• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.337-341
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• 2010

A high sensitivity fiber optic temperature sensor based on a side-polished fiber (SPF) coupled to a tapered multimode overlay waveguide (MMOW) is proposed and studied. Both tapered and non-tapered MMOW were considered to study the effect of tapering of MMOW on the characteristics of the device and to investigate the criticality of the uniformity of the multimode overlay waveguide over the SPF. Present study shows that tapering of the MMOW can be used to tune the desired wavelength range without any loss in the sensitivity. Sensitivity up to 9 nm/$^{\circ}C$ within the temperature range of 25 to $100^{\circ}C$ can be achieved with the proposed sensor, almost 6 times higher compared even to state-of-the-art high-sensitivity grating-based fiber optic temperature sensors.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.214-214
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• 2000

This paper deals with the non contact optical sensor to measure the shape of transparent plates such as glass panel of LCD(Liquid Crystal Display). The conventional methods to obtain the shape or thickness of a transparent plates are contact type sensor such as LVOT(Linear Variable Differential Transformer). Due to the contact between the tip of the sensor and the surface of objects, the tip is abraded. In addition, the high temperature glass casting makes the size of sensor body changed. These reasons makes the sensor degraded. In this paper, to overcome these problem, we proposed a low cost noncontact optical sensor this is composed of the Hologram laser unit of a CD-Pickup and a plastic lens. To evaluate the performance of the proposed optical sensor, a series of experiments were performed for various measurement condition. Based upon observation of the experimental result, the developed sensor shows good result for measuring the shape of transparent plates.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권6호
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• pp.558-565
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• 2020

A wavelength-independent optical sensor based on an asymmetric Mach-Zehnder interferometer (AMZI) is proposed. The optical sensor based on an AMZI is very sensitive to wavelength, and wavelength drift will lead to measurement error. The optical sensor is compensated to reduce its dependence on wavelength. The insensitivity of the optical sensor to wavelength mainly depends on the compensation structure, which is composed of an AMZI cascaded with another AMZI and can compensate the wavelength drift. The influence of wavelength drift on the optical sensor can be counteracted by carefully designing the size parameters of the compensation structure. When the wavelength changes from 1549.9 nm to 1550.1 nm, the error after compensation can be lower than 0.066%. Furthermore, the effect of fabrication tolerance on compensation results is analyzed. The proposed compensation method can also be used to compensate the drift of other parameters such as temperature, and can be applied to the compensation of other interference-based optical devices.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.19-26
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• 2016

본 논문은 국내 주요 시설 및 국가 기반 시설로 변화되고 있는 터널 및 지하 공동구의 조기화재탐지설비시스템 설치에 이용되고 있는 광센서 선형 화재 감지 시스템에 대한 특성 분석을 목적으로 연구를 수행하였다. 연구 방법으로는 저온 환경인 $-20^{\circ}C$에서 5일간 5가지의 열감지기 중에서 작동 여부를 확인한 결과 광센서 선형 감지기만 작동하는 것을 알 수 있었다. 또한 터널과 같은 풍속이 발생되는 곳을 가정하여 축소 모형 터널을 제작하여 0 m/s와 1 m/s를 변수로 하여 광센서 선형 감지기의 작동 특성을 분석하였다. 그 결과로서 광센서 선형 감지 시스템의 온도 변화에 있어서는 풍속이 없을 때인 0 m/s 때의 값이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제12권5호
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• pp.225-230
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• 2003

최근 최소 침습적 수술(minimal invasive surgery)방법에 대한 관심이 높아지면서 인체 내부의 악성 종양을 치료하는 방법 중의 하나로 레이저를 이용한 온열 치료법(laserthermia)이 사용되고 있다. 인체 심부의 암세포에 대한 레이저 열 치료는 레이저를 조직에 흡수시키면서 발생되는 열을 이용하여 암세포를 제거하는 방법이다. 본 시스템은 레이저 전달용 광섬유, 영상 획득용 내시경, 온도 측정 센서 등으로 구성된다. 온열 요법은 치료할 암세포를 적절한 온도($42{\sim}43^{\circ}C$)로 유지시켜주면서 정상 세포는 레이저의 조사에 의한 열 발생을 최소화시키는 것이 중요한데 이러한 온도 유지를 위해서는 신속 정착한 온도 측정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 새로운 형태의 LC(liquid crystal)-광섬유 온도 측정 센서를 개발하기 위해 온도 변화에 따른 LC물질의 색 변화 정도를 수광-발광 광섬유로서 측정하였고 측정된 수광량과 온도 변화 사이의 관계식을 도출하였다. 그리고 광섬유와 LC물질간의 복잡한 거리 문제를 해결하고, 보다 향상된 실험 결과를 얻기 위해 Y-coupler를 제작하여 LC물질의 반사 광량과 온도 사이의 관계도 알아보았다.

