• 제목/요약/키워드: Optical fiber measurement

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Experimental Study of Load Characteristics of Buried and Exposed Large-Diameter Pipelines Using Fiber-Optic Strain Sensor

  • Chung, Joseph Chul;Lee, Michael Myung-Sub;Kang, Sung Ho
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.194-201
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    • 2020
  • In this study, an optical-fiber sensor was used to measure loads that could act in an environment similar to the loading conditions that exist in an actual pipe. The structure and the installation method of the optical-fiber strain sensor were applied considering the actual large pipe and the buried pipe environment. Load tests were performed using a displacement sensor and sandbags to determine the deflection of the pipe according to the external load, and the linear measurement results were verified. Considering the conditions that could exist in the actual pipe, the test method was presented, and the strain of the buried pipe generated at this time was measured.

광학적 시간영역 반사시스템을 이용한 모르타르 보의 균열 탐사 (Crack Detection in Mortar Beams using Optical Time Domain Reflectometry)

  • 임홍철;이경근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.185-195
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    • 2000
  • Detection of cracks in concrete beams using optical fiber sensors is useful for monitoring of concrete structures. In this study, optical time domain reflectometry (OTDR) is used to detect cracks. Resolution of OTDR is the main contributor to detect cracks in concrete structures. The OTDR used in this study can detect cracks with high precision of 0.5 m. Two mortar beams, reinforced with a 19 mm diameter steel bar, are made with the dimensions of 140 mm (width) ${\times}$ 200 mm (depth) ${\times}$ 2.000 mm (length). Two fibers are embedded inside each beam and two fibers are attached under the beams. The application of measurement system which consists of fiber and FC/PC connecter is studied. For this, theory of optics, resolution, crack moment, and size of specimens are investigated. From the measured data, it is verified that fibers which are attached under the beam can detect the crack in beams effectively. However, fibers embedded inside the beam are unable to detect cracks in beams using the OTDR in this study.

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원격 측정을 위한 간섭형 광섬유 센서 시스템과 그의 압력 센서 응용 (Fiber-Optic Interferometric Sensor System for Remote Sensing and Its Application to Pressure Sensing)

  • 예윤해;정환수;나도성
    • 센서학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.172-179
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    • 1997
  • 간섭형 광섬유 센서의 경우 소자의 구성만 적절히 바꾸어 다른 종류의 측정에도 사용될 수 있다는 점에 착안하여 여러 종류의 센서를 동시에 신호처리할 수 있는 원격 다중화 광섬유 센서 시스템을 구현하였다. 구현된 센서 시스템의 신호처리는 간단한 광학 구성으로 원격 다중화 측정이 가능하도록 광섬유 Fabry-Perot 간섭형 센서배열을 가정하여 피측정량의 변화에 의한 간섭 무늬의 수만 카운트하는 디지털 신호처리로 구성되었다. 광섬유의 광학 효과에 대한 데이터를 종합함으로써 센서 시스템에 부착할 센서를 구현하기 위해 적합한 광학효과를 선택하는 기준을 제시하였으며, 한 예로서 반경 4.3 cm의 원형 다이아프램 중앙에 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 부착하여 광섬유의 스트레인 광학 효과를 이용하게 구성한 압력센서 1개를 센서 시스템에 연결하여 간섭형 광섬유 압력 센서 시스템을 구성하였다. 압력센서의 동작을 수조실험에서 확인함으로써 압력의 원격 측정이 가능함을 보였으며, 수조 실험의 길과 2 m의 측정범위에서 오차는 ${\pm}3.6\;cm$이내인 것으로 나타났다.

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간섭계를 이용한 Graded-Index Plastic optical fiber Preform의 굴절률 분포 측정 (Refractive Index profile measurement of GI-POF preform by Interferometer)

  • 전성만;채규민;이현호;박승한;황진택;김덕영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.84-85
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    • 2000
  • 현재 세계의 통신업계들은 인터넷, 멀티미디어 서비스 등의 발전에 따라 폭발적인 전송 속도의 증가를 예측하고 있다. 대용량의 정보를 초고속으로 전달하기 위한 방법으로 각광 받고 있는 광통신은 사무실의 네트웍, 가정의 전자용품, 항공기내 정보시스템 구축, 인터넷 화상 통신등에 이용되고 있다. 최근에는 플라스틱 광섬유(POF; plastic optical fiber)에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존의 구리 전선이 가지는 단점인 전자기적 간섭과 무거운 중량을 극복한 것이 유리 광섬유이다. 그러나, 이 유리 광섬유는 제작비용이 비싸고 다루기 힘들다는 단점이있다. 이러한 요구속에 개발된 것이 플라스틱 광섬유이다. 플라스틱 광섬유는 다루기 쉬울 뿐아니라 가벼운 장점이있다. (중략)

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논문 : 광섬유 센서를 이용한 변형률, 온도, 진동의 동시 측정 (Papers : Simultaneous Measurement of Strain , Temperature , and Vibration Using Fiber Optic Sensor)

  • 강현규;방형준;홍창선;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.44-48
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    • 2002
  • 본 논문에서는 단일 광섬유 FBG/EFPI 복합 센서를 이용하여 변형률, 온도, 그리고 진동으 세 가지 물리량을 동시에 측정하는 방법에 대해 설명하였다. 변형률과 온도를 측정하기 위한 FBG/EFPI 센서 시스템과 진동을 감지하기 위한 EFPI 센서 시스템을 wavelength division multiplexer를 이용하여 하나의 시스템으로 결합하였다. FBG/EFPI 센서 시스템의 광원은 파장 이동 광섬유 레이저(WSFL)이며 EFPI 센서 시스템의 광원은 단파장 레이저 다이오드이다. 구성된 시스템을 이용하여 열챔버에서 알루미늄 보의 열변형률, 온도, 그리고 진동의 동시 측정을 수행하여 본 시스템의 유효성을 확인하였다.

광 위상지연기를 이용한 온도측정 (Temperature measurements using optical retarder)

  • 전상민;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.240-244
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    • 2002
  • 광 위상지연기에서 두 편광축 사이의 위상차가 온도의 함수라는 현상을 이용하여 새로운 온도측정기를 제안하였다. 특정한 파장의 입력광이 일정한 길이의 광 위상지연기를 통과하면 온도에 따라 그 편광상태가 바뀌게 된다. 이때의 편광성분을 진행방향에 수직한 두 축 성분으로 분리하여 그 출력을 비교하면 광 위상지연기의 온도를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 광 위상지연기로 길이 100mm의 편광유지 광섬유를 이용하여 온도측정기를 구현하였다. 온도에 대한 위상차 변화율은 0.236$^{\circ}C$$_{-1}$이었고, -2.6$^{\circ}C$~3.4$^{\circ}C$에서 $\pm$0.038$^{\circ}C$의 측정오차를 보였다.

압전소자를 이용한 광섬유 전압센서 (Fiber optic voltage sensor using piezoelectric material)

  • 전진우;김호성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1874-1876
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    • 1997
  • A fiber optic voltage sensor using photoelastic effect of a single-mode optical fiber, excited with a 632.8 nm He-Ne laser, is developed. The photoelastic effect is produced by piezoelectric effect for the voltage measurement. It is found that the detector output voltage is proportional to the applied voltage. Also, the frequency of the output voltage is equal to that of the applied voltage. Experimental results from a laboratory model demonstrate the feasibility of the sensor for field application in high-voltage systems.

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