KR20110075679A - 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 높은 공간 해상도로 측정 위치를 선택하여, 높은 공간 해상도로 브릴루앙 천이 주파수를 취득하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 광을 제공하는 광원, 광원으로부터의 광을 펌프광과 프로브광으로 분배하는 광분배기, 광분배기로부터의 펌프광 및 프로브광이 같은 축으로서 서로 반대 방향으로 입사되는 측정용 광섬유, 및 측정용 광섬유로부터 브릴루앙 이득 신호를 검출하는 광검출기로 이루어진 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 개시한다.
Description
본 발명은 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법에 관한 것이다.
광섬유는 외부 환경 변화에 대해 고유 특성의 변화가 민감하므로 여러 가지 물리 변수에 대한 센서로서 활용될 수 있다. 한편, 그 특성상 긴 길이를 이용하여 구조물 내부에 밀도있게 포설하는 것이 가능하므로 분포형 계측에 유리하다. 광섬유를 이용하는 분포형 계측의 한가지 센싱 방법으로 광섬유내의 비선형 광학 현상의 하나인 브릴루앙 산란(Brillouin scattering)을 이용하는 센싱 방법이 있다. 브릴루앙 산란에 의해 광원의 빛은 브릴루앙 천이 주파수에 해당하는 주파수 이동을 한다. 이러한 브릴루앙 천이 주파수는 광섬유의 물성과 구조에 의해 달라지며, 광섬유 주위의 온도나 스트레인에 따라 선형적으로 변한다. 따라서, 브릴루앙 천이 주파수의 변화를 측정하면 광섬유를 따라 분포하는 온도나 스트레인과 같은 물리 변수의 변화를 측정할 수 있다.
브릴루앙 산란을 이용하는 분포형 광섬유 센서 장치는 펌프광원의 형태에 따라, BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry) 방식, BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis) 방식, BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 방식 등이 있다. BOTDR 방식과 BOTDA 방식은 펄스 형태의 광원을 이용하여 브릴루앙 산란된 빛을 시간 영역에서 관찰하는 방식으로 장거리 계측에 용이하다.
종래의 브릴루앙 주파수의 시간 영역 분석 장치 및 그 센싱 방법은 먼저 측정용 광섬유 내에 펌프광과 프로브광을 서로 반대방향으로 입사시켜 진행하게 한다. 측정용 광섬유 내에서 펌프광과 프로브광 사이의 간섭은 음파를 발생시키고 브릴루앙 이득 신호를 발생시킨다. 펌프광과 프로브광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 프로브광의 세기 변화로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출한다.
이러한 종래 기술은 프로브광으로서 연속발진 광원을 사용하나, 펌프광은 펄스광을 사용한다. 이 경우 펌프광이 측정용 광섬유를 모두 통과하면서 발생시키는 브릴루앙 산란을 순서대로 측정하므로, 측정위치를 임의로 선택할 수 없고, 높은 공간 해상도를 얻기 위하여 좁은 펄스폭을 가지는 펌프광을 사용할 경우 광대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하게 된다. 브릴루앙 이득 선폭이 넓어질수록 브릴루앙 천이 주파수를 정확히 취득할 수 없으므로, 공간 해상도를 향상시키는데 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 높은 공간 해상도로 측정 위치를 선택하여, 높은 공간 해상도로 브릴루앙 천이 주파수를 취득할 수 있는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치는 광을 제공하는 광원; 상기 광원으로부터의 광을 펌프광과 프로브광으로 분배하는 광분배기; 상기 광분배기로부터의 펌프광 및 프로브광이 서로 반대 방향으로 입사되는 측정용 광섬유; 및, 상기 측정용 광섬유로부터 브릴루앙 이득 신호를 검출하는 광검출기를 포함한다.
상기 광원의 광은 연속발진광일 수 있다.
상기 광원에는 함수 발생기를 이용하여 사인파 형태의 주파수를 인가함으로써, 상기 광원이 사인파 형태의 주파수 변화를 갖는 광을 출력할 수 있다.
상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는 상기 펌프광이 통과하는 전기광학변조기, 지연광섬유, 제1EDF 증폭기 및 광순환기가 순차적으로 연결될 수 있다. 상기 전기광학변조기에는 주파수를 갖는 전기 신호를 출력하는 전기광학변조기 제어기가 더 연결될 수 있다. 상기 광검출기에는 상기 전기광학변조기 제어기로부터 출력되는 전기 신호의 주파수와 같은 위상을 갖는 동기 신호가 입력되는 락인 앰프가 연결되고, 상기 락인 앰프에 브릴루앙 이득 신호로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는 신호 처리부가 연결될 수 있다.
