• 제목/요약/키워드: fiber sensor

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뉴로-퍼지 알고리즘을 적용한 광파이버 유도 브릴루앙 산란 센서의 신뢰도 향상에 관한 연구 (Implementation of Stimulated Brillouin Scattering in Optical Fiber Sensor for Improved Stability by Using Neuro-Fuzzy Theory)

  • 황경준;염경태;김용갑
    • 전기학회논문지
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    • 제57권1호
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    • pp.92-97
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    • 2008
  • This is a research to apply 1310nm single-mode optical fiber to a temperature sensor. The existing study of optical fiber sensor is complicated because it was made with various equipment. To vary scattering, the variation of optical frequency is measured by using Bragg(lattice) or pulse generator and also bulk system is created by YAG laser but there were some difficulties creating experimental environment and it was a problem that the stability of measured data was low. The temperature sensor system using the suggested sBs(stimulated Brillouin scattering:sBs) from this research is much more simplified straight-line system. To improve the trust and accuracy of noises from optical frequency and unclear results, it was analysed by using Neuro-Fuzzy algorithm. we tried to get more correct data than existing system. sBs measure that optical frequency changed due to the variation of temperature. The analyzed change rate of outcome by Fuzzy theory is 1.1 MHz.

실시간감시를 위한 광섬유 ROTDR센서의 탐지특성 연구 (A Study on Detection Characteristic of Fiber Optic ROTDR Sensor for Real-Time Mornitoring)

  • 박형준;김인수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.367-372
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    • 2016
  • 외부 지역에서 침투하는 외부침입자에 대한 침입탐지를 위한 기초적인 연구 수행을 위하여 광섬유 ROTDR (Rayleigh Optical Time Domain Reflectometer) 센서를 설계 및 기초 연구를 수행하였다. 외부침입자를 탐지하기 위한 센서는 침입 탐지판을 제작하여 모래 속에 매설하여 실내에서 모형을 설치하여 침입탐지 실험을 수행하였다. ROTDR센서의 신호 분석은 검출정도에 따른 신호의 특성을 분석하였다. 광섬유 ROTDR 센서는 크게 20kg, 40kg, 60kg, 그리고 80kg 등의 무게별로 4등급으로 구분하여 넓은 영역에 걸쳐 외부 침입자를 감시하기 위한 장거리용을 사용하였다. 결과 본 논문에서의 광섬유 센서는 사회중요 기반시설의 외부침입자 감시용 실시간 모니터링의 응용에 가능함을 확인 하였다.

Sagnac형 광섬유 센서를 이용한 중공 원통형 맨드릴의 재료 및 설치 방향에 따른 음압 감지 변화 연구 (Sound Pressure Sensitivity Variation of the Hollow Cylinder Type Sagnac Fiber Optic Sensor According to the Mandrel Install Direction and Its Material)

  • 이종길
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.626-633
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    • 2012
  • In this paper, sound pressure sensitivity of the fiber optic acoustic sensor according to sensor direction and mandrel material were investigated experimentally. Three different directions were selected as stand, lay, and hole. Hollow cylinder type mandrel dimension is 30 mm in outer diameter, 45 mm in length, and 2 mm in thickness, and about 50 m optical fibers were wounded on the surface of the mandrel. Non-directional sound speaker was used as a sound source. Sagnac interferometer and single mode fiber, a laser with 1,550 nm in wavelength, $2{\times}2$ coupler were used. Based on the experimental results, lay direction's sensitivity is the highest in the frequency range of 2 kHz~4 kHz. 'PTFE+carbon' material is more sensitive than PTFE in the frequency range of 5 kHz~20 kHz. Sound pressure detection sensitivity depends on the mandrel direction and material under certain frequency.

광섬유 ROTDR센서를 이용한 사회기반시설물의 보안에 관한 연구 (Research on the Security of Infrastructures Using fiber Optic ROTDR Sensor)

  • 박형준;고광락;권일범
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.140-147
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    • 2003
  • 광섬유 ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) 센서를 이용하여 중요 보안 대상체인 사회기반시설물에 침투하는 침입자의 위치와 무게 정도를 탐지할 수 있는 기초 연구를 수행하였다. 넓은 면적을 감지할 수 있는 매설형 광섬유 센서탐지판을 제작하고, 인가된 침입물체의 위치와 무게에 따른 신호특성을 고찰하였다. ROTDR 센서는 펄스 폭이 30ns이고, 광섬유의 길이는 10km 이상이다. 위치탐지오차는 약 3m 이내였으며, 무게에 따른 탐지능력은 20kgf, 40kgf, 60kgf의 세단계를 구분할 수 있음을 알 수 있었다.

Pd가 코팅된 광섬유 센서를 이용한 수소 검출 시스템 (Hydrogen detection system based on Pd coated fiber sensor)

  • 박선옥;박규하;양병철;김광택;김태언;김회종;백세종;임기건
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2007년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.347-348
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    • 2007
  • We have implemented a hydrogen detection system based on a Pd coated fiber sensor. The configuration of the system and the characteristics of the hydrogen sensor was presented.

