• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제7권2호
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• pp.47-52
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• 2003

Effect of soaking temperature on erbium doping of the optical fiber core during solution doping procedure, especially in the modified chemical vapor deposition (MCVD) process, was investigated. The concentration of dopants such as $Er^{3+} and Al^{3+}$ in the preforms and the optical fibers measured by the electron probe microanalysis (EPMA) and the optical spectrum analyzer (OSA) was found to increase with decreasing the soaking temperature. The increase in the concentration of the $Er^{3+}$ is attributed to the precipitation of the erbium due to the decrease in the solubility as well as the increase of capillary force and viscosity of the doping solution by decreasing the temperature.

• 한국광학회지
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• 제23권4호
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• pp.135-142
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• 2012

본 연구에서는 공동경로간섭계(common-path interferometer)에 기반한 회절위상현미경(diffraction phase microscopy)을 이용한 광섬유의 굴절률 프로파일(refractive index profile) 측정기술을 개발하였다. 투과형 회절격자를 이용하여 광섬유 시료를 통과한 빛으로부터 핀홀을 이용하여 영의 공간주파수 성분만을 갖는 기준광을 생성하고, 기준광을 다시 시료의 위상정보를 갖는 시료광과 간섭시키는 방법을 통해 시료의 위상정보를 가진 간섭무늬를 형성시켰다. 이렇게 얻어진 간섭 이미지로부터 수치적 처리과정을 거쳐 공간적 위상정보 곧, 위상 이미지를 획득하고 이 데이터를 역아벨변환(inverse Abel transform)을 통해 굴절률 프로파일로 변환할 수 있었다. 이때 클래딩과 광섬유 주변의 매질 사이의 굴절률차로 인해 발생하는 배경위상을 이론적으로 얻어진 함수형태에 맞춰 예측하고 이를 측정된 위상에서 제거하는 배경위상제거 방법을 개발하여 사용하였다. 이를 통해 광섬유 코어 부근의 위상정보만으로도 굴절률 프로파일을 성공적으로 이뤄질 수 있음이 입증되었다. 본 연구를 통하여 회절위상현미경 특유의 측정 안정성과 편의성을 가진 광섬유 굴절률 프로파일 측정장치를 개발하였고 광섬유 및 도파로의 굴절률 분포를 비파괴적으로 분석할 수 있어 광섬유 및 광섬유소자 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.468-470
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• 2005

본 연구에서는 NSOM(Near-field Scanning Optical Microscope)에서 정밀도의 중요한 요소로 작용하는 100 ~ 200nm Scale의 Optical aperture를 제작하기 위해 Optical Fiber를 이용하여 $CO_2$ Laser Heating Pulling Method에 의하여 제작하고자 한다. Heating Pulling Method 에서 Fiber Tip의 정밀도 및 제작 재현성에 영향을 미치는 중요한 기존의 여러 Fiber Tip 구현방법 중 본 연구에서는 Pulse Width[$PW_{(SEC)}$] 와 Pulling Force 두 요소에 있어서 상호관계를 연구하였으며, 연구 결과 두 변수간의 최적화된 파라미터인 PW 0.07 ~ $0.10_{(SEC)}$ 와 Pulling force 0.2 ~ 0.81b의 구간에서 error율이 최소화되는 범위를 찾을 수 있었고, 그 결과 최적의 상태는 $0.08_{(SEC)}$와 0.21b에서 팁들은 첨예화 되었고 95% 이상의 재현성 및 신뢰성을 얻을 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권3호
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• pp.61-65
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• 2012

Air-water flow measurements are of importance for the coastal and ocean engineering fields. Although kinematic investigations of the multi-phase flows have been conducted for long time, velocity measurements still are concerned with many researchers and engineers in coastal and ocean areas. In the present study, an imaging technique using shadowgraphy and fiber optic probe for velocity measurements of air bubbles is introduced. The shadow graphy image technique is modified from the typical image velocimetry methods, and optical fibers are used for the well-known intrusive coupled phase-detection probe system. Since the imaging technique is a non-intrusive optical method from the air, it is usually applied for 2D flows. On the other hand, the double fiber optic probes touch flows regardless of flow patterns. The results of the flow measurements by both methods are compared and discussed. The methods are also applied to the measurements of overtopping flows by a breaking wave over the structure fixed on the free surface.

• 센서학회지
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• 제21권4호
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• pp.287-292
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• 2012

A fiber-optic radiation sensor was fabricated using a sensing probe, a plastic optical fiber, a photomultiplier tube, and a multichannel analyzer for gamma-ray spectroscopy. As an inorganic scintillator of the sensing probe, a LYSO crystal was used. In this study, we obtained the relationship between the photon counts of the fiber-optic radiation sensor and the activity of the radioactive isotope. In addition, the gamma-ray energy spectra were also measured using a fiber-optic radiation sensor to discriminate species of gamma-ray emitters.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.164-165
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• 2000

