• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제17권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2016

Optical fiber temperature sensing systems have incomparable advantages over traditional electrical-cable-based monitoring systems. However, the fiber optic interrogators and sensors have often been rejected as a temperature monitoring technology in real-world industrial applications because of high cost and over-specification. This study proposes a multiplexed fiber optic temperature monitoring sensor system using an economical Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) and Hard-Polymer-Clad Fiber (HPCF). HPCF is a special optical fiber in which a hard polymer cladding made of fluoroacrylate acts as a protective coating for an inner silica core. An OTDR is an optical loss measurement system that provides optical loss and event distance measurement in real time. A temperature sensor array with the five sensor nodes at 10-m interval was economically and quickly made by locally stripping HPCF clad through photo-thermal and photo-chemical processes using a continuous/pulse hybrid-mode laser. The exposed cores created backscattering signals in the OTDR attenuation trace. It was demonstrated that the backscattering peaks were independently sensitive to temperature variation. Since the 1.5-mm-long exposed core showed a 5-m-wide backscattering peak, the OTDR with a spatial resolution of 40 mm allows for making a sensor node at every 5 m for independent multiplexing. The performance of the sensor node included an operating range of up to $120^{\circ}C$, a resolution of $0.59^{\circ}C$, and a temperature sensitivity of $-0.00967dB/^{\circ}C$. Temperature monitoring errors in the environment tests stood at $0.76^{\circ}C$ and $0.36^{\circ}C$ under the temperature variation of the unstrapped fiber region and the vibration of the sensor node. The small sensitivities to the environment and the economic feasibility of the highly multiplexed HPCF temperature monitoring sensor system will be important advantages for use as system-integrated temperature sensors.

• 전기학회논문지
• /
• 제63권9호
• /
• pp.1239-1244
• /
• 2014

In this study, two fiber-optic sensors were fabricated to measure water level and temperature using optical fibers, a coupler, a Lophine and an OTDR (optical time-domain reflectometer). First, using Fresnel's reflection generated at the distal-ends of each optical fiber, which was installed at different depth, we measured the water level according to the variation of water level. Next, we also measured the temperature of water using a temperature sensing probe based on the Lophine, whose absorbance changes with the temperature. The measurable temperature range of the fiber-optic sensor is from $5^{\circ}C$ to $65^{\circ}C$ because the maximum operation temperature of the optical fiber without a physical deterioration is up to $80^{\circ}C$.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.218-226
• /
• 2017

본 논문은 스마트 폰을 활용하여 광 전송망 구간을 실시간으로 감시하는 시스템이다. 기존의 광 통신망 구간은 스마트 폰과 접속함체의 여장판에 스위치 설치를 활용하여 현장의 상황을 실시간으로 인지 하는 시스템이 없었다. 본 연구는 스마트 폰의 Application과 접속함체 스위치를 이용하여 실시간으로 유지보수를 할 수 있도록 했다. 스마트 폰 Web은 접속함체 장애 위치를 찾는데 유용하며, 접속함체 내부에 있는 여장판 벨크로 타이를 분리하면 스위치가 작동하여 심선의 밴딩을 주어서push message를 발생하게 한다. 접속함체 작업과 장애가 발생하면 스마트폰을 이용하여 OTDR측정을 하여 위치 추적을 할 수 있도록 하는 연구이다. 스마트 폰을 이용하여 실시간 광케이블 구간을 관리함으로써 장애 시간 단축과 전송망 품질을 효율적으로 유지보수 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권5B호
• /
• pp.365-369
• /
• 2012

동기식 고속 광전송망에서 망간 delay보상을 통한 동기제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 광선로의 길이에 따른 time delay를 보상하기 위하여 Rayleigh 산란광을 이용한 OTDR방식의 delay 측정장치를 제작하여 평균화 횟수와 광펄스의 peak power에 따른 파형변화를 관찰하고 기존에 활용되고 있는 방식과의 정확도에 대한 비교측정을 통해 실제 시스템에 적용타당성에 대한 검증실험을 실시한 결과 최대 0.06usec 이내의 측정오차와 0.021usec의 측정표준편차로서 이동통신 광중계기와 기지국 장비간 delay 제어에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.129-134
• /
• 2001

