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전선에 흐르는 전류의 크기를 측정하기 위한 광섬유 전류 센서에 있어서:생성된 광을 반송 주파수로 변조하여 입력광으로 제공하는 광생성부; 상기 입력광을 서로 반대 방향으로 회전하는 제 1 원 편광빔 및 제 2 원 편광빔으로 변환하는 편광빔 처리부;상기 편광빔 처리부로부터 입사되는 상기 제 1 원 편광빔 및 상기 제 2 원 편광빔이 왕복하여 진행하며, 상기 전류에 의한 페러데이 효과에 따라 상기 제 1 원 편광빔 및 상기 제 2 원 편광빔 간의 위상차를 제공하는 센싱 광섬유; 상기 편광빔 처리부에 광학적으로 연결되며, 상기 센싱 광섬유의 종단에서 반사되는 상기 제 1 원 편광빔 및 상기 제 2 원 편광빔이 편광빔 처리부에 의하여 평행한 편광면을 가지는 직선 편광빔들로 필터링되면, 필터링된 상기 직선 편광빔들의 간섭 광신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 광검출기; 그리고상기 전기적 신호를 참조하여 상기 전선에 흐르는 전류의 크기를 계산하는 신호 처리부를 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 1 항에 있어서,상기 광생성부는 광을 생성하는 광원; 및상기 생성된 광을 반송 주파수(fc)를 갖는 상기 입력광으로 변조하기 위한 변조 신호를 제공하는 변조부를 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 2 항에 있어서,상기 광생성부는 상기 입력광을 상기 편광빔 처리부로 제공하기 위한 광아이솔레이터를 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 1 항에 있어서,상기 편광빔 처리부는,상기 입력광을 직선 편광빔으로 변환하기 위한 편광자;상기 직선 편광빔을 제 1 광로 및 제 2 광로로 분기하는 제 1 광커플러;상기 제 1 광로 상에 위치하며, 상기 직선 편광빔의 편광면을 90°회전시키는 반파장판;상기 제 2 광로 상에 위치하며, 상기 직선 편광빔을 편광면의 회전없이 지연하는 위상 지연부; 제 1 광로와 상기 제 2 광로를 결합하되, 상기 90°회전된 편광면을 갖는 직선 편광빔과 상기 편광면의 회전없이 지연된 직선 편광빔을 결합하는 제 2 광커플러;상기 제 2 광커플러와 상기 센싱 광섬유 사이에 연결되며, 상기 90°회전된 편광면을 갖는 직선 편광빔과 상기 편광면의 회전없이 지연된 직선 편광빔을 각각 반대방향으로 회전하는 상기 제 1 원 편광빔 및 상기 제 2 원 편광빔으로 필터링하는 사분의 일 파장판을 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 4 항에 있어서,상기 사분의 일 파장판은 센싱 광섬유로부터 반사되어 출력되는 상기 제 1 및 제 2 원 편광빔들을 각각 제 1 및 제 2 직선 편광빔들로 변환하는 광섬유 전류 센서
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제 5 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 직선 편광빔들은 상기 제 2 광커플러, 상기 반파장판, 상기 위상 지연부, 그리고 상기 제 1 광커플러를 진행하면서 각각 직교하는 편광면을 가지는 2쌍의 직선 편광빔들로 필터링되는 광섬유 전류 센서
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제 6 항에 있어서,상기 편광자는 상기 2쌍의 직선 편광빔들 중 평행한 편광면을 가지는 2개의 직선 편광빔을 선택하여 상기 광검출기로 출력하는 광섬유 전류 센서
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제 7 항에 있어서,상기 평행한 편광면을 가지는 2개의 직선 편광빔은 상호 간섭되고 상기 간섭 광신호로 상기 광검출기에 제공되는 광섬유 전류 센서
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제 1 항에 있어서,상기 광생성부와 상기 편광빔 처리부 사이에는 상기 입력광을 상기 편광빔 처리부로 전달하고, 상기 편광빔 처리부로부터 상기 간섭 광신호를 상기 광검출기로 전달하기 위한 제 3 광커플러를 더 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 1 항에 있어서,상기 신호 처리부는,상기 전기적 신호를 상기 반송 주파수와 상기 반송 주파수의 제 2 고조파에 동기시켜 변조시키는 제 1 및 제 2 혼합기;상기 제 1 및 제 2 혼합기의 출력을 각각 필터링하는 제 1 및 제 2 저역 필터;상기 제 1 및 제 2 저역 필터의 출력을 각각 미분하는 제 1 및 제 2 미분기;상기 제 1 및 제 2 미분기 각각의 출력을 상기 제 1 및 제 2 저역 필터 각각의 출력과 교차 곱셈 변조하는 제 3 및 제 4 혼합기;상기 제 3 및 제 4 혼합기의 출력을 차동 증폭하는 차동 증폭기; 그리고상기 차동 증폭기의 출력을 적분하는 적분기를 포함하는 광섬유 전류 센서
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제 1 항에 있어서,상기 신호 처리부는,상기 전기적 신호를 상기 반송 주파수와 상기 반송 주파수의 제 2 고조파에 동기시켜 변조시키는 제 1 및 제 2 혼합기;상기 제 1 및 제 2 혼합기의 출력을 각각 필터링하는 제 1 및 제 2 저역 필터; 그리고상기 제 1 및 제 2 저역 필터의 출력을 나누고 아크 탄젠트(Arc tangent) 값을 계산하여 출력하는 마이크로 프로세서를 포함하는 광섬유 전류 센서
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전선에 흐르는 전류 센싱 방법에 있어서:광원으로터 생성된 광을 반송 주파수로 변조하여 입력광을 생성하는 단계;상기 입력광을 편광면이 직교하는 2개의 직선 편광빔들로 변환하는 단계;상기 2개의 직선 편광빔들을 서로 반대 방향으로 회전하는 2개의 원 편광빔으로 변환하는 단계;상기 2개의 원 편광빔을 상기 전선의 주위에 위치하는 센싱 광섬유에 입사시켜 페러데이 효과에 의하여 발생하는 위상차를 획득하는 단계;상기 위상차를 측정하기 위하여 상기 2개의 원 편광빔을 평행한 편광면을 가지는 2개의 직선 편광빔들로 필터링하는 단계;상기 평행한 편광면을 가지는 2개의 직선 편광빔들의 간섭에 의해서 생성되는 출력광을 전기적인 신호로 검출하는 단계; 그리고상기 전기적인 신호를 처리하여 상기 전선에 흐르는 전류의 크기를 계산하는 단계를 포함하는 전류 센싱 방법
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