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변형률과 온도를 동시 측정하기 위한 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서 및 그 센싱 방법(Fiber Optic Raman OTDR with Fiber Bragg Gratings for Simultaneous Measurement of Temperature and Strain and Method for Sensing thereof)

  • 기술번호 : KST2016005774
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 광섬유 브래그 격자와 라만 광섬유 시간영역반사계 센서를 통합 구현함으로써 하나의 광섬유 라인을 이용하여 변형률과 온도를 동시 측정할 수 있는 센서 시스템 및 그 센싱 방법에 관한 것이다. 빛을 발생시키는 광원; 및 피측정물에 배치되고, 내부로 상기 빛이 진행하는 광섬유;가 구비된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서에 있어서, 본 발명의 일례와 관련된 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서는, 상기 피측정물과 관련된 변형률 및 온도를 측정하기 위한 제어기; 상기 광섬유에 배치되고, 상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 브래그 파장(Bragg Wavelength)의 빛을 반사시키는 광섬유 브래그 격자; 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛을 이용하여 제 1 데이터를 생성하고, 상기 제 1 데이터를 상기 제어기로 전달하는 광학 스펙트럼 분석기; 및 상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 상기 광섬유 내부에서 산란되는 라만 산란광을 이용하여 제 2 데이터를 생성하고, 상기 제 2 데이터를 상기 제어기로 전달하는 광수신기;를 포함하되, 상기 피측정물의 변형에 따라 상기 브래그 파장이 변화되어 상기 광섬유 브래그 격자로부터 반사되는 빛의 파장이 이동되고, 상기 광학 스펙트럼 분석기는 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛의 파장 이동량을 감지하여 상기 제 1 데이터를 생성하며, 상기 제어기는 상기 제 1 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 변형률을 측정하고, 상기 제 2 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 온도를 측정할 수 있다.
Int. CL G01D 21/02 (2014.09.13) G01B 11/16 (2016.03.25) G01K 11/32 (2016.03.25)
CPC G01D 21/02(2013.01) G01D 21/02(2013.01) G01D 21/02(2013.01) G01D 21/02(2013.01)
출원번호/일자 1020140084592 (2014.07.07)
출원인 한국표준과학연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0005847 (2016.01.18) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.07.07)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 권일범 대한민국 대전광역시 유성구
2 변종현 대한민국 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 아이퍼스 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로**길*, *층(대치동 삼성빌딩)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.07.07 수리 (Accepted) 1-1-2014-0637416-28
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.04.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.06.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0040566-10
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.09.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0641798-74
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.11.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1118978-49
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2015-1118961-74
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.03.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0235489-48
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.05.30 수리 (Accepted) 1-1-2016-0519018-05
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.06.30 수리 (Accepted) 1-1-2016-0632471-37
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.07.27 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0731603-12
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.07.27 수리 (Accepted) 1-1-2016-0731577-12
12 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2016.12.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0902751-74
13 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Extension of Legal Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)		 2017.01.12 수리 (Accepted) 7-1-2017-0001451-21
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266645-00
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266640-72
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266627-88
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번호 청구항
1 1
빛을 발생시키는 광원; 및 피측정물에 배치되고, 내부로 상기 빛이 진행하는 광섬유;가 구비된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서에 있어서,상기 피측정물과 관련된 변형률 및 온도를 측정하기 위한 제어기;상기 광섬유에 배치되고, 상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 브래그 파장(Bragg Wavelength)의 빛을 반사시키는 광섬유 브래그 격자;상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛을 이용하여 제 1 데이터를 생성하고, 상기 제 1 데이터를 상기 제어기로 전달하는 광학 스펙트럼 분석기; 및상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 상기 광섬유 내부에서 산란되는 라만 산란광을 이용하여 제 2 데이터를 생성하고, 상기 제 2 데이터를 상기 제어기로 전달하는 광수신기;를 포함하되,상기 피측정물의 변형에 따라 상기 브래그 파장이 변화되어 상기 광섬유 브래그 격자로부터 반사되는 빛의 파장이 이동되고, 상기 광학 스펙트럼 분석기는 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛의 파장 이동량을 감지하여 상기 제 1 데이터를 생성하며,상기 제어기는 상기 제 1 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 변형률을 측정하고, 상기 제 2 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
