• 한국광학회지
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• 제7권4호
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• pp.419-427
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• 1996

광섬유전류센서에서 온도변화에 따른 감도변화를 제거하기 위한 연구를 하였다. 센서헤드로는 두개의 원형틀을 수직으로 결합하고 여기에 광섬유를 번갈아 감아서 사용하였다. 이 경우 수직한 원형틀은 광섬유의 고유편광축을 상호수직하게 하므로 감겨진 광섬유에 발생된 선형복굴절량을 상쇄하여 최소화할 수 있었다. 이렇게 제작된 전류센서는 온도에 대해 보다 안정된 성능을 보였다. 센서헤드부의 온도는 약 1시간 40분동안 20-45.deg.C의 느린 변화를 주었다. 이때의 전체적인 센서 오차는 .+-.1.2% 정도였고 500A에서 3시간동안 안정성 측정을 했을 경우 .+-.1%미만의 변화를 보였다. 센서의 헤드부 전후단의 광섬유에 의해서 신호의 요동이 생기는 것을 방지하기 위한 방법으로 센서헤드부에 편광기와 편광분할기를 놓고 리드부와 분리를 했다. 광원으로서는 두개의 레이저 다이오드를 편광이 수직이 되게 배열함으로써 무편광 광원으로서의 효과를 내었다. 신호처리는 각 채널별로 분리를 하여 기계적인 부분에 의한 광손실의 영향을 배제하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.342-345
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• 2007

본 연구에서는 광섬유형(Fiber Optic Current Sensor) 광전류센서 구성 시 발생하는 선형복굴절(Linear Birefringence)의 보상에 용이한 수직원형틀(Orthogonal Loop Type) 센서헤드(Sensor Heads)를 개선하여 1 Cross 수직원형틀(l Cross Orthogonal Loop Type)을 제시하였다. 그리고 기존의 페루프형 원형틀 (Closed Loop Type), 수직원형틀 그리고 1 Cross 수직원형틀의 편광상태를 비교하였다. 그 결과 편광상태 측정 시 페루프 원형틀을 수직원형틀로 교체할 경우 15.3%, 1 Cross 수직원형틀로 교체할 경우 33.8%의 선형복굴절 감소 효과가 나타났다. 이에 1 Cross 수직원형틀을 광전류센서에 적용할 경우 안정된 편광특성으로 고신뢰성 광전류센서 개발 가능성을 높게 할 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.47-53
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• 2003

본 논문은 자기광학효과에 의한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 He-Ne laser(633[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. Faraday 효과에 의한 편광면의 회전각은 도체에 인가된 전류에 비례하므로 광섬유를 도체 주위에 감아서 센싱부를 구성하였다. 광섬유센서를 통과한 광신호를 입력편광에 대하여 $\theta$방향으로 정렬된 검광자를 통과시켜 그 회 각을 분석하여 l00[A] 에서 1000[A] 까지의 광 CT 동작특성과 60[Hz] 교류전류측정을 하였다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 선형적으로 증가함을 알 수 있었고 파이버의 권수에 따른 출력차이를 통해 파이버의 권수가 많을수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 자장과 감긴 파이버 사이의 매질에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. 기준값과 광전류 센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 약 $\pm$7% 이하의 오차가 나왔고 이는 매질과 권수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 확인 시켜주었다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.271-274
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• 2002

본 논문에서는 광센서용 광원에 적합한 1.55$\mu\textrm{m}$ 파장대의 InGaAsP/InP 반도체레이저를 제작하였다. 레이징을 억제시켜주기 위해서 bending type의 소자를 설계 및 제작하였으며, 제작된 소자의 출력은 펄스 구동전류 100㎃에서 1.6㎽이고, 스펙트럼 폭은 40nm의 값을 가졌다. 그리고, 제작된 광원을 적용하였을 때 광섬유 자이로스코프에 파이버 종단에서의 출력은 $25^{\circ}C$, 직류 100㎃에서 540㎻였고, 스펙트럼 폭은 53nm였다. 그리고, 불규칙잡음 계수는 2.5$\times$10­$^3$deg/√hr였고, 자이로 출력 drift도 잡음수준으로 조사되었다. 따라서, 본 연구에서 제작한 광원을 광섬유 자이로 스코프에 사용 가능함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제28A권9호
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• pp.721-728
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• 1991

