• 제목/요약/키워드: Optical fiber measurement

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Temperature Compensation of a Fiber Optic Strain Sensor Based on Brillouin Scattering

  • Cho, Seok-Beom;Lee, Jung-Ju;Kwon, Il-Bum
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제8권4호
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    • pp.168-173
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    • 2004
  • Brillouin scattering-based fiber optic sensors are useful to measure strain or temperature in a distributed manner. Since the Brillouin frequency of an optical fiber depends on both the strain and temperature, it is very important to know whether the Brillouin frequency shift is caused by the strain change or temperature change. This article presents a temperature compensation technique of a Brillouin scattering-based fiber optic strain sensor. Both the changes of the Brillouin frequency and the Brillouin gain power is observed for the temperature compensation using a BOTDA sensor system. Experimental results showed that the temperature compensated strain values were highly consistent with actual strain values.

자동차 광 네트워크용 POF 광커넥터 최적 접속 조건 연구 (Optimal connection condition study of the plastic optical fiber connector for automobiles)

  • 정은주;김창석;정명영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.61-68
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    • 2006
  • This paper is to investigate the influence of the endface quality on the loss characteristics of a plastic optical fiber(POF) connector and the stability of new designed sleeve for in-car network service. Using the parameters of the surface roughness and applied load, insertion loss of connector is measured. Endface condition for optimizing the connection is presented by the surface roughness satisfying loss criteria and the stress for minimizing the loss, $R_{rms}=8nm$ and 19 MPa, respectively. By vibration test and dynamic loss measurement, we show the stability of the new designed sleeve.

광섬유선형감지기를 이용한 화재감지 신호처리방법 및 광신호처리 시험모듈 개발에 관한 연구 (Fire Detection Signal Processing Method Using an Optical Fiber Linear Detector and the Development of an Optical Signal Processing Test Module)

  • 김시국;이영신;김동은;임우섭;이춘하
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.27-34
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    • 2016
  • 본 논문은 화재위험성이 높은 터널 및 지하공동구 등 열악한 환경조건에서도 가장 적응성 있는 화재감지로 화재피해를 최소화 할 수 있는 광섬유선형감지기를 이용한 화재감지시스템에 관한 연구이다. 한가닥의 광섬유를 이용하여 m 단위의 온도표시 및 수 km 이상의 장거리 화재감시가 가능하고, 고신뢰성 및 장수명 등 다양한 장점으로 인해 국외의 경우 열악한 장소에 대부분 채용하고 있는 시스템이다. 이로 인해 국내에서도 향후 그 수요가 크게 증가될 것으로 예상된다. 하지만, 현재까지 광섬유선형감지기를 제외한 광신호 구동 및 분석 모듈은 100% 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 현재 수입의 의존도를 줄이고자 광섬유선형감지기를 이용한 화재감지시스템의 국산화 기술개발을 위해 1차적으로 위치 및 온도 측정의 신호처리 방법을 도출하고, 신호처리 검증을 위해 광신호처리 시험모듈을 설계 제작하여 그 성능을 확인하였다.

자기광학효과를 이용한 광전류센서에 관한 연구 (The Study of the Optical Current Sensor Using Magneto-Optic Effects)

  • 전재일;이정수;송시준;정철우;박원주;이광식;김정배;김민수
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.47-53
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    • 2003
  • 본 논문은 자기광학효과에 의한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 He-Ne laser(633[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. Faraday 효과에 의한 편광면의 회전각은 도체에 인가된 전류에 비례하므로 광섬유를 도체 주위에 감아서 센싱부를 구성하였다. 광섬유센서를 통과한 광신호를 입력편광에 대하여 $\theta$방향으로 정렬된 검광자를 통과시켜 그 회 각을 분석하여 l00[A] 에서 1000[A] 까지의 광 CT 동작특성과 60[Hz] 교류전류측정을 하였다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 선형적으로 증가함을 알 수 있었고 파이버의 권수에 따른 출력차이를 통해 파이버의 권수가 많을수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 자장과 감긴 파이버 사이의 매질에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. 기준값과 광전류 센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 약 $\pm$7% 이하의 오차가 나왔고 이는 매질과 권수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 확인 시켜주었다.

Dynamic Magnetic Field Measurement in the Air Gap of Magnetic Bearings Based on FBG-GMM Sensor

  • Jiayi, Liu;Zude, Zhou;Guoping, Ding;Huaqiang, Wang
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권6호
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    • pp.575-585
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    • 2015
  • Magnetic field in magnetic bearings is the physical medium to realize magnetic levitation, the distribution of the magnetic field determines the operating performance of magnetic bearings. In this paper, a thin-slice Fiber Bragg Grating-Giant Magnetostrictive Material magnetic sensor used for the air gap of magnetic bearings was proposed and tested in the condition of dynamic magnetic field. The static property of the sensor was calibrated and a polynomial curve was fitted to describe the performance of the sensor. Measurement of dynamic magnetic field with different frequencies in magnetic bearings was implemented. Comparing with the finite element simulations, the results showed the DC component of the magnetic field was detected by the sensor and error was less than 5.87%.

