• 제목/요약/키워드: Mach-Zehnder interferometric sensor

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광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 파손 검출 (Failure detection of composite structures using a fiber Bragg grating sensor)

  • 고종인;김천곤;홍창선
    • Composites Research
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    • 제17권2호
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    • pp.28-33
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    • 2004
  • 광섬유 브래그 격자센서를 이용하여 인장하중을 받는 직교적출 복합해로 법에서 발생하는 파손신호를 계측하였다. 민감도와 주파수 대역성능을 향상시키기 위하여 수동 마흐_젠더 간섭계 방식의 복조기를 제안하였다. 제안한 FBG 센서시스템은 위상변조기와 같은 능동소자가 없기 때문에 구성이 간단하고 쉽게 구현할 수 있으며 충격이나 파손 신호와 같이 작은 진폭의 고주파 진동 측정이 가능하다. FBG 센서로 측정한 복합재료의 파손신호는 복합재료 시편의 90도 층에서 모재 균열이 진전하면서 발생하는 급격한 변형률 변이에 해당하는 초기 오프? 값과 최대 수백 킬로헤르쯔에 이르는 주파수로 진동하고 었었다.

Michelson 간섭계형 광섬유 간섭센서 어레이 (Time-Division Multiplexing(TDM) of Michelson type Fiber-optic Interferometric Sensor Arrays)

  • 양진성;김명욱;이상배;조재철;최상삼
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.125-129
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    • 1990
  • 구성이 간단하고 시스템화 하기에 용이한 시간분할(TDM)방식 Michelson 간섭계형 광섬유 간섭센서 어레이를 구성하고 다점계측에의 응용 가능성을 보였다. 세 개의 감지부분을 갖는 Michelson 간섭계형 광섬유 간섭센서 어레이에 광펄스를 입사시키고 각 광섬유 센서로부터 시간에 따라 되돌아오는 신호 광펄스들을 검출하기 직전에 Mach-Zehnder 간섭계 형태의 보상 간섭계를 두어 각 광섬유 간섭센서 부분에서의 외부 영향에 따른 위상변화를 관찰하였다.

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Co-Fe-B 자왜변환기를 이용한 간섭계형 광섬유 자계센서의 동작특성

  • 이경식
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.474-479
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    • 1993
  • Melt-spun법에 의해서 자왜특성을 갖는 Co-Fe-B ribbon을 제작한 후 광섬유 Mach-Zehnder 간섭계의 sensing-arm에 부착하여 간섭형 자계센서를 구성하였다. Co-Fe-B 자왜변환기로 구성된 자계센서의 동작실험 결과 ac 자왜 응답이 최대가 되는 dc 바이어스 자계는 출력이 0인 바이어스 지점으로부터 0.970e 정도 떨어져 있었으며, 최소 감지자장은 3kHz에서 3.9${\times}10^{-5}$ Oe(rms)/${\sqrt{Hz}}$였다. 응답이 최대가 되는 지점에 바이어스를 고정시켰을 때 ac 자계셈서의 출력이 포화되기 시작하는 입력 자계신호는 1 Oe(rms) 근처였다. Co-Fe-B 자왜변환기의 주파수 특성곡선에서 응답이 피크가 되는 주파수는 ~500Hz였다.

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A Wideband Interferometric Wavelength Shift Demodulator of Fiber Bragg Grating Strain Sensor

  • Song, Min-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제3권2호
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    • pp.64-68
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    • 1999
  • The performance of a fiber Bragg grating strain sensor constructed with 3$\times$3 coupler is investigated. A 3$\times$3 coupler Mach-Zehnder (M/Z) interferometer is used as wavelength discriminator, interrogating strain-induced Bragg wavelength shifts. Two quadrature-phase-shifted intensities are synthesized from the as-coupled interferometer outputs, and digital arctangent demodulation and phase unwrapping algorithm are applied to extract the phase information proportional to strain. Due to the linear relation between the input strain and the output of quadrature signal processing, signal-fading problems eliminated. In the experiment, a fiber grating that was surface adhered on an aluminum beam was strained in different ways, and the photodetector signals were transferred and processed in a computer-controlled processing unit. A phase recovery fo 7.8$\pi$ pk-pk excursion, which corresponds to ~650$\mu$strain pk-pk of applied strain, was demonstrated. The sensor system was stable over the environmental intensi쇼 perturbations because of the self-referencing effect in the demodulation process.

$Ti:LiMbO_3$ 광변조기를 이용한 저주파 전계센서의 개발 (Developments of Low Frequency Electric Field Sensor using $Ti:LiMbO_3$ Optical Modulator)

  • 최영규
    • 센서학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.214-221
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    • 2001
  • 비대칭 도파로 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 $Ti:LiMbO_3$ 광변조기를 이용하여 아주 낮은 저주파대(ELF:Extremely Low Frequency)의 전계계측을 위한 센서개발을 시도하였다. $Ti:LiMbO_3$ 광변조기를 이용하는 전계센서의 감도는 광변조기의 전극구조에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이의 확인을 위한 실험적 연구로서 플레이트(plate)형 프로브안테나를 부착한 광변조기를 제작하여 저주파 전계강도를 측정하였다. 전계강도의 측정은 주파수범위 60 Hz 에서 100 kHz 까지, 전계강도 0.1 V/cm 에서 60 V/cm 까지의 범위를 측정하였다. $10\;mm{\times}10\;mm$ 프로브안테나의 경우, 60 Hz, 0.1 V/cm의 피측정전계에서 $10^{-2}\;mV$의 감도를 얻을 수 있었다. 저주파 전계강도를 측정하기 위해서는 넓은 유효면적을 갖는 플레이트형 프로브안테나가 일반적인 다이폴 안테나보다 유용하다는 것을 확인하였다. 피측정 전자계의 주파수 범위에 따라 안테나의 유효면적을 적당히 조절한다면 더 좋은 센서의 감도를 얻을 수도 있다.

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광도파로형 초저주파(ELF) 전계계측 센서의 개발 (Developments of Extremely Low Frequency Electric Field Sensor using Guided-wave Optical Modulator)

  • 최영규;김문환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권6호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 비대칭 도파로 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하여 아주 낮은 저주파대 (ELF:Extremely Low Frequency)의 전계계측을 시도하였다. Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하는 전계센서의 감도는 광변조기의 전극구조에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이의 확인을 위한 실험적 연구로서 플레이트(plate)형 프로브안테나를 부착한 광변조기를 제작하여 저주파 전계강도를 측정하였다. 전계강도의 측정은 주파수범위 60㎐ 에서 100㎑ 까지, 전계강도 0.1V/㎝ 에서 60V/㎝ 까지의 범위를 측정하였다. 10㎜×10㎜ 프로브안테나의 경우, 60㎐, 0.1 V/㎝의 피측정전계에서 10㎷의 감도를 얻을 수 있었다. 저주파 전계강도를 측정하기 위해서는 넓은 유효면적을 갖는 플레이트형 프로브안테나가 일반적인 다이폴 안테나보다 유용하다는 것을 확인하였다. 피측정 전자계의 주파수 범위에 따라 안테나의 유효면적을 적당히 조절한다면 더 좋은 센서의 감도를 얻을 수도 있다.