유선 통신의 포화지역이나 도심에서 벗어난 인구밀도가 낮은 지역 둥에서 고속 광통신을 위해 최근 무선 광통신이 새롭게 기대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 무선 광통신을 위한 송신 광학계를 설계하였는데, 광원으로는 수평(7$^{\circ}$)및 수직(18$^{\circ}$) 발산각이 다른 비대칭 타원형 빔을 발산하는 레이저 다이오드(중심 파장 830 nm)를 사용하였다. 제안되는 송신 광학계는 장거리 전송(500 m∼1500 m)이 가능하고, 장거리 전송 후 수신단에서 빔 직경(3 m) 및 에너지 분포가 대칭형이 되도록 설계되었다. 이를 위해 비결상 광학계인 송신 광학계의 평가법으로 에너지 전달 효율과 복사 조도 분포를 계산하였다.
레이저 융착된 광섬유의 절단 부위에 대한 보호를 위한 관심이 크게 높아지고 있다 일반적으로 절단된 광섬유의 융착부분은 다른 부위에 비해 상대적으로 매우 취약하며 이러한 이유로 광섬유를 광 통신망에 사용할 때 동일 부분에서의 손실이 추가적으로 일어날 수 있다 일반적으로 광섬유 융착 부위는 일반 광섬유의 파괴 강도에 비해 약 1/10인 0.4~l kg로 감소된다. 이러한 이유로 인해 광 융착 부위의 보강이 절실히 요구되고 있다. 그러나, 이러한 구조물의 대부분이 철심 형태의 구조물을 삽입한 슬리브로 보강됨에 따라 굽힘에 대해 효과적으로 대응하지 못할 뿐 아니라 일단 구조물이 굽혀졌을 경우에는 지속적인 광 손실을 발생시키는 요인이 된다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 복합재료로 제작된 코일형 스프링 구조물 형태의 슬리브가 제안되었다. 이러한 슬리브는 기존의 슬리브의 취약점이었던 직하중에 대해 서로 효과적으로 반응할 뿐 아니라 굽힘 및 인장/압축 하중에도 효과가 있음을 알 수 있었다.
Micromolding methods such as micro-injection molding and micro-compression molding are most suitable for mass production of plastic micro-optics with low cost. In this study, plastic micro-optical components, such as refractive microlenses and diffractive optical elements(DOEs) with various grating patterns, were fabricated using micro-compression molding process. The mold inserts were made by ultrapricision mechanical machining and silicon etching. A micro compression molding system was designed and developed. Polymer powders were used as molded materials. Various defects found during molding were analyzed and the process was optimized experimentally by controlling the governing process parameters such as histories of mold temperature and compression pressure. Mim lenses of hemispherical shape with $250{\mu}m$ diameter were fabricated. The blazed and 4 stepped DOEs with $24{\mu}m$ pitch and $5{\mu}m$ depth were also fabricated. Optical and geometrical properties of plastic molded parts were tested by interferometric technique.
The optical current transformer was developed for 170 kV GIS using optical fiber. The sensor optimized on the optical CT was wound 3 turns and twisted 4 times per a turn at the pipe with a diameter of 130 m. To optimize the optical CT, the output signal was measured according to the setting angle of polarizer and analyzer, The asymmetry and distortion of the output signals were improved when the parallel polarized light was incident to the fiber sensor and under the angle of analyzer was $45^{o}$. The measurement error for the linearity was only $\pm{0.42}\;\%$ to 1,000 A in the case of reflection type.
The purpose of the thesis is to develop simulation program for forecasting of optical connector. So we can achieve the time and the money saving for making the optical connector. Optical performance (insertion loss) of optical connector mainly relies on 3 misalignment factors-ferrule factor due to mis-manufacture from design, auto-centering effect that is fiber behavior phenomena between hole and fiber, fiber misalignment factor. Simulation use experimental data with auto-centering effect and fiber factor and use pseudo data with ferrule through random number generation because it is developing stage. In this study we a, pp.y kernel density estimation method with experimental data in order to know whether it belong to or not specific parametric distribution family. And we simulate to forecast insertion loss of optical multifiber connector under specific design model using nonparametric bootstrap resampling data and parametric pseudo samples from uniform distribution. We obtain the tolerance specifications of misalignment factors satisfying not exceed in maximum 1.0dB and choose optimal hole diameter.
