1 |
1
광섬유 센서 시스템의 센서에서 발생된 광신호를 측정 및 분석하기 위한 측정부를 구성하는 광특성 측정 장치로서, 상기 센서에서 전달되는 신호광을 두개의 광경로로 분배하는 제1 광커플러;상기 신호광이 이동하는 일측 광경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber); 및상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기 및 상기 제1 광커플러에 의하여 다른 일측 광경로로 전달되는 기준광의 광세기를 검출하는 감지부;를 포함하고,상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수 특성이 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 감지부를 통하여 검출된 신호광과 기준광의 광세기를 비교하여 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광특성 측정 장치
|
2 |
2
광섬유 센서 시스템의 센서에서 발생된 광신호를 측정 및 분석하기 위한 측정부를 구성하는 광특성 측정 장치로서, 상기 센서에서 전달되는 신호광을 두개의 광경로로 분배하는 제1 광커플러;상기 신호광이 이동하는 각 광경로에 마련된 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber); 및상기 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유를 통과한 기준광 및 신호광의 광세기를 검출하는 제1 및 제2 감지부;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수 특성이 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 제1 인테러게이션과 제2 인테러게이션 광섬유의 광흡수 기울기는 서로 반대인 광섬유로 구성되며, 상기 제1 및 제2 감지부를 통하여 검출된 기준광 및 신호광의 광세기를 비교하여 센싱부에 인가된 물리량의 민감도를 도출하는 광특성 측정 장치
|
3 |
3
삭제
|
4 |
4
삭제
|
5 |
5
제 1항에 있어서, 상기 소정의 파장구간에서 선형적인 광흡수 특성을 갖는 물질은 희토류 원소, 전이금속 원소 및 나노입자로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 광특성 측정 장치
|
6 |
6
제 1항에 있어서, 상기 인테러게이션 광섬유는 각각 소정의 파장구간에서 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가된 두 종 이상의 광섬유를 직렬로 연결하여 인테러게이션 광섬유의 광흡수 분포, 광흡수 세기, 및 광흡수 기울기를 변경하는 것을 특징으로 하는 광특성 측정 장치
|
7 |
7
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;인가된 물리량에 의해 광특성이 변하는 센서에 의해 상기 입력광을 받아 신호광을 발생시키는 센싱부; 상기 센싱부로부터 전달된 신호광을 통해 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 측정부; 및상기 광원부에서 나오는 입력광을 센싱부로 전달하고, 상기 센싱부에서 발생된 신호광을 측정부로 분배하기 위한 제2 광커플러를 포함하고, 상기 측정부는상기 신호광을 두개의 광경로로 분배하는 제1 광커플러와,상기 신호광이 이동하는 일측 광경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber)와,상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기를 검출하는 제1 감지부 및 상기 제1 광커플러에 의하여 다른 일측 광경로로 전달되는 기준광의 광세기를 검출하는 제2 감지부를 포함하고,상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수가 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 제1 및 제2 감지부를 통하여 검출된 신호광과 기준광의 광세기를 비교하여 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
8 |
8
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;인가된 물리량에 의해 광특성이 변하는 센서에 의해 상기 입력광을 받아 신호광을 발생시키는 센싱부;상기 센싱부로부터 전달된 신호광을 통해 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 측정부; 및상기 광원부에서 나오는 입력광을 센싱부로 전달하고, 상기 센싱부에서 발생된 신호광을 측정부로 분배하기 위한 제2 광커플러를 포함하고, 상기 측정부는상기 센서에서 전달되는 신호광을 두개의 광경로로 분배하는 제1 광커플러;상기 신호광이 이동하는 각 광경로에 마련된 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber); 및상기 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유를 통과한 기준광 및 신호광의 광세기를 검출하는 제1 및 제2 감지부;를 포함하고,상기 제1 및 제2 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수 특성이 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며,상기 제1 인테러게이션과 제2 인테러게이션 광섬유의 광흡수 기울기는 서로 반대인 광섬유로 구성되며, 상기 제1 및 제2 감지부를 통하여 검출된 기준광 및 신호광의 광세기를 비교하여 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
9 |
9
삭제
|
10 |
10
삭제
|
11 |
