• 제목/요약/키워드: fiber bragg grating

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편광 유지 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 횡방향 변형률 측정 (Measurement of Transverse Strain Using Polarization Maintaining Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 윤혁진;김대현;홍창선;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.30-35
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    • 2003
  • 본 논문에서는 편광 유지 광섬유 브래그 격자(PMFBG) 센서를 제작하고 신호특성을 파악하였으며, 횡방향 변형률(transverse strain)을 측정하였다. PMFBG 센서는 위상 마스크와 엑시머 레이저를 이용해서 제작하였으며, 반사파는 내부 복굴절율의 영향으로 기존의 FBG 센서와 다르게 두개의 피크를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PMFBG 센서는 자체적으로 2개의 광축을 가지고 있으므로 이 광축을 찾는 실험을 수행하였다. 제작된 PMFBG 센서를 에폭시 시편에 삽입하여, 센서에 가해지는 횡방향 변형률을 측정하였다. PMFBG 센서의 광원으로서 파장 이동 광섬유 레이저(WSFL)를 사용하였다. 실험결과, PMFBG 센서로 측정된 변형률은 스트레인 게이지로 측정한 변형률과 잘 일치하였다.

FBG센서를 이용한 텐서그리티 구조의 변형 계측 (Measuring Deformation of Cable in the Tensegrity Structure by Optical FBG Sensor)

  • 이승재;이창우;주기수
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.189-194
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    • 2008
  • 본 논문은 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 텐서그리티 구조의 실시간 모니터링을 설명하였다. 텐서그리티 구조는 케이블의 장력만으로 평형을 유지하는 구조시스템이다. 힘의 평형을 이룰 때 케이블 각 부분에 장력은 일정하다 할 수 없다. 그러므로 각 부분의 장력의 계측은 매우 중요하다. 각 부분의 케이블의 장력을 계측하는데 광섬유 브래그 격자 센서가 적합한지를 증명하기 위하여 텐서그리티 시험체를 제작하였다. 광섬유 브래그 격자 센서를 이용하여 장력을 모니터링 하는 시험을 실시하였고, 시험의 결과로 광섬유 브래그 격자 센서는 외력 작용 시에 정확한 계측을 보여주었다. 그러므로 텐서그리티 구조의 케이블에 장력을 계측할 수 있고 실시간 모니터링이 가능하다.

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긴 광섬유격자의 새로운 제작방법 및 특성분석 (A new Fabrication Method for Long Fiber Bragg Grating and the Characteristics of the Fiber Grating)

  • 이종훈;이경식
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권12호
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    • pp.70-77
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    • 1999
  • 본 논문에서는 유니폼 위상마스크를 이용하여 긴 광섬유격자를 제작할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 짧은 유니폼 위상마스크 한 개를 이용하여, 유효굴절률이 일정하거나 선형적으로 변하는 여러개의 부광섬유격자(subgrating)를 직렬로 연속적으로 제작함으로써 긴 광섬유격자를 제작하는 방법이다. 길이가 25mm인 한 개의 유니폼격자를 사용하여 200mm이고, 반사율 95% 이상인 유니폼 공섬유격자를 제작하였으며, 길이가 250mm이며 대역폭과 분산보상기울기의 평균값이 0.5nm와 4.965ps/nm인 선형처프된 광섬유격자를 제작할 수 있었다.

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Performance evaluation of smart prefabricated concrete elements

  • Zonta, Daniele;Pozzi, Matteo;Bursi, Oreste S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.475-494
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    • 2007
  • This paper deals with the development of an innovative distributed construction system based on smart prefabricated concrete elements for the real-time condition assessment of civil infrastructure. So far, two reduced-scale prototypes have been produced, each consisting of a $0.2{\times}0.3{\times}5.6$ m RC beam specifically designed for permanent instrumentation with 8 long-gauge Fiber Optic Sensors (FOS) at the lower edge. The sensing system is Fiber Bragg Grating (FBG)-based and can measure finite displacements both static and dynamic with a sample frequency of 625 Hz per channel. The performance of the system underwent validation in the laboratory. The scope of the experiment was to correlate changes in the dynamic response of the beams with different damage scenarios, using a direct modal strain approach. Each specimen was dynamically characterized in the undamaged state and in various damage conditions, simulating different cracking levels and recurrent deterioration scenarios, including cover spalling and corrosion of the reinforcement. The location and the extent of damage are evaluated by calculating damage indices which take account of changes in frequency and in strain-mode-shapes. The outcomes of the experiment demonstrate how the damage distribution detected by the system is fully compatible with the damage extent appraised by inspection.

FBG를 이용한 파장가변 형 전광 필터의 고온 특성에 관한 연구 (A Study on the High-Temperature Characteristics of a Tunable All-Optical Filter Using Fiber Bragg Grating)

  • 손용환;양세훈;김현승;한상국
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.263-269
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Germanium 및 Germanium과 Boron이 도핑 된 광섬유의 FBG를 이용한 파장가변 형 전광 필터의 고온 특성을 고찰하고, 온도 변화에 대한 파장가변 형 FBG 필터의 반사도, 선폭, 정규화 굴절률 차의 특성 변화를 수치해석을 통해 비교 고찰 하였다. 굴절률 차의 변화에 따른 FBG 필터의 반사 스펙트럼은 온도 안정성에 영향을 받으며, Germanium이 도핑 된 광섬유의 FBG 필터가 Germanium과 Boron이 도핑 된 광섬유의 FBG 필터보다 온도변화에 더 안정성을 가짐을 알 수 있다. 또한 $500^{\circ}C$ 까지의 온도에 대해서는 두 가지 모두 필터로서 온도변화에 안정성을 가짐을 알 수 있다.

