• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1195-1200
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• 2007

Torque of a rotating shaft has been mostly measured by strain gages combined with either a slip ring or telemetry. However, these methods have severe inherent problems like low S/N ratio, high cost, limited number of channels and difficult installation. In this paper, a new method using FBG(fiber bragg grating) sensors and a rotary optical coupler for online non-contact torque monitoring is suggested. FBG sensor can measure both strain and temperature, and has much batter characteristics than those of a strain gage. A rotary optical coupler is a optical connecting device between a rotating shaft and stationary side without any physical contact. It has been devised for transmitting light between a rotating optical fiber and a stationary optical fiber. The proposed method uses this rotary optical coupler to connect FBG sensors on the rotating shaft to instruments at stationary side. And a reference FBG sensor is also applied to compensate the insertion loss change of the rotary optical coupler due to rotation. Three FBG sensors have been fabricated in a single optical fiber. Two FBG sensors are attached on the shaft surface to measure torque and one sensor is installed at the shaft center to compensate the insertion loss change. The torque of a rotating shaft has been successfully measured by the suggested method proving its superior performance potential.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1999년도 제16회 광학 및 양자전자 학술발표회Proceedings of 16th Optics and Quantum Electronics Conference, 1999
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• pp.116-117
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• 1999

Optical fiber networks for microwave signal processing have been investigation . Theoretical and experimental results are presented in Z-shaped Double-Coupler Optical Resonator. The use of Mason's rule to calculate transfer functions greatly simplified the analysis in our model. A good comparison between modelling and experiment is presented.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권4호
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• pp.62-72
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• 1997

The optical power splitter/couplers based on MMI(multimode interference) in GaAs/AlGaAs are studied. We presetn a design of optical power splitter/couplers, which have deeply etched multimode waveguide. The properties and fabrication tolerance on the etching depth, multimode waveguide width are simulatedusing a FD-BPM (finite difference beam propgation method). Proposed 1*N optical of designed device is 0.7dB smaller than the optical power splitter with a shallowly etched MMI section. For 0.5dB excess loss, the predicted fabrication tolerance is 0.6.mu.m on the multimode waveguide width of the 14 optical power splitter with a deeply etched MMI section. Also excess loss and uniformity of poposed 32*32 optical power coupler are below 0.3dB. The excess loss of proposed 32*32 optical power coupler is 2dB smaller than the optical power coupler with a shallowly etched MMI section. It is shown that the optical power splitters/couplers with a deeply etched mMI section have low loss, good uniformity, and improved fabriction tolerance.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.255-261
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• 2008

This paper reports a side-coupled asymmetric $1{\times}2$ plastic optical fiber coupler for an optical sensor system. The dependence of the optical power coupling ratio on the coupling angle and refractive index of the adhesion layer in both the forward and backward directions was examined based on the geometrical optics. It was confirmed experimentally that the coupling ratios can be optimized by controlling the coupling angle and refractive index of the adhesion layer. A maximum forward coupling efficiency > 93% was achieved.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권1호
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• pp.77-82
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• 2008

Strain-gauges have been dominantly used to measure strain at various points on a rotor, however, either a slip ring or telemetry has to be used to send sensor signals to data acquisition instruments at stationary side. Both slip ring and telemetry have numerous inherent problems which force severe limitations in real applications. This paper introduces a new rotor condition monitoring system using FBG(Fiber Bragg Grating) sensors and a rotary optical coupler. A single optical fiber with many FBG sensors is installed on the rotor and an optical dynamic interrogator is installed at stationary side. The sensor signal connection between rotating part and stationary part is made by the rotary optical coupling method which makes use of light's unique characteristic-light travels through space. Broad band light source from the interrogator travels to the optical fiber on the rotor and reflected FBG sensor signals travel back to the optical fiber on stationary side and are connected to the interrogator. Rotary optical coupler's insertion loss change due to rotation is compensated by using a reference sensor installed at the center of the rotor. The proposed system's performance has been successfully demonstrated by accurately measuring strains at 5 points on a blade rotating at high speed.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.983-986
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• 1998

