We have proposed and demonstrated an gas-flow sensor using optical fiber bragg grating(FEG). The flow sensor has no electronics and no mechanical parts in its sensing part and the structure is th11s simple and immune to electromagnetic interference(EMI). The FEG sensor was consisted qf the sensing element and a coil heater. The metal coil was used to supply the current to the FEG. While some currents supply to the coil, the refractive index of the FEG under the coil is changed and thus the wavelength shift of fiber optic sensor was induced In this work, the wavelength shift according to flow-rate was experimentally studied and was used to evaluate the gas flow-rate in a gas tube. As a result, it was possible to measure the flow-rate in a linear range from 5 to $20{\ell}/min$ with a resolution of approximately $1{\ell}/min$ at the applied currents of 100 mA and 120 mA. The measured sensitivities were $15.3\;pm/\ell/min$ for 100 mA and $20.2\;pm/\ell/min$ for 120 mA.
Effect of soaking temperature on erbium doping of the optical fiber core during solution doping procedure, especially in the modified chemical vapor deposition (MCVD) process, was investigated. The concentration of dopants such as $Er^{3+} and Al^{3+}$ in the preforms and the optical fibers measured by the electron probe microanalysis (EPMA) and the optical spectrum analyzer (OSA) was found to increase with decreasing the soaking temperature. The increase in the concentration of the $Er^{3+}$ is attributed to the precipitation of the erbium due to the decrease in the solubility as well as the increase of capillary force and viscosity of the doping solution by decreasing the temperature.
In this paper, a remote submersion warning system based on multi-mode optical fiber(MMF) sensors and a wireless sensor network(WSN) are proposed. To improve the reliability and stability of the sensors, the dual optical fiber sensors combined to the optical coupler are demonstrated. A slave zigbee as a wireless sensor module was used as a platform to monitor and record the signal from the MMF sensors and then transmits these information to a master zigbee wirelessly. The monitoring system running the $LabVIEW^{(R)}$ software was connected to the internet to support the short message service(SMS) through extensible markup language(XML) web service. No matter where the managers are, they can always receive the real-time remote-monitoring data for safety check.
We report a technique that improves the spatial resolution of optical coherence tomography (OCT) by utilizing fiber-based spectral filtering. The proposed technique improves the resolution by filtering out the erbium’s characteristic peak from the amplified spontaneous emission (ASE) source spectrum, and reshaping the spectrum to Gaussian-like. We used a long period fiber grating (LPG) and an erbium doped fiber (EDF) absorber for the spectral filtering. An in-house made ASE source as well as a commercial ASE source [ASE-FL7002] was used as the OCT sources to study the proposed technique. The resolution of the OCT based on an in-house made ASE source is enhanced from 200 to 40 ㎛ with an LPG. While, the resolution of the OCT based on a commercial ASE source is enhanced from 25 to 19 ㎛ with the aid of an EDF absorber. However, sidelobes still exist in the interferogram due to imperfect spectral filtering, which limited the resolution. Further enhancement in the spatial resolution of the OCT system using the ASE source is possible with the aid of cascaded LPGs and/or carefully designed EDF absorber.
This paper first takes advantage of a rigorous modal transmission-line theory (MTLT) to analyze the filtering properties of optical waves guiding by grating-assisted fiber couplers (GAFCs). The numerical results reveal that MTLT serves as a suitable and powerful approach to evaluate systematically the dispersion properties and the characteristics of optical power transfer in GAFCs.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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v.9
no.5
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pp.445-450
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2016
In this paper we study the effect of chaos in nonuniform instability with optical fiber based IoT networks. The transient response of optically controlled fiber has also described. Nonlinear optical fiber effects especially fiber scattering in networks has emerged as the essential means active optical devices. The paradigm instability in fiber Internet serves as a test for fundamental study of chaos and its suppression and exploitation in practical application in optical communication. This paper attempts to present a survey and some of our research findings on the nature of chaotic effect on Internet based optical communication. The transient response in optical fiber has been evaluated theoretically by calculating the variation of the scattering function. The lines has used under open ended termination containing optically induced region. The scattered optical waves in a fiber used in optic communications are temporally unstable above certain threshold intensity.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.12
no.4
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pp.335-346
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1987
The principal reason for the backscattering in an optical fiber is the Rayleigh scattering which is caused by non-uniform density of structure material of an optical fiber and diameter variations of the optical fiber-core along an optical fiber axis. The backscattering signal which is detected by the optical time domain reflectometer system(O.T.D.R) conatains information about both tha actual decay of power and the diameter variation along the optical fiber. In this paper, the O.T.D.R. system with 2x2 fiber directional coupler, timing control unit and gated integrator is used to measure diameter variations of an optical fiber.
Sensing performances of evanescent field absorption (EFA) hetero-core fiber sensor has been presented based on EFA by changing the length and the core diameter of the single mode fiber. Experimental results have demonstrated a good feature in their relationship between the length and the core diameter of the single mode fiber. The sensor consists of 2 fiber optics which have the same cladding diameter of $125{\mu}m$ However one fiber optic used is single mode and has varying core diameter ranging from 3.3 to $5.6{\mu}m$. The other fiber is multimode type and has a thicker fixed core diameter of $62.5{\mu}m$. The 2 fiber optics are thermally spliced together. Experiments conducted to measure the resonance wavelength were carried out over a range of refractive index, to find the optimum sensing length Experiments show that core diameter of the single mode fiber and sensing length offects the linearity and sensitivity.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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2000.02a
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pp.96-97
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2000
Incoherent broadband optical sources have been applied in various areas such as a light source for optical device characterization, fiber-optic gyroscopes$^{(1)}$ , and spectrum sliced light source in wavelength division multiplexing (WDM) system$^{(2)}$ . To utilize the inherent low loss in silica optical fibers, various types of incoherent light sources are being developed. Among the light sources, the amplified spontaneous emission (ASE) from a rare earth doped fiber has benefits in temperature stability, high output power, low polarization dependence over semiconductor diodes$^{(3)}$ . Recently erbium doped fibers (EDF) have been intensively researched for ASE sources as well as optical amplifiers$^{(4)}$ . The spectrum of ASE from an EDF, however, is limited in the 1520~1560 nm range in conventional configurations. In this letter we described a new broadband ASE source which included both the conventional ASE band of Er$^{3+}$ ion, 1520nm~1560nm and ASE band from Tm$^{3+}$ ions that extends the bandwidth further. For the first time, to the best knowledge of authors, a fiber ASE source based on the energy transfer between Er$^{3+}$ and Tm$^{3+}$ ions in the range of 1460~1550 nm, has been demonstrated using a single 980nm pump laser diode. (omitted)omitted)
A new method for temperature compensation of fiber Bragg grating (FBG) using hi-metal is proposed and experimentally demonstrated. Bi-metal bends toward the metal of low temperature expansion coefficient as the temperature increases, and this property is utilized to cancel the thermo-optic effect of the fiber. The optimum thickness of the high coefficient metal was empirically found by the trial-and-error method. The temperature sensitivities were 8.1 pm/$^{\circ}C$ and -0.018 pm/$^{\circ}C$ for the uncompensated and compensated FBGs, respectively, which indicates a reduction to a mere 0.22 % of the original sensitivity. No appreciable change in the spectral shape was observed. The packaging technique described in this paper is simple and compact, and it can be used for FBGs in WDM and DWDM communication systems that have stringent requirements on the temperature stability of the components.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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