Signal processing of interferometric fiber-optic sensor utilizing a digital homodyne detection

디지털 호모다인 검출방식을 이용한 간섭형 광섬유센서의 신호처리

  • Published : 1995.03.01

Abstract

레이저 다이오드 구동 전류펄스기간의 발진주파수 변조와 간섭계 출력신호의 시간지연 샘플링을 이용하여 3x3 coupler등과 같은 특수 광부품을 사용하지 않고도 1개씩의 광원과 광검출기를 이용하여 측정신호의 변화방향과 함께 half fringe의 수를 count할 수 있으며 광연결선 주변환경의 변화에 의한 세기변화 에러도 피할 수 있는 간섭형 센서를 위한 새로운 신호처리방식을 제안하고 이 방식을 거울내장형 FP간섭계를 이용한 온도센서에 적용하였다. 온도센서소자로 cavity length가 1cm인 FP간섭계를 이용하여 실온에서 360.deg.C에 걸쳐 분해능 2.7.deg.C로 측정하였으며 이때 최대측정속도는 $ 1.378*10^{5}$.deg.C/sec로 계산되었다. 이 방식에서 분해능과 최대측정속도는 반비례 관계를 가지며 감지 광섬유의 길이에 비례하여 분해능을 높일 수 있다. 또한 6개까지의 센서소자를 한개의 광원과 광검출기로 모니터하는 다중화 센싱 또한 가능한 신호처리 방식으로써 불평형 간섭계를 이용한 모든 종류의 센서에 대해 적용이 가능하다.

Keywords

References

  1. IEEE J. Quantum Electron v.QE-18 T.G.Giallorenzi;J.A.Bucaro;A.Dandridge;G.H.Siegel,Jr.;J.H.Cole;S.C.Rashleigh;R.G.Priest
  2. Opt. Lett. v.5 D.A.Jackson;A.Dandridge;S.K.Sheem
  3. Appl. Opt. v.31 J.L.Santos;A.P.Leite;D.A.Jackson
  4. Appl. Opt. v.30 C.Gahler;S.Friedrich;R.O.Miles;H.Melchior
  5. Appl. Opt. v.21 S.K.Sheem;T.G.Giallorenzi;K.Koo
  6. Laser Focus World, May E.J.Friebele;A.D.Kersey
  7. Opt. Lett. v.16 O.B.Wright
  8. Electron. Lett. v.24 C.E.Lee;H.F.Taylor
  9. J. Vac. Sci. Technol. v.A8 Y.Yeh;C.E.Lee;R.A.Atkins;W.N.Gibler;H.F.Taylor
  10. Opt. Lett. v.13 C.E.Lee;R.A.Atkins;H.F.Taylor
  11. Opt. Lett. v.16 C.E.Lee;W.N.Gibler;R.A.Atkins;J.J.Alcoz;H.F.Taylor
  12. Smart Master. Struct v.1 C.E.Lee;J.J.Alcoz;Y.Yeh;W.N.Gibler;R.A.Atkins;H.F.Taylor