• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제7권2호
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• pp.106-112
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• 2003

In order to do continuous health monitoring of large structures, it is necessary that the distributed sensing of strain and temperature of the structures be measured. So, we present the temperature compensation of a signal from a fiber optic BOTDA (Brillouin Optical Time Domain Analysis) sensor. A fiber optic BOTDA sensor has good performance of strain measurement. However, the signal of a fiber optic BOTDA sensor is influenced by strain and temperature. Therefore, we applied an optical fiber on the beam as follows: one part of the fiber, which is sensitive to the strain and the temperature, is bonded on the surface of the beam and another part of the fiber, which is only sensitive to the temperature, is located nearby the strain sensing fiber. Therefore, the strains can be determined from the strain sensing fiber while compensating for the temperature from the temperature sensing fiber. These measured strains were compared with the strains from electrical strain gages. After temperature compensation, it was concluded that the strains from the fiber optic BOTDA sensor had good coincidence with those values of the conventional electrical strain gages.

• 센서학회지
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• 제22권4호
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• pp.297-301
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• 2013

We proposed and demonstrated a distributed fiber-optic overheating detection sensor using optical time domain refrectometry. With increased of temperature the optical fiber is bended by a bi-metal and it result in optical leaky loss of the fiber. The sensor structure is designed in such a way that the signal of overheating is happen when the temperature exceeding a threshold temperature and the optical fiber is protected from excess bending.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.240-244
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• 2002

광 위상지연기에서 두 편광축 사이의 위상차가 온도의 함수라는 현상을 이용하여 새로운 온도측정기를 제안하였다. 특정한 파장의 입력광이 일정한 길이의 광 위상지연기를 통과하면 온도에 따라 그 편광상태가 바뀌게 된다. 이때의 편광성분을 진행방향에 수직한 두 축 성분으로 분리하여 그 출력을 비교하면 광 위상지연기의 온도를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 광 위상지연기로 길이 100mm의 편광유지 광섬유를 이용하여 온도측정기를 구현하였다. 온도에 대한 위상차 변화율은 0.236$^{\circ}C$$_{-1}$이었고, -2.6$^{\circ}C$~3.4$^{\circ}C$에서 $\pm$0.038$^{\circ}C$의 측정오차를 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.209-216
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• 2010

본 광 분포 온도 측정 시스템은 광섬유 자체를 온도 측정용 센서로 이용하는 시스템으로, 한 가닥의 광섬유만을 포설하여 포설된 주변 전체 온도를 수 천 점으로 측정이 가능한 시스템이다. 분포 측정의 경우 측정 점의 수를 많이 할 경우 측정점당 비용을 기존 센서의 비용 수준으로 절감 할 수 있으며 동시에 한 두 가닥의 광섬유로 전체 센서를 연결 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 일반적으로 통신용으로 사용하는 광케이블 자체를 센서 (optical sensor cable)로 활용하여 최소한 매 1m 간격으로 센서 기능을 할 수 있는 특성을 이용함으로써 각 센서와 수많은 연결선들을 줄이고 시스템은 컴퓨터를 이용하여 데이터저장, 제어나 보관 등 데이터 관리가 용이하며, 실시간 온도 변화에 따른 온도 이력정보를 이용한 실시간 온도 모니터링 시스템을 구축한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1730-1734
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• 2010

원전 2차계통수의 pH를 예측을 위해서는 샘플을 채취, 냉각시킨 후 pH를 측정하게 되는데 이 때 샘플의 온도는 pH를 변화시키는 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 할로겐화 은 광섬유를 이용하여 비접촉식 온도센서를 개발하였고, 열전쌍열을 이용하여 열원으로부터 방출되는 적외선을 측정하였다. 열원과 광섬유 끝단 사이의 거리 및 각도 변화에 따른 광섬유 온도센서의 출력신호를 분석하였으며, 광섬유 온도센서로 측정한 온도범위는 $25{\sim}60^{\circ}C$이다. 본 연구결과를 기초로 원전 2차계통수 pH 샘플의 온도를 측정하기 위해 할로겐화 은 광섬유를 이용한 비접촉식 온도센서의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제3권2호
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• pp.24-30
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• 2002

This paper demonstrates a comparison of linear and nonlinear analyses for thermo-optic effects of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include theoretical analyses and experiment of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. Theoretical models with nonlinear than linear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2049-2054
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• 2006

본 연구는 에칭된 실리카 기반의 평면 도파로 Bragg grating에 기반한 광 온도센서의 열전 광 효과에 대한 선형 및 비선형 해석에 대하여 제시하였다. 또한, 에칭된 평면 도파로 Bragg grating 광 온도센서의 이론적인 해석과 실험을 행하고 그 결과를 나타내었다. 도파로에 기반한 grating응답에 대하여 선형 온도 효과보다 비선형의 이론적 모델과 plate deformation이론이 허용오차 범위 내에서의 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제12권3호
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• pp.35-39
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• 2013

In this paper, we developed an optical sheet for LED lighting with integrated $CO_2$ gas and temperature sensor which can monitor at the indoor environment. The optical sheet for LED lighting is fabricated through PMMA(Polymethyl methacrylate) injection process using mold. This research enables to fabricate the reflective sheet, light-guide plate and the prism sheet in a optical sheet. The fabricated sheet demonstrates higher intensity of optical efficiency compared with single-sided sheets. The $CO_2$ sensor was fabricated using NDIR(NON-Dispersive Infrared) method and it has $0.0235mV/V{\cdot}PPM$ sensitivity. The temperature sensor was fabricated using RTD(Resistance temperature detector) method and it has $0.563{\Omega}/^{\circ}C $sensitivity.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권3호
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• pp.309-319
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• 2001

This paper demonstrates the development of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include design and fabrication of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. The typical bandwidth and reflectivity of the surface etched grating has been ∼0.2nm and ∼9%, respectively, at a wavelength of ∼1552nm. The temperature-induced wavelength change is found to be slightly non-linear over ∼200$^{\circ}C$ temperature range. Typically, the temperature-induced fractional Bragg wavelength shift measured in this experiment is 0.0132nm/$^{\circ}C$ with linear curve fit. Theoretical models with nonlinear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.

• 센서학회지
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• 제29권4호
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• pp.270-274
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• 2020

In this study, a read-out integrated circuit (ROIC) that can be applied to a colorimetry-based optical sensor for analyzing total phosphorus and total nitrogen was developed and characterized. The proposed ROIC minimizes the effect on temperature fluctuation, improves sensitivity, and extends the dynamic range by utilizing a dual optical path and feedback control circuit. Using a dual optical path makes it possible to calibrate the output signal of the optical sensor automatically, along with the temperature fluctuation. The calibrated voltage is fed back into the measurement stage; thus, the output current of the measurement is adaptively controlled. As a result, the sensitivity and dynamic range of the proposed ROIC are improved. Finally, a total-phosphorus analysis was conducted by utilizing the ROIC. The ROIC was found to operate stably over a wide temperature range.