A novel fiber-optic sensor system is suggested in which fiber Bragg grating sensors are demodulated by a wavelength-sweeping fiber laser source and a spectrometer. The spectrometer consists of a diffraction grating and a 512-pixel photo-diode array. The reflected Bragg wavelength information is transformed into spatial intensity distribution on the photo-diode array. The peak locations linearly correspond to the Bragg wavelengths, regardless of the nonlinearities in the wavelength tuning mechanism of the fiber laser. The high power density of the fiber laser enables obtaining high signal-to-noise ratio outputs. The improved demodulation characteristics were experimentally demonstrated with a fiber Bragg grating sensor array with 5 gratings. The sensor outputs were in much more linear fashion compared with the conventional tunable band-pass filter demodulation. Also it showed advantages in signal processing, due to the high level of photo-diode array signals, over the broadband light source system, especially in measurement of fast varying dynamic physical quantities.
본 연구에서는 근적외선 분광분석법 (NIR)을 이용하여 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량을 비파괴적으로 측정하였다. Photo-diode array 방식의 휴대용 NIR system과 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용하여 두 기기 사이의 calibration 결과를 비교하였다. 알코올 혼합액 중의 물의 함량을 정량분석 하기 위해 부분최소자승회귀분석법 (PLSR : partial least squares regression)을 사용하였다. 그 결과 SEP (standard error of prediction)가 photo-diode array 방식을 사용하였을 때는 0.10%, scanning 방식을 사용하였을 때는 0.12%였다. Calibration 모델의 안정성을 확인하기 위하여 6일 동안 2%의 메탄올을 함유하고 있는 에탄올 용액 중의 물의 함량이 3%, 5% 및 7% 되도록 시료를 조제하여 측정하였다. 두 가지 방식의 NIR 모두 3%이내의 변동계수 (CV : coefficient of variation)로 좋은 결과를 나타내었다. 이번 연구를 통해서 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량 측정이 근적외선 분광분석법을 이용하여 성공적으로 수행되었고 photo-diode array 방식의 휴대용 NIR 시스템을 이용해서 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용한 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다.
A method is described for measuring clinically relevant levels of glucose in a pH 7.4 phosphate buffer by nearinfrared (NIR) absorption spectroscopy. Three types of NIR spectrometer, dispersive type, photo-diode array (PDA) type, and fourier transform (FT) type spectrometer were used and the performance was compared. Spectra were collected with a cuvette cell or quartz liquid fiber of 1 mm or 2 mm optical pathlength as transmittance method. Glucose absorption band appeared at second overtone, first overtone, and combination region for all systems. By use of the multivariate technigue of partial least squares (PLS) regression, glucose concentrations can be determined with a 16, 44, and 9.1 mg/d l standard error of prediction for dispersive type, photo-diode array type, and fourier transform type system, respectively. Sensitivity of spectrometer was evaluated by absorbance for the difference of 10 mg/d l glucose. Three absorption bands, second overtone, first overtone, and combination region were suited to three types systems, dispersive type, photo-diode array type, and fourier transform type systems, respectively. This investigation showed that three types NIR spectrometer were proper method for identification and quantitative analysis of glucose and possible for noninvasive blood glucose monitoring.
광섬유 격자를 이용한 센서 네트워크를 이용하여 준분배형 전력설비 안전진단 시스템을 구성하였다. FBG를 이용한 센서는 한 개의 라인에 복수의 센서가 설치가능하며, 전자기 노이즈에 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 광섬유 격자에서 반사되는 파장의 신호를 분석하기 위하여 InGaAs PD 어레이와 홀로그램 회절격자를 이용하여 구조가 간단하면서도 고속의 파장복조가 가능하도록 하였다. 제안한 시스템의 정확도를 개선하기 위해 가우시안 라인피팅을 적용하였고, 높은 파장 정밀도(4[pm])와 동작 안정성을 얻을 수 있음을 확인하였다.
This paper reports the fabrication and characterization of $5\;\times\;5$ thermal cantilever array for nano-scaled memory device application. The $5\;\times\;5$ thermal cantilever array with integrated tip heater has been fabricated with MEMS technology on SOI wafer using 7 photo masking steps. All single-level cantilevers have a diode in order to eliminate any electrical cross-talk between adjacent tips. Electrical measurements of fabricated thermal cantilever away show its own thermal heating mechanism. Thermal heating is demonstrated by the reflow of coated photoresist on the cantilever array surface.
본 논문은 DWDM 응용을 위한 새로운 개념의 파장안정화 모듈을 제안한다. 일반적으로 내장형/외장형 파장안정화기에서는 LD의 파워를 모니터링 하는 모니터 PD 이외에 파장을 모니터링하는 하나의 에탈론 PD가 사용된다. 50 GHz응용에서 에탈론의 각도를 미세 조정하는 방법이 일반적이다. 그러나, 에탈론의 미세 각도 튜닝으로 인한 파장안정화기 성능에 미치는 영향은 대단히 크며 미세 각도로 정렬하는 공정은 매우 어렵다. 에탈론 PD 배열 블록을 사용함으로써 파장안정화 모듈의 기계적인 에탈론 정렬 오차를 낮출 수 있으며 미세 파장 조정이 가능하다. 파장안정화 모듈의 에탈론 각도 조정에 따른 FSR과 최대 투과 파장의 위치 변화 정도를 계산하였으며 본 실험에 사용된 파장안정화 모듈의 최적화된 초기 에탈론 회전 각도를 보고한다.
This paper reports the fabrication and characterization of $32{\times}32$ thermal cantilever array for nano-scaled memory device applications. The $32{\times}32$ thermal cantilever array with integrated tip heater has been fabricated with micro-electro-mechanical systems(MEMS) technology on silicon on insulator(SOI) wafer using 9 photo masking steps. All of single-level cantilevers(1,024 bits) have a p-n junction diode in order to eliminate any electrical cross-talk between adjacent cantilevers. Nonlinear electrical characteristic of fabricated thermal cantilever shows its own thermal heating mechanism. In addition, n-channel high-voltage MOSFET device is integrated on a wafer for embedding driver circuitry.
Light Emitting Diode (LED) of 880 nm was used as a function of luminosity in culture of the photosynthetic bacteria including Rhodobacter sp.. An array of 880 run LED was driven with an energy density of $6.0mW/cm^2$. In processing time, we were able to show that the cell growth were gained of significant changes in the pigment and in the dry weight. And we also showed that photosynthetic bacteria had the resonable relativity of optical density to dry weight. LED-880nm is of great significance for the potential use of photo-bioreactor construction.
대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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pp.289.1-289.1
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2003
Three types of near infrared spectrometer, a photo diode array type, a dispersive type and a FT type, were evaluated and compared the systematic difference in blood glucose measurement. The fundamental study was performed by adding glucose to buffer solution and bovine blood as the preceding study of non-invasive blood glucose. Spectra were collected using a 1.0 mm optical pathlength quartz cell by transmittance method. (omitted)
대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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pp.290.2-290.2
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2003
Skin Moisture is an important factor in skin health. Measurement of moisture content can provide diagnostic information on the condition of skin. In this study, a photo diode array type near infrared spectroscopy was used to determine skin moisture. Diffuse reflectance spectra were collected and transformed to absorbance using 1-nm stepsize over the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm. (omitted)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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