• 제목/요약/키워드: Fiber Bragg grating(FBG)

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FBG를 이용한 파장가변 형 전광필터의 고온 특성 (High-Temperature Characteristics of Tunable All-optical Filter Using Fiber Bragg Grating)

  • 손용환;원용욱;한상국
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.483-484
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    • 2008
  • In this paper, we present high-temperature characteristics of tunable all-optic filter using fiber Bragg grating(FBG), including peak reflectivity, FWHM bandwidth, refractive index change along temperature variation. The characteristics of a FBG tunable filter with refractive index change is affected by its thermal stability.

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FBG를 이용한 DWDM용 광 Add-Drop 다중화기에 관한 연구 (The Optical Add-Drop Multiplexer for DWDM Using Fiber Bragg Grating)

  • 손용환;신희성;허주옥;장우순;정진호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.237-240
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    • 2001
  • Dense Wavelength division multiplexing(DWDM) lightwave system requires multiplexer, demultiplexer and optical filter. In this paper, thus, we propose the Add-Drop Mux/Demux based on a Mach-Zehnder interferometer(MZI) with fiber Bragg grating(FBG). The Add-Drop Mux/Demux using FBG and MZI is able to minimize system and reduce weight. We also analyze output characteristics of Add-Drop Mux/Demux and present the optimum design data through the computer simulation.

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광섬유 브래그 격자 센서의 고선량 방사선 효과 (High Total Dose Radiation Effects on Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 김종열;이남호;정현규;김영웅;한원택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1425-1431
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    • 2013
  • 게르마늄이 도핑된 실리카 코어에 페이즈 마스크를 이용하여 격자를 새긴 광섬유 브래그 격자 센서를 총 선량 23 kGy의 감마선을 조사하여 방사선에 의한 브래그 파장의 변화를 측정하였고, 방사선 조사 후에는 어닐링 특성을 평가하였다. 패키징된 FBG 센서의 경우, 방사선 조사동안 최대 91 pm의 브래그 파장변화가 나타났다. 또한 동일한 조건에서 패키징된 광섬유 브래그 격자 센서가 패키징 되지 않은 센서보다 방사선 민감도가 2배 이상 높게 나타났다.

Study on Stress Transfer Property for Embedded FBG Strain Sensors in Concrete Monitoring

  • Jang, Il-Young;Yun, Ying-Wei
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제3권1호
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    • pp.33-37
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    • 2009
  • Fiber Bragg grating (FBG) sensors already have been the focus for structural health monitoring (SHM) due to their distinguishing advantages. However, as bare optical fiber is very fragile, bare FBG strain sensor without encapsulation can not properly be applied in practical infrastructures. Therefore encapsulation techniques for making encapsulated FBG strain sensor show very important in pushing forward the application of FBG strain sensors in SHM. In this paper, a simplified approximate method to analyze the stress transferring rules for embedded FBG strain sensors in concrete monitoring is put forward according to mechanics of composite materials. Shear lag theory is applied to analyze the stress transferring rule of embedded FBG strain sensor in measured host material at the first time. The measured host objects (concrete) and the encapsulated FBG strain sensor are regarded as a composite, and then the stress transfer formula and stress transfer coefficient of encapsulated FBG strain sensor are obtained.

Fiber Bragg Grating 센서를 이용한 저진동 가속도계 개발 (Development of a Low Frequency Accelerometer using the Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 백인석;강한빈;이계광;이석순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1101-1109
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    • 2012
  • Accelerometers play a key role in the structural assessment. However, the current electric type accelerometers have certain limitations to apply some structures such as heavy cabling labor, installed sea structure and sensitivity to electromagnetic fields. An optical Fiber Bragg Grating (FBG) accelerometer has many advantages over conventional electrical sensors since their immunity to electromagnetic interference and their capability to transmit signals over long distance without any additional amplifiers, and there is no corrosion from sea water. In this paper, we have developed a new FBG-based accelerometer. The accelerometer consists of two cantilevered type beams and a mass and two rollers. A bragg grating element is not directly glued to a cantilever to avoid possible non-uniform strain in the element. Instead, the bragg grating element will be attached to rotation part that rolled inducing vertical movement of the mass and support cantilever beams so that the bragg grating element is uniformly tensioned to achieve a constant strain distribution. After manufacturing, we will prove the performance and the natural frequency of the accelerometer through the experiment with a vibration shaker. The FBG-based accelerometer is developed for measuring the vibration not exceeding 50 Hz for the marine and civil structures.

Mach-Zehnder 광변조기의 양방향 변조를 이용한 새로운 광섬유격자 센서 검출 방법 (A Novel Fiber Bragg Grating Sensing Interrogation Method Using Bidirectional Modulation of a Mach-Zehnder Electro-Optical Modulator)

  • 모만개;반재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권7호
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    • pp.17-22
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Mach-Zehnder 광변조기의 양방향 변조를 이용하는 새로운 광섬유격자 센서 검출 방법을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 밝힌다. 제안한 구조는 광대역 광원, 광섬유격자, Mach-Zehnder 광변조기, chirped 광섬유격자, 그리고 광 검출기로 구성된다. 실험을 통하여 제안한 구조의 전달함수를 구하고, 505 MHz에서 525 MHz까지 주파수 영역에서 10개의 다른 파장을 가진 광에 대한 FSR(free spectral range)의 변화로부터 시간지연을 계산한다. 구한 결과로부터 광의 파장 변화에 따른 시간지연이 12.9 ps/0.2 nm 값을 가지면서 매우 선형적임을 알 수 있다. 이러한 결과는 광섬유격자를 이용한 스트레인 또는 온도 센서에 이용할 수 있다.

