining principles of one degree of freedom vibration model and an extrinsic Fabry-Perot interferometer. The developed fiber optic accelerometer was designed to perform with a sensitivity of 0.06mVg, a frequency range of less than 6kHz and an amplitude range of -200g to 200g. The developed, accelerometer was compared with a piezoelectric accelerometer and calibrated. In order to verify the developed accelerometer, the field experiment was performed. From the field experiment, vibration signals and the location of impact were successfully detected. The developed accelerometer is expected to be used for the third party damage detection system which requires long distance transmission of signals.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.1-5
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• 1985

본 연구에서는 단일모드 광섬유에서의 온도에 의한 위상변조 현상을 분석하고 단일모드 광섬유 간섭계를 이용한 온도센서를 설계. 제작하여 그 온도특성을 조사하였다. 설계한 fiber-optic온도센서는 Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 위상감지형 고감도 센서로서 온도변화는 간섭무의의 이동으로써 측정되어졌다. 간섭계에 의한 측정에서 중요한 문제중의 하나는 온도분만 아니라 모든 피측정 물리량의 변화방향에 따른 간섭무의의 이동갯수와 이동방향을 동시에 측정하는 것이다. 이를 위해 다중모드 광섬유를 이용한 배열 검출기를 제작하여 매우 간편하게 간섭무늬의 이동갯수와 이동방향을 측정하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권6_2호
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• pp.943-948
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• 2020

In this paper, we developed a fiber optic interferometer system based on frequency-swept laser. This frequency-swept laser with an external-cavity structure can generate a high coherent light with a linewidth of 132 kHz at 1552 nm. It also shows a superior swept linearity of R2 = 0.99995 under repetition rate of 200 kHz due to absence of mechanical moving parts in the laser cavity. By using a piezoelectric fiber optic stretcher, various vibration experiments were implemented, such as 0.5 to 2.0 kHz vibration signals with intervals of 0.5 kHz, with a sampling rate of 7 kHz. Real-time peak tracking can be successfully recovered according to the applied vibration frequency with high linearity of R2 = 0.99983.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.15-19
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• 2008

크기가 작고 감도가 높은 중공 광섬유를 이용한 In-Line 마이켈슨 간섭계형 전압 센서를 개발하였다. 개발된 In-Line 마이켈슨 갑섭계는 끝 단면은 단일모드광섬유에 연결되어 있고 다른 끝 단면은 깨끗하게 절단된 지름이 4 um의 공기구멍을 가지고 있으며 길이가 10 mm인 중공 광섬유로 구성되어 있다. 개발된 In-Line 마이켈슨 간섭계를 PZT위에 glue를 사용하여 고정시켜 In-Line 마이켈슨 간섭계형 전압 센서를 제작하였다. 제작된 센서는 60 Hz의 AC 전압을 인가하였을 때 출력파형의 주파수는 인가전압의 크기에 비례하였다. 그리고 출력파형의 위상은 인가전압의 크기와 거의 선형적인 관계에 있었으며 센서의 감도는 $0.065{\pi}$ radian/V였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.121-122
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• 2009

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.53-59
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• 2000

방송 네트워크 또는 근거리 통신망에서 사용 가능한 비선형 간섭계를 이용한 광 부호 분할 다중 접속 (Optical Code division multiple access) 방식의 통신을 위한 부호기와 복호기를 제안하였다. 제안된 부호기와 복호기의 동작 원리는 광섬유 간섭계 내에서 두 개의 광신호가 같이 진행할 때 생기는 비선형 효과인 교차 위상 변조(cross phase modulation)에 기초를 두고 있으며, 교차 위상 변조를 통해 WDM 결합기 위치 배열에 따라 임의의 광 펄스-시퀀스를 생성(generation)하고 상관(correlation)할 수 있다. 이러한 기본 동작 원리를 보이기 위해 기존의 레이저 및 광섬유로 구성되는 Sagnac 간섭계를 이요해서 기초 실험을 하였다. 실험 결과에서 상관된 출력 값은 예상한 바와 같이 Incoherent 파워 중첩이 아니라 상관된 위상 값의 $sin^2$으로 중앙 첨두치 대 부엽의 위상 비는 2:1이나 출력 값은 3:1이었다.

• 센서학회지
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• 제10권6호
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• pp.304-309
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• 2001

콘크리트 구조물의 내부 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 간섭계 센서가 개발되어졌다. 광섬유 간섭계 센서는 11 mm 길이의 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 2 mm 지름의 스텐레스 강관 내부에 접착제로 고정하여 만들었다. 제작된 변형률 센서들은 $100{\times}100{\times}500\;mm^3$ 크기의 콘크리트 구조물 내부에 삽입되어 외부에서 구조물에 압력을 인가했을 때 구조물 내부의 변형률을 측정하였다. 센서들의 출력은 변형률 변화에 따라 선형적으로 변화하였다. 이를 바탕으로 실제 교량에 적용하여 변형률 센서의 광출력 특성을 살펴본 결과 우수한 변형 감지 특성을 보였으며, 실제 구조물에서 원거리측정에 이용도 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제9권6호
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• pp.416-423
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• 2000

Sagnac 간섭계를 이용한 광섬유 음향 센서에서 음향 신호를 간단하면서도 효과적으로 복조할 수 있는 이중위상 천이 신호처리 기법을 제안하고 실험을 통하여 그 특성을 검증하였다. 이 기법을 사용하여 기존의 ${\pi}/2$ 위상 바이어스 복조 방식이 갖는 동적 범위의 이론적 한계를 근본적으로 제거하였다. 이 기법은 고주파의 위상 변조를 하지 않으므로 간단한 전자 회로만으로도 음향 신호의 복조가 가능하다. 또한 디지털 신호처리에 적합하며 다른 간섭계에도 적용이 가능하다.

• 센서학회지
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• 제14권5호
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• pp.302-307
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• 2005

Precision displacement of less than a few nm resolution was measured in real-time using fiber optic EFPI sensor. The novel method for real-time processing of analyzing EFPI output signal was developed and verified. Linearity in the mean values of interferometric light intensity among adjacent fringes was shown and verified the sinusoidal approximation algorithm that estimates past and coming fringe values. Real-time signal processing program was developed and the intensity signal of the EFPI sensor was transformed to the phase shift with this program. The resolution below $0.36{\sim}8.6$ nm in the displacement range of $0{\sim}300{\mu}m$ was obtained. The nano-positioner with a piezoelectric actuator and the EFPI sensor system was designed and tested. The positioner successfully reached to the desired destination within 1 nm accuracy.

• 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.