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광파이버 누수센싱 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Optical-Fiber Water Leakage Sensing System)

  • 김영복
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.86-91
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    • 2012
  • A multi purpose environmental monitoring system has been developed as a commercially available standard using the techniques which are FBG(Fiber Bragg Grating), Hetero-core spliced fiber optic sensor and etc, for the purposes of monitoring large scaled structures and preserving natural environments. The monitoring system has been tested and evaluated in a possible outdoor condition in view of the full scaled operation at actual sites to be monitored. Additionally, the developed systems in the previous works conveniently provided us with various options of sensor modules intended for monitoring such physical quantities as displacement, distortion, pressure, binary states, and liquid adhesion. In this paper, we extend the previous results to a water leakage detection problem and develop a sensing system as a result. By the experimental study, it is verified that multi-point leakage detection is possible using single line optical fiber.

SOA를 광원으로 사용하는 광섬유 센서 어레이의 출력 안정화 (Stabilization of optical fiber sensor array using a semiconductor optical amplifier source)

  • 박형준;김현진;송민호
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.383-386
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    • 2008
  • We developed a fiber-optic Bragg grating sensor system using a SOA fiber laser for over heat detection in power systems. To compensate the nonlinear wavelength tuning of the fiber laser, we used fixed passband wavelengths from Fabry-Perot ITU filter as reference wavelengths. Gaussian line-fitting algorithm was also used to reduce the FBG peak detection error. Compared with a highest-peak-detection and a polynomial-fitting method, the proposed Gaussian fitting algorithm could drastically reduce the measurement errors. Also the SOA fiber laser made it possible to enhance the signal-to-noise-ratio even with several kilometers of lead fiber.

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광섬유 레이저를 이용한 광섬유격자 스트레인 센서 (Fiber Laser based Fiber Bragg Grating Strain Sensor)

  • 김종섭;박형준;송민호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1936-1938
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    • 2002
  • A tunable fiber laser and the Quadrature Sampling technique are used to construct highly sensitive fiber-optic distributive Bragg grating strain sensor system. By using a wavelength-modulated fiber laser, the variations of strain-dependent Bragg wavelengths are transformed into the variations of time-domain reflection profiles. The locations of profile peaks that correspond to the applied strains are demodulated using a precise wavelength encoder that uses a fiber-optic Mach-Zehnder interferometer and Quadrature Sampling technique. With the extremely high sensitive optical encoder, we could obtain not only high sensitivity, but also very linear responses that was impossible with the conventional techniques. This paper is attempted to report the theoretical and experimental results.

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광섬유 센서를 이용한 지중 열교환기 시스템 온도 모니터링 (Fiber optic distribution temperature sensing in a borehole heat exchanger system)

  • 심병완;이영민;김형찬;송윤호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.451-454
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    • 2006
  • Fiber optic distributed temperature sensing and thermal line sensor are applied in an observation borehole and a loom deep borehole heat exchanger. For the case of permanently installed system fiber optic DTS is very useful. By comparing with TLS, fiber optic DTS shows good accuracy and reliability. Ground water flow can give influences at heat exchange rate of the heat pump system. According to the hydraulic characteristics and temperature-depth profile, we consider that temperature-depth profile do not seem to be dependent on ground water flow. A permanent installation of fiber optic cable is expected as a reliable temperature measurement technique in a borehole heat exchanger system.

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두 개의 Fabry-Perot 광섬유 센서 배열을 이용한 횡방향 음압 감지 특성 연구 (Investigation of the Lateral Acoustic Signal Detection Using by Two Fabry-Perot Fiber Optic Sensor Array)

  • 이종길
    • 대한공업교육학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.185-199
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    • 2006
  • 본 연구에서는 구조물이 횡방향으로 음압을 받을 경우 이를 감지하기 위하여 Fabry-Perot형 광섬유 배열 센서를 제작하고 실험하였다. 이는 한 개의 광원으로 두 개의 센서가 병렬로 연결되고 센서의 출력신호를 보기 위한 별도의 신호처리기가 필요 없는 구조이다. 횡방향 음압을 임의의 음원 주파수인 100Hz, 200Hz 및 655Hz의 주파수를 무지향성 스피커에 인가하였으며 $60cm{\times}60cm{\times}60cm$의 격자 구조물에 부착된 두 개의 배열 센서가 잡은 신호를 분석하였다. 시간 영역에서 두 개의 센서 신호는 진폭에 약간의 차이는 있으나 음원 주파수를 잘 감지함을 확인 하였다. 센서가 실제로 양단이 지지된 구조의 배열 센서를 모델링하고 그 해를 실험결과와 비교하였다. 2kHz의 음원을 배열 센서에 인가하였더니 이론 해석과 비교적 잘 일치하는 측정 결과를 얻었다.