• 제목/요약/키워드: heterodyne interferometer

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Zeeman 안정화 He-Ne 레이저 및 One-shot F/V 변환기를 이용한 헤테로다인 진동측정기

  • 라종필;최현승;박기환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.168-168
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    • 2004
  • 본 논문은 헤테로다인 간섭계를 이용한 레이저 진동 측정기에 대해 기술하고 있다. 상용 레이저 진동 측정기가 대부분 AOM을 이용하여 주파수 천이를 일으키는 반면, 본 연구에서는 Zeeman 안정화 He-Ne 레이저를 사용하므로써, 서로 다른 주파수를 가지는 레이저를 동시에 얻을 수 있었다. 따라서, Zeeman 안정화 He-Ne 레이저를 사용하는 진동측정기의 경우 간섭계 구성을 위해 사용되는 비용을 현저히 줄일 수 있다. 또한, AOM의 고주파 신호를 처리하기 위해서는 RE 대역의 신호처리 회로 설계가 필요하지만, Zeeman 안정화 레이저의 주파수 천이가 낮으므로, 제안된 진동측정기의 신호처리가 용이하다.(중략)

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두 종모드 레이저 빛 사이의 맥놀이 신호를 이용한 간섭계에 의한 유효 광학 두께 측정 (Measurement of the effective optical thickness of optical media using intermode beat interferometer scheme)

  • 윤신영;조규만;이용산
    • 한국광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.26-30
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    • 1997
  • 서로 수직으로 편광되고 두개의 종모우드로 발진하는 주파수가 안정화된 He-Ne 레이저를 이용하여 넓은 측정 범위를 갖는 헤테로다인 간섭계를 구성하였다. 두 모우드 사이의 맥놀이 주파수인 684MHz에 대한 라디오 주파수 간섭을 이용하여 약 .+-.1.74.mu.m의 분해능으로 광학매질의 광학두께를 측정할 수 있는 장치를 구성하였다. 이와 같은 측정장치를 이용하여 Nd:YAG 레이저의 수동형 Q-스위칭에 포화흡수체로 사용되고 있는 유기염료 박막의 두께와 국부적인 광학두께의 변화에 대한 map을 구할 수 있었다.

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레이저간섭계의 위치결정정밀도 측정오차 개선 (Improvement of the Laser Interferometer Error in the Positioning Accuracy Measurement)

  • 황주호;박천홍;이찬홍;김승우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.167-173
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    • 2004
  • The heterodyne He-Ne laser interferometer is the most widely used sensing unit to measure the position error. It measures the positioning error from the displacement of a moving reflector in terms of the wave length. But, the wave length is affected by the variation of atmospheric temperature. Temperature variation of 1$^\circ C$ results in the measuring error of 1ppm. In this paper, for measuring more accurately the position error of the ultra precision stage, the refractive index compensation method is introduced. The wave length of the laser interferometer is compensated using the simultaneously measured room temperature variations in the method. In order to investigate the limit of compensation, the stationary test against two fixed reflectors mounted on the zerodur$\circledR$ plate is performed firstly. From the experiment, it is confirmed that the measuring error of the laser interferometer can be improved from 0.34${\mu}m$ to 0.11${\mu}m$ by the application of the method. Secondly, for the verification of the compensating effect, it is applied to estimate the positioning accuracy of an ultra precision aerostatic stage. Two times of the refractive index compensation are performed to acquire the positioning error of the stage from the initially measured data, that is, to the initially measured positioning error and to the measured positioning error profile after the NC compensation. Although the positioning error of an aerostatic stage cannot be clarified perfectly, it is known that by the compensation method, the measuring error by the laser interferometer can be improved to within 0.1${\mu}m$.

Feasibility Study to Actively Compensate Deformations of Composite Structure in a Space Environment

  • Farinelli, Ciro;Kim, Hong-Il;Han, Jae-Hung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권2호
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    • pp.221-228
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    • 2012
  • An active compensation method for the deformation of composite structures using additional controllable metal parts is proposed, and its feasibility is experimentally investigated in a simulated space environment. Composite specimens are tested in a vacuum chamber, which is able to maintain pressure on the order of 10-3 torr and interior temperature in the range of ${\pm}30^{\circ}C$. The displacement-measuring interferometer system, which consists of a heterodyne HeNe laser and an interferometer, is used to measure the displacement of the whole structure. Meanwhile, the strain of the composite part and temperature of both parts are measured by fiber Bragg grating sensors and thermistors, respectively. The displacement of the composite structure is maintained within a tolerance of ${\pm}1{\mu}m$ by controlling the elongation of the metal part, which is bonded to the end of the composite part. Also, the possibility of fiber Bragg grating sensors as control input sensors is successfully demonstrated using a proper corrective factor based on the specimen temperature gradient data.