광섬유 브래그 격자 센서를 활용한 재킷식 해양구조물의 손상 감지 기법 개발 (Development of a Damage Monitoring Technique for Jacket-type Offshore Structures using Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 박현준;구기영;이진학;윤정방
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6A호
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    • pp.399-408
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    • 2011
  • 최근 스마트 센서를 활용한 구조물의 건전성 모니터링 및 손상 탐색 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 광섬유 센서 중 하나인 FBG(fiber Bragg grating) 센서는 경량이고, 내구성이 좋으며, 전자기적 영향이 없을 뿐 아니라 한 가닥으로 여러 지점에서의 계측이 가능한 장점을 가지고 있어 많은 연구와 적용이 시도되고 있다. 이 논문에서는 이러한 FBG 센서를 활용하여 재킷식 해양구조물에 발생하는 손상을 탐색하는 연구를 수행하였으며, 특히 구조물에서 계측된 자료로부터 여러 환경요인을 제거하고 보다 손상에 민감한 특성을 보기 위하여 주성분 분석 기법 적용에 관한 연구를 중점적으로 수행하였다. 제안한 방법의 검증을 위하여 시험조류발전소 구조물의 축소 모델을 활용하여 하중 및 온도 등의 외부 환경이 다른 조건에서 실내 실험을 수행하였고, 이로부터 본 논문에서 제안한 방법이 외부 환경의 영향을 최소화하여 보다 손상을 민감하게 탐색함을 확인하였다.

광섬유 센서를 이용한 구조물의 열변형 및 온도 측정 (Thermal Strain and Temperature Measurements of Structures by Using Fiber-Optic Sensors)

  • 강동훈;강현규;류치영;홍창선;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.184-189
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    • 2000
  • Two types of fiber-optic sensors, EFPI(extrinsic Fabry-Perot interferometer) and FBG(fiber Bragg grating), have been investigated for measurement of thermal strain and temperature. The EFPI sensor is only for measurement of thermal strain and the FBG sensor is for simultaneous measurement of thermal strain and temperature. FBG temperature sensor was developed to measure strain-independent temperature. This sensor configuration consists of a single-fiber Bragg grating and capillary tube which makes it isolated from external strain. This sensor can then be used to compensate for the temperature cross sensitivity of a FBG strain sensor. These sensors are demonstrated by embedding them into a graphite/epoxy composite plate and by attaching them on aluminum rod and unsymmetric graphitelepoxy composite plate. All the tests were conducted in a thermal chamber with the temperature range $20-100^{\circ}C$. Results of strain measurements by fiber-optic sensors are compared with that from conventional resistive foil gauge attached on the surface.

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변형률 구배와 격자 길이에 따른 광섬유 브래그 격자 센서의 신호 특성 연구 (The Signal Characteristics of Reflected Spectra of Fiber Bragg Grating Sensors with Strain Gradient and Grating Lengths)

  • 강동훈;박상오;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.32-38
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    • 2005
  • FBG 센서는 다중화의 큰 장점으로 인해 다른 여러 광섬유 센서에 비해 더욱 활발한 연구가 진행 되어오고 있다. FBG 센서는 센서 피크 신호의 파장 이동량을 감지함으로써 변형률, 온도 등의 물리량을 측정하는 복조기법을 가지고 있다. 하지만, 센서를 구조물에 부착 혹은 삽입 적용하는 과정에서 구조물의 기하학적인 특성이나 결함 등에 의해 구조물에 변형률 구배가 발생할 수 있으며 이는 센서의 격자 부분에 작용할 경우 센서 피크 신호의 안정성에 영향을 미처 측정 오차로 작용하게 된다. 본 연구에서는 FBG 센서의 격자 부분에 변형률 구배가 작용할 경우 변형률 구배에 따른 FBG 센서의 신호 특성을 고찰하였고 또한 격자의 길이와 변형률 구배의 상관관계에 대해 알아보았다. 이를 통해, 변형률 구배가 작용할 경우 FBG 센서의 적절한 사용 영역을 FBG 센서의 격자 길이에 따라 정량적으로 제시하였다.

광섬유 격자소자에 의한 말뚝의 하중전이 측정 (Measurement of Pile Load Transfer Using Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 오정호;이원제;이상배;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.201-208
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    • 2000
  • 본 연구에서는 광섬유 센서의 일종인 격자소자(Fiber Bragg Grating sensor)를 모형말뚝에 설치하고 말뚝의 하중전이 측정을 시도하였다. 말뚝의 축방향 하중 및 주면 마찰력의 분포를 측정/분석시 사용되고 있는 스트레인 게이지에 의한 방법에 비해 광섬유 격자소자는 한 라인에 여러 개의 센서를 설치함으로써 여러 지점을 동시에 측정할 수 있다는 것과 센서의 설치가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 광섬유 격자소자와 스트레인 게이지를 모형말뚝에 함께 매설하고 재하시험중 하중전이를 측정한 결과, 두 측정치가 상당히 유사한 경향을 보였으며, 센서의 생존정도와 설치의 용이성에 있어서는 광섬유센서가 우수한 결과를 보였다. 따라서, 광섬유 격자소자의 말뚝 하중전이 측정에 대한 적용 가능성이 충분한 것으로 결론지었다.

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