• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권3호
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• pp.449-454
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• 2006

We present a pressure sensor based on the mechanically induced long-period fiber gratings (LPFG) for detecting the multi-location strain variation. The theoretical analysis is performed using a graphic method for a weakly guiding step-index fiber. The calculated results are in good agreement with the experimental results. In this study, from the fact that the optical parameters of a single-mode fiber slightly differ from manufacturing company to manufacturing company, the multipoint pressure-detection sensor systems composed two identical LPFGs are realized. When the pressure is applied two LPFG sensors at once, the resonance peaks are separated as much as about 40 nm. These types of sensor systems are well suited as a multipoint monitoring of strain or temperature in the ship or the smart structure.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권6호
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• pp.761-767
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• 2007

We have developed novel optical-fiber sensors based on strain-induced long-period fiber gratings for monitoring the deformation of a hull. They have no external pressure for sustaining the mechanical formed gratings. The pressure, which provides a force to form the periodic grating along the single mode fiber, was realized by the bonding strength of a photopolymer. To reduce the polarization dependency of the sensors caused by the asymmetry structure of gratings, a Faraday Rotator Mirror (FRM) was utilized in this experiment. We have realized the polarization-insensitive function of the proposed sensors. The change of an external strain are measured by an optical spectrum analyzer. When the external stain increases. the attenuation at the resonant wavelength decreases and the loss peak was slightly shifted to the shorter wavelength.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.202-203
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• 2005

we present a pressure sensor based on the mechanically formed long-period fiber gratings. The attenuation properties of an output power as a function of an external pressure is able to apply to the in-line fiber pressure sensors for the vessels.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권4호
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• pp.376-381
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• 2015

Transmission characteristics of long-period fiber gratings (LPFGs) fabricated by periodically etching a conventional single-mode fiber (SMF) are investigated. After coating the SMF with photoresist, the cladding of the SMF is symmetrically and periodically removed by using a wet etching technique resulting in the formation of the LPFG. Tensile strain reinforces the coupling strength between the core and the cladding mode based on the photoelastic effect. The extinction ratio of the SMF-based LPFG at a wavelength of 1550.8 nm is measured to be -15.1 dB when the applied strain is $600{\mu}{\varepsilon}$. The ascent of ambient index shifts the resonant wavelength to shorter wavelength because of the increase of the effective refractive index of the cladding mode. The extinction ratio is diminished by increase in the ambient index because of the induction of the optical attenuation of the cladding mode. The transmission characteristics of the proposed LPFG with variations in torsion are also measured. The photoelastic effect based on torsion changes the extinction ratio and the resonant wavelength of the proposed SMF-based LPFG. The polarization-dependent loss of the LPFG is also increased by torsion because of the torsion-induced birefringence. The polarization-dependent loss of the LPFG at torsion of 8.5 rad/m is measured to be 3.9 dB.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권5호
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• pp.15-24
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• 1997

We propose a tunable add/drop filter in a form of an all-fiber mach-zehnder interferometer iwth one bragg grating at each arm. This device can be tuned by inducing a strain in the bragg grating. We also theoretically analyze the outut characteristics of the tunable add/drop filter. As a result of simulation, we know that the proposed tunable add/drop filter works well. When 2*10$^{-3}$ of strain is induced, the reflected spectrum shifts about 3nm. And its reflected spectral width is about 0.3nm. In this case roughly 5 channels can be tuned, assuming the channel spacing is 0.3nm. When the pathlengths of the both arms are not the same, the transmissivities at the add and output ports and the reflectivity at the tap port varies sinusoidally with the pthlength difference. To maintain the transmissivities above 90% in the wavelength tuning range of 20nm the pathlength difference less than 16.mu.m is required.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.833-837
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• 2007

본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제21권5호
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• pp.185-189
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• 2010

본 논문에서는 단일 주파수를 가지는 파장 가변 어븀 첨가 광섬유 링 레이저를 제안하고 실험적으로 구현하였다. 레이저 공진기에 포화 흡수체로서 어븀 첨가 광섬유를 삽입하여 좁은 선폭의 단일 편광모드를 가지고 단일 주파수로 발진하는 광섬유 레이저를 구현하였다. 대칭적 구부림 기술을 이용하여 레이저의 발진파장을 넓게 가변할 수 있으며, 양방향 구부림에 의한 인장력과 수축력을 광섬유 격자 내에 유도하여 약 5 nm 이상의 파장 변환이 가능한 레이저를 구현하였다. 광섬유 레이저는 약 400 mW의 펌프파워를 인가하여 1540.72 nm의 중심파장에서 -1.85 dBm의 출력파워를 가지고 발진하였고, 약 60 dB 이상의 소광비를 보였다. 약 5 nm 이상의 파장범위에서 거의 동일한 출력파워를 유지하며 안정적으로 파장 변환이 가능하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.339-342
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• 2005

