BOCDA system in linear configuration based on differential measurement scheme

Title
BOCDA system in linear configuration based on differential measurement scheme
Authors
정규황정지호이관일송광용이재하이상배
Issue Date
2013-07
Publisher
한국광학회 2013년도 하계학술대회
Citation
, 313-314
Abstract
브릴루앙 산란에 기초한 광섬유 센서는 온도 변화 혹은 변형으로 인해 발생하는 브릴루앙 주파수(νΒ )의 변화를 광섬유 전 구간에 걸쳐 검사할 수 있는 장치이다. 그 중 브릴루앙 광 상관영역 분석 시스템(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis, BOCDA)은 광섬유 내 임의의 지점에 대해 매우 높은 공간분해능과 표본추출비율을 갖는 장점이 있다(1). BOCDA 시스템의 광원으로는 사인파형으로 변조된 연속 발진파가 사용되고 커플러를 통해 프로브광과 펌프광으로 나뉜다. 유도 브릴루앙 산란을 위해 프로브광은 단측파대 변조기를 지나며 주파수가 νΒ 만큼 낮아진다. 프로브광과 펌프광은 측정용 광섬유 내에서 서로 반대방향으로 진행하며, 두 빛의 주파수 차이가 항상 일정한 상관점(correlation peak)이 주기적으로 발생한다. BOCDA에서 상관점은 측정용 광섬유 내에 하나만 존재해야 하기 때문에 이웃한 상관점 사이의 거리가 측정범위가 되며 변조주파수의 함수로 다음과 같다(1). 선형 구조 BOCDA는 일반적인 고리형 구조와 달리 측정용 광섬유 내에서 펌프 및 프로브광의 왕복진행으로 인해 측정 범위가 식(1)의 절반으로 줄어드는 단점이 있다(2). 본 연구에서는 차동 측정 방식(3)을 새롭게 적용하고 측정용 광섬유에 반사 손실을 인가하여(4), 측정범위가 두 배로 확대되고 공간분해능이 향상된 선형 구조 BOCDA 시스템을 제안한다. 그림 3과 같이 반사단의 손실을 크게 했을 때 변형을 가한 지점에서 하나의 peak을 갖는 브릴루앙 이득 스펙트럼을 관찰할 수 있었으며, 이를 통해 측정범위의 확장을 확인할 수 있었다.
URI
http://pubs.kist.re.kr/handle/201004/46563
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KIST Publication > Conference Paper
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