• 제목/요약/키워드: fiber grating laser

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논문 : 광섬유 센서를 이용한 변형률, 온도, 진동의 동시 측정 (Papers : Simultaneous Measurement of Strain , Temperature , and Vibration Using Fiber Optic Sensor)

  • 강현규;방형준;홍창선;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.44-48
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    • 2002
  • 본 논문에서는 단일 광섬유 FBG/EFPI 복합 센서를 이용하여 변형률, 온도, 그리고 진동으 세 가지 물리량을 동시에 측정하는 방법에 대해 설명하였다. 변형률과 온도를 측정하기 위한 FBG/EFPI 센서 시스템과 진동을 감지하기 위한 EFPI 센서 시스템을 wavelength division multiplexer를 이용하여 하나의 시스템으로 결합하였다. FBG/EFPI 센서 시스템의 광원은 파장 이동 광섬유 레이저(WSFL)이며 EFPI 센서 시스템의 광원은 단파장 레이저 다이오드이다. 구성된 시스템을 이용하여 열챔버에서 알루미늄 보의 열변형률, 온도, 그리고 진동의 동시 측정을 수행하여 본 시스템의 유효성을 확인하였다.

광섬유 변형률 센서를 이용한 구조물의 동적 변형 추정 (Dynamic Deformation Estimation of Structures Using Fiber Optic Strain Sensors)

  • 강래형;김대관;;;한재흥
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.1279-1285
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    • 2006
  • In this study, structural deformation estimation using displacement-strain relationship is investigated. When displacements of a structure cannot be measured directly, estimation of displacements using strain data can be an alternative solution. Additionally, the deformation of the whole structure as well as the displacement at the point of interest can be estimated. Strain signals are obtained front Fiber Bragg Grating(FBG) sensors that have an excellent multiplexing ability. Some experiments were performed on two beams and a plate to which FBG sensors were attached in the laboratory. Strain signals from FBG sensors along a single strand of optical fiber were obtained through wavelength division multiplexing(WDM) method. The beams and the plate structures were subjected to various loading conditions, and deformed shapes were reconstructed from the displacement-strain transformation relationship. The results show good agreements with those measured directly from laser sensors. Moreover, the whole structural shapes of the beams and the plate were estimated using only some strain sensors.

단일 주파수로 발진하는 파장 가변 어븀 첨가 광섬유 링 레이저 (Single-frequency Wavelength Tunable Erbium-doped Fiber Ring Laser)

  • 김륜경;추수호;한영근
    • 한국광학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.185-189
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    • 2010
  • 본 논문에서는 단일 주파수를 가지는 파장 가변 어븀 첨가 광섬유 링 레이저를 제안하고 실험적으로 구현하였다. 레이저 공진기에 포화 흡수체로서 어븀 첨가 광섬유를 삽입하여 좁은 선폭의 단일 편광모드를 가지고 단일 주파수로 발진하는 광섬유 레이저를 구현하였다. 대칭적 구부림 기술을 이용하여 레이저의 발진파장을 넓게 가변할 수 있으며, 양방향 구부림에 의한 인장력과 수축력을 광섬유 격자 내에 유도하여 약 5 nm 이상의 파장 변환이 가능한 레이저를 구현하였다. 광섬유 레이저는 약 400 mW의 펌프파워를 인가하여 1540.72 nm의 중심파장에서 -1.85 dBm의 출력파워를 가지고 발진하였고, 약 60 dB 이상의 소광비를 보였다. 약 5 nm 이상의 파장범위에서 거의 동일한 출력파워를 유지하며 안정적으로 파장 변환이 가능하였다.