In this paper, a magneto-optic modulator has been designed by using single crystal BSO and polycrystal ZnSe as Faraday cells. And practical core-type optical current sensors using pure iron and permalloy have been prepared and experimented. In order to obtain efficient magnetic field detection, LED(NEC OD08358, 0.87 $\mu$m) was used as optical source, PIN-PD(OD-8454)as optical receiver and multi-mode optical fiber (100/140$\mu$m) as transmission line. The characteristics matrix of the optical element was calculated by Stokes parameter, and optic modulation characteristics equations were derived by Muller matrix. Electromagnetic analysis program (FLUX 2D, micro VAX 3600) by finite element method was used to find the magnetic flux density around the core. The measuring error of the output voltage to input current has been masured below 5% in the range of 50A to 1000A. As the temperature was changed from -20$^{\circ}C$ to 60$^{\circ}C$, the maximum measurement error of the optical output has been found to be 0.5% at 60$^{\circ}C$. These experimental results show good temperature and linearity characteristics. The SNR of the overall system was 47dB in case of 600A (250.2 Oe) conductor current and the system has good noise immunity.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권2호
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• pp.183-190
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• 2022

Based on the linear electro-optic (EO) effect of lithium niobite (LiNbO₃, LN) crystal, an intense two-dimensional (2D) electric field sensor was analyzed, fabricated and experimentally demonstrated. The linear polarized light beam transmits along the optical axis (z-axis) of the LN crystal, and the polarization direction of the polarized light is 45° to the y-axis. The sensor can detect the intensity of a 2D electric field that is perpendicular to the z-axis. Experimental results demonstrated that the minimum detectable electric field of the sensor is 10.5 kV/m. The maximum detected electric field of the sensor is larger than 178.9 kV/m. The sensitivity of the sensor is 0.444 mV/(kV·m^-1). The variation of the sensitivity is within ±0.16 dB when the sensor is rotated around a z-axis from 0° to 360°. The variation of the sensor output optical power is within ±1.4 dB during temperature change from 19 ℃ to 26 ℃ in a day (from 7:00 AM to 23:00 PM) and temperature change from 0 ℃ to 40 ℃ in a controllable temperature chamber. All theoretical and experimental results revealed that the fabricated sensor provides technology for the direct detection of intense 2D electric fields.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권4호
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• pp.495-505
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• 2009

Bridges form crucial links in the transportation network especially in high seismic risk regions. This research aims to provide a quantitative methodology for post-earthquake performance evaluation of the bridges. The experimental portion of the research involved shake table tests of a 4-span bridge which was subjected to progressively increasing amplitudes of seismic motions recorded from the Northridge earthquake. As part of this project, a high resolution long gauge fiber optic displacement sensor was developed for post-seismic evaluation of damage in the columns of the bridge. The nonlinear finite element model was developed using Opensees program to simulate the response of the bridge and the abutments to the seismic loads. The model was modified to predict the bent displacements of the bridge commensurate with the measured bent displacements obtained from experimental analysis results. Following seismic events, the tangential stiffness matrix of the whole structure is reduced due to reduction in structural strength. The nonlinear static push over analysis using current damaged stiffness matrix provides the longitudinal and transverse ultimate capacities of the bridge. Capacity loss in the transverse and longitudinal directions following the seismic events was correlated to the maximum displacements of the deck recorded during the events.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.269-274
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• 2011

주5일제 정착, 소득의 향상, 연안지역 접근성 개선으로 해양관광 활동에 대한 관심과 해양레저 활동에 대한 수요가 증가하고 있으나, 해양활동을 위한 인프라구축 및 레저선박과 인명의 안전을 위한 시스템개발은 미비한 실정이다. 일반선박과 달리 레저선박은 구조안전성 평가 시스템을 위한 규정 및 적용 기준이 명확히 정립되어 있지 않으며, 시스템 개발이 전무하여 레저보트의 운항안전성 확보를 위한 레저보트 구조 안전모니터링시스템의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도파로 어레이 격자(AWG, Arrayed waveguide grating)와 광섬유 브래그 격자 센서(FBG)를 이용하여 레저보트의 실시간 선체구조모니터링이 가능한 시스템을 개발하여 해상에서의 인명과 레저선박의 안전성을 확보하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1748-1750
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• 2004

This paper deals with the detection method of the Quench phenomenon for superconducting magnet using the Acoustic Emission (AE) sensor. AE sensor is the elements, which is used to change the Acoustic signal to the voltage value. This signal may be used to detect whether the superconducting magnet has been at the Quench state or not. Recently, the development of the Quench detection technique, which is the using voltage and current signals, fiber-optic sensor, and so on, for the superconducting applications is widely studying. This method for the Quench detection of the superconducting magnet is also studying at some kinds of institute in Japan and the united state. Because of the large-scale superconducting magnet like International Thermonuclear Experimental Reactor(ITER) is charged a lot of energy, when the Quench phenomenon is being at the superconducting magnet it is happen to the problem of the protection for the applications. In this paper, we concluded that the Quench detection was possible when the mechanical stress by means of the local heat is generated at the part of inside superconducting magnets.