광섬유 센서 구성을 위한 장주기 광섬유 격자(Long-Period Fiber Grating, LPFG)는 코어 모드로 진행하는 빔이 위상 정합 조건(Phase Matching Condition)에 의해 특정 파장에서 클래딩 모드와 커플링이 일어나는 광소자이다. 공진 파장과 커플링의 세기는 온도, 스트레인, 주변 굴절 지수 등에 의해 민감하게 변화하는 특성을 이용하여 광섬유 센서에 넓게 응응될 수 있다 일반적으로 광섬유 격자는 광섬유 코어를 자외선에 노출시킴으로서 굴절률의 주기적인 변화가 유도되는 원리, 즉 광민감성 (Photosensitivity)에 기초를 두고 있으며 광민감성을 가진 격자제조용 광섬유 제작은 광섬유 격자 연구에 대단히 중요한 부분이다. 이 논문에서는 보론 첨가의 양에 의한 코어와 클래딩의 굴절률 차 변화와 그것에 따른 장주기 광섬유 격자의 온도 및 구부림 특성 변화를 분석하였다. 보론의 양이 증가할수록 코어와 클래딩의 굴절률 차가 줄어드는 것$(1.69{\times}10^{-4}/SCCM)$을 실험을 통해 알 수 있었고, 그로 인해 보론의 음의 온도 의존성으로 인해 장주기 광섬유 격자의 온도 의존성이 억제됨$(0.01145nm/^{\circ}C/SCCM)$을 확인할 수 있었다. 또한, 보론의 증가로 인해 코어와 클래딩의 굴절률차가 줄어들수록 장주기 광섬유 격자는 구부림에 더 민감함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제21권5호
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• pp.181-184
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• 2010

본 논문에서는 파장 가변과 동시에 스위칭이 가능한 쌍파장 어븀 첨가 광섬유 레이저를 실험적으로 구현하였다. 희토류 첨가 광섬유를 이득 매질로 사용하고 두 개의 선형 공진기를 중첩하여 파장 스위칭 효과를 구현하였다. 음향광학 변조기로 두 레이저 발진 파장들 사이에 선택적으로 스위칭하는 기능을 가지면서 동시에 광섬유 격자에 인장력 및 수축력을 인가하여 발진 파장을 가변할 수 있는 기능성 쌍파장 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 파장 가변형 쌍파장 스위칭 레이저는 높은 소광비와 가변성, 넓은 가변 대역폭, 그리고 빠른 안정응답시간 등 이전의 기술에 비해 더 좋은 장점들을 가지고 있다. 파장 스위치를 하는 모든 경우에 대해 40 dB이상의 높은 소광비를 가지는 고성능의 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 쌍파장 광섬유 레이저의 출력은 안정적이고 출력 변동은 0.6 dB 이하로 측정되었다. 발진 파장의 가변성 변화는 ~7.2 nm/$m^{-1}$로 측정되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.564-567
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• 2012

광섬유는 신호를 전달하는 통신용 섬유, 물체를 관찰하기 위한 이미지 섬유, 각종 센서용 광섬유로서 원자력분야에서 사용된다. 특히 센서용 섬유로서 라만 산란광을 이용한 온도감지 섬유와 광섬유 브래그 격자을 이용한 온도/스트레인 섬유, 광자기효과를 이용한 광회전센서 섬유 등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 광섬유에 방사선을 조사하면 색중심(color center)이 생성되어 광의 투과성이 크게 저하되고, 방사선 환경에서 적용의 제한이 있다. 본 논문에서는 고준위 방사선환경에 대한 광섬유 센서의 적용을 위한 연구로서 Ge가 함유된 일반단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실 특성 평가를 수행하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 4시간동안 0.5kGy/hr, 2kGy/hr, 8kGy/hr의 선량률(dose rate)로 조사하였다. 그 결과 감마선조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났고, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과와 조사 후 광섬유의 전송손실이 클수록 손실 회복율이 증가하는 열화(annealing) 특성을 보였다. 본 시험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 계획이다.