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미리 설정된 주파수로 변조된 세기를 갖는 제1 광을 출력하는 제1 광원; 상기 제1 광을 이용하여 브릴루앙 프로브 광 및 브릴루앙 펌프 광을 생성하고 시험 광섬유의 일 단 및 타 단에 각각 인가하는 광변조부; 상기 제1 광과 상이한 주파수의 제2 광을 상기 브릴루앙 펌프 광의 반대 진행 방향으로 상기 시험 광섬유의 일 단에 인가하는 제2 광원; 및 상기 시험 광섬유에서 브릴루앙 펌프 광과 브릴루앙 프로브 광이 상호작용하여 생성된 브릴루앙 산란광을 검출하는 광검출부를 포함하는 브릴루앙 분포형 광섬유 센싱 센서
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제1항에 있어서, 상기 브릴루앙 프로브 광을 상기 시험 광섬유의 일 단에 인가하고 상기 브릴루앙 펌프 광을 상기 시험 광섬유의 타 단에 인가하기 위해, 상기 제1 광원으로부터의 광을 분기하는 광분배기; 및상기 광분배기와 상기 시험 광섬유의 일 단 사이에 광학적으로 연결되며, 오프셋 주파수로 천이된 상기 브릴루앙 프로브 광을 생성하기 위해 상기 분기된 광의 주파수를 조절하는 광변조기;를 포함하며, 상기 브릴루앙 산란광은 상기 브릴루앙 펌프 광과의 상호작용에 의한 브릴루앙 프로브 광의 증폭에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 제2 광원은, 상기 브릴루앙 펌프 광과 상호작용하여 상기 브릴루앙 펌프 광을 분포적으로 증폭하기 위한 주파수를 갖는 제2 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 센서
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제3항에 있어서, 상기 제2 광원은, 라만 산란을 유도하기 위해 상기 제1 광의 주파수 보다 높은 주파수를 갖는 제2 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 제2 광원은,일정한 세기를 갖는 상기 제2 광을 상기 시험 광섬유의 일 단에 인가하는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 제2 광원은,시간에 대해 변하도록 변조된 세기를 갖는 제2 광을 상기 시험 광섬유의 일 단에 인가하며, 상기 제2 광은 상기 브릴루앙 펌프 광의 상기 시험 광섬유 상의 손실에 기초하여 변조되는 것을 특징으로 하는 센서
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제6항에 있어서, 상기 제2 광원의 시간에 대해 변조된 제2 광의 세기는 상기 시험 광섬유의 길이, 상기 제2 광의 파워의 최소 변조 값, 광섬유를 지나는 빛의 속도에 기초한 것을 특징으로 하는 센서
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제6항에 있어서, 상기 제2 광의 변조는 상기 제2 광이 상기 시험 광섬유를 지나는데 걸리는 시간 동안 수행되고, 상기 제2 광의 변조 주기는 상기 제2 광이 상기 시험 광섬유를 왕복하는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 센서
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제8항에 있어서, 상기 제2 광의 변조 주기의 시작 시점은 상기 브릴루앙 펌프 광이 상기 시험 광섬유에 인가하는 시점 보다 상기 광이 상기 시험 광섬유를 지나는데 걸리는 시간만큼 빠른 것을 특징으로 하는 센서
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제6항에 있어서, 파형에 대응한 함수 신호를 상기 제2 광원에 입력하는 제2 파형 발생기를 더 포함하고, 상기 제2 파형 발생기는 지수 인자(exponential factor), 및 가해지는 전압 및 오프셋 전압으로 상기 함수 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 센서
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제10항에 있어서, 상기 제2 광원은 레이저 다이오드(LD) 및 LD 드라이버를 포함하고, 상기 제2 파형 발생기가 상기 LD 드라이버에 가하는 함수 신호는 상기 LD 드라이버의 전달함수 및 상기 LD의 전류-파워 관계 중 적어도 하나에 기초하여 발생하는 것을 특징으로 하는 센서
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제11항에 있어서, 상기 LD 드라이버에서 출력되어 LD로 입력되는 전류의 형태는 다음의 수학식으로 표현되고, [수학식]Iout= (PR,mod-/ 광전효율) + Ith여기서, PR- 은 거리 z에 대해 브릴루앙 펌프 광과 반대 방향으로 진행하는 제2 광의 파워를 나타내고, 상기 Ith는 상기 레이저 다이오드의 임계 전류를 나타내는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 광검출부는, 상기 제1 광원의 주파수에 대응한 상기 브릴루앙 산란광은 통과하고 다른 주파수의 광은 차단하는 필터; 및 상기 필터를 통과한 브릴루앙 산란광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광전변환기;를 더 포함하는 센서
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제13항에 있어서, 상기 전기 신호를 이용하여 상기 시험 광섬유의 물리적 특성 변화를 측정하는 신호 처리부를 더 포함하는 센서
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제14항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 오프셋 주파수의 변경에 따른 하나 이상의 상관점 각각에서 나타난 브릴루앙 이득 정보를 획득하고, 상기 브릴루앙 이득 정보는 상기 시험 광섬유 중 적어도 일부 광섬유 상에 위치한 상기 하나 이상의 상관점에서의 브릴루앙 이득 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 광변조부에서 생성된 브릴루앙 프로브 광 및 상기 제2 광원의 제2 광을 입력 받아 상기 시험 광섬유의 일 단으로 인가하는 WDM(Wavelength Division Multiplexer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서
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