11
제 7항에 있어서, 상기 소정의 파장구간에서 선형적인 광흡수 특성을 갖는 물질은 희토류 원소, 전이금속 원소 및 나노입자로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
12 |
12
제 11항에 있어서, 상기 희토류 원소 및 전이금속 원소는 Tm, Er, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Yb, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, W, Tl, Pb, Bi 에서 선택되고, 상기 나노입자는 Ag, Au, Cu, Si, Ge, Ti, Sn, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
13 |
13
제 11항에 있어서,상기 희토류 원소, 전이금속 원소 및 나노입자를 인테러게이션 광섬유에 첨가하여 선형적인 광흡수 특성을 갖는 전체 또는 일부 파장구간을 이용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
14 |
14
제 7항 또는 제8항에 있어서,상기 광섬유 생산 공정은 MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition Process), VAD (Vapor Axial Deposition), OVD (Outside Vapor Deposition), PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition), FCVD (Furnace Chemical Vapor Deposition), 솔젤법(Solgel method), 용융법 (Glass melting method), 이중도가니법 (double crucible method), 용액첨가법(Solution doping method), 에어로졸법(Aerosol method) 을 사용하여 상기 인테러게이션 광섬유가 제조되는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
15 |
15
제 7항 또는 제8항에 있어서,상기 광원부는 레이저 다이오드(Laser Diode), 슈퍼루미네슨트 다이오드(Super Luminescent Diode), Light emitting diode (LED), Semiconductor optical amplifier (SOA) 기반 광원, Tunable laser source, Sweeping source, Broad band source, White light source, Solid state laser, Gas laser, Dye laser 에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
16 |
16
제 7항 또는 제8항에 있어서, 상기 센싱부에 구비되는 센서는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg grating), 장주기 광섬유 격자(Long period fiber grating), 페브리-페로(Fabry-Perot)필터, 브릴루앙 산란(Brilliouin scattering), 라만 산란(Raman scattering), 미산란(Mie scattering) 그리고 광매개발생(Optical parametric generation), 합주파수발생(Sum frequency generation, SHG, THG), 차주파수발생(Difference frequency generation), 사광파혼합(Four wave mixing, FWM) 와 같은 비선형 과정을 기반으로 한 센서인 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 시스템
|
17 |
17
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 측정부는 상기 제1 광커플러에 의해 분배되는 기준광의 신호를 감지하는 제1 감지부와, 상기 제1 광커플러에 의해 분배되는 신호광을 감지하는 제2 감지부로 구성되는 광섬유 센서 시스템
|
18 |
18
제 7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 감지부와 연결되는 분석부를 더 포함하며, 상기 분석부는 상기 제1 감지부에서 도출된 기준광과 상기 제2 감지부에서 도출된 신호광의 광세기를 비교하고, 기준광과 신호광의 광세기 비를 1차 함수로 분석하여 변화된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
19 |
19
제 7항 또는 제 8항에 있어서,상기 광원부와 상기 제2 광커플러 사이에는 진행하는 광이 역방향으로 반사되는 것을 방지하기 위한 광 아이솔레이터가 구비되는 광섬유 센서 시스템
|
20 |
20
제 7항 또는 제 8항에 있어서,상기 센싱부 및 상기 측정부는 복수 개로 구성되며 상기 제2 광커플러와 상기 제1 광커플러 사이에 파장분할소자가 구비되고, 상기 복수 개의 센싱부에서 전달된 신호광은 파장에 따라 나누어진 후에 복수 개의 측정부로 전달되는 광섬유 센서 시스템
|
21 |
21
제 7항에 있어서,상기 제1 광커플러와 상기 감지부 사이에는 광스위치가 구비되며, 상기 기준광과 상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기는 한 개의 감지부로 측정되는 광섬유 센서 시스템
|
22 |
22
