광섬유 코어로 입사된 빛이 임의의 경사 각도를 가지는 광섬유 브래그 격자를 만나면 광섬유 코어로 반사되는 주모드 외에 클래딩으로 결합되는 사이드모드가 발생한다. 이러한 사이드 모드는 클래딩 모드와 커플링 되어 특정 파장의 빛을 제거하여 없애는 장주기 광섬유 격자와 동일한 특성을 지닌다. 본 논문에서는 게르마늄이 많이 첨가된 depressed index type 광섬유와 수소처리를 하여 광민감성을 매우 높인 step index type 일반통신용 광섬유등 두 가지 광섬유에 대해 광섬유 브래그 격자의 정렬 각도에 따른 사이드 모드의 특성을 관찰하였다. 또한, 0.02°의 정밀도를 가진 회전판에 설치된 위상 마스크로 경사각도가 다른 각각의 광섬유 격자를 동일한 광섬유에 일렬로 새겨서 전체 손실 스펙트럼의 선폭과 피크값을 조절할 수 있었으며, 이를 이용하여 광섬유 광 증폭기의 ASE 대역 제거 필터 구성 실험을 수행하였다.
위상 천이 광섬유 격자를 직렬로 연결하였을 경우 파장 투과 특성에 대해서 이론 및 실험적으로 분석하였다. $\pi$만큼의 위상 천이가 유도된 장주기 격자의 파장 투과 특성은 직렬 연결되는 위상 천이 장주기 격자의 개수에 따라 변화하며 개수를 증가시킴에 따라 파장 투과 대역폭을 증가시킬 수 있다. 또한 $\pi$-위상 천이 장주기 격자의 파장 투과 대역폭은 격자 길이를 변화시킴에 따라 조절할 수 있으며 길이가 다른 두 개의 $\pi$-위상 천이 장주기 격자를 직렬로 연결하면 파장 투과 및 제거 대역폭을 조절할 수 있다 그리고 장주기 격자의 반을 UV에 노출 시켰을 때, 위상 천이 장주기 격자가 형성됨을 관찰하였고, 초기 커플링 세기에 따라 격자의 형성이 달라짐과 인가되는 인상 천이 크기에 따라서 다양한 형태의 위상 천이 장주기 광섬유 격자의 투과 특성을 나타내었다.
본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.
We report the formation of inner cladding modes in the optical fiber having an inner cladding structure. The inner cladding layer located between the core- and the cladding- layers of a conventional fiber might have, so called, inner cladding mode(s). The brief history of the inner cladding fiber and the spectral properties of the inner cladding mode are presented. By utilizing fiber gratings, the spectral properties of the inner cladding mode formed in Dispersion Compensating Fiber (DCF) are discussed. It was observed that one resonant peak of a long-period fiber grating was not sensitive to the variation on the cladding surface. With a fiber Bragg grating, a small group of unusual resonant Peaks was observed between the main Bragg Peak and the series of usual Peaks resulted from the mode coupling to counter-propagating cladding modes. Within the DCF by using fiber gratings, it is noted, at least one mode can be coupled to the inner cladding mode and a few outer cladding modes are severely affected by the inner cladding of the fiber.
The fabrication process of thin boron-doped nanocrystalline diamond (B-NCD) microelectrodes on fused silica single mode optical fiber cladding has been investigated. The B-NCD films were deposited on the fibers using Microwave Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (MW PA CVD) at glass substrate temperature of 475 ℃. We have obtained homogenous, continuous and polycrystalline surface morphology with high sp3 content in B-NCD films and mean grain size in the range of 100-250 nm. The films deposited on the glass reference samples exhibit high refractive index (n=2.05 at λ=550 nm) and low extinction coefficient. Furthermore, cyclic voltammograms (CV) were recorded to determine the electrochemical window and reaction reversibility at the B-NCD fiber-based electrode. CV measurements in aqueous media consisting of 5 mM K3[Fe(CN)6] in 0.5 M Na2SO4 demonstrated a width of the electrochemical window up to 1.03 V and relatively fast kinetics expressed by a redox peak splitting below 500 mV. Moreover, thanks to high-n B-NCD overlay, the coated fibers can be also used for enhancing the sensitivity of long-period gratings (LPGs) induced in the fiber. The LPG is capable of measuring variations in refractive index of the surrounding liquid by tracing the shift in resonance appearing in the transmitted spectrum. Possible combined CV and LPG-based measurements are discussed in this work.
