광섬유 브래그 격자 센서가 있는 광섬유 라인에 라만 OTDR을 이용한 분포 온도 및 변형률 측정 가능성에 대한 연구

권일범; 변종현; 전민용

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자료유형: 학술저널

저자정보: 권일범 (한국표준과학연구원) 변종현 (파이버프로) 전민용 (충남대학교)

저널정보: 한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제36권 제6호

발행연도: 2016.12

수록면: 443 - 450 (8page)

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한 개의 감지 광섬유 라인으로 분포 온도와 몇 개의 변형률을 측정할 수 있는 새로운 광섬유 센서연구를 수행하였다. 분포 온도는 감지 광섬유의 라만 안티-스토크스 산란광을 시간영역 반사계(OTDR: optical time domain reflectometry)로 측정하고, 변형률은 광섬유 브래그 격자(FBG: fiber Bragg grating)를 사용하여 측정하였다. 분포 온도는 4 km의 단일 모드 광섬유의 감지 광섬유로부터 안티-스토크스 후방 산란광을 양방향에서 취득하고 새로이 고안된 수식으로 온도를 계산하였다. 온도 실험은 감지 광섬유의 중간쯤에서 약 50 m의 광섬유 부분의 온도를 30℃부터 70℃까지 10℃ 간격으로 변화시키면서 실험한 결과 온도 측정 오차 범위는 0.50℃이하로 확인되었다. 또한 감지 광섬유에 설치된 FBG는 변위 스테이지로 변형시키고 파장 변화를 광학 스펙트럼 분석기로 측정한 결과 각각 0.10 nm, 0.17 nm, 0.29 nm, and 0.00 nm를 얻었다. 이러한 파장이동은 각각 85.76µϵ, 145.55 µϵ, 247.86µϵ, 0.00 µϵ에 해당되었다.

#광섬유 센서 #시간영역 반사계 #분포 온도 #변형률 #FBG #안티-스토크스 라만 산란광 #Fiber Optic Sensor #Optical Time Domain Reflectometry #Distributed Temperature #Strain #Anti-Stokes Raman Scattered Light

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[학술지(정기간행물)] - I.-B. Kwon / 2005 / Structural health monitoring using fiber optic sensors / Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 25 (5) : 400 ~ 404

[학술대회논문] - G. J. Lee / 1997 / The study on the fiber optic sensor for the distributed temperature measurement / Proceedings of the 12th KACC : 1746 ~ 1749

[학술지(정기간행물)] - P. C. Wait / 1997 / A theoretical comparison of spontaneous Raman and Brillouin based fiber optic distributed temperature sensors / Optical Communications 144 : 17 ~ 23

[학술지(정기간행물)] - P. R. Stoddart / 2005 / Fiber optic distributed temperature sensor with an integrated background correction function / Measurement Science and Technology 16 : 1299 ~ 1304

[학술지(정기간행물)] - 김근진 / 2010 / 광섬유 FBG 센서의 시간 분할 다중화를 위한 반사 신호의 분석 / 비파괴검사학회지 30 (1) : 6 ~ 12

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