TDM 방식의 2채널 광섬유 센서 배열 특성 연구 (Characteristics of 2-Channel TDM fiber-optic sensor array)

  • 이종길
    • 센서학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.306-312
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    • 1998
  • 다채널을 가진 광섬유 센서 시스템을 개발하기 위하여 이것의 기본적인 센서 배열로서 TDM(Time Division Multiplexing) 방식의 2채널 광섬유 센서 배열을 제작하여 그 특성을 실험으로 분석하였다. 2채널 배열의 위상구조는 Mach-Zehnder형 사다리 구조로 제작 되었고 감지 간섭계와 보상 간섭계가 있는 PMDI(Phase-Matched Differential Interferometer) 기법을 사용하여 배열의 신호처리를 용이하게 하였다. 신호처리는 합성 헤테로다인(Synthetic Heterodyne)을 이용한 신호처리 기법으로 2채널의 신호를 동시에 검출하였다. 실험 결과 각 채널의 감도는 센서 #1에서 ${\sim}60{\mu}rad/\sqrt{Hz}$ 센서#2에서 ${\sim}80{\mu}rad/\sqrt{Hz}$를 얻었으며, 상호 간섭량(crosstalk)은 -36dB로 측정되었다. 본 실험으로 TDM 방식으로 다중화 된 Mach-Zehnder형 사다리 구조 간섭계의 신호처리가 광섬유센서의 효율을 높이고 비교적 안정적으로 신호를 감지함을 확인하였다.

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비파괴 검사 응용을 위한 광섬유 수소 가스 센서의 개발 (The Development of Fiber-Optic Hydrogen Gas Sensor for Non-Destructive Test Application)

  • 윤의중;정명희
    • 한국자기학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.380-387
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    • 1998
  • 본 논문에서는 수소($H_2$)의 주입에 따라(자기적 성질)와 strain (elastic 성질)의 변화가 최대가 될 수 있는 Fe/Zr 다층박막으로 구성된 센서재료를 개발하였다. Sputtering (RF diode) 진공 적층 시스템을 이용하여 srqurntial supttering 빙식으로 변조파장($\lambda$)이 $3{\AA}{$\leq}{\lambda}{$\leq}50{\AA}$이고 $Fe_{80}Zr_{20}$의 성분을 가진 compositionally modulated(CM)된 Fe/Zr 다층박막을 적층 시킨 후 전기분해 방법으로 수소를 주입 시켜 수소에 의해 변화된 자화 및 strain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박박을 선택하였다. 박막 재료가 수소화된 자기적 성질의 변화는 자화 및 stain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박막을 선태하였다. 박막 재료가 수소화된 후의 자기적 성질의 변화는 히스테리시스 graph와 vibrating sample magnetometer (VSM)를 통해, 그리고 strain 의 변화는 laser heterodyne interferometer (LHI)등으로 분서되어 졌다. 선택된 최적의 센서재료는 single-mode 광섬유를 이용한 Michelson interometer의 sensing arm에 직접 coating 되어 주입된 수소의 양을 간접적으로 측정할 수 잇는 Fiber-optic H2 gas 센서에 응용되엇다. 개발된 센서는 진단하고자 하는 구조물 내의 부식(수소화에 의한) 정도를 손쉽고, 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대 되므로 비파괴 검사(non-destrucive test evaluation; NDE) 응용에 사용될 수 있다.

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초음파 측정용 레이저 도플러 진동계의 개발에 관한 기초연구 (Basic Study for the Development of Laser Doppler Vibrometer for the Detection c)

  • 김명선;김호성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2434-2437
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    • 1999
  • In order to detect the ultrasonic that is generated by the partial discharge of the heavy electric machinery, a Laser Doppler Vibrometer (LDV) was developed. A Michelson type interferometer which employed heterodyne signal process technique was built to measure the frequency and amplitude of vibration. The output signal of the fast photodetector was a frequency modulated signal centered at 40 MHz. The signal from the detector was amplified and downconverted to intermediate frequency centered at 1 MHz after mixing process. The voltage output that was proportional to the velocity of the moving surface(PZT) was obtained using PLL. The spectrum of the FM signal was analyzed and integration method was introduced to obtain amplitude information. This LDV can be used to measure the vibration of MEMS devices, automobiles, HDD and CDP.

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Martin-puplett 간섭계를 이용한 밀리미터파 대역의 단측파대 여파기 설계 (A design of single side-band filter for millimeter wave using martin-puplett interferometer)

  • 한석태;김효령;이창훈;박종애;정현수;김광동;김태성;박동철
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권4호
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    • pp.98-105
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    • 1996
  • The design method of 85 GHz-115 GHz band single side-band filter using the principle of martin-puplett inteferometer is described. It has been designed by this method and also manufactured and tested. From the test results, not only the ratio of image singal rejection of 19 dB is obtained, but also the theoretical and experimental results of center frequency of pass-band and rejection-band show the validity of the theory. This manufactured filter was installed on 100GHz band SiS (superconductor insulator superconductor ) receiver for observing cosmic radio waves and tested. We found that this filter can be used a single side-band as well as double side-band mode. The design method which is presented in this paper can be used a single side-band filter for a heterodyne type sub-milimeter wave receiver.

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초음파 측정용 레이저 도플러 진동계의 제작에 관한 연구 (Basic Study for the fabrication of Laser Doppler Vibrometer for the Detection of Ultrasonic)

  • 김승종;김명선;김호성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2195-2197
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    • 2000
  • In order to detect the ultrasonic that is generated by the partial discharge of the heavy electric machinery a Laser Doppler Vibrometer (LDV) is developed. A Michelson type interferometer which employed heterodyne signal process technique is built to measure the frequency and amplitude of vibration. The output signal of the fast photodetector is a frequency modulated signal centered at 40 MHz. The signal from the detector is amplified and converted to intermediate frequency centered at 1 MHz after mixing process. The voltage output that is proportional to the velocity of the moving surface(PZT) is obtained using PLL. The spectrum of the FM signal is analyzed and integration method was introduced to obtain amplitude information. This LDV can be used to measure the vibration of MEMS devices, automobiles, HDD and CDP.

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