• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1257-1262
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• 2008

A long-distance remote sensing of temperature and current based on a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and demonstrated. The thermal expanding effect of the epoxy and the Er-doped fiber ring laser (EFRL) are applied to the sensor system to enhance the temperature and current sensitivity. An EFRL with a 5 km-single-mode fiber and a FBG shows a high extinction ratio of more than 60 dB and a low power fluctuation of less than 1 dB. The metal wires are used to supply the current to the sensors. When the NOA65 puts on the FBG as a thermal expanding material, the temperature and current sensitivity of the lasing wavelength shift are about $30\;pm/^{\circ}C$ and 3pm/mA, respectively. The proposed sensing scheme is useful for measurement of current or temperature at a distant object of more than several km.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.80-87
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• 2007

This paper will suggest that the 1 cross orthogonal loop type sensor improves on the orthogonal loop form sensor-head, which is available a calibration of the linear birefringence, when a fiber optic current sensor was composed. An output characteristics of the 1 cross orthogonal loop form, a general closed loop form, the orthogonal loop form are compared by the IEC(International Electrotechnical Commission) 60044-8 standard, and the state of polarization is compared with three forms. As a result, when the closed loop form was changed to the orthogonal loop form, retardation decreased 15.3[%]. When the closed loop form was changed to the 1 cross orthogonal loop type, the retardation decreased 33.8[%]. As a result of the Faraday Effect measurement, the 1 cross orthogonal loop form has the highest output characteristic and the lowest error ratio. It met the 0.5 class of the IEC 60044-8 standard. Thus, in application of the 1cross orthogonal loop form, the possibility to develop high reliability fiber optic current sensors that have a high output and stable error ratio rises is increased.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.43-47
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• 1985

본 논문에서는 SF-4 flint glass를 이용한 fiber-optic 전류센서의 가능성을 처음으로 제시하였고 이를 실현하기 위하여 Jones matr항에 의한 이론적 분석과 실험을 하였다. 전류측정센서의 감도를 결정하는 SF-4 flint glass의 verdet 상수는 측정결과 0.0606[min/G·㎝]로 현재 연구 보고된 전류센서용 파라데이 회전자인 FR-5, SF-6 flint glass 및 YIC보다 비교적 작은 간으로 나타났다. 그리고 이론모델을 토대로 전류측정 시스템을 구성하여 100∼600(A)의 상용전류 및 100∼500(C)의 자계를 변화 시킴에 따라 검출기 출력을 측정한 결과 선형적으로 나타났다. 이는 이론적 결과와도 일치함 이 분석 되므로써 본 논문에서는 SF-4 flint 멍ass가 전류센서로서의 응용 가능성을 제시 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.33-41
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• 2004

본 논문에서는, 편광측정법에 의한 광섬유 전류 센서(P-FOCS)를 실험·제작하여, 실제 필드에 적용할 수 있는 P-FOCS의 상용화 가능성에 대하여 연구하였다. P-FOCS는 인가된 전류에 의해 발생한 자기장에 비례하는 Faraday 회전각을 측정함으로서 인가된 전류를 측정한다. P-FOCS의 센싱 광섬유로는 저복굴절 광섬유를 사용하여 밴딩에 의한 선복굴절의 영향을 최소화하였으며, 벌크(bulk)한 광학소자의 사용으로 인한 광 손실을 막기 위해 전 광섬유 소자를 사용하였다. 또한, 구성된 신호처리회로는 광섬유 소자들의 연결부에서의 손실로 인한 출력 신호의 강도 변화를 제거하기 위해 사용된다. Faraday 회전각은, 632.8nm 파장의 광원을 이용하여 권선수가 약 1500인 솔레노이드에 전류를 인가해 7500A의 전류원의 효과를 얻도록 하여, 솔레노이드 내부에 센싱 광섬유를 통과시켜 측정하였다. $1000A{\sim}7500A$ 범위에서, 선형성의 측정 오차는 약 1.5% 이내였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.59-66
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• 2005

