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NTIS 바로가기비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, v.31 no.4 = no.126, 2011년, pp.374 - 381
이건호 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원) , 안병준 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원) , 김대현 (서올과학기술대학교 기계공학과)
It has been doing to research on novel techniques for structural health monitoring by applying various sensor techniques to measure the deflection in mechanical and civil structures. Several electric-based displacement sensors have many difficulties for using them because of EMI (Electro-Magnetic In...
N. -S. Kim and N. -S. Cho, "Estimating deflection of a simple beam model using fiber optic Bragg-grating sensors," Experimental Mechanics, Vol. 44, No. 4, pp. 433-439 (2004)
조남소, 김남식, "FBG 변형률 센서를 이용한 현수교의 정적 처짐형상 추정," 대한토목학회지, 제28권, 제5A호, pp. 699-707 (2008)
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 광섬유센서들, 특히 다점 측정이 용이한 광섬유 브래그격자(fiber Bragg grating, FBG) 센서를 사용하여 처짐을 측정하는 연구들이 활발히 진행되고 있다[2-4].
장성진, 김남식, "모드 분해 기법을 이용한 변위 응답 추정 알고리즘 실교량 적용", 대한토목학회지 제30권, 제3A호, pp. 257-264 (2010)
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 광섬유센서들, 특히 다점 측정이 용이한 광섬유 브래그격자(fiber Bragg grating, FBG) 센서를 사용하여 처짐을 측정하는 연구들이 활발히 진행되고 있다[2-4].
J. -S. Heo, K. -Y. Kim and J. -J. Lee, "Development of a distributed force detectable artificial skin using microbending optical fiber sensors,'' JIMSS, Vol. 20, No. 17, pp. 2029-2036 (2009)
제안된 광섬유 변위 센서는 빛의 세기(intensity) 변화를 즉정하여 변위를 계즉하는 광강도형 센서로서 광원(light source)과 광 검출기(photo detector)로만 구성되어 있는 긴•단한 형태이고, 저가로 계측 시스템을 구성할 수 있다는 장점을 갖고 있다[6].
R. C. Gauthuer and C. Ross, "Theoretical and experimental considerations for a single-mode fiber-optic bend-type sensor," Applied Optics, Vol. 36, No. 25 (1997)
특히, 단일모드 광섬유에서 매크로(macro)한 굽힘이 발생했을 때 발생하는 굽힘 손실은 세부적으로 순수 굽힘 손실(pure bending loss)과 모드 전환 손실(mode transition loss)로 구성된다[8-11].
D. Marcuse, "Curvature loss fomula for optical fibers," JOSA , Vol. 66, Issue 3, pp. 216-220 (1976)
특히, 단일모드 광섬유에서 매크로(macro)한 굽힘이 발생했을 때 발생하는 굽힘 손실은 세부적으로 순수 굽힘 손실(pure bending loss)과 모드 전환 손실(mode transition loss)로 구성된다[8-11].
D. Donlagic and B. Culshaw, "Propagation of the fundamental mode in curved graded index multimode fiber and its application in sensor system," J. Lightwave Technol., Vol. 18, No. 3, pp. 334-342 (2000)
특히, 단일모드 광섬유에서 매크로(macro)한 굽힘이 발생했을 때 발생하는 굽힘 손실은 세부적으로 순수 굽힘 손실(pure bending loss)과 모드 전환 손실(mode transition loss)로 구성된다[8-11].
결국, 원래 입사된 빛의 세기와 순수 굽힘 손실로 인해 사라진 빛의 차는 ?(%©)=& —4와 같으며, 수학적으로 호의 길이 s를 갖는 굽힘 광섬유를 진행한 후 남은 빛의 세기에 대한 표현은 아래와 같다[10-12].
결국, 종합적으로 광섬유의 굽혀진 영역에서 발생하는 순수 굽힘 손실과 두 개의 교차점에서 발생하는 모드 전환 손실로 인하여 전체적인 굽힘 손실 세기가 결정된다[10,11].
유정애, 조재흥, 권일범, "광 커넥터의 반사를 이용한 다중화된 굽힘 손실형 단일모드 광섬유 변위 센서", 한국광학회지, 제15권, 제5호, pp. 415-422 (2004)
특히, 단일모드 광섬유에서 매크로(macro)한 굽힘이 발생했을 때 발생하는 굽힘 손실은 세부적으로 순수 굽힘 손실(pure bending loss)과 모드 전환 손실(mode transition loss)로 구성된다[8-11].
결국, 원래 입사된 빛의 세기와 순수 굽힘 손실로 인해 사라진 빛의 차는 ?(%©)=& —4와 같으며, 수학적으로 호의 길이 s를 갖는 굽힘 광섬유를 진행한 후 남은 빛의 세기에 대한 표현은 아래와 같다[10-12].
결국, 종합적으로 광섬유의 굽혀진 영역에서 발생하는 순수 굽힘 손실과 두 개의 교차점에서 발생하는 모드 전환 손실로 인하여 전체적인 굽힘 손실 세기가 결정된다[10,11].
A. W. Snyder and J. D. Love, Optical Waveguide Theory, Chapman and Hall, London, pp. 250-290 (1983)
결국, 원래 입사된 빛의 세기와 순수 굽힘 손실로 인해 사라진 빛의 차는 ?(%©)=& —4와 같으며, 수학적으로 호의 길이 s를 갖는 굽힘 광섬유를 진행한 후 남은 빛의 세기에 대한 표현은 아래와 같다[10-12].
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