• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1265-1266
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• 2015

본 논문에서는 PMF와 FBG로 구성된 PDL 기반 사냑 간섭계를 이용하여 편광 간섭형 광섬유 압력 센서를 구현하였다. 여러 종류의 PMF들에서 압력 민감도를 비교하기 위해, 서로 다른 세 종류의 보우-타이형 PMF를 센서부로 사용하였다. 구현된 광섬유 압력 센서를 이용하여 0~0.3 MPa의 범위에서 압력 측정을 수행하였으며, 최대 압력 민감도는 근사적으로 -15.07 nm/MPa로 측정되었고, 센서의 선형성을 나타내는 $R^2$값은 ~0.992로 측정되었다. 제안된 센서는 FBG를 이용하여 외부 온도 변화의 보상이 가능하면서도, 이전의 편광유지 광자결정 광섬유 기반 압력 센서에 비해 압력 민감도를 4배까지 증가시킬 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제25권3호
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• pp.131-136
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• 2014

본 논문에서는 짧은 길이의 편광유지 광자결정 광섬유(polarization-maintaining photonic crystal fiber : 이하 PM-PCF)와 3 dB 광섬유 결합기(fiber coupler), 그리고 편광 조절기(polarization controller)로 구성된 사냑(Sagnac) 복굴절 간섭계(birefringence interferometer)를 이용하여 온도에 둔감한 편광 간섭형 스트레인 센서(polarimetric strain sensor)를 구현하였다. 센서부(sensor head)로 사용된 PM-PCF의 길이는 2 cm이었고, 이는 기존의 PM-PCF 기반 편광 간섭형 스트레인 센서들과 비교할 때 가장 짧은 센서부 길이이다. 제안된 센서는 $0{\sim}8m{\varepsilon}$의 범위에 대해서 스트레인 측정을 수행하였으며, ${\sim}0.87pm/{\mu}{\varepsilon}$에 해당하는 스트레인 민감도를 얻을 수 있었다. 또한, 외부 온도를 $30^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지 변화시키며 제안된 센서의 온도 의존성을 조사한 결과, 약 $-12pm/^{\circ}C$의 온도 민감도를 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 편광 유지 광섬유의 온도 민감도(약 $-990pm/^{\circ}C$) 에 비해 약 82배정도 작은 값이다. 특히, 실용적인 관점에서 센서 표지자(indicator)로 사용되는 파장이 스트레인 민감도에 큰 영향을 주지 않는다는 것을 실험 및 이론적으로 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.1-6
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• 2013

In this paper, we implemented a polarimetric strain sensor using a Sagnac birefringence interferometer composed of a polarization-maintaining photonic crystal fiber (PM-PCF). By changing the length of the PM-PCF employed as the sensor head of the proposed sensor, the length dependence of the strain sensitivity was investigated. With respect to 5.0-, 7.5-, and 10.0-cm-long PM-PCFs, strain measurements were done in a measurement range of $0{\sim}6m{\varepsilon}$, and strain sensitivities of ~2.04, ~1.92, and ${\sim}1.73pm/{\mu}{\varepsilon}$ were obtained, respectively. If an ideal PM-PCF with no length dependence of a modal birefringence is used for the proposed sensor, the strain sensitivity is independent of the length of the sensor head (PM-PCF). In the practical PM-PCF used in experiments, however, a shorter PM-PCF has a higher length dependence of the modal birefringence due to its imperfectness and nonuniformity of the internal structure, resulting in a higher length dependence of the strain sensitivity.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.13-18
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• 2015

In this paper, we implemented a polarimetric vibration sensor using a Sagnac birefringence interferometer composed of polarization-maintaining photonic crystal fiber(PM-PCF). By changing the amplitude and frequency of vibration applied to PM-PCF employed as the sensor head of the proposed sensor, sensor responses to various types of vibration were investigated. First, the vibration characteristic of the sensor was explored for a single frequency in a frequency range from 1 to 3000Hz with a cylindrical piezoelectric transducer, and then the sensor response to naturally damped vibration was examined by utilizing a metal cantilever. It was experimentally observed that the sensor output signal was deteriorated by more than 3dB at ~1900Hz in the single frequency vibration measurement with a minimum detectable strain perturbation of ${\sim}1.34n{\varepsilon}/Hz^{1/2}$ at 1500Hz and the peak value of the sensor output signal was proportional to the strength of initially applied stress in the naturally damped vibration measurement.