Inthis paper, we design 4$\times$4 optical star coupler with tapered coupling structure. The 4$\times$4 optical star coupler consists of four 3dB couplers and a 100% coupler with tapered structure. This star coupler is designed by the 2 dimension FD-BPM(finite difference beam propagation method) using TBC(transparent boundary condition). consequently, the maximum power unbalance ratios of relative output power from each of the output waveguides for each of input guides are less than 0.1dB, and the transmission efficiency is more than 99%.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.5-16
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• 2003

Parallel Coupler Access Encoder(PCAE)와 Parallel Coupler Access Decoder(PCAD)를 이용한 FO-CDMA(Fiber-Optic Code Division Multiple Access)시스템에서 광정합필터 특성을 실험을 통해 분석하였다. PCAE와 PCAD를 구성하고 있는 즉, 1xN splitter와 Nx1 combiner사이에 접속된 광지연선로의 길이비율을 광직교코드 생성알고리즘에 의해 결정하였고, 부/복호화 과정 및 시그템 성능을 peak to side-lobe ratio(PSR)를 구하여 기존에 제시된 결과와 비교하였다. 기존의 연구에서는 SCAE 및 SCAD를 이용하여 일차신호만을 고려하여 시스템의 성능을 분석하여 성능평가가 정확하지가 않았다. SCAE 및 SCAD는 커플러수를 증가함에 따라 여러 형태의 간섭신호들을 가지므로, 이러한 신호들이 시스템 성능을 현저히 열화 시킨다. 본 논문에서는 $\alpha$(coupling coefficient)값이 커질수록 PCAE와 PCAD를 이용한 PSR이 향상됨을 밝혔고 FO-CDMA 통신망의 성능을 개선하기 위해서는 SCAE와 분석 SCAD 구조보다는 PCAE와 PCAD 구조가 적합함을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.539-547
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• 1992

본 논문에서는 초고주파 혹은 광대역신호를 고속으로 필터링해야하는 분야를 염두에두고, 광파이버를이용한 지연소자와 방향성결합기(directional coupler)를 구성단위로 하는 광파이버필터를 제안한다. 반송과 신호를 보내는 광원으로서는 시스템의 간편을 위해 인코히런트광을 사용하는 것으로 하였다. 광파이버필터의 설계방법에 대해서는 그 기본 구성요소인 방향성결합기의 특성(성질)때문에 일반 디지탈필터와는 다른 설계법이 요구되어 진다. 본 논문에서는 방향성 견한기의 제약조건을 고려하면서, 광신호전력을 최대한 효율적으로 이용하는 설계방법을 목표로 하여 직접형과 Lattice형 광파이버필터의 구성법을 제안하고 그때의 실현조건과 설계 공식을 유도하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.505-512
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• 2019

본 논문에서는 원자력발전소의 전력이 상실되는 사고가 발생하더라도 사용후핵연료 저장조의 수위를 감시할 수 있는 방법을 제시하고, 이의 성능 및 한계점을 분석하였다. 제안한 방식은 광분배기를 통과한 광신호가 저장조의 냉각수 및 공기에서 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 방식이다. $1{\times}8$ 광분배기를 사용하는 경우에는 저장조의 수위를 측정하는데 문제가 없을 것으로 분석되나, $1{\times}16$ 광분배기를 사용하는 경우에는 Rayleigh 역산란으로 인해 16개의 출력포트 중 15개만이 수위측정 용도로 사용이 가능하고, $1{\times}32$ 광분배기를 사용하는 경우에는 32개의 출력포트 중 25개만이 수위측정 용도로 사용이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국광학회지
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• 제6권4호
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• pp.310-316
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• 1995

유한영역에서의 조화함수전개법으로 인접한 두 도파로 코어 중심간의 거리 및 도파로 변수에 따른 결합길이를 계산하여 $1.3/1.55\mum$ WDM coupler을 설계하였다. 저압화학기상증착법에 의해 PSG 도파박막을 제작하고 laser lithography와 $CF_4/O_2$ RIE 공정 등을 이용하여 WDM coupler를 제작하였다. 또한 광섬유를 지지 및 고정하기 위하여 Si 기판 위에 V-groove를 만들었으며 제작된 WDM coupler와 V-groove로 지지된 광섬유를 UV curing epoxy를 사용하여 접속하였다. 제작된 WDM coupler의 $1.3.\mum$, $1.55\mum$에서의 분지별 도파모드를 관측하고 분할비를 측정한 결과 최대 분할비는 각각 9dB, 12dB였다.