• 제목/요약/키워드: 분포형 광섬유

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광섬유증폭기를 이용한 광섬유 BOTDA센서의 펄스신호 증폭특성 (Amplification of Fiber Optic BOTDA Sensor Pulsed Signal Using Erbium-doped Fiber Amplifier)

  • 박형준;고광락;권일범
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.330-331
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    • 2003
  • 분포형 광섬유 센서시스템은 일정한 길이의 연속적인 광섬유 및 광케이블을 매질로 하여 길이 방향에서 생기는 투과율 또는 산란 특성의 변화를 통해 물리량의 변화와 그 위치를 감지하는 시스템을 말한다. 그 중에서 광섬유 내부의 브릴루앙 산란효과를 이용하여 광케이블 주위에 진동, 압력등에 매우 민감한 분포형 광섬유센서를 구성하고 외부로부터의 침입 유무와 위치를 파악함과 동시에 주요시설물의 감시 및 진단이 가능하도록 한다. (중략)

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표면부착된 분포형 광섬유 센서의 유한요소해석 (FEM Analysis of Distributed Optical Fiber Sensors for the Strain Transfer)

  • 김상훈;이정주;권일범;허증수
    • 센서학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.16-23
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    • 2001
  • 국부적인 측정을 수행하는 일반적인 광섬유 센서에 비해 분포형 광섬유 센서는 광섬유의 길이방향을 따라 모든 위치에서 측정이 가능하며 보다 넓은 영역의 측정을 수행할 수 있다. 브릴루인 산란 분포형 광섬유 센서를 구조물의 건전성 감시에 이용할 때에는 광섬유 센서의 일반적인 부착 방법인 에폭시를 이용한 표면부착 방법을 사용하게 된다. 본 논문에서는 에폭시를 이용하여 브릴루인 분포형 광섬유 센서를 구조물의 표면에 부착하였을 때 구조물의 변형률 변화를 광섬유 센서가 정확히 측정해 낼 수 있는지에 대해 유한요소법을 통한 검증을 수행하였다. 구조물로부터 에폭시, 광섬유 코팅, 클래딩을 통해 코어로 전달되는 변형률의 전달률을 해석을 통해 확인하였으며 변형률 분포로부터 에폭시 끝 단의 자유 경계면이 미치는 영향을 살펴보았다.

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이득스위칭 된 극초단 광펄스에 의한 언덕형 굴절률 분포를 갖는 다중모드 광섬유의 대역폭 측정 (Bandwidth Measurement of Graded Index Multi Mode Fiber by Gain Switched Optical Short Pulse)

  • 오광환;박용우;백운출;김덕영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.218-219
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    • 2001
  • 본 실험에서는 RF 소자들과 650 nm InGaAIP FP LD를 사용하고 이득스위칭에 의하여 선폭이 35psec 되는 극초단 광펄스를 생성하였다. 또한 이렇게 생성된 극초단 광펄스를 이용하여 언덕형 굴절률 분포를 가지는 다중모드 광섬유의 대역폭을 빠른 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)으로 계산하였다 따라서 본 실험에서 이용된 언덕형 굴절률 분포를 갖는 다중모드 광섬유의 대역폭은 670 MHz.km로 측정되었다.

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공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 시뮬레이션 (Simulation of Distributed Optical Fiber Sensors Using Spatially-Selective Brillouin Scattering)

  • 윤승철;서민성;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.127-135
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    • 2006
  • 광주파수 변조된 펌프와 프로브 빛의 광섬유 내 중첩을 시간 영역에서 직접 다루는 방법으로 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식의 분포형 광섬유 센서를 시뮬레이션 하였다. 광섬유 내 브릴루앙 이득 분포의 시간/공간적 변화를 구하였고, 이종 광섬유의 접속과 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 시뮬레이션 하여 분포형 센서로서 합당한 결과를 얻었다. 변조 파형으로서 정현파 대신에 삼각파를 이용한 경우에 정현파에 비해 공간 분해능 면에서 유리한 것으로 나타났다.