금속으로 코팅한 광섬유는 폴리머로 코팅한 광섬유에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 금속 코팅 광섬유는 열적, 화학적 안정성이 높고 고온에서 사용할 수 있으며 수분 침투에 강하고 높은 굽힘 강도를 가진다. 또 납땜을 할 수가 있어서 광섬유 소자 패키징에 있어서 매우 유리하다$^{(1)}$ . 장주기 광섬유 격자는 WDM 용 필터, 온도 및 변형도 센서, 광섬유 증폭기의 이득 평탄화 필터에 많은 유용성을 가지고 있다. 광섬유 격자를 소자로 사용하기 위해서는 재 코팅이 필수적인데 금속은 좋은 대안이 될 것이다. 금속을 재 코팅 재료로 사용하기 위해서는 금속 코팅이 격자에 미치는 영향에 대한 연구가 요구된다. 광섬유 격자 쌍은 단일 장주기 격자에 비해 분해능이 좋아 센서 및 필터 등에 유용하여 본 연구에서는 광섬유 격자쌍 위에 은을 코팅하여 투과 스펙트럼에 미치는 영향을 알아보았다. (중략)
The transmission characteristics of multi-channel long period fiber gratings (LPFGs) in terms of the physical parameters like the separation distance, grating length and number of gratings will be discussed. Their transmission characteristics such as channel spacing, number of channels, loss peak depth, and channel bandwidth can be easily controlled by physical parameters. Based on the experimental results, their applications to optical multiwavelength Raman lasers and optical sensors will be investigated. A multiwavelength Raman fiber ring laser with 9 WDM channels with 100 ㎓ spacing and 19 channels with 50 ㎓ spacing using tunable multi-channel LPFGs will be experimentally demonstrated. The fiber-optic sensing applications with high resolution and sensitivity based on multi-channel LPFGs will be also presented.
컴퓨터 전산모의와 회전자를 이용한 실험을 통하여 회전변위에 따른 반복사인격자 한 쌍이 만드는 무아레 무늬의 변화를 세밀하게 조사하여 반복사인격자가 겹쳐서 동시에 생기는 두 가지의 서로 다른 무아레 무늬를 사용하는 작은 회전변위를 측정하는 가시적 방법을 보여준다. 이 무아레 무늬는12도 이상의 큰 각도 측정에 유용한 장주기의 넓고 긴 직선무늬와 12도 이하의 작은 각도 측정에 유리한 좁고 짧은 복잡한 직선무늬로 이루어져 있다. 그리고 무아레 무늬의 회전방향에 따라 회전변위의 회전방향도 동시에 가시적으로 판별할 수 있다.
We report a technique that improves the spatial resolution of optical coherence tomography (OCT) by utilizing fiber-based spectral filtering. The proposed technique improves the resolution by filtering out the erbium’s characteristic peak from the amplified spontaneous emission (ASE) source spectrum, and reshaping the spectrum to Gaussian-like. We used a long period fiber grating (LPG) and an erbium doped fiber (EDF) absorber for the spectral filtering. An in-house made ASE source as well as a commercial ASE source [ASE-FL7002] was used as the OCT sources to study the proposed technique. The resolution of the OCT based on an in-house made ASE source is enhanced from 200 to 40 ㎛ with an LPG. While, the resolution of the OCT based on a commercial ASE source is enhanced from 25 to 19 ㎛ with the aid of an EDF absorber. However, sidelobes still exist in the interferogram due to imperfect spectral filtering, which limited the resolution. Further enhancement in the spatial resolution of the OCT system using the ASE source is possible with the aid of cascaded LPGs and/or carefully designed EDF absorber.
Kim, Young-Sang;Sung, Hyun-Jong;Kim, Hyun-Woo;Kim, Jae-Min
Smart Structures and Systems
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제7권4호
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pp.303-317
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2011
A specially designed tendon, which is proposed by embedding an FBG sensor into the center king cable of a 7-wire strand tendon, was applied to monitor the prestress force and load transfer of ground anchor. A series of tensile tests and a model pullout test were performed to verify the feasibility of the proposed smart tendon as a measuring sensor of tension force and load transfer along the tendon. The smart tendon has proven to be very effective for monitoring prestress force and load transfer by measuring the strain change of the tendon at the free part and the fixed part of ground anchor, respectively. Two 11.5 m long proto-type ground anchors were made simply by replacing a tendon with the proposed smart tendon and prestress forces of each anchor were monitored during the loading-unloading step using both FBG sensor embedded in the smart tendon and the conventional load cell. By comparing the prestress forces measured by the smart tendon and load cell, it was found that the prestress force monitored from the FBG sensor located at the free part is comparable to that measured from the conventional load cell. Furthermore, the load transfer of prestressing force at the tendon-grout interface was clearly measured from the FBGs distributed along the fixed part. From these pullout tests, the proposed smart tendon is not only expected to be an alternative monitoring tool for measuring prestress force from the introducing stage to the long-term period for health monitoring of the ground anchor but also can be used to improve design practice through determining the economic fixed length by practically measuring the load transfer depth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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