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본 논문에서는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 광온도센서를 제작하였으며 광원은 출력 파장의 온도 의존성을 가지는 저가형 VCSEL이 사용되며 FBG에서 반사되는 빛의 파장을 분석하는 interrogator는 VCSEL에서 변화되는 출력 파장을 VCSEL의 내부 온도로 확인하는 방법을 적용하여 저가격의 광온도센서를 구현하였다. VCSEL의 내부온도를 52.2°C에서 14°C까지 조절하면서 출력 파장을 1519.90 nm에서 1524.25 nm까지 총 4.35 nm 파장을 변화시켰으며 온도 조절에 따른 파장 변화 반복도 오차는 ±0.003 nm이며 온도 측정 오차는 ±0.18°C로 측정되었다. 광온도센서를 사용하여 22.3~194.2°C의 온도를 측정한 결과 인가한 온도 ΔT에 따른 광원 내부 온도 변화 값은 0.146°C/ΔT이고 인가한 온도 ΔT에 따른 온도 프로브 반사 파장 변화 값(Δλ<SUB>β</SUB>T/ΔT)은 16.64 pm/°C로 측정되었으며 센서의 측정 오차는 ±1°C로 나타났다. VCSEL의 출력 파장은 온도에 의존성을 가지고 있어 좁은 범위의 출력 파장을 변화시키기 위한 광원으로 사용하기에 매우 적합하다.
목차
I. 서론
II. VCSEL의 온도 의존성을 이용한 파장 가변 형 광온도센서 구조
III. 적용된 VCSEL과 온도 프로브 특성 확인
IV. 광온도센서 특성 측정
V. 결론
References
참고문헌 (10)
참고문헌 신청
W. H. Bartley / 2003 / Analysis of transformer failures / Proc. International Association of Engineering Insurers 36th Annual Conference
H. -J. Park / 2008 / Linear FBG temperature sensor interrogation with Fabry-Perot ITU multi-wavelength reference / Sensors 8:6769~6776
A. D. Kersey / 1992 / Fiber-optic Bragg grating differential-temperature sensor / IEEE Photon. Lett 4:1183~1185
Y. -J. Rao / 1997 / In-fibre Bragg grating sensors / Meas. Sci. Technol 8:355~375
Y. Zhan / 2004 / Fiber Bragg grating temperature sensor for multiplexed measurement with high resolution / Opt. Eng 43:2358~2361
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Y. Zhan / 2004 / Fiber Bragg grating temperature sensor for multiplexed measurement with high resolution / Opt. Eng 43:2358~2361
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