본 논문에서는 일반적인 OTDR 기술로 WDM 전송시스템의 감시를 수행하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 감시 방법은 전송로에 포함된 EDFA의 구조를 광회전기(optical circulator)와 FBG(Fiber Bragg Grating)를 이용하여 OTDR 광펄스의 파장에서만 양방향 전송이 가능하도록 변경하고, 전송 신호의 역방향으로 OTDR 광펄스를 삽입함으로써 EDFA의 교차이득변조에 의한 신호왜곡을 분산시켜 신호전송과 전송로 감시를 동시에 수행하는 것이다. 이 감시 방법의 타당성을 검증하기 위해 제안된 구조로 변경된 EDFA가 포함된 320km 길이의 8 채널 WDM 광전송 시스템을 구축하고 신호전송과 동시에 전송로 감시를 수행한 결과를 보였으며, 이때 전송로 감시로 인한 전송 신호 채널의 power penalty를 BERT로 측정하여 그 값이 0.3dB이하로 매우 작음을 보였다.

• 한국광학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.411-416
• /
• 2005

Optical Time Domain Reflectometry를 이용하여 수백 km 이상의 장거리 광통신망을 감시하기 위해서는 감시광을 증폭시켜야한다. 본 논문에서는 1625 nm OTDR 감시광을 증폭시키기 위해 fiber Bragg grating과 band pass filter를 이용하여 이득과 잡음지수를 각각 5.1 dB 그리고 0.9 dB 향상시킨 2단 구조의 Extended L-band EDFA를 제안하였다. 제안된 Extended L-band EDFA의 1625 nm 대역의 신호 이득은 16.3 dB이고 잡음지수는 7.1 dB였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
• /
• pp.1746-1749
• /
• 1997

A distributed optical fiber temperature sensor can continually monitor the measurand at every point along of its fiber length. It is based on OTDR technics which used extreamlly weak backward scattered light called Raman scattering. When the Pulsed high intensity laser light injected into the optical fiber there are several kind of backscattered light such as Rayleigh, Stokes, and anti-Stokes, etc. caused by impurities molecular vibrations. The temperature distribution is derived form the intensity ratio Raman scatted light-Stokes versus anti-Stokes-and the time function between light injection and signal detection. It is shown that the priniciple of distributed sensing, the system desing, and the result of experiments.

• 센서학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2015

The V-grooved single-mode fiber in which a surface part of the core was removed was investigated as a quasi-distributed water detection sensor. In the normal state, the V-grooved region is filled and covered with a specific RI (Refractive Index)-matched medium, and the sensor experiences minimal optical loss. As water invades the V-grooved region, the material is dissolved and removed, and a considerable optical loss occurs owing to the large RI difference between the fiber core and water. The experimental results showed the feasibility of the device as a sensor element of the quasi-distributed water detection sensor system based on general optical time domain reflectometry (OTDR).

• 센서학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.169-179
• /
• 2005

A multiplexed bend loss type single-mode fiber-optic sensor system was prepared to measure the displacement of several cm of the civil engineering structures such as many bridges, tunnels and various buildings. This bend loss type fiber-optic sensor used the signal difference between two reflection signals due to various bend losses generating at a pair of optical connectors by using OTDR (optical time domain reflectometer) for measuring displacements. And the experiments were conducted for showing the measurement feasibility on the range of 10 cm, and the multiplexing experiments were also performed to measure the displacements of 5 measuring positions of an object by setting these 5 fiber-optic sensors on a single mode fiber simultaneously.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.289-295
• /
• 2009

본 연구에서는 케이블의 굽힘 정도를 광섬유의 마이크로벤드 특성을 이용하여 측정할 수 있는 방법과 이를 적용한 실험 결과를 제시한다. 케이블의 양방향 굽힘 측정을 위해 굽힘시 동일한 강도와 크기의 마이크로벤드 현상을 광섬유에 일으킬 수 있는 새로운 형태의 구조를 설계하였고, 이를 반영한 측정 장치로 케이블의 곡률이 $0.1\;cm^{-1}$부터 $0.4\;cm^{-1}$인 범위 내에서 증가함에 따라 광신호의 크기가 감쇠함을 실험을 통해 확인하였다. 또한 제안된 센서의 분산측정 적용을 위해, OTDR을 이용하여 케이블의 곡률별로 구분된 굽힘 지점들에서 반사된 광 펄스 신호들의 크기를 측정하여 기준 측정값과의 비교를 통해 분산 센서로의 적용 가능성을 확인하였다.