광강도형 광섬유 진동센서를 이용한 진동감지 및 충격위치 측정 (Vibration Sensing and Impact Location Measurement Using Intensity-Based Optical Fiber Vibration Sensor)

  • 양유창;황운봉;박현철;한경섭
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 광강도형 광섬유 진동센서를 이용한 구조물의 진동감지 및 판에서의 충격위치 검출에 관한 연구가 수행되었다. 광섬유 진동센서는 유리 모세관의 내부에 광섬유의 클래딩 부분이 서로 마주보게 하여 제작되며 그 중 한 쪽은 외팔보 형태이다. 진동이 센서에 가해지면 센서 내부의 외팔보가 진동하게 되고 그에 따라 맞은편 광섬유로 전해지는 빛의 강도가 변화하게 된다. 진동감지 실험을 위해 광섬유 진동센서를 복합재료 보의 표면에 부착하고 자유 진동 및 강제 진동에 대한 신호를 취득하였다. 충격 위치 검출에 관한 실험은 아크릴 판에 대하여 알려진 위치에 네 개의 센서를 표면에 부착하고 진동의 도달 시간을 FFT를 이용하여 측정하였다. 충격위치는 이러한 시간차이를 이용하여 계산되어졌다. 광섬유 진동센서는 상용센서인 갭센서와 동일하게 구조물의 진동을 감지하였으며 판에서의 충격위치를 비교적 정확히 측정하였다.

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Measurement Range Enlargement in Brillouin Optical Correlation Domain Analysis Using Multiple Correlation Peaks

  • Jeong, Ji Ho;Lee, Kwanil;Jeong, Je-Myung;Lee, Sang Bae
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권3호
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    • pp.210-214
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    • 2012
  • We propose and experimentally demonstrate a method for extension of measurement range in a Brillouin optical correlation domain analysis sensor system without resolution deterioration. In the experiment, a 300 m measurement range with about 8 cm spatial resolution was successfully obtained by cascading three different kinds of fibers as a sensing element.

광섬유 라만 레이저와 광섬유의 분산 특성 측정에의 응용 (Fiber Raman Laser and its Application to Measurement of Optical Fiber Dispersion Characteristics)

  • 정영철;신상영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.38-44
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    • 1984
  • 비선형 라만 산란현상을 이용하여 광섬유 라만 레이저를 실현함으로써 0.8-1.8μrm 파장 영역에서 200ps의 펄스 폭을 갖는 광 펄스를 생성시켰다. 이 광섬유 라만 레이저는 모드 고정과 Q-스위치가 동시에 된 Nd-YAG 레이저를 펌프로 사용한다. 본 실험과정에서 관찰된 2파동의 합 주파수 생성(two-wave sun frequency generation) 현상도 보고한다. 구현된 광섬유 라만 레이저를 이용하여 단일 모드 광섬유의 장파장 영역 색분산 특성을 측정하였으며, 측정된 광섬유의 재료분산 특성을 산정하였다.

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SOA를 광원으로 사용하는 광섬유 센서 어레이의 출력 안정화 (Stabilization of optical fiber sensor array using a semiconductor optical amplifier source)

  • 박형준;김현진;송민호
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.383-386
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    • 2008
  • We developed a fiber-optic Bragg grating sensor system using a SOA fiber laser for over heat detection in power systems. To compensate the nonlinear wavelength tuning of the fiber laser, we used fixed passband wavelengths from Fabry-Perot ITU filter as reference wavelengths. Gaussian line-fitting algorithm was also used to reduce the FBG peak detection error. Compared with a highest-peak-detection and a polynomial-fitting method, the proposed Gaussian fitting algorithm could drastically reduce the measurement errors. Also the SOA fiber laser made it possible to enhance the signal-to-noise-ratio even with several kilometers of lead fiber.

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Chalcogenide 광섬유를 이용한 호흡측정 센서 개발을 위한 기초 연구 (Feasibility study on the development of respiration sensor using a chalcogenide optical fiber)

  • 유욱재;조동현;장경원;오정은;이봉수;탁계래
    • 센서학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.331-336
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    • 2007
  • In this study, we have fabricated an infrared optical fiber based sensor which can monitor the respiration of a patient. The design of a chalcogenide optical fiber based sensor is suitable for insertion into a high electro-magnetic field environment because the sensor consists of low cost and compact mid-infrared components such as an infrared light source, a chalcogenide optical fiber and a thermopile sensor. A fiber-optic respiration sensor is capable of detecting carbon dioxide ($CO_{2}$) in exhalation of a patient using the infrared absorption characteristics of carbon gases. The modulated infrared radiation due to the presence of carbon dioxide is guided to the thermopile sensor via a chalcogenide receiving fiber. It is expected that a mid-infrared fiber-optic respiration sensor which can be developed based on the results of this study would be highly suitable for respiration measurements of a patient during the procedure of an MRI.