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In this paper, we propose and demonstrate a Fabry-Perot interferometer (FPI) optical fiber tip sensor fabricated by a blade-sawing technique using a fiber optic patch cord for high-resolution temperature measurement. The sensor head consists of a short air FP cavity near the tip of a single-mode fib...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 온도 측정을 위해 취급하기 편리하고 외부 요인에 의해 깨질 위험이 적은 광섬유 페룰 기반의 Fabry-Perot 간섭계(FPI: Fabry-Perot Interferometer)를 제작하고 온도 계측 성능을 측정하였다. 이러한 광섬유 센서는 블레이드 소잉 공정을 통해 광패룰의 끝단을 가공하여 제작하였으며, 제작된 센서를 온도 챔버 내부에 고정한 후, Fabry-Perot cavity로부터 반사된 빛과 코어층으로부터 반사된 빛의 간섭무늬의 파장변화를 통해 온도 변화 정도를 측정할 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
온도센서란 무엇인가? 온도센서는 기본적인 물리량 중 하나인 온도를 감지하여 기록하거나 제어하는 감지센서로써 산업체의 시스템 제어, 환경제어, 생체공학용 의료기기 등에 광범위하게 사용되고 있다.
Fabry-Perot 간섭계 센서의 단점은? 최근에는 이러한 단점들을 보완하기 위해, 광섬유의 클래드를 제거하거나 융착하지 않고, 펨토초 레이저를 이용하여 광섬유에 직접 조사한 Fabry-Perot 간섭계 센서가 연구되고 있다. 하지만, 펨토초 레이저에 노출된 센서 헤드 주위의 강도가 약해지는 단점이 있다[13].
광섬유형 온도센서의 장점은? 이에 비해, 광섬유형 온도센서는 광섬유 자체가 절연성을 가지고 신호 전송로 역할을 겸할 수 있으며, 또한 주위의 전자기적 간섭에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 높은 정밀도와 빠른 응답을 나타내는 장점이 있다. 따라서 이러한 광섬유형 온도센서는 산업, 항공, 의료, 국방 등의 광범위한 응용분야에서 그 연구가 활발히 진행되고 있다.
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참고문헌 (13)

  1. W. W. Morey, G. Meltz, and W. H. Glenn, "Fibre optic Bragg grating sensor", Proc. SPIE, 1169, pp. 98-107, 1994. 

  2. Y. Rao, Webb. D. J, Jackson. D. A, Lin. Zhang, and Bennion. I, "In fiber Bragg-grating temperature sensor system for medical applications", Lightwave Tech., vol. 15, no. 5, pp. 779-785, 1997. 

  3. B. Zhang and M. Kahrizi, "High-temperature resistance fiber bragg grating temperature sensor fabrication", Sensors Journal. IEEE, vol. 7, no. 4, pp. 586-591, 2007. 

  4. J. H. Park and K. T. Kim, "Fiber-optic interferometric temperature sensor using a hollow fiber", J. Sensor Sci. & Tech., vol. 16, no. 3, pp. 192-196, 2007. 

  5. C. L. Zhao, M. S. Demokan, W. Jin, and L. Xiao, "A cheap and practical FBG temperature sensor utilizing a longperiod grating in a photonic crystal fiber", Optics Communications, vol. 276, no. 2, pp. 242-245, 2007. 

  6. W. Qian, C. L. Zhao, S. He, X. Dong, S. Zhang, Z. Zhang, S. Jin, J. Guo, and H. Wei, "High-sensitivity temperature sensor based on an alchohol-filled photonic crystal fiber loop mirror", Optics Letters, vol. 36, no. 9, pp. 1548-1550, 2011. 

  7. R. Yang, Y. S. Yu, Y. Xue, and C. Chen, "A highly sensitive temperature sensor based on a liquid-sealed S-tapered fiber", Photonics Tech. IEEE, vol. 25, no. 9, pp. 829-832, 2013. 

  8. L. Xuefeng, L. Shuo, L. Jinxing, O. Hiroshi, and U. Toshitsugu, "High sensitivity fiber-