Closed-form analytical expressions and 3-dimensional normalized charts for the homogeneous sensing and surface sensing structures are derived to provide the conditions for the maximum sensitivity of integrated-optic biosensors based on evanescent-wave and stepindex planar optical waveguides. The analysis is made for transverse electric (TE) polarization mode, in both cases where the measurand is homogeneously distributed in the cover (namely, homogeneous sensing), and where it is an ultrathin film on the waveguide-cover interface (namely, surface sensing).
This paper reports a chemomechanical explosive sensor based on a thin polymer membrane. The sensor consists of thin parylene membrane and electrodes. Parylene membrane is functionalized with 4-mercaptophenol which interacts strongly with nitrotoluene based explosives. The membrane deflection caused by molecular interaction between the surface and explosives is monitored by capacitance between the membrane and the substrate. To measure the capacitance, electrodes are formed on the membrane and the substrate. While the previous cantilever system requires a bulky optical measuring system, this purely electric monitoring method offers a compact and effective system. Thus, this explosive sensor can be readily miniaturized and used in the field. The developed sensor can reliably detect dinitrotoluene and its limit of detection is evaluated as approximately 110 ppb.
단일모드 광섬유와 평면도파로 결합기의 열에 의하여 공진파장이 이동하는 현상을 이용한 광섬유형 온도센서를 구현하였다. 평면도파로는 열에 의한 굴절률 변화가 큰 열광학폴리머를 사용하였다. 광섬유 연마과정 등의 소자제작 공정을 소개하고, 편광에 무관하게 동작하는 광소자 구조를 실험으로 검증하였다. 제작된 소자의 편광에 따른 공진파장의 차이는 2nm 이하였다. 실온($24^{\circ}C$)에서 $90^{\circ}C$까지의 온도변화에 의한 공진파장의 변화는 $-0.54nm/^{\circ}C$, $-3nm/^{\circ}C$의 특성을 보였다.
In this paper, new Partial Discharge (PD) detection technique using Pockels-cell was proposed. For this purpose, PD was generated from needle-plane electrode in air and detected by optical measuring system using Pockets cell, based on Mach-Zehnder interferometer, consisting of He-Ne laser, single mode optical fiber, 50/50 beam splitter and photo detector. We show the characteristic of the proto-type sensor for the corona discharge.
Energy consumption rapidly increases with industrial development. therefore an interest in the efficiency of various power converters is increasing. Especially, the field of high-efficiency small motors widely distributed for industrial and family use is considered a very important field in terms of efficient energy usage, and accordingly, in the field of small electric equipment, the use of BLDC that allows high-efficiency drive in an inductor gradually increases. However, for the BLDC drive, information on the position of the rotor is essential. Both methods using a magnetic encoder and an optical encoder to detect the information on the position of the rotor obtain the information by three position sensitive devices, and if any one of these position sensitive devices fails to function, no positional information can be obtained, so there is a limitation in implementing a position sensor with high reliability. In the paper, proposes a new type of encoder that can obtain the positional information on the position of the rotor using a single position sensor in order to overcome the issues that it has to use numerous signal flows and that the reliability is reduced for the acquisition of positional information generated by using multiple position detectors. The encoder in the proposed method replaced the function of generating positional information from multiple sensors with the shape of the encoder plate and the capture function of MICOM. In order to verify the validity of the position detection technique by the proposed encoder, a prototype was produced, and an experiment using the capture function of DSP was conducted through this.
본 논문에서는 전기광학효과를 갖는 $LiNbO_3$ 및 GaAs 물질 기반의 전계 프로브 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서를 이용하여 RF 링 공진필터 소자로부터 방사되는 수평 및 수직방향 성분의 필드세기를 측정하였다. 구현된 $LiNbO_3$ 및 GaAs센서로부터 계산된 감도는 각각 $9.315{\mu}V/\sqrt{Hz}$와 $49.346{\mu}V/\sqrt{Hz}$였으며, 신호 대 잡음비는 ${\sim}50\;dB$와 ${\sim}40\;dB$였다. 그리고 각 센서의 주파수 응답특성은 ${\sim}1.2\;GHz$였다. 마지막으로 센서를 이용하여 테스트 회로의 근접 필드 분포를 측정하였으며, 이는 HFSS 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.
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.
Time-selective self-triggering water sampler, AUTTLE developed by Jin et al. (1999) has been improved in order to prevent pre-deposition of suspended sediments (SS) before sampling. By using two solenoids, the improved sampler is able to be moored or deployed with inclination. Its position is changed to horizontal position by activating the first solenoid, and then the endcaps of the sampling bottle are closed by the second solenoid that is driven three times to minimize possible failure of sampling. An external control unit for setting sampling time has been also constructed. Additionally, the electric circuit housing of the sampler has been modified to be detached from the sampling bottle when operating manually. Its performance has been confirmed through flume tests and a field experiment. It will serve as a valuable tool in the various fields of oceanography and environmental engineering, especially where seawater sampling synchronized at several sites and/or the information in storm period is important.
A reliable voltage measurement system is necessary to monitor status of power facilities in substations, which is easy to set up and is not influenced by electromagnetic interference in and around substation. In this paper, we described a voltage measurement system (VMS) which is composed of a capacitive voltage probe, an impedance converter, and an optical linker. To get a wide-band characteristic of the VMS, a high speed impedance converter was used, and the output impedance of the VMS was set at $50{\Omega}$ to match any types of observing instruments. The frequency bandwidth of the VMS. which was estimated by a step pulse, was ranges from 11.42 Hz to 13.65 MHz, and the VMS showed a good response characteristic in a high frequency domain such as impulse voltages as well as a commercial frequency voltage.
$1.3{\mu}m$ 파장에서 동작하는 비대칭 Mach-Zehnder 간섭기에 분할전극 구조를 배열하여 전계 측정시스템의 감지부를 설계, 제작하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자를 설계하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 집중 전극구조를 배열하여 집적광학 칩을 제작하였다. ${\pi}/2$ 위상차를 갖도록 설계된 비대칭 구조에서는 DC 0V에서 측정된 출력 광세기가 최고치에 약 1//2에 해당됨을 확인하였으며, 1KHz 전기신호를 인가해서 ${\pi}/2$ 위상차 때문에 나타나는 전기적 현상들을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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