• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권6호
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• pp.739-745
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• 2014

We have demonstrated a $Ti:LiNbO_3$ electro-optic electric-field sensor utilizing a $1{\times}2$ Y-fed balanced-bridge Mach-Zehnder interferometric (YBB-MZI) modulator, which uses a 3-dB directional coupler at the output and has two complementary output waveguides. A dc switching voltage of ~25 V and an extinction ratio of ~12.5 dB are observed at a wavelength of $1.3{\mu}m$. For a 20 dBm rf input power, the minimum detectable electric fields are ~8.21, 7.24, and ~13.3 V/m, corresponding to dynamic ranges of ~10, ~12, and ~7 dB at frequencies of 10, 30, and 50 MHz respectively. The sensors exhibit almost linear response for an applied electric-field intensity from 0.29 V/m to 29.8 V/m.

• 한국음향학회지
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• 제21권7호
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• pp.614-623
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• 2002

본 논문에서는 전력설비의 열화로 발생되는 부분방전 음압 검출을 위해 간섭계형 광섬유 센서를 제작하고 방전 음압을 측정하였다. 광섬유 센서는 아크릴과 알루미늄에 광섬유를 수회 감은 맨드릴형으로 선택하였으며, 간섭계는 Sagnac간섭계 및 Mach-Zehnder 간섭계를 선택하여 실험하였다. 피에조 (PZT)를 이용하여 구성된 광섬유 간섭계의 적합성을 확인하였다. 방전 음압 발생장치는 절연유 내에 방전 모의셀을 설치하여 방전 음압을 발생시키고, 광섬유 센서로 방전신호를 검출하였다. 실험결과 Sagnac 간섭계가 Mach-Zehnder간섭계보다 방전 음압을 보다 안정적으로 검출함을 확인하였으며, Sagnac 간섭계 센서가 방전 음압 검출에 적합함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.20-25
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• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권12호
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• pp.691-697
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• 2000

A fiberoptic sensor using a low-coherence SLD as a light source has been studied. The sensor system employing an intrinsic fiber Fabry-Peort interferometer as a sensing tip and a fiber Mach-Zehnder interferometer as a processing one, overcomes the ambiguous reading caused by the highly periodic natrue of conventional high-precision interferometric sensors and provides unambiguous identification of the desired phase among several candidates on the transfer function of an interferometric signal. A tentative application to the temperature sensor shows the potential that the fiberoptic sensor has a side-dynamic range of $0-900^{\circ}C$ as well as reasonable resolution higher than $0.1^{\circ}C$ without ambiguity. Due to the inherent property of the optical fiber itself and the intrinsic fiber Fabry-Perot interferometer, the proposed fiberoptic sensor will give obvious benefits when it is applied to harsh environments to monitor some physical parameters such as temperature, strain, pressure and vibration.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.588-593
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• 2003

지능형 구조물에서의 진동 등과 같이 주파수가 1 KHz에 이르는 물리량을 고감도로 측정할 수 있는 광섬유센서를 위한 신호 처리기를 구현하기 위하여 광섬유자이로스코프에 적용되었던 전디지털 위상추적신호처리(ADPT)를 교류량 측정용(다이나믹)으로 변경하여 설계하였다. 구현된 다이나믹 ADPT 신호처리기를 광섬유 Mach-Zehnder간섭계에 적용하여 성능을 평가한 결과 ADPT신호처리방식의 한계인 -50 ㏈에 가까운 전고조파 왜율을 가짐을 확인하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권1호
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• pp.47-52
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• 2012

The use of a $Ti:LiNbO_3$ symmetric Mach-Zehnder interferometric intensity modulator with a push-pull lumped electrode and a plate-type probe antenna to measure an electric field strength is described. The modulator has a small device size of $46{\times}7{\times}1mm$ and operates at a wavelength of $1.3{\mu}m$. The output characteristic of the interferometer shows the modulation depth of 100% and 75%, and $V_{\pi}$ voltage of 6.6 V, and 6.6 V at the 200 Hz and 1 KHz, respectively. The minimum detectable electric field is ~1.84 V/m, ~3.28 V/m, and ~11.6 V/m, corresponding to a dynamic range of about ~22 dB, ~17 dB, and ~6 dB at frequencies of 500 KHz, 1 MHz and 5 MHz, respectively.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.1108-1111
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• 1990

Sorce noise effect in 1.5 Mach-Zehnder (MZ) interferometer is analyzed. It is shown numerically that with fine adjustments to the feedback gain and initial phase biases, the operating point of the interferometer to achives common mode compensation can be made to lie in a region where the measurand sensitivity is greater than it would be in a conventional Mach-Zehnder interferometer even if the source is less coherent.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.29-35
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• 2016

집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제32권4호
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• pp.223-231
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• 2023

An integrated-optical biochemical sensor structure that can perform homogeneous and surface sensing using a 2×2 balanced-bridge Mach-Zehnder interference structure based on the optimized SOI slot optical waveguide was described, and its performance and characteristics were evaluated. Equations for the two output optical powers were derived and examined using the transfer matrices of a 3-dB coupler and phase shifter (channel waveguide). The length of the 3-dB coupler was determined such that the two output optical powers were same using these formulas. In homogeneous sensing, the effect of the refractive index of an analyte in the range of 1.33-1.36 on the two output optical power distributions was numerically derived, and the sensitivity was calculated based on each output and the difference between the two outputs, the former and the latter being 7.5796-19.0305 [au/RIU] and 15.2601-38.1351 [au/RIU], respectively. In the case of surface sensing, the sensitivity range of the refractive index of 1.337 based on each of the two outputs was calculated as -2.2490--3.5854 [au/RIU] and 1.2194-3.8012 [au/RIU], and the sensitivity range of 4.8048-7.0694 [au/RIU] was confirmed based on the difference between the two outputs.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.1-5
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• 1985

본 연구에서는 단일모드 광섬유에서의 온도에 의한 위상변조 현상을 분석하고 단일모드 광섬유 간섭계를 이용한 온도센서를 설계. 제작하여 그 온도특성을 조사하였다. 설계한 fiber-optic온도센서는 Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 위상감지형 고감도 센서로서 온도변화는 간섭무의의 이동으로써 측정되어졌다. 간섭계에 의한 측정에서 중요한 문제중의 하나는 온도분만 아니라 모든 피측정 물리량의 변화방향에 따른 간섭무의의 이동갯수와 이동방향을 동시에 측정하는 것이다. 이를 위해 다중모드 광섬유를 이용한 배열 검출기를 제작하여 매우 간편하게 간섭무늬의 이동갯수와 이동방향을 측정하였다.