코팅된 분포형 광섬유 센서의 변형률 전달률 (Strain Transmission Ratio of a Distributed Optical Fiber Sensor with a Coating Layer)

  • 윤상영;권일범;유효선;김은호
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.429-434
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    • 2018
  • 본 연구에서는 구조물에 부착된 분포형 광섬유 센서의 변형률을 정밀하게 분석하기 위해 위치에 따른 변형률의 변화를 고려하여 광섬유 센서의 변형률 전달률을 분석하였다. 표면에 부착된 코팅된 광섬유 센서의 모델로부터 해석적으로 광섬유 센서의 변형률 전달률을 유도하였으며, 유도된 변형률 전달률은 유한요소해석을 통해 수치적으로 해석한 결과와 비교 검증하였다. 주 구조물의 변형률이 동일한 파장을 가지며 변하는 경우 센서의 변형률 전달률은 위치에 따라 동일한 값을 보였으며, 따라서 변형률 분포의 형상은 왜곡되지 않는다. 하지만 위치에 따라 변형률 파장이 변하면 변형률의 전달률이 위치에 따라 달라져 변형률 분포의 형상이 왜곡될 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 얻어진 파장에 따른 변형률 전달률은 분포형 광섬유 센서로부터 주 구조물의 변형률 분포를 정밀하게 추정하는데 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

분포형 광섬유센서의 응용 및 개발 동향 (Application and Development Trend of OTDRs)

  • 채광석;이상필;이창호;한성재
    • 터널과지하공간
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    • 제21권1호
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    • pp.1-10
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    • 2011
  • 최근 광섬유를 이용한 센싱기술은 비약적으로 발전하여 수 km의 광역지역에서 수mm 이하의 미소영역에 대한 계측 및 다양한 물리, 화학적인 측정을 가능하게 하였다. 또한 첨단 기술에 관련된 실험 및 선박, 항공, 교량 등 실제 구조물의 응답을 측정하여 건전성을 평가하는 시도가 이루어지고 있다. 본고에서는 광섬유 센서의 계측기술 및 터널, 도로 등의 구조물에 응용된 사례를 고찰하였다. 또한 당사에서 개발한 터널의 선행변위 계측을 위한 분포형 광섬유센서 방식인 OTDR센서의 적용 사례를 연구 성과로 소개하였다. 터널의 선행변위 계측은 안정성 평가를 위한 필요 조건으로 터널 막장의 전방 지질조건을 이해하는데도 도움이 되며, 향후 OTDR센서에 의한 터널 선행변위 계측은 기존 계측방법을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 실험 (Experiment of Distributed Optical Fiber Sensor Using Spatially-Selective Brillouin Scattering)

  • 서민성;윤승철;현진영;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • 직접 광주파수 변조된 레이저 다이오드를 광원으로 이용하여 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식으로 분포형 광섬유 센서를 구성하여 실험하였다. 광주파수가 정현파로 변조된 펌프와 프로브 빛이 광섬유 내로 서로 반대 방향으로 진행하며 중첩되도록 함으로써 광섬유 내 특정 지점에서만 유도 브릴루앙 산란이 발생하도록 하였으며, 변조 주파수를 변화시켜 브릴루앙 이득 피크의 위치를 조절할 수 있었다. 브릴루앙 천이 주파수가 서로 다른 광섬유를 접속한 경우와 광섬유 길이를 따라 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 각각 브릴루앙 천이 주파수의 분포를 측정하였다. 브릴루앙 천이 주파수의 온도 변화율은 $1.33MHz/^{\circ}C$로 측정되었다.

사다리꼴 분포를 갖는 segmented core 단일모드 광섬유의 전파특성에 대한 연구 (A Study on the Propagation Characteristics of a Trapezoidal-Shaped Segmented Core Single Mode Fiber)

  • 김성근;최태일;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.816-822
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    • 1992
  • 본 논문에서는 중심코어가 사다리꼴분포를 갖는 segmented core 단일모드 광섬유의 전파특성을 \ulcorner=1.55um에서 영분산을 만족하는 조건하에서 상대 굴절율차비의 변화에 대해 이론적으로 조사하였다. 기존의 광섬유(삼각형 굴정율, 이중형 코어)와 곡률손실을 비교한 결과 크게 감소함을 확인하였다. 그리고 코어내의 모드필드의 집속효과가 기존의 사다리꼴 굴절율 광섬유보다 28% 더 향상되었다. 기존의 삼각형 분포를 갖는 segmented core 광섬유와 비교하여 여러 장점들을 제시 하였다.

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