광섬유 전류 센서 특히, 단방향 편광형 광섬유 전류센서(PFOCS)에서 측정전류 정밀도는 센싱 광섬유상의 외부 환경적 변화요인 즉, 음향 진동의 변화와 전류 도체 주위에 감긴 센싱 광섬유 밴딩과 같은 내부적 변화요인에 의해 악영향을 받는다. 이와 같은 변화 요인들은 센서 헤드를 구성하는 센싱 광섬유의 복굴절 특성에 영향을 주어 결국 오전류 측정의 원인이 되고, 따라서, 단방향 PFOCS에 대한 보상 기술인 가역적 PFOCS를 이용하여, 이와 같은 복굴절 변화요인들을 억제할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 가역적 PFOCS의 성능해석을 위해 센싱 광섬유 상에 존재하는 외부 환경적 요인과 내부 요인으로 인한 편광도 오차와 오전류를 수치해석 하였다. 또한, 가역적 PFOCS 구조에서 일반 반사경과 faraday 회전경(FRM)의 사용으로 인한 효과 및 서로 다른 광원의 파장에 대한 효과를 비교하였다. 그 결과, 편광도 오차는 $633{\cal}nm$에서, 일반 반사경 및 FRM을 사용했을 때, 각각 $2.3\%$와 $0.0196\%$로 계산되었고, $1300{\cal}nm$에서 편광도 오차는 각각 $9.87\%,\;0.0196\%$로 계산되었다. 또한, 단방향 PFOCS와 비교한 오전류 수치해석 결과, 일반 반사경 및 FRM을 사용한 경우에 각각 $9.82{\times}10^{-9}A,\;1.4{\times}10^{-17}A$로 단방향 PFOCS의 경우보다 외부 환경변화 및 내부 변화요인에 강인한 센서 구조임이 확인되었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권3호
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• pp.297-303
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• 2022

Multiple fiber Bragg gratings (FBGs) have been proposed and demonstrated for gas-flow measurements in a flow channel, using the temperature-difference method. This sensor consists of two FBG temperature sensors and two coil heaters. Coil heaters are used to heat the FBGs. The flow rate of the gas can be obtained by monitoring the difference in the Bragg-wavelength shifts of the two FBGs, which has features that exclude the effect of temperature fluctuations. In this study, experiments are conducted to measure the wavelength shift based on the flow rate, and to evaluate the gas-flow rate in a gas tube. Experimental results show that the sensor has a linear characteristic over a flow-rate range from 0 to 25 ℓ/min. The measured sensitivity of the sensor is 3.2 pm/(ℓ/min) at a coil current of 120 mA.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.725-734
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• 1998

When the EED is exposed to the high power radiation, it is possible to verify systems survivability through measuring the induced current of EED. The usual method of performing a system level test is to replace the EED's with modified units from which the explosive charge has been removed and replaced with the fiber optic sensor. The thermal transient test was performed to obtain the temperature vs current characteristic curve for optical sensor installed in EED. The currents measured when the system is exposed to a known EME are compared to the proposed specfication about the EED and a decision is made on whether system is safe or not.

• 한국광학회지
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• 제34권2호
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• pp.72-75
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• 2023

본 논문에서는 500 A용 bus bar에 적용할 수 있는 광섬유 브래그 격자를 이용한 전류 센서를 제안하여 실험으로 구현하였다. Bus bar와 영구자석을 광섬유 격자로 연결하여 전류 인가 시, 연결된 두 소자 사이에서 발생하는 자기력에 의해 광섬유 브래그 격자의 브래그 파장이 변하게 된다. 실험 결과 500 A 직류 전류를 인가 시 브래그 파장은 650 pm의 변화를 보였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권4호
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• pp.441-450
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• 2017

The objective of this work is to present a conceptual design and the modelling of a distributed sensor system based on fiber optic devices (Fiber Bragg Grating, FBG), aimed at measuring span-wise and chord-wise variations of an adaptive (morphing) trailing edge. The network is made of two different integrated solutions for revealing deformations of the reference morphing structure. Strains are confined to typical values along the span (length) but they are expected to overcome standard ranges along the chord (width), up to almost 10%. In this case, suitable architectures may introduce proper modulations to keep the measured deformation low while preserving the information content. In the current paper, the designed monitoring system combines the use of a span-wise fiber reinforced patch with a chord-wise sliding beam. The two elements make up a closed grid, allowing the reconstruction of the complete deformed shape under the acceptable assumption that the transformation refers to regular geometry variations. Herein, the design logic and some integration issues are reported. Preliminary experimental test results are finally presented.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.517-522
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• 2000

In the past few years, the nondestructive inspection technology has greatly developed due to the increased necessity to gain a complete understanding of the bridge behavior. Especially, the deformations of bridges contain a lot of informations about its health state. By measuring these deformations it is possible to analyze the loading and aging behavior of the structure. However, the current methods (such as LVDT, dial gage, optical displacement tranceducer, etc) are often of changeable application on site and have the limitations of installation. In this paper, the classical beam theory was reviewed and the deflections of structure are estimated using measured strain which is easy to acquire. The applicability of this algorithm is verified by a preliminary steel beam test and two types of concrete beam tests. Also fiber optic sensors as well as resistive strain gages were installed in the concrete beams to establish the applicability of fiber optic sensors in the field of civil engineering.