Optical Temperature Distribution measurement System (OTDS) is completely different from conventional electric point sensor in that it uses the optical fiber itself as the sensor. This new concept in temperature measuring system requires only one fiber to be laid. The use of optical fiber also gives the advantage of small diameter, light weight, explosion resistance, and electromagnetic noise resistance. The OTDS is a sensor which is capable of making a precise measurement over a wide range of areas using only a single optical fiber. Since current temperature sensors, such as the thermocouple, are only used to measure temperaturea of point, they are almost impractical for measuring a wider range because of the extremely high cost. In comparision with current sensors, the optical fiber distributed temperature sensor can make much quicker and more precise measurements at a comparatively low cost.
Spot welding has wide used with a high work efficiency in the automotive and aerospace industries. Up to the present, the technique mainly used to test spot welds on production lines has been entirely depended upon destructive chisel or peel testing. Therefore, it's being very important assignment to secure the NDE technique which can be evaluate spot weld quality with more efficiency and high reliability. This paper discusses the feasibility of UNDE techniques to evaluate spot weld quality. For the sake of the approach to the quantitative measurement of nugget diameter and the discrimination of a the corona bond from nugget, ultrasonic c-scan image and distribution of reflective echo amplitude was measured by immersion method with the mechanical and the electronic scanning of point-focussed ultrasonic beam(25 MHz). As the results of this study, corona bond which is the most dangerous types of interface defects can be successfully detected, as well as expulsion and voids. Ultrasonic testing results were confirmed and compared by optical microscope and SAM(Scanning Acoustic Microscope) observation of the spot-weld cross section. The results show that the nugget diameter can be successfully measured with the accuracy of 0.8 mm.
The most sensitive part of the installed optical cable is the optical loss variation of the splicing point according to the environmental changes. This paper presents the details of the experimental results of the external environmental changes on optical loss, such as bending, temperature variation, temperature variation after water osmosis and variation. Through the bending test of optical fiber, rapid increase of optical loss was measured within the diameter of 30mm. The result of optical loss variation within the temperature range of $-30^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$ is less than 0.02dB. It was confirmed that the maximum optical loss increased up to 0.2dB in case of water osmosis within the temperature range of $-40^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$. There is small optical loss variation of 0.01dB under the 1mm vibration test. The experimental results of this paper can be used as the reference data for the design of the optical fiber cable splicing enclosure to protect the optical loss variation due to environmental changes.
Novel process was tried to obtain micro-porous ceramic body containing continuous pore channel. $MgAl_2O_4/MgO$ eutectic fibers and rods have been grown successfully by the micro-pulling-down method, and the microstructures and optical characterizations of grown crystals were performed. $MgAl_2O_4/MgO$ eutectic fibers of $0.3{\sim}1mm$ in diameter and about 500 mm in length, and the rods having 5 mm in diameter with approximately 60 mm in length have been grown with the $6{\sim}120mm/hr$ of growth speed. The eutectic fibers showed homogeneous microstructure in which MgO fiber aligned to the growth direction in the $MgAl_2O_4$ (spinel) matrix. The grown crystals looked semitransparency under naked eyes. Optical and orientational characterizations were performed. The second phase of MgO (periclase) was easily removed by selective etching with hydrochloric acid, and then porous bodies were obtained.
This paper reports an attempt to develop 7-wire steel tendon which is instrumented with optical FBG sensors. The tendon is devised to replace the king cable, which is located in the center of the tendon, by a steel tube in which the FBG sensor are attached along the hole using a high-mobility polyester resin. The circular steel tube has typical of 5 mm outer diameter and 1 mm inner diameter, and can easily be manufactured by means of an pultrusion process. Using the tube, in this study, three different types of one meter-long smart tendons are fabricated depending on mixture ratio of polyester resin and initiator. The performance of the FBG sensors as well as mechanical characteristics of the prototype are tested through the tensile test. Test results shows that the proposed smart tendon is in principle very effective for measuring the working strain of the tendon.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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