상기 프로브광은 주파수가 하향 이동될 수 있다.
상기 프로브광의 주파수는 펌프광의 주파수에서 특정 주파수만큼 하향 이동되고 그 특정 주파수는 브릴루앙 주파수 부근에서 훑어질 수 있다.
상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는 프로브광이 통과하는 단일측파변조기, 편광스위치, 제2EDF 증폭기가 순차적으로 연결될 수 있다. 상기 단일측파변조기에는 마이크로파발생기가 연결되어, 마이크로파가 인가될 수 있다. 상기 편광스위치는 프로브광을 시간에 따라 순차적으로 두 개의 서로 수직인 직선 편광으로 변환하여 출력할 수 있다.
또한, 본 발명은 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법은 광원을 이용하여 광을 제공하는 광 제공 단계; 상기 광을 광분배기를 이용하여 펌프광과 프로브광으로 분배하는 광분배 단계; 상기 펌프광 및 프로브광을 측정용 광섬유에 서로 반대 방향으로 입사하는 광 입사 단계; 및, 상기 측정용 광섬유로부터 광검출기를 이용하여 브릴루앙 이득 신호를 검출하는 광검출 단계를 포함한다.
상기 광은 연속발진광일 수 있다.
상기 광에는 함수 발생기를 이용하여 사인파 형태의 주파수를 인가함으로써, 상기 광이 사인파 형태의 주파수 변화를 갖도록 할 수 있다.
상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는 상기 펌프광이 통과하는 전기광학변조기, 지연광섬유, 제1EDF 증폭기 및 광순환기가 순차적으로 연결될 수 있다.
상기 전기광학변조기에는 주파수를 갖는 전기 신호를 출력하는 전기광학변조기 제어기가 더 연결될 수 있다. 상기 광검출기에는 상기 전기광학변조기 제어기로부터 출력되는 전기 신호의 주파수와 같은 위상을 갖는 동기 신호가 입력되는 락인 앰프가 연결되고, 상기 락인 앰프에 브릴루앙 이득 신호로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는 신호 처리부가 연결될 수 있다.
상기 프로브광은 주파수가 하향 이동될 수 있다.
상기 프로브광의 하향 이동 주파수가 브릴루앙 주파수를 중심으로 훑어질 수 있다.
상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는 프로브광이 통과하는 단일측파변조기, 편광스위치, 제2EDF 증폭기가 순차적으로 연결될 수 있다. 상기 단일측파변조기에는 마이크로파발생기가 연결되어, 마이크로파가 인가될 수 있다. 상기 편광스위치는 프로브광을 두개의 서로 수직인 직선 편광으로 시간에 따라 순차적으로 변환하여 출력할 수 있다.
본 발명은 펌프광의 브릴루앙 산란에 의하여 발생한 프로브광의 이득으로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출한다. 즉, 본 발명에 의한 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법은 펌프광과 프로브광으로서 연속발진 광원을 이용하며, 광원의 주파수 변조를 통해서 측정 위치를 선택하여 높은 공간 해상도로 브릴루앙 주파수를 측정할 수 있다.
또한, 브릴루앙 이득 신호에서 검출된 브릴루앙 천이 주파수의 변화는 광섬 유에 가해지는 온도나 변형률의 변화에 선형적으로 의존하므로, 본 발명의 장치 및 방법은 높은 공간해상도를 가지고 측정위치를 선택하여 온도나 변형률을 측정하기 위한 분포형 광섬유 센서로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법(100)은 광원(110), 광분배기(120), 측정용 광섬유(150), 광검출기(160) 및 신호 처리부(170)를 포함한다.
여기서, 상기 광원(110)에는 광원 제어기(111), 함수 발생기(112), 바이어스 티(113)가 연결된다. 더불어, 상기 함수 발생기(112)는 상기 신호 처리부(170)에 의해 제어된다.
또한, 상기 광분배기(120)와 상기 측정용 광섬유(150)의 사이에는 펌프광이 통과하는 전기광학변조기(131), 지연광섬유(132), 제1EDF 증폭기(133) 및 광순환기(134)가 순차적으로 연결된다.