더블패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 레이저의 파장검출 (A wavelength readout of a fiber-optic tunable laser using a double-pass Mach-Zehnder Interferometer)

  • 박형준;김현진;송민호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.43-48
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    • 2009
  • 광섬유 격자 센서어레이용 파장가변 광섬유 레이저의 출력파장변화를 복조할 수 있는 시스템을 제안하였다. 광섬유 레이저는 반도체 광증폭기와 Fabry-Perot 필터를 이용하여 제작하였고, 더블패스 마하젠더 간섭계 구조를 적용하여, $90^{\circ}$위상차를 가지는 내부 트리거를 생성하였다. 내부 트리거를 이용하여 얻은 Lissajous 그래프에 원형 피팅을 적용하여 2.51 mrad의 평균위상오차를 얻었다. 실험을 통하여 파장가변필터의 비선형 동작 특성에 의한 광섬유 레이저의 비선형 출력을 확인하였다. 제안한 파장검출 방법을 적용하면 파장가변광원의 비선형성을 보상하여 광섬유격자 센서시스템을 위한 효율적인 광원으로 적용이 가능할 것으로 예상된다.

Fabrication of Butt-Coupled SGDBR Laser Integrated with Semiconductor Optical Amplifier Having a Lateral Tapered Waveguide

  • Oh, Su-Hwan;Ko, Hyun-Sung;Kim, Ki-Soo;Lee, Ji-Myon;Lee, Chul-Wook;Kwon, Oh-Kee;Park, Sahng-Gii;Park, Moon-Ho
    • ETRI Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.551-556
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    • 2005
  • We have demonstrated a high-power widely tunable sampled grating distributed Bragg reflector (SGDBR) laser integrated monolithically with a semiconductor optical amplifier (SOA) having a lateral tapered waveguide, which is the first to emit a fiber-coupled output power of more than 10 dBm using a planar buried heterostructure (PBH). The output facet reflectivity of the integrated SOA using a lateral tapered waveguide and two-layer AR coating of $TiO_2\;and\;SiO_2$ was lower than $3\;{\times}\;10^{-4}\;over$ a wide bandwidth of 85 nm. The spectra of 40 channels spaced by 50 GHz within the tuning range of 33 nm were obtained by a precise control of SG and phase control currents. A side-mode suppression ratio of more than 35 dB was obtained in the whole tuning range. Fiber-coupled output power of more than 11 dBm and an output power variation of less than 1 dB were obtained for the whole tuning range.

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고온 어닐링 조건에 따른 FBG 센서의 내방사선 특성 (Radiation Hardness Characteristics of Fiber Bragg Gratings on the High Temperature Annealing Condition)

  • 김종열;이남호;정현규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1980-1986
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    • 2016
  • 본 논문에서는 KrF 레이저를 이용한 격자 공정 후 고온 어닐링 온도조건에 따른 감마방사선 영향을 분석하였다. 제작된 광섬유 브래그 격자는 게르마늄(Ge)이 첨가된 동일한 광섬유에 어닐링 온도를 달리하여 제작하였으며, $Co^{60}$ 감마선원을 이용하여 약 115 Gy/min의 선량률로 총선량 약 31 kGy 감마선을 조사하였다. 격자의 안정화를 위한 고온 어닐링 공정은 광섬유 브래그 격자의 방사선 민감도 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다. 실험결과를 통하여, 각각 다른 온도(100, 150, $200^{\circ}C$)로 안정화시킨 광섬유 브래그 격자들은 고온에 노출될수록 방사선 민감도가 증가했으며, 어닐링 온도조건에 따라서 방사선에 의한 브래그 파장 변화는 2배 이상의 차이를 보였다.

파장가변이 가능한 완전 광섬유형 궤환 레이저 구현 및 응용 (Fabrication of tunable all-fiber feedback laser and its application)

  • 손경락
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1220-1225
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    • 2009
  • 본 논문에서는 사냑 루프 필터와 광섬유 격자 기반의 파장가변 궤환 레이저를 제안하고 있다. 다중파장을 제공하기 위하여 복굴절을 이용한 사냑 루프를 적용하였고 0.33nm의 인접 채널간격을 가지도록 제작하였다. 광섬유 격자의 열 광학 효과에 의한 파장가변을 유도하기 위하여 니크롬선을 격자위에 감았다. 파장가변과 분리에 대한 특성을 측정하기 위하여 길이가 다른 니크롬선으로 두 종류의 광섬유 격자 소자를 제작하였으며, 열 저항으로 파장가변이 되게 하였다. 광섬유격자의 반사파장이 사냑루프 다중파장의 특정 파장과 일치하면 모드 잠김현상에 의해서 공진하고 발진하게 된다. 공진파장의 이동도는 1.75pm/mW이다. 이 시스템은 전력 시스템의 전력 변동을 모니터링하는 분야에 적용할 수 있다.

