Abstract
The developing of buried fiber optic sensor with high sensitivity and broad-area detecting intruders is carried out using fiber optic ROTDR(Rayleigh Optical Time Domain Reflectometry). The sensing part was designed to be able to broad-area detect intrusion effect per optical fiber length under ground. The bending light losses in optical fibers are investigated by commercial mini ROTDR with wavelength $1.55{\mu}m$, distance range 5km, pulse width 20ns, SNR=5.7. The sensing fibers are selected as the common telecommunication fibers are the 1.5mm, 3.5 mm outer diameter, 4km each length fiber products. Experiments were investigate the characteristics of signal sensitivity according to applied intrusion weight. The relation between the applied weight and the bending loss was almost linear, and broad-area detect intrusion effects are the 2m resolution and $1.3m^2$ per optical fiber length respectively. The light loss by the applied weight on fiber was 0.17 dB/kg. that the sensitivity of the optical fiber sensor was sufficient to detect intruders passing over the buried optical fiber.
광섬유 ROTDR (Rayleigh Optical Time Domain Reflectometry)을 이용하여 침입자를 높은 감도와 넓은 영역에서 탐지할 수 있는 매설형 광섬유 센서의 개발에 관한 실험을 수행하였다. 단위 길이당 넓은 면적을 감지 할 수 있는 매설형 광섬유 감지부를 설계 제작하고, 인가된 침입물체의 하중에 따른 신호특성을 고찰하였다. 일반 광통신용인 직경 1.5mm와 3.5mm인 광섬유를 길이 각각 4km를 사용하여 광섬유 굽힘손실을 발생시키는 침입감지 장치를 설계 제작하고, 상용 ROTDR의 조건설정은 파장 $1.55{\mu}m$, 거리범위 5km, 펄스폭 20 ns, S/N비가 5.7인 시스템으로 실험하였으며, 광섬유 RODTR 센서시스템의 측정신호로부터 침입자 신호를 찾아내기 위한 측정신호처리 시스템을 구성하였다. 광섬유 센서의 인가하중과 광손실값과의 관계는 거의 선형적으로 변함을 보였으며, 공간분해능은 2m로 측정되었고, 침입감지면적은 단위길이당 $1.3m^2$이고, 감도는 0.17dB/kg으로 외부 침입물체등을 감지하기에 충분히 높은 감도와 감지영역을 가짐을 알 수 있다.