• 센서학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-13
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• 2011

We present measurements of the Brillouin frequency shift in an optical fiber using a 1550 nm distributed feedback laser diode(DFB-LD) as a light source. By modulating the probe light with an electro-optic modulator, we confirm the stimulated Brillouin gain spectrum(BGS) and spontaneous BGS using the coherent detection method. We also confirm the applicability of the technique to distributed temperature sensors that measure the change in Brillouin frequency shift due to temperature variations.

• 센서학회지
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• 제29권5호
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• pp.303-311
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• 2020

Nondispersive infrared CO₂ gas sensor was developed after the simulation of optical cavity structure and assembling the optical components: IR source, concave reflectors, Fresnel lens, a hollow disk, and IR detectors. By placing a hollow disk in front of reference IR detector, the output voltages are almost constant value, near to 70.2 mV. The absorbance of IR light, F_a, shows the second order of polynomial according to ambient temperatures at 1,500 ppm. The differential output voltages and the absorbance of IR light give a higher accuracy in estimations of CO₂ concentrations with less than ± 1.5 % errors. After implementing the parameters that are dependent upon the ambient temperatures in microcontroller unit (MCU), the measured CO₂ concentrations show high accuracies (less than ± 1.0 %) from 281 K to 308 K and the time constant of developed sensor is about 58 sec at 301 K. Even though the estimation errors are relatively high at low concentration, the developed sensor is competitive to the commercial product with a high accuracy and the stability.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.1-6
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• 2006

경면물체의 형상과 두께를 측정하는데 있어 접촉식 센서가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 홀로그램 레이저 다이오드와 자동 전력 제어를 이용하여 성능이 좋은 비접촉식 광센서를 개발하였다. 접촉식 센서에서는 센서 프로브가 측정 대상체와 계속해 접촉하므로 프로브의 마모로 인한 측정왜곡이 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해 플라스틱렌즈와 CD 플레이어의 광학 픽업장치를 홀로그램 레이저로 구성하는 저가의 비접촉 센서를 제안한다. 비접촉식 광센서는 대상물체 쪽으로 움직이면서 포커스 에러 신호를 얻어 투명판의 형상과 두께를 측정할 수 있다. 센서 내부 온도를 ${\pm}0.1^{\circ}$ 제어한 상태에서 다수의 실험 측정을 수행하여 ${\pm}2{mu}m$의 측정 오차를 가지는 우수한 결과를 보이고 있다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.1-5
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• 1985

본 연구에서는 단일모드 광섬유에서의 온도에 의한 위상변조 현상을 분석하고 단일모드 광섬유 간섭계를 이용한 온도센서를 설계. 제작하여 그 온도특성을 조사하였다. 설계한 fiber-optic온도센서는 Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 위상감지형 고감도 센서로서 온도변화는 간섭무의의 이동으로써 측정되어졌다. 간섭계에 의한 측정에서 중요한 문제중의 하나는 온도분만 아니라 모든 피측정 물리량의 변화방향에 따른 간섭무의의 이동갯수와 이동방향을 동시에 측정하는 것이다. 이를 위해 다중모드 광섬유를 이용한 배열 검출기를 제작하여 매우 간편하게 간섭무늬의 이동갯수와 이동방향을 측정하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제3권2호
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• pp.69-73
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• 1999

This paper demonstrated the performance of a palladium wire hydrogen sensor based on a fiber Bragg grating as a means of developing a quasi-distributed hydrogen sensor network capable of operating at cryogenic temperatures. The new approach employing a fiber Bragg grating based palladium hydrogen sensor described in this study is advantageous over other traditional hydrogen sensors because of the multiplexing capability of fiber Bragg gratings. The sensitivity of the hydrogen sensor at room temperature is approximately 2.5 times that of the hydrogen sensor at cryogenic temperatures.