광섬유 DFB 레이저 제작 및 성능 분석 (Fabrication and Characterization of fiber Brags Grating-Based DFB Laser)

  • 류재황;최은서;박현수;이병하;한원택;백운출;정영주
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.190-191
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    • 2001
  • 단주기 격자를 이용한 광섬유 레이저는 차세대 대용량 파장분할 통신과 광 CATV 방송망에 대한 DFB 반도체 레이저의 대체 광원으로 많은 연구가 진행되고 있다. 좁은 파장영역에 대한 선택적 반사특성을 가지는 광섬유 단주기 격자의 특성을 이용하면 간단한 구조의 고출력을 가지면서 낮은 잡음의 수백 kHz대의 짧은 주파수 폭을 가지는 광섬유 레이저를 얻을 수 있다. 또한 반도체 DFB 레이저에서는 구현하기 어려운 정밀한 파장 선택성을 가지는 광섬유 레이저를 구현할 수 있다. (중략)

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구조물의 균열 진전 탐지를 위한 광섬유 브래그 격자 센서 (Fiber Optic Bragg Grating Sensor for Crack Growth Detection of Structures)

  • 권일범;서대철;김치엽;윤동진;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.299-304
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    • 2007
  • 구조물의 주요 부재들은 임의의 부분에 과대 하중이 작용하거나 반복 하중을 받아서 재료가 열화되면 균열이 발생한다. 이러한 균열은 구조물의 안전성을 평가할 수 있는 중요한 인자이며 균열의 진전 여부가 구조물의 안전성을 평가하기 위한 중요한 지표로 사용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 구조물의 기존 균열이 진전하는지를 감시하기 위하여 광섬유 브래그 격자 센서를 개발하였다. 이 센서 시스템은 탐촉자, 파장제어 광원부 및 광수신부, 그리고 가진부로 구성된다. 센서 탐촉자 부분은 광섬유 브래그 격자 소자만으로 구성된다. 파장제어 광원부는 전류공급회로와 DFB(distributed feedback) 레이저 다이오드로 구성되고 파장 제어 회로는 레이저 다이오드의 온도를 바꾸어 파장을 제어한다. 또한 가진부는 강체 낙하구에 의하여 구현한다. 이렇게 구성된 센서의 성능은 알루미늄판에 임의의 균열을 만들고 센서를 작동시키면서 출력 신호를 검토하면서 확인하였다. 광섬유 브래그 격자 센서의 출력 신호의 변화는 균열 길이 변화에 따라서 크게 변화되어 나타나므로 균열 진전 탐지 가능성이 충분함을 확인할 수 있었다.

협대역 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 이용한 고품질 2 kW급 파장제어 빔 결합 레이저 (High-beam-quality 2-kW-class Spectrally Combined Laser Using Narrow-linewidth Ytterbium-doped Polarization-maintaining Fiber Amplifiers)

  • 정환성;이광현;이준수;김동준;이정환;조민식
    • 한국광학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.218-222
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    • 2020
  • 본 연구에서는 편광 유지 광섬유 기반의 고출력 이터븀 첨가 광섬유 증폭기를 이용하여 고품질의 2 kW급 출력을 갖는 파장제어 빔 결합 레이저를 구현하였다. 파장제어 빔 결합을 위하여 광섬유 증폭기의 발진 파장은 각각 1062 nm, 1063 nm, 1064 nm, 1065 nm, 1066 nm로서 서로 다른 값을 갖는다. 협대역 광섬유 레이저 증폭 시 발생하는 유도 브릴루앙 산란 비선형 효과를 완화하기 위해 시드 광원은 유사이진난수 신호(pseudo-random bit sequence, PRBS)를 이용하여 위상 변조된 5 GHz의 협대역 선폭을 갖도록 하였으며 전송광섬유는 30 ㎛ 코어 크기를 가지는 대면적 편광 유지 광섬유를 이용하였다. 파장제어 빔 결합으로 얻은 레이저의 최대 출력은 2.3 kW이며 빔 품질(M2)은 1.74이었다.