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물리적 변화량을 측정하기 위한 광섬유 센서 시스템에 있어서,
입사된 광원을 분배 결합하기 위한 제1 광섬유 커플러 및 제2 광섬유 커플러 사이로 상기 광원의 편광을 제어하기 위한 편광 제어부가 장착된 제1 암과, 상기 제1 광섬유 커플러 및 제2 광섬유 커플러 사이로 외부 신호에 근거하여 위상 변조를 수행하는 위상 변조부가 장착된 제2 암으로 이루어진 마하젠더 간섭계;
일측 단으로 상기 제2 광섬유 커플러와 연장되고, 타측 단으로 물리적 변화에 따른 위상변조를 검출하기 위한 센서 암 및 기준 암들이 접속된 제3 광섬유 커플러를 포함하여, 상기 제3 광섬유 커플러 및 제2 광섬유 커플러 사이로 섬유 결합기를 구비한 마이켈슨 간섭계;
상기 섬유 결합기의 프레즈넬 반사를 유도하여 상기 마하젠더 간섭계 및 마이켈슨 간섭계로부터 간섭신호를 추출하기 위해 상기 제1 광섬유 커플러에 접속되는 제1 광검출기 및 상기 제3 광섬유 커플러에 접속되는 제2 광검출기로 이루어진 광검출부; 및
상기 제1 광검출기에서 검출된 신호에 대한 영점 주기에 기초하여 기준 트리거 신호를 생성하고, 상기 기준 트리거 신호를 상기 제2 광검출기의 데이터 취득 트리거로 이용하여 두 신호에 대한 위상 변화로부터 물리적 변화량을 추출하기 위한 연산부로 이루어진 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 섬유 결합기 및 제3 광섬유 커플러 사이로 상기 광원에 대한 출력 신호를 일 방향으로만 전송하기 위한 단향관(Isolator)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 제1 광검출기 및 제2 광검출기에는 각각의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거하기 위한 각각의 로우패스 필터가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광섬유 센서 시스템으로 적용되는 광원은 분산귀환형DFB(Distributed Feedback) 레이져 다이오드를 이용한 광원이 사용되는 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 마이켈슨 간섭계의 센서 암은 물리적 변화에 따른 위상 변조를 수행하는 압전소자가 장착되는 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 6 항에 있어서,
상기 압전소자는 원통형 압전소자인 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 위상 변조부는 상기 제2 암의 광경로의 길이를 임의적으로 조정하기 위한 장치인 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 8 항에 있어서,
상기 위상 변조부는 전기적 신호의 세기에 따라 팽창 또는 수축이 가능한 압전소자인 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항, 제 8 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위상 변조부로 인가되는 외부 신호는 상기 제2 광검출기에서 검출된 신호를 기준으로 2π 이상의 변조 주기를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 10 항에 있어서,
상기 외부 신호는 왜곡된 램프신호, 정현파 신호, 구형파 신호, 삼각파 신호 중 어느 하나의 신호인 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 섬유 결합기는 각각으로 크래딩측과 코어층으로 이루어진 제1 광섬유 및 제2 광섬유 사이로 전반사(Frustrated total internal reflection)를 유도하기 위한 간극(d)을 갖는 것을 특징으로 하는 더블 패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 센서 시스템
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