광섬유 격자 센서를 이용한 모르타르시편의 온도구배 및 열 변형 측정 (Measurements of Thermal Gradient and Thermal Strain of Mortar Specimens Using Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 임홍철;이은주;전흥재;박동녘
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.133-138
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    • 2003
  • FBG sensor의 다중 측정성을 이용하여 모르타르 시편의 열 변형률과 온도 변화를 동시에 측정하였다. 또한, 광섬유 격자 센서를 이용하여, 열 변화에 따른 모르타르 시편의 내부 온도 구배를 측정하였다. 열 변형률을 기존 strain gauge와 함께 측정하였을 때, strain gauge는 섭씨 60도 이상의 온도에서 오차를 보이는 반면, FBG 센서는 안정된 측정값을 나타냈다. FBG 온도 sensor로 측정한 온도 변화량은 thermocouple로 측정한 값과 비교하였으며, 선형적인 대응관계를 보였다.

광섬유 격자를 이용한 재순환 광섬유 지연선로 필터 (Optical Fiber Delay-Line Filter with Recirculation Loop Structure Using a Fiber Grating)

  • 김성철;권서원;이상배;권상삼;이병호
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권5호
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    • pp.80-87
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    • 1999
  • 본 논문에서 새로운 구조의 재순환 광섬유 지연선로 제안한다. 필터의 구조는 재순환 광섬유 루프에 광섬유 격자를 부분 반사거울로 사용하며, 이를 통해 새로운 필터의 주파수 응답을 얻을 수 있음을 보였다. 필터에서 사용된 광결합기의 결합계수와 광섬유 격자의 반사율, 광증폭기의 이득 등의 필터 변수를 조절함으로써 필터의 주파수 응답을 조절할 수 있음을 이론적으로 계산하였고 실험을 통하여 증명하였다.

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WDM-PON 시스템용 저가형 Fiber Grating Laser의 제작 및 성능 분석 (Fabrication and performance analysis of cost-effective fiber grating lasers for WDM-PON systems)

  • 조승현;이우람;이지현;박재동;김병휘;강민호;신동욱
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.13-20
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    • 2005
  • 광섬유 브라그 격자를 외부 공진기로 사용하는 레이저 다이오드(이하 FGL : fiber grating laser 이라 약칭함)를 제작한 후 그 성능을 실험적으로 측정하고 분석하였다. FGL을 WDM기반의 수동형 광 가입자망 시스템에 적용하기 위해서는 저가 구현이 필수적이며, 이를 위해, TO-CAN 형태의 모듈로 패키징하였다. 제작된 FGL의 동작 전류 대 광 출력 특성을 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서 60 mA일때 약 3.6 mW를 얻을 수 있었고 주입 전류 변화에 따른 발진 파장의 변화율은 5.2 pm/mA이었다. 또한, FGL의 온도 변화에 따른 발진 파장의 변화율은 30 pm/$^{\circ}C$로 주변 온도 변화에 대한 발진 파장의 안정도가 매우 우수함을 확인하였다. 문턱 전류 이상의 동작전류 영역에서 각각 30 dB 이상의 양호한 주변 모드 억압비(SMSR)를 얻을 수 있었고, 단일 종 모드 발진 특성을 유지함을 확인하였다. 제작된 FGL의 전송 성능을 분석하기 위하여 155 Mb/s의 NRZ 신호로 직접 변조 실험을 수행하였다. BER 성능을 측정한 결과. 단일 모드 광섬유 20 km를 통과하더라도 광경로 파워 페널티가 발생하지 않았고 수신파워가 -37.5 dBm 이상에서 BER<$10^{-9}$ 을 얻을 수 있었다.

회전기와 첩 광섬유 격자를 이용한 가변 분산 보상기 (Tunable dispersion compensator based on chirped fiber bragg gratings with a mechanical rotator)

  • 김준희;배준기;한영근;김상혁;이상배;정제명
    • 한국광학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.100-103
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    • 2004
  • 본 논문에서는 첩 광섬유 격자를 이용한 가변 분산 보상기를 소개한다. 개발된 가변 분산 보상기는 금속판의 벤딩에 의해 유도되는 인장력과 수축력에 대한 분석을 기반으로 첩광섬유 격자의 분산 값을 제어할 수 있도록 설계되었으며, 제작된 분산 보상기는 단순히 금속 원판의 회전만으로 광섬유 격자에 선형적인 인장력과 수축력을 유도하곤 중심파장의 이동이 없이 분산 값을 변화시킬 수 있었다. 분산 값은 회전각의 변화에 따라 228.04 ㎰/nm∼1430.7 ㎰/nm의 범위에서 분산 값을 제어할 수 있었다. 그리고 중심 파장의 이동은 0.03 nm미만이었다.

Optical Delay Amplified by Chirped Fiber Bragg Gratings

  • Lee, Byeong-Ha;Mudhana, Gopinath
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권4호
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    • pp.224-229
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    • 2003
  • We report a novel optical delay line that can be implemented using only optical fiber and fiber devices without the need for any bulk-optic devices such as lens, prism, and moving mirror. The dispersive property of a chirped fiber Bragg grating (CFBG) is exploited to get the delay. The proposed delay line constitutes two identical CFBGs cascaded in the reverse order with one of them being strained. Analysis reveals that the small displacement or the strain applied on the CFBG is effectively amplified in the delay line by the ratio of the minimum resonant wavelength and the reflection bandwidth of the CFBG. The dispersion properties of the CFBG with and without the strain are analyzed in detail. The theoretical performance of the proposed delay line is also discussed. Applications of the proposed delay line are expected in the field of high-speed optical coherence tomograpy.