여기서, 상기 전기광학변조기(131)에는 전기광학변조기 제어기(135)가 연결 된다. 상기 전기광학변조기 제어기(135)에는 하기할 락인앰프(162)도 연결된다. 더불어, 상기 전기광학변조기(131)는 상기 신호 처리부(170)에 의해 제어된다.
또한, 상기 광분배기(120)와 상기 측정용 광섬유(150)의 사이에는 프로브광이 통과하는 단일측파변조기(141), 편광 스위치(142) 및 제2EDF 증폭기(143)가 순차적으로 연결된다.
여기서, 상기 단일측파변조기(141)에는 마이크로파 발생기(141a), 마이크로파 앰프(141b), 하이브리드 커플러(141c), 바이어스 티(141d) 및 직류 전압 공급기(141e)가 연결된다. 또한, 상기 마이크로파 발생기(141a)는 상기 신호 처리부(170)에 의해 제어된다. 또한, 상기 편광 스위치(142)는 편광 스위치 제어기(142a)에 연결된다. 상기 편광 스위치 제어기(142a)는 상기 신호처리부(170)에 의해 제어된다.
또한, 상기 광순환기(134)에는 가변 광학 감쇄기(161), 광검출기(160), 락인앰프(162) 및 신호 처리부(170)가 연결된다.
여기서, 상기 신호 처리부(170)는 브릴루앙 이득 신호로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는 역할도 하지만, 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 상술한 바와 같이 함수 발생기(112), 전기광학제어기(135), 마이크로파 발생기(141a), 편광스위치 제어기(142a)를 제어한다. 실질적으로, 이러한 신호 처리부(170)는 컴퓨터일 수 있으나, 이러한 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
이러한 구성의 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장 치 및 그 센싱 방법(100)의 동작을 설명한다.
상기 광원(110)은 연속발진광을 출력한다. 즉, 광원 제어기(111), 함수 발생기(112), 바이어스 티(113)의 동작에 의해, 광원(110)은 사인파 형태의 주파수 변화를 갖는 광을 출력한다. 즉, 신호 처리부(170)에 의해 제어되는 함수 발생기(112)가 사인파 형태의 전류 변화를 상기 광원(110)에 인가함으로써, 상기 광원(110)이 사인파 형태의 주파수 변화를 갖는 광을 출력한다. 더욱이, 상기 함수 발생기(112)에 의해 인가된 사인파의 주파수에 따라 측정 위치가 달라지며, 이를 통해 측정 위치를 선택할 수 있게 된다. 인가된 사인파의 주파수와 그로 의해 발생한 광원(110)의 광 주파수 변화의 진폭은 측정의 공간 분해능과 측정 범위를 결정한다.
상기 광분배기(120)는 상기 광을 펌프광과 프로브광으로 나눠 분배한다. 즉, 상기 광분배기(120)는 상기 광원(110)으로부터의 광을 대략 50:50으로 펌프광 및 프로브광으로 나눠 분배한다.
상기 펌프광은 전기광학변조기(131), 지연광섬유(132), 제1EDF 증폭기(133) 및 광순환기(134)를 통하여 측정용 광섬유(150)에 입사된다.
상기 전기광학변조기(131)는 상기 펌프광의 세기를 변조시킨다. 즉, 상기 전기광학변조기(131)에는 신호처리부(170)에 의해 제어되는 전기광학변조기 제어기(135)가 연결되어 있는데, 이러한 상기 전기광학변조기 제어기(135)로부터 일정한 주파수의 전기 신호가 상기 전기광학변조기(131)에 입력됨으로써, 결국 상기 펌 프광의 세기가 변조된다.
이와 같이 변조된 펌프광은 지연광섬유(132)를 통하여 소정 시간 지연되고, 제1EDF 증폭기(133)를 통하여 증폭된 후, 마지막으로 광순환기(134)를 통하여 측정용 광섬유(150)에 입사된다.
한편, 상기 프로브광은 단일측파변조기(141), 편광 스위치(142) 및 제2EDF 증폭기(143)를 통하여 측정용 광섬유(150)에 입사된다.