구멍에 의한 빛의 회절은 광학의 기본적인 문제로서, 최근 근접장 광학(Near-Field Optics)의 발전과 더불어서 파장보다 작은 구멍에서 일어나는 빛의 회절에 대한 관심이 고조되고 있다.$^{(1)(2)(3)}$ 본 연구에서는 그동안 주로 이론적으로 다루어지고 있던 파장보다 작은 금속 구멍을 통한 빛의 회절에 대해 실험결과들을 보고한다. 회절된 빛의 먼장(Far-field)과, 근접장(Near-field)을 모두 측정하기 위해서 고체각 주사기(Solid angle scanner)와 근접장 주사 광학 현미경(Near-field Scanning Optical Microscopy)이 사용되었다. 고체각 주사기(Solid angle scanner)를 사용하여 반구면 위에서의 빛의 이차원 세기 분포가 다양한 편광 상태에 따라서 측정되었고$^{(4)}$ 근접장 탐침(NSOM probe)으로 작은 금속 구멍주변을 주사함으로서 근접장이 측정되었다. 작은 구멍은 최근에 개발된 고출력 근접장 광섬유 탐침(High-power near-field fiber probe)구조를 이용하여 제작되었다.$^{(5)}$

• 센서학회지
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• 제12권5호
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• pp.225-230
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• 2003

최근 최소 침습적 수술(minimal invasive surgery)방법에 대한 관심이 높아지면서 인체 내부의 악성 종양을 치료하는 방법 중의 하나로 레이저를 이용한 온열 치료법(laserthermia)이 사용되고 있다. 인체 심부의 암세포에 대한 레이저 열 치료는 레이저를 조직에 흡수시키면서 발생되는 열을 이용하여 암세포를 제거하는 방법이다. 본 시스템은 레이저 전달용 광섬유, 영상 획득용 내시경, 온도 측정 센서 등으로 구성된다. 온열 요법은 치료할 암세포를 적절한 온도($42{\sim}43^{\circ}C$)로 유지시켜주면서 정상 세포는 레이저의 조사에 의한 열 발생을 최소화시키는 것이 중요한데 이러한 온도 유지를 위해서는 신속 정착한 온도 측정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 새로운 형태의 LC(liquid crystal)-광섬유 온도 측정 센서를 개발하기 위해 온도 변화에 따른 LC물질의 색 변화 정도를 수광-발광 광섬유로서 측정하였고 측정된 수광량과 온도 변화 사이의 관계식을 도출하였다. 그리고 광섬유와 LC물질간의 복잡한 거리 문제를 해결하고, 보다 향상된 실험 결과를 얻기 위해 Y-coupler를 제작하여 LC물질의 반사 광량과 온도 사이의 관계도 알아보았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1689-1696
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• 2020

In this study, we developed a fiber-optic humidity sensor (FOHS) system for the monitoring and detection of coolant leakage in nuclear power plants. The FOHS system includes an FOHS, a spectrometer, a halogen white-light source, and a Y-coupler. The FOHS is composed of a humidity-sensing material, a metal tube, a multi-mode plastic optical fiber, and a subminiature version A (SMA) fiber-optic connector. The humidity-sensing material is synthesized from a mixture of polyvinylidene fluoride (PVDF) in dimethyl sulfoxide (DMSO) and hydroxyethyl cellulose (HEC) in distilled water. We measured the optical intensity of the light signals reflected from the FOHS placed inside the humidity chamber with relative humidity (RH) variation from 40 to 95%. We found that the optical intensity of the sensing probe increased linearly with the RH. The reversibility and reproducibility of the FOHS were also evaluated.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.223-230
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• 2006

직접 광주파수 변조된 레이저 다이오드를 광원으로 이용하여 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식으로 분포형 광섬유 센서를 구성하여 실험하였다. 광주파수가 정현파로 변조된 펌프와 프로브 빛이 광섬유 내로 서로 반대 방향으로 진행하며 중첩되도록 함으로써 광섬유 내 특정 지점에서만 유도 브릴루앙 산란이 발생하도록 하였으며, 변조 주파수를 변화시켜 브릴루앙 이득 피크의 위치를 조절할 수 있었다. 브릴루앙 천이 주파수가 서로 다른 광섬유를 접속한 경우와 광섬유 길이를 따라 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 각각 브릴루앙 천이 주파수의 분포를 측정하였다. 브릴루앙 천이 주파수의 온도 변화율은 $1.33MHz/^{\circ}C$로 측정되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.459-464
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• 2013

Structures can be evaluated their health status by allowable loading criteria. These criteria can be determined by the maximum strain. Therefore, in order to detect this maximum strain of structures, fiber optic Bragg grating(FBG) sensor probes are newly designed and fabricated to perform the memorizing detection even if the sensor system is on-and-off. The probe is constructed with an FBG optical fiber embedded in silver epoxy. When the load is applied and removed on the structure, the residual strain remains in the silver epoxy to memorize the maximum strain effect. In this study, a commercial Al-foil bonded FBG sensor probe was tested to investigate the detection feasibility at first. FBG sensor probes with silver epoxy were fabricated as three different sizes. The detection feasibility of maximum strain was studied by doing the tensile tests of CFRP specimens bonded with these FBG sensor probes. It was investigated the sensitivity coefficient defined as the maximum strain divided by the residual strain. The highest sensitivity was 0.078 of the thin probe having the thickness of 2 mm.