• 제목/요약/키워드: Sagnac loop interferometer

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광섬유 Sagnac 간섭계를 이용한 초음파의 비접촉식 감지 (Non-contact Detection of Ultrasonic Waves Using Fiber Optic Sagnac Interferometer)

  • 이정주;장태성;이승석;김영길;권일범;이왕주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권9호
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    • pp.1400-1409
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    • 2001
  • This paper describes a fiber optic sensor suitable for non-contact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on a fiber optic Sagnac interferometer. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in Sagnac loop is introduced by a polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output versus phase bias. This method eliminates a digital signal processing for detection of ultrasonic waves using Sagnac interferometer. Interference intensity is affected by the frequency of ultrasonic waves and the time delay of Sagnac loop. Collimator is attached to the end of the probing fiber to focus the light beam onto the specimen surface and to collect the reflected light back into the fiber probe. Ultrasonic waves produced by conventional ultrasonic transducers are detected. This fiber optic sensor based on Sagnac interferometer is very effective for detection of small displacement with high frequency such as ultrasonic waves used in conventional non-destructive testing.

FBG를 삽입한 사냑 루프 대역 통과 필터의 해석 (Analysis of Sagnac Loop Band-pass Filter in Incorporating Fiber Bragg Gratings)

  • 정은주;정명영;김창석
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.105-110
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    • 2007
  • 사냑 고리 광섬유 간섭계의 특성을 이용하여 FBG의 반사특성을 투과특성으로 전환하는 고효율의 파장 선택 필터를 제안하고 수식적으로 분석 및 구현하였다. 제안된 대역 투과 필터는 사냑 고리 간섭계 구조에 FBG를 삽입하여 구현하였다. 고효율의 가변형 파장 선택 필터는 편광조절기에 의해 FBG 브래그 파장영역이외의 영역은 사냑 효과로 광의 세기를 가변적으로 투과하도록 조절하였고, 브래그 파장영역에서는 마이켈슨 간섭효과로 20 dB 이상의 소멸비를 갖는 광 투과를 얻었다.

광섬유 사낙간섭계에 삽입된 광섬유격자센서와 음향센서의 복조 (Demodulation of FBG and Acoustic Sensors Embedded in a Fiber-Optic Sagnac Loop)

  • 김현진;이준호;송민호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.44-50
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    • 2012
  • When the fiber Bragg gratings are embedded in a fiber-optic Sagnac loop for measuring temperature or strain, it is difficult to separate the Bragg wavelengths. The transmitted light is mixed with the reflected Bragg wavelengths in the photo-detector, working as noises. To suppress the noises, we placed the FBG sensors and a fiber-optic attenuator at asymmetric positions in the loop. With the arrangement the reflected light became much bigger than the transmitted light, enabling the separation of the reflected Bragg wavelengths with almost the same signal-to-noise ratio of the FBG sensors outside the loop.

편광상이 고리 구조 기반 사냑 간섭계를 이용한 편광 간섭형 광섬유 압력 센서 (Polarimetric Fiber Pressure Sensor Incorporating Polarization-Diversity-Loop-Based Sagnac Interferometer)

  • 류우찬;최성욱;이용욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권7호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • In this paper, we demonstrated a polarimetric fiber pressure sensor using a polarization-diversity-loop-based Sagnac interferometer(PDLSI) composed of polarization-maintaining fiber(PMF) and a fiber Bragg grating(FBG). In order to compare the pressure sensitivity for various kinds of PMF, three kinds of bow-tie PMF were employed as sensor heads. The maximum pressure sensitivity was measured as approximately -15.07nm/MPa, and an R2 value to represent sensor linearity was measured as ~0.992 at the sensor system using corresponding PMF over a pressure range of 0-0.3MPa. An FBG was utilized and located adjacent to the PMF segment for compensating temperature-induced errors in the measurement of pressure. The pressure sensitivity of the proposed sensor was improved by approximately four times compared with the previously reported pressure sensor based on polarization-maintaining photonic crystal fiber.

사냑형 간섭계 광섬유 센서를 이용한 변압기유 내에서의 외부 음향 주파수 모니터링 (Applied Sound Frequency Monitoring in the Transformer Oil Using Fiber Optic Sagnac Interferometer)

  • 이종길;이승홍
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.288-294
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    • 2015
  • 광섬유 사냑 간섭계는 음향 및 진동과 같은 물리적 변화량을 탐지하는 센서로 잘 개발되어 있다. 본 논문에서는 변압기유가 채워진 원통형 캐비티에 음압이 발생되었을 때 한 개의 루프내에 설치된 광섬유 배열 센서를 이용하여 음향을 탐지하였다. 서로 다른 외부 음향 주파수 $f_1$$f_2$를 피에조 재료를 이용하여 발생시키고 주파수는 5 kHz에서 90 kHz까지로 선정하였다. 실험 결과 광섬유 센서는 하모닉 성분인 $f_1$, $f_2$, $2f_1$, $2f_2$, ${\mid}f_1-f_2{\mid}$, ${\mid}f_1+f_2{\mid}$의 주파수를 탐지하였다. 제안된 광섬유 센서 배열은 변압기 내의 부분 방전으로 인한 음압과 진동과 같은 물리량을 모니터링 하는데 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

편광상이 고리 기반 사냑 간섭계를 이용한 광섬유 진동 센서 (Fiber vibration sensor using Sagnac interferometer based on polarization-diversity loop)

  • 정준혁;이용욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1261-1262
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    • 2015
  • 본 논문에서는 PDLS 기반 사냑 간섭계를 사용하여 편광 간섭형 광섬유 진동 센서를 제안하였다. LD와 PD는 빠른 속도로 변하는 세기를 측정하기 위해 사용하였다. PZT를 사용하여 1~3000 Hz까지의 주파수 진동측정이 이루어졌으며 차단 주파수는 ~2100 Hz 였다. 그리고 단위 길이와 단위 스트레인 당 위상 이동은 ${\sim}3.48mrad/({\mu}{\varepsilon}{\cdot}m$)였으며, 최소 검출 가능한 스트레인 섭동은 2000 Hz에서 ${\sim}460p{\varepsilon}/Hz^{1/2}$이었다.

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광섬유 간섭계 시뮬레이터 (Fiber Optic Interferometer Simulator)

  • 양문상;정경호;도재철;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.411-414
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    • 2008
  • 본 연구은 광섬유 자이로의 페루프 제어기 보드의 자체 시험 평가를 위한 광학 회로의 모사에 관한 논문이다. 본 시뮬레이터에서는 디지털 신호 처리를 이용하여 입력 레이트에 대한 광섬유 고리의 Cosine응답 특성을 출력으로 내보낸다. 광섬유 고리는 $Vo(t)=K3[1+\cos\{K1(Vm(t)-Vm(t-{\tau}))+K2\}]$의 응답 특성을 갖고 K1, K2, K3값의 입력으로 특정 레이트를 인가하여 출력값의 변화를 확인할 수 있다. 실제 광섬유 고리와 입력 레이트에 대한 같은 Cosine 응답 파형을 내보낼 수 있어 광학회로 없이 광섬유 자이로 폐루프 제어기 보드의 자체 시험 평가가 가능하다.

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