• 제목/요약/키워드: grating length

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비대칭 격자 구조형 방향성 결합기의 결합효율 (Coupling Efficiency of Asymmetric Grating-Assisted Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.187-192
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    • 2017
  • 정확한 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 비대칭 격자 구조형 방향성 결합기의 최대 전력전송 특성을 정확하게 분석하였다. 정확한 해석적 전송선로 수식과 대칭/비대칭 모드 사이의 간섭특성에 의존하는 결합효율을 정의하였으며, 전파 거리에 따른 TE 모드의 전력변화를 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 비대칭 GADC에서 최대 전력전송은 전형적인 위상 정합조건 ${\Lambda}_{ph}$에서 발생하지 않았으며, 전파하는 중첩모드들의 삽입손실이 서로 같은 격자주기 ${\Lambda}_{eq}$에서 발생하였다. 더욱이, 격자의 비대칭 특성이 대칭 특성으로 변함에 따라 결합길이는 줄어들었으며, 전력전송 효율은 증가함을 보였다.

Arrayed-Waveguide Grating의 경로 오차 측정을 위한 저 간섭 광원 간섭계 (Low Coherence Interferometer for Measurement of Path Length Errors in Arrayed-Waveguide Grating)

  • 송영기;허남춘;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.539-546
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    • 2004
  • 고밀도 AWG (Arrayed-Waveguide Grating)의 광 경로차 에러를 정확히 측정하기 위하여 개선된 형태의 저간섭 광원 간섭계를 구성하였고, 새로운 해석방법을 제시하였다. 소프트웨어적인 방법을 이용하여 하드웨어면에서 실험장치를 간략화할 수 있었다. 또한 인접 간섭신호들 사이의 실제 피크 위치 차이를 보간법을 이용하여 정확히 측정할 수 있다. 특정 AWG의 위상 에러를 측정하였고, 이 에러를 가정하여 계산한 파장 투과 특성이 실제 AWG의 파장투과 특성과 유사함을 보임으로써, 제시한 측정 장치의 정확성을 입증하였다.

SLD동조 광원과 에탈론 필터를 이용한 FBG 센서 신호처리 시스템 (FBG Sensor Signal Processing System using SLD Tunable Light Source and Etalon Filter)

  • 정철;이호준;김기수
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권3호
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    • pp.39-44
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    • 2004
  • 광섬유 브래그 격자 센서는 광섬유의 코어의 굴절률 변조에 의해서 제작되며, 이 센서는 외부의 스트레인에 따라 브래그 파장이 변화하게 된다. 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 파장 영역에서 신호처리 할 수 있는 방법에 대하여 연구하였다. SLD와 F-P 필터로 구성된 sweep 반도체 광원과 F P 필터내의 PZT의 히스테리시스 특성을 보상하기 위한 에탈론 필터와 장기 계측을 위해 절대 파장 기준으로 온도 안정된 광섬유 브래그 격자를 사용하였다. 콘크리트 흄관에서 FBG 센서의 스트레인 응답 특성을 전기저항 센서와 비교하였다. 그리고 광섬유 격자 센서를 이용하여 장거리 변위의 측정 가능성을 확인하였다.

광섬유 센서를 이용한 원자력 발전소 격납구조물의 가동전 가압 팽창을 통한 구조건전성 시험

  • 김기수
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.56-61
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    • 2003
  • In this Paper, a fiber Bragg grating(FBG) sensor system is described and FBGs are well-suited for long term and extremely severe experiments, where traditional strain gauges fail. In the system. a reflect wave-length measurement method which employs a tunable light source to find out the center wave-length of FBG sensor is used. We apply the FBG system to nuclear energy Power Plant for structural integrity test to measure the displacement of the structure under designed pressure and to check the elasticity of the structure by measuring the residual strain. The system works very well and it is expected that it can be used for a real-time strain, temperature and vibration detector of smart structure.

협대역 고반사 파장 필터 구현을 위한 폴리머 광도파로 에포다이즈드 격자 (Polymer Waveguide Apodized Grating for Narrow-Bandwidth High-Reflectivity Wavelength Filters)

  • 이원준;황광호;신진수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.203-208
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    • 2015
  • 파장 투과 대역폭이 좁으면서도 반사율이 높은 파장 필터를 구현하기 위해서 격자의 반사율이 진행 방향을 따라 서서히 변하는 구조의 에포다이즈드 격자 구조를 폴리머 광도파로와 함께 제작하였다. 격자로 인한 유효 굴절률 변화가 $5{\times}10^{-4}$인 경우에 대하여 에포다이즈드 격자의 길이에 따른 반사율 변화를 설계하였으며 길이가 15 mm 이상이 되는 경우에 반사율이 99%에 도달함을 확인하였다. 길이가 서로 다른 여러 개의 격자를 제작하여 반사율, 3-dB 대역폭, 20-dB 대역폭을 측정하였으며, 격자 길이가 18 mm인 소자에서 95%의 반사율을 얻을 수 있었고, 이때 3-dB 대역폭은 0.28 nm, 그리고 20-dB 대역폭은 0.70 nm의 특성을 가짐을 확인하였다.