2 2
제 1항에 있어서,상기 광원에서 발생된 빛을 증폭하여 상기 광섬유 내부로 조사하는 광섬유 증폭기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
3 3
제 2항에 있어서,상기 광원에서 발생된 빛은 펄스를 포함하고,상기 광섬유 증폭기에 의하여 증폭된 빛은 증폭된 펄스 및 기저광을 포함하며,상기 증폭된 펄스는 제 1 대역을 갖고, 상기 기저광은 상기 제 1 대역을 포함하는 제 2 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
4 4
제 3항에 있어서,상기 광섬유 브래그 격자의 상기 브래그 파장은,상기 제 1 대역을 제외한 상기 제 2 대역 내의 파장을 이용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
5 5
제 3항에 있어서,상기 광수신기는,상기 증폭된 빛 중 상기 제 1 대역을 이용하여 상기 라만 산란광을 감지하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
6 6
제 1항에 있어서,상기 광수신기는,빛의 세기를 디지털 데이터로 변환하는 고속 A/D 컨버터;를 더 포함하되,상기 광수신기는 상기 라만 산란광의 세기를 감지하고,상기 고속 A/D 컨버터는 감지된 상기 라만 산란광의 세기를 상기 제 2 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
7 7
제 6항에 있어서,상기 제어기는 상기 제 2 데이터를 기 설정된 수치 이상 수집하고, 수집된 상기 제 2 데이터의 라만 산란광의 세기를 평균화하여 상기 피측정물의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
8 8
제 1항에 있어서,상기 광섬유에 설치되고, 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛 및 상기 라만 산란광을 포함하는 제 1 광신호를 수신하는 광섬유 순환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
9 9
제 8항에 있어서,상기 광섬유 순환기로부터 상기 제 1 광신호를 전달받고, 상기 제 1 광신호 중 일부 대역인 제 2 광신호를 상기 광학 스펙트럼 분석기로 전달하며, 상기 제 1 광신호 중 일부 대역인 제 3 광신호를 상기 광수신기로 전달하는 라만 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
10 10
제 9항에 있어서,상기 제 2 광신호의 대역과 상기 제 3 광신호의 대역은 상이한 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
11 11
제 1항에 있어서,상기 라만 산란광은 상기 광섬유의 복수의 지점에서 각각 산란된 빛을 포함하고,상기 제어기는 상기 광섬유의 복수의 지점에 대응하는 상기 피측정물의 복수의 위치에서의 온도를 측정하여 상기 피측정물의 위치에 따른 분포 온도를 계측하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
12 12
제 1항에 있어서,상기 광섬유 브래그 격자는 상기 광섬유의 제 1 지점에 배치되고,상기 제어기에 의하여 측정된 변형률은 상기 광섬유의 상기 제 1 지점에 대응하는 상기 피측정물의 제 1 위치에서의 변형률인 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서
13 13
광섬유 내부를 진행하는 빛 중 상기 광섬유 내부에서 산란되는 라만 산란광을 이용하여 피측정물의 온도를 측정하는 라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법에 있어서,광원에서 상기 빛을 발생시키는 제 1 단계;상기 빛이 상기 피측정물에 배치된 상기 광섬유 내부로 진행하는 제 2 단계;상기 광섬유에 배치된 광섬유 브래그 격자에 의하여 상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 브래그 파장(Bragg Wavelength)의 빛이 반사되는 제 3 단계;광학 스펙트럼 분석기가 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛을 이용하여 제 1 데이터를 생성하는 제 4 단계;상기 광학 스펙트럼 분석기가 상기 제 1 데이터를 제어기로 전달하는 제 5 단계; 및상기 제어기가 상기 제 1 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 변형률을 측정하는 제 6 단계;를 포함하되,상기 피측정물의 변형에 따라 상기 브래그 파장이 변화되어 상기 광섬유 브래그 격자로부터 반사되는 빛의 파장이 이동되고, 상기 제 4 단계에서 상기 광학 스펙트럼 분석기는 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛의 파장 이동량을 감지하여 상기 제 1 데이터를 생성하며,광수신기는 상기 라만 산란광을 이용하여 제 2 데이터를 생성하고, 상기 제 2 데이터를 상기 제어기로 전달하며,상기 제어기는 상기 제 2 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법
14 14
제 13항에 있어서,상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계 사이에는, 상기 광섬유 증폭기가 상기 광원에서 발생된 빛을 증폭하여 상기 광섬유 내부로 조사하는 제 1-2 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법
15 15
제 14항에 있어서,상기 제 1 단계의 상기 광원에서 발생된 빛은 펄스를 포함하고,상기 제 1-2 단계의 상기 광섬유 증폭기에 의하여 증폭된 빛은 증폭된 펄스 및 기저광을 포함하며,상기 증폭된 펄스는 제 1 대역을 갖고, 상기 기저광은 상기 제 1 대역을 포함하는 제 2 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자가 통합된 라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법
16 16
라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,광섬유 내부를 진행하는 빛 중 상기 광섬유 내부에서 산란되는 라만 산란광을 이용하여 피측정물의 온도를 측정하는 상기 라만 광섬유 시간영역반사계 센서의 센싱 방법은,광원에서 상기 빛을 발생시키는 제 1 단계;상기 빛이 상기 피측정물에 배치된 상기 광섬유 내부로 진행하는 제 2 단계;상기 광섬유에 배치된 광섬유 브래그 격자에 의하여 상기 광섬유 내부를 진행하는 빛 중 브래그 파장(Bragg Wavelength)의 빛이 반사되는 제 3 단계;광학 스펙트럼 분석기가 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛을 이용하여 제 1 데이터를 생성하는 제 4 단계;상기 광학 스펙트럼 분석기가 상기 제 1 데이터를 제어기로 전달하는 제 5 단계; 및상기 제어기가 상기 제 1 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 변형률을 측정하는 제 6 단계;를 포함하되,상기 피측정물의 변형에 따라 상기 브래그 파장이 변화되어 상기 광섬유 브래그 격자로부터 반사되는 빛의 파장이 이동되고, 상기 제 4 단계에서 상기 광학 스펙트럼 분석기는 상기 광섬유 브래그 격자에서 반사되는 빛의 파장 이동량을 감지하여 상기 제 1 데이터를 생성하며,광수신기는 상기 라만 산란광을 이용하여 제 2 데이터를 생성하고, 상기 제 2 데이터를 상기 제어기로 전달하며,상기 제어기는 상기 제 2 데이터에 기반하여 상기 피측정물의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 기록매체
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.