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;인가된 물리량에 의해 광특성이 변하며 신호광을 발생시키는 센싱부; 및상기 센싱부로부터 전달된 신호광을 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 측정부; 를 포함하고, 상기 측정부는상기 광원부에서 전달된 입력광의 일부를 기준광으로 설정하여 이를 전달하는 광커플러와,상기 신호광이 이동하는 경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber)와,상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기 및 상기 기준광의 세기를 검출하는 감지부를 포함하고,상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수가 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며,상기 감지부를 통하여 검출된 광세기를 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
23 |
23
제 22항에 있어서, 상기 광커플러와 상기 기준광의 광세기를 측정하는 감지부 사이에는, 상기 기준광의 세기를 감쇄시키기 위한 광 감쇄기가 더 구비되는 광섬유 센서 시스템
|
24 |
24
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;인가된 물리량에 의해 광특성이 변하며 서로 다른 파장에서 동작하는 복수개의 광소자에 의해 상기 입력광을 받아 신호광을 발생시키는 센싱부; 상기 센싱부로부터 전달된 신호광을 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 복수개의 측정부; 및상기 광원부에서 나오는 입력광을 센싱부로 전달하고 상기 센싱부에서 발생한 신호광을 측정부로 분배하기 위한 복수개의 제2 광커플러를 포함하고, 상기 측정부는상기 신호광을 분배하는 복수개의 제1 광커플러와,상기 신호광이 이동하는 경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber)와,상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기를 검출하는 복수개의 감지부를 포함하고, 상기 센싱부로부터 발생된 각각의 신호광은 파장에 따라 어느 하나의 제2 광커플러에 의하여 측정부로 이동하며,상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수가 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 감지부를 통하여 검출된 광세기를 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
25 |
25
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;인가된 물리량에 의해 광특성이 변하며 서로 다른 길이의 광경로를 갖는 복수개의 센서에 의해 상기 입력광을 받아 신호광을 발생시키는 센싱부; 및상기 센싱부로부터 전달된 신호광을 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 측정부; 및 상기 광원부에서 나오는 입력광을 센싱부로 전달하고 상기 센싱부에서 발생한 신호광을 측정부로 분배하기 위한 제2 광커플러를 포함하고,상기 측정부는상기 신호광을 분배하는 제1 광커플러와,상기 신호광이 이동하는 경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber)와,상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기를 검출하는 감지부를 포함하고,상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수가 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 감지부를 통하여 검출된 광세기를 통해 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
26 |
26
소정 파장의 입력광을 출사시키는 광원부;상기 광원부에서 자유공간을 사이에 두고 떨어져 있는 센싱부로 입력광을 전달하고 센싱부에서 발생한 신호광을 다시 수광하는 송수신부 광소자;상기 송수신부 광소자로부터 전달된 신호광을 통해 센싱부의 특성 변화를 도출하는 측정부; 및상기 광원부에서 나오는 입력광을 송수신부 광소자로 전달하고, 상기 센싱부에서 발생하고 상기 송수신부 광소자를 통하여 전달된 신호광을 측정부로 분배하기 위한 제2 광커플러를 포함하고, 상기 측정부는상기 신호광을 두개의 광경로로 분배하는 제1 광커플러와,상기 신호광이 이동하는 일측 광경로에 마련된 인테러게이션 광섬유(Interrogation fiber)와,상기 인테러게이션 광섬유를 통과한 신호광의 광세기 및 상기 제1 광커플러에 의하여 다른 일측 광경로로 전달되는 기준광의 광세기를 검출하는 감지부를 포함하고, 상기 인테러게이션 광섬유는 소정의 파장 영역에서 광흡수가 선형적으로 나타나며, 광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되며, 상기 감지부를 통하여 검출된 신호광과 기준광의 광세기를 비교하여 상기 센싱부의 특성 변화를 도출하는 광섬유 센서 시스템
|
27 |
27
소정의 파장을 갖는 입력광을 광원부에서 센싱부로 출사하는 단계;상기 센싱부에서 상기 입력광을 받아 신호광이 발생되고, 외부에서 인가된 물리량에 의해 신호광의 중심파장이 변하는 단계;상기 신호광은 측정부에 구비된 인테러게이션 광섬유를 통과하면서, 상기 인테러게이션 광섬유의 광흡수율에 따라 광세기가 변화하는 단계; 및상기 광세기에 따라 상기 신호광의 파장을 도출하는 단계;를 포함하고,광섬유 생산 공정에서 소정의 광흡수 특성을 갖는 물질이 첨가되고 상기 인테러게이션 광섬유의 길이 또는 첨가물질의 종류, 농도를 조절하여 광흡수 세기 및 기울기를 광섬유 센서 시스템의 특성에 부합하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 광특성 측정 방법
|
28 |
28
삭제
|
29 |
29
제 27항에 있어서, 상기 광세기에 따라 상기 신호광의 파장을 도출하는 단계를 수행한 후에, 상기 센싱부에 인가된 물리량을 도출하는 단계를 더 포함하는 광특성 측정 방법
|