• 제목/요약/키워드: fiber bragg grating

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FBG 센서를 활용한 온도와 스트레인 변화 모니터링 (Monitoring of Temperature and Strain Variation with FBG Sensors)

  • 고기한;박영;조용현;정호성;조용석;최원석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.218-221
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    • 2009
  • This paper reports on measurement method for the fiber optic strain monitoring of overhead contact line systems of trains, We used FBG (Fiber Bragg Grating) sensors to measure the strain variation of overhead contact line. FBG sensors can sensitively measure the variation of strain and! or temperature by the shift wavelength of reflected wave according to the lattice variation during the measurement. FBG sensor were attached on the contact line and connected to the monitoring system with optical fibers. The monitering system with FBG sensors showed very good sensitivity to measuring strain variation and this system could be applied to the overhead contact line of KTX (Korea Train eXpress).

Study on Stress Transfer Property for Embedded FBG Strain Sensors in Concrete Monitoring

  • Jang, Il-Young;Yun, Ying-Wei
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제3권1호
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    • pp.33-37
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    • 2009
  • Fiber Bragg grating (FBG) sensors already have been the focus for structural health monitoring (SHM) due to their distinguishing advantages. However, as bare optical fiber is very fragile, bare FBG strain sensor without encapsulation can not properly be applied in practical infrastructures. Therefore encapsulation techniques for making encapsulated FBG strain sensor show very important in pushing forward the application of FBG strain sensors in SHM. In this paper, a simplified approximate method to analyze the stress transferring rules for embedded FBG strain sensors in concrete monitoring is put forward according to mechanics of composite materials. Shear lag theory is applied to analyze the stress transferring rule of embedded FBG strain sensor in measured host material at the first time. The measured host objects (concrete) and the encapsulated FBG strain sensor are regarded as a composite, and then the stress transfer formula and stress transfer coefficient of encapsulated FBG strain sensor are obtained.

A Transverse Load Sensor with Reconfigurable Measurement Accuracy Based on a Microwave Photonic Filter

  • Chen, Han;Li, Changqing;Min, Jing
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.519-524
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    • 2018
  • We propose a transverse load sensor with reconfigurable measurement accuracy based on a microwave photonic filter in the $K_u$ band, incorporating a polarization-maintaining fiber Bragg grating. A prototype sensor with a reconfigurable measurement accuracy tuning range from 6.09 to 9.56 GHz/(N/mm), and corresponding minimal detectable load range from 0.0167 to 0.0263 N/mm, is experimentally demonstrated. The results illustrate that up to 40% manufacturing error in the grating length can be dynamically calibrated to the same corresponding measurement accuracy for the proposed transverse load sensor, by controlling the semiconductor optical amplifier's injection current in the range of 154 to 419 mA.

변형률 구배와 격자 길이에 따른 광섬유 브래그 격자 센서의 신호 특성 연구 (The Signal Characteristics of Reflected Spectra of Fiber Bragg Grating Sensors with Strain Gradient and Grating Lengths)

  • 강동훈;박상오;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.32-38
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    • 2005
  • FBG 센서는 다중화의 큰 장점으로 인해 다른 여러 광섬유 센서에 비해 더욱 활발한 연구가 진행 되어오고 있다. FBG 센서는 센서 피크 신호의 파장 이동량을 감지함으로써 변형률, 온도 등의 물리량을 측정하는 복조기법을 가지고 있다. 하지만, 센서를 구조물에 부착 혹은 삽입 적용하는 과정에서 구조물의 기하학적인 특성이나 결함 등에 의해 구조물에 변형률 구배가 발생할 수 있으며 이는 센서의 격자 부분에 작용할 경우 센서 피크 신호의 안정성에 영향을 미처 측정 오차로 작용하게 된다. 본 연구에서는 FBG 센서의 격자 부분에 변형률 구배가 작용할 경우 변형률 구배에 따른 FBG 센서의 신호 특성을 고찰하였고 또한 격자의 길이와 변형률 구배의 상관관계에 대해 알아보았다. 이를 통해, 변형률 구배가 작용할 경우 FBG 센서의 적절한 사용 영역을 FBG 센서의 격자 길이에 따라 정량적으로 제시하였다.

광섬유 커플러로 구성된 add/drop 필터의 특성 분석 (The performance of all fiber add/drop filter based on fused fiber coupler)

  • 조준용;이종훈;박광노;이경식;전정우;이영탁
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.305-308
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    • 1999
  • An all fiber coupler-type add/drop filter has been fabricated by writing a Bragg grating in the coupling region of a fused fiber coupler. Some testing results will be discussed.

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온도 측정을 위한 광섬유 브래그 격자 센서의 온도 계수 특성 평가 (Characteristics of Thermal Coefficient of Fiber Bragg Grating for Temperature Measurement)

  • 김헌영;강동훈;이진혁;김대현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권8호
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    • pp.999-1005
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    • 2013
  • 광섬유 브래그 격자 센서는 최근 구조건전성평가 분야에서 가장 활발히 사용되는 지능형 센서 중의 하나이다. 특히 본 센서는 다양한 물리량들을 여러 지점에서 한 가닥의 광섬유로 측정할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 이중 온도 측정을 위해서는 열팽창계수 및 열광학 계수의 사용이 필요하다. 대부분의 기존 연구에서는 이러한 물리량들을 상수값으로 가정하고 온도를 측정하였다. 본 논문에서는 FBG 센서의 온도 측정 실험을 통해 온도 변화와 관련된 두 계수가 일반적으로 사용되는 상수가 아닌 온도에 따라 변하는 변수임을 확인하였다. 최종적으로 광섬유 브래그 격자 센서의 이론에서 온도계수를 온도에 따른 함수식으로 새롭게 제안하고, 이 함수식을 이용해 상온에서 100도까지의 범위에서 정확한 온도 측정이 가능함을 확인하였다.