상기 단일측파변조기(141)에는 마이크로파 발생기(141a), 마이크로파 앰프(141b), 하이브리드 커플러(141c), 바이어스 티(141d) 및 직류 전압 공급기(141e)가 연결됨으로써, 상기 프로브광의 주파수는 하향 이동될 수 있다. 즉, 상기 단일측파변조기(141)에 의해 상기 프로브광의 주파수는 특정 주파수만큼 하향 이동될 수 있는데, 그 특정 주파수는 측정용 광섬유(150)의 브릴루앙 천이 주파수를 중심으로 연속적으로 변화되도록 제어될 수 있다. 다르게 설명하면, 신호 처리부(170)에 의해 제어되는 마이크로파 발생기(141a)에 의해 마이크로파의 주파수가 제어되고, 이에 따라 단일측파변조기(141)를 통과하는 프로브광의 주파수가 특정 주파수만큼 하향 이동되는데 그 특정 주파수는 측정용 광섬유(150)의 브릴루앙 천이 주파수를 중심으로 연속적으로 변화된다.
상기 편광 스위치(142)는 신호 처리부(170)에 의해 제어되는 편광 스위치 제어기(142a)의 제어에 의해, 상기 프로브광의 편광을 순차적으로 전환시켜 출력한다. 즉, 상기 편광 스위치(142)는 프로브광을 서로 수직인 두 개의 직선 편광 상태 로 시간에 따라 교대로 출력한다.
이러한 프로브광은 제2EDF 증폭기(143)에 의해 증폭된 후, 상기 측정용 광섬유(150)에 입사된다.
이와 같이 하여, 상기 펌프광과 상기 프로브광의 진행 방향은 서로 반대가 된다.
계속해서, 상기 측정용 광섬유(150)를 통과한 프로브광은 광순환기(134) 및 가변광학감쇄기(161)를 통하여 광검출기(160)를 통해 검출된다.
상기 광검출기(160)를 통해 검출된 신호는 락인앰프(162)를 통해 잡음이 제거된 상태로 신호처리부(170)에 의해 신호 처리된다.
여기서, 상기 락인앰프(162)에는 상기 전기광학변조기 제어기(135)로부터 출력되는 전기 신호의 주파수와 같은 위상을 갖는 동기 신호가 입력됨으로써, 상기 락인앰프(162)를 통과하는 브릴루앙 이득 신호로부터 노이즈가 제거된다.
도 2는 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 측정용 광섬유 내에서 발생하는 프로브광의 세기 증폭 원리를 도시한 그래프이다. 여기서, 도 1을 함께 참조한다.
상술한 바와 같이, 측정용 광섬유(150)에 펌프광과 프로브광을 서로 반대 방향으로 입사시켜 진행시킨다.
여기서, 상기 프로브광은 상기 펌프광에 비해 특정 주파수(쿠)만큼 하향 이 동된 주파수를 가지며, 그 특정 주파수는 측정용 광섬유(150)의 브릴루앙 천이 주파수를 중심으로 시간에 따라 선형적으로 훑어진다.
또한, 상기 측정용 광섬유(150) 내에서 프로브광과 펌프광 사이의 간섭은 음파를 발생시키고, 발생된 음파는 광섬유에 굴절률 격자를 생성시킨다.
이와 같이 생성된 굴절률 격자는 펌프광을 반사시켜 프로브광에 더하므로 프로브광은 브릴루앙 이득을 얻는다. 상기 프로브광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수(B)를 검출하도록 한다.
종래의 브릴루앙 시간 영역 측정 방법을 이용하여 브릴루앙 이득 신호를 취득하는 방법으로는, 높은 공간해상도를 얻기 위하여 좁은 펄스폭을 가지는 프로브광을 사용할 경우 광대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하게 되었다. 브릴루앙 이득 선폭이 넓어질수록 브릴루앙 천이 주파수를 정확히 취득할 수 없으므로, 공간 해상도를 향상시키는데 한계가 있었다.
그러나 본 방법을 사용하면 연속발진 광원을 사용하므로 공간 해상도의 제약이 없어 높은 공간 해상도로 측정 위치를 선택하여 브릴루앙 천이 주파수를 취득할 수 있다.
