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천권욱 (부산대학교) 김성문 (부산대학교) 박태현 (부산대학교) 이은수 (부산대학교) 오민철 (부산대학교)
저널정보
한국광학회 한국광학회지 한국광학회지 제30권 제6호
발행연도
2019.12
수록면
249 - 254 (6page)

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광섬유가 지니는 패러데이 효과를 이용하여 전류의 세기를 측정하는 광전류 센서 소자를 설계 및 제작하였다. 센서 소자의 동작 안정성을 향상시키기 위하여 편광회전 반사 간섭계와 사분 파장 위상 간섭계 구조를 도입하였다. 이 복잡한 구조를 구성하는 다양한 광소자들은 하나의 폴리머 광집적회로로 구성하여 작은 크기로 제작되었다. 본 구조를 이용하면 외부에서 별도의 바이어스 피드백 제어가 필요 없는 상태에서 전류를 측정하는 센싱 동작을 수행할 수 있다. 또한 온도변화나 외부진동으로 인한 광센서 특성 변화를 제거하여 안정적인 특성을 유지하는 광전류센서를 구현할 수 있다. 그러나 패러데이 효과를 결정짓는 베르데 상수는 온도에 따라 미소한 값의 변화를 가지고 있다. 본 연구에서는 이 변화로 인한 광전류센서의 온도의존성을 극복하기 위한 연구를 수행하였다. 편광회전 반사 간섭계의 부품인 광섬유 사분 파장판의 길이를 최적값으로부터 벗어나는 상태로 맞추어 줌으로써 베르데 상수의 온도의존성에 의해 나타나는 광전류센서의 스케일 팩터 변화를 보상해줄 수 있었다. 온도변화를 보상한 광전류센서는 주변 온도를 상온에서 85°C로 올리는 동안, 센서 측정 신호의 온도 의존성이 0.2% 이내로 유지되는 것을 확인했다.
#Optical current sensor #Polymer waveguide #Photonic integrated circuit #광전류센서 #폴리머 광소자 #광 집적 회로

목차

I. 서론
II. 광전류센서 구조 및 온도 의존성 보상을 위한 방법
III. 폴리머 광IC 소자 및 센싱 코일 제작
IV. 광전류 센서 동작 특성 측정 및 온도의존성 실험 결과
V. 결론
References

참고문헌 (17)

참고문헌 신청
K. Kurosawa / 2014 / Development of fiber-optic current sensing technique and its applications in electric power systems / Photon. Sens 4:12~20 google schola K. Bohnert / 2007 / Fiber-optic current sensor for electrowinning of metals / J. Lightwave Technol 25:3602~3609 google schola J. D. P Hrabluik / 2002 / Optical current sensors eliminate CT saturation / Proc. IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings :1478~1481 google schola Y. N. Ning / 1995 / Recent progress in optical current sensing techniques / Rev. Sci. Instrum 66:3097~3111 google schola K. Bohnert / 2005 / Optical fiber sensors for the electric power industry / Opt. Lasers Eng 43:511~526 google schola

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