A signal processing technique for interferometric fiber-optic sensors

간섭형 광섬유센서의 신호처리 기법

  • Published : 1995.12.01

Abstract

A signal processing technique for interferometric fiber-optic sensors is proposed. It does not require a any special optic components such as phase modulator, $3times3$ couplers,to obtain the full sensitivity of the interferometer. Instead, it requires a reference interferometer for phase referencing and a reference mirror for intensity referencing, but intensity referencing can be done without using the r reference mirror. The new technique utilizes the frequency chirping of the laser diode to process t the sensor signal with both wide dynamic range and high sensitivity of the interferometer. It was a applied to an internal-mirrored FP interferometric temperature sensor to obtain the system noise of $4\times10^{-3\circ}C$ from I cm FP Interferometor sensor device.

취상변조기나 3*3 광결합기와 같은 특수 광부품을 사용하지 않고도 간섭형 센서의 고감도를 유지할 수 있고, 주변환경의 변화에도 영향을 받지 않는 간섭형 광섬유 센서를 위한 신호처리 기술을 소개하였다. 이 기법은 간섭형 센서의 넓은 다이나믹 레인지와 고감도를 유지한 신호처리를 위해 레이저 다이오드의 주파수 처핑을 이용하며 주변환경의 변화에 의한 측정에러를 보상하기 위해 별도의 간섭계를 기준 간섭계로 사용하였다. 새로운 신호처리 기법을 거울 내장형 Fabry-Perot(FT) 간섭계 온도센서에 적용한 결과 1cm 광섬유 FP 간섭계 센서소자로 부터 $4\times10^{-3\circ}C$(광위상 4.5mrad)의 분해능을 얻었으며 광위상 변화량의 크기가 $\pi$ 이내로 제한되지 않으므로 다이나믹 레인지가 넓은 온도센서의 구현이 가능하였다.

Keywords

References

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