브릴루앙 이득 신호에서 검출된 브릴루앙 주파수의 변화는 광섬유에 가해지는 온도나 변형률의 변화에 선형적으로 의존하므로, 본 발명의 장치 및 방법은 높은 공간 해상도를 가지고 측정 위치를 선택하여 온도나 변형률을 측정하기 위한 분 포형 광섬유 센서로서 유용하게 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 측정용 광섬유 내에서 발생하는 프로브광의 세기 증폭 원리를 도시한 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치
110; 광원 111; 광원 제어기
112; 함수 발생기 113; 바이어스 티
120; 광분배기 131; 전기광학변조기
132; 지연광섬유 133; 제1EDF 증폭기
134; 광순환기 135; 전기광학변조기 제어기
141; 단일측파변조기 141a; 마이크로파 발생기
141b; 마이크로파 앰프 141c; 하이브리드 커플러
141d; 바이어스 티 141e; 직류 전압 공급기
142; 편광스위치 142a; 편광스위치 제어기
143; 제2EDF 증폭기 150; 측정용 광섬유
160 ; 광검출기 161; 가변 광학 감쇄기
162; 락인앰프 170; 신호 처리부
Claims (22)
- 광을 제공하는 광원;상기 광원으로부터의 광을 펌프광과 프로브광으로 분배하는 광분배기;상기 광분배기로부터의 펌프광 및 프로브광이 서로 반대 방향으로 입사되는 측정용 광섬유; 및,상기 측정용 광섬유로부터 브릴루앙 이득 신호를 검출하는 광검출기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광원의 광은 연속발진광인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광원에는 함수 발생기를 이용하여 사인파 형태의 주파수를 인가함으로써, 상기 광원이 사인파 형태의 주파수 변화를 갖는 광을 출력하도록 함을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는상기 펌프광이 통과하는 전기광학변조기, 지연광섬유, 제1EDF 증폭기 및 광순환기가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 전기광학변조기에는주파수를 갖는 전기 신호를 출력하는 전기광학변조기 제어기가 더 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 광검출기에는 상기 전기광학변조기 제어기로부터 출력되는 전기 신호의 주파수와 같은 위상을 갖는 동기 신호가 입력되는 락인 앰프가 연결되고,상기 락인 앰프에 브릴루앙 이득 신호로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는 신호 처리부가 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 프로브광은 주파수가 하향 이동됨을 특징으로 하는 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 프로브광의 주파수는 펌프광의 주파수에서 특정 주파수만큼 하향 이동되고 그 특정 주파수는 브릴루앙 주파수 부근에서 훑어짐을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는프로브광이 통과하는 단일측파변조기, 편광스위치, 제2EDF 증폭기가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 단일측파변조기에는 마이크로파발생기가 연결되어, 마이크로파가 인가됨을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 편광스위치는 프로브광을 시간에 따라 순차적으로 두 개의 서로 수직인 직선 편광으로 변환하여 출력함을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이 용한 분포형 광섬유 센서 장치.
- 광원을 이용하여 광을 제공하는 광 제공 단계;상기 광을 광분배기를 이용하여 펌프광과 프로브광으로 분배하는 광분배 단계;상기 펌프광 및 프로브광을 측정용 광섬유에 서로 반대 방향으로 입사하는 광 입사 단계; 및,상기 측정용 광섬유로부터 광검출기를 이용하여 브릴루앙 이득 신호를 검출하는 광검출 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 광은 연속발진광인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 광에는 함수 발생기를 이용하여 사인파 형태의 주파수를 인가함으로써, 상기 광이 사인파 형태의 주파수 변화를 갖도록 함을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는상기 펌프광이 통과하는 전기광학변조기, 지연광섬유, 제1EDF 증폭기 및 광순환기가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 전기광학변조기에는주파수를 갖는 전기 신호를 출력하는 전기광학변조기 제어기가 더 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 광검출기에는 상기 전기광학변조기 제어기로부터 출력되는 전기 신호의 주파수와 같은 위상을 갖는 동기 신호가 입력되는 락인 앰프가 연결되고,상기 락인 앰프에 브릴루앙 이득 신호로부터 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는 신호 처리부가 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 프로브광은 주파수가 하향 이동됨을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 프로브광의 하향 이동 주파수가 브릴루앙 주파수를 중심으로 훑어짐을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 광분배기와 상기 측정용 광섬유의 사이에는프로브광이 통과하는 단일측파변조기, 편광스위치, 제2EDF 증폭기가 순차적으로 연결된 것을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 단일측파변조기에는 마이크로파발생기가 연결되어, 마이크로파가 인가됨을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 편광스위치는 프로브광을 두개의 서로 수직인 직선 편광으로 시간에 따라 순차적으로 변환하여 출력함을 특징으로 하는 브릴루앙 상관 영역 측정법을 이 용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
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