나비형 격자구조 다중모드 간섭 결합기를 사용한 소자의 소형화 (Device Miniaturization using Butterfly Grating-Assisted MMI Couplers)

  • 호광춘
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-30
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    • 2008
  • 다중 모드 간섭 결합기를 소형화하기 위한 새로운 구조가 본 논문에서 제안되었다. N개의 입/출력 단자를 갖는 $N{\times}N$ MMI 결합기의 결합길이는 MMI 영역 폭의 증가에 따라 2의 급수에 비례하여 증가한다. 그 결과 많은 N개의 단자로 구성된 MMI 결합기를 설계 할 경우 소자의 크기가 기하급수적으로 커진다. 그러므로, 설계 시에 발생하는 문제를 해결하기 위하여 기존에 제안되어 왔던 MMI 결합기보다 더운 작은 소자크기를 갖는 새로운 나비형 격자구조 MMI 결합기를 제안하고 분석하였다. 또한, 제안한 소자에 대한 이론적 분석을 통하여 새로운 설계 기준을 제시하였고 수치해석적 결과와 비교 분석하였다.

광섬유 피드 리트로마운트형 분광계 (AN OPTICAL FIBER FEED LITTROW-MOUNTED SPECTROMETER)

  • 배지훈;송재원;윤태석
    • 천문학논총
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    • 제27권3호
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    • pp.87-93
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    • 2012
  • A low-dispersion fiber feed Littrow-mounted grating spectrometer for education was designed and fabricated. The dispersion element is a reflective type blazed grating Edmundoptics NT 46-075 (spatial frequency 600 lines/mm, dimension $30mm{\times}30mm$, blazed angle 8.6 degree). The optical fiber coupler module for optical guiding from telescope to spectrometer is composed of a multi-mode FC connector - FC connector optical fiber patch cord (core/cladding diameter $50{\mu}m/125{\mu}m$) and two 1.25" throw-tube couplers. The lens for collimating and imaging is a general purpose focal length 50 mm camera lens (f/1.8). The device for optical path control is a rectangular prism (size $25mm{\times}25mm$). The imaging camera sensor is a Meade DSI Pro 2 CCD sensor (black and white, $752{\times}582$ pixels and pixel size $8.3{\mu}m{\times}8.6{\mu}m$). Softwares for data logging and analysis consist of Meade Autostar Suite, NIH imagej and Vernier Logger Pro 3. The wavelength coverage range of the spectrometer is 205 nm at central wavelength 550 nm. The wavelength resolution is 1.7 nm.

광굴절 결정에서의 홀로그램 Fixing에 관한 연구 (Hologram Fixing in Photorefractive Crystal)

  • 황성모;이혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.379-381
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    • 1994
  • Volume holograms recorded in photorefractive materials can find important applications in optical memories and optical computing systems. One problem with a photorefractive hologram is that it gets erased by the readout light. Nondestructive readout can be achieved by hologram fixing, and several fixing methods have been reported. Fixing is accomplished by thermally activated motion of an unknown ionic defect, which neutralizes the electronic space-charge patterns. At room temperature the ionic patterns are stabilized. When the electrons are partially redistributed by light, a net space-charge pattern appears, and tile fixed hologram can be read out. In this paper, theoretical modeling and some experimental results are presented for thermal fixing of volume phase holograms in photorefractive $LiNbO_3$:Fe. Thermal fixing can be done during or after recording and depends on fixing temperature ($100{\sim}200^{\circ}C$ range) and grating length. Fixed Slating can be erased completely at the temperature over $300^{\circ}C$. Theoretical modeling shows weil the compensation of electronic Slating by ionic grating and is in good agreement with experimental results. In experiments the dependence of thermal fixing on temperatures and grating lengths is investigated.

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Experimental and numerical simulation investigation on vortex-induced vibration test system based on bare fiber Bragg grating sensor technology for vertical riser

  • Wang, Chunxiao;Wang, Yu;Liu, Yu;Li, Peng;Zhang, Xiantang;Wang, Fei
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.223-235
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    • 2021
  • The Vortex-Induced Vibration (VIV) test system on deepwater riser based on Bare Fiber Bragg Grating (BFBG) sensor technology was designed. Meanwhile, a riser VIV response numerical model was established based on the work-energy principle. The results show that the first-order vibration frequency dominates the vibration of the riser, and as the velocity increases, the dominant frequency of the riser gradually increases under the effect of different top tensions. At the same velocity, as the top tension increases step by step, the dominant frequency and fatigue damage at the same position along the axial length of the riser both gradually decreases. The model test and numerical simulation show a relatively consistent change, maintaining a high degree of agreement. The process control system based on BFBG of model test has excellent performance, and FBG sensors have great advantages in VIV test of a vertical riser in water.

Experimental Study on Leak-induced Vibration in Water Pipelines Using Fiber Bragg Grating Sensors

  • Kim, Dae-Gil;Lee, Aram;Park, Si-Woong;Yeo, Chanil;Bae, Cheolho;Park, Hyoung-Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권2호
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    • pp.137-142
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    • 2022
  • Leak detection is one of the most important challenges in condition monitoring of water pipelines. Fiber Bragg grating (FBG) sensors offer an attractive technique to detect leak signals. In this paper, leak measurements were conducted on a water distribution pilot plant with a length of 270 m and a diameter of 100 mm. FBG sensors were installed on the pipeline surface and used to detect leak vibration signals. The leak was demonstrated with 1-, 2-, 3-, and 4-mm diameter leak holes in four different pipe types. The frequency response of leak signals was analyzed by fast Fourier transform analysis in real time. In the experiment, the frequency range of leak signals was approximately 340-440 Hz. The frequency shifts of leak signals according to the pipe type and the size of the leak hole were demonstrated at a pressure of 1.8 bar and a flow rate of 25.51 m3/h. Results show that frequency shifts detected by FBG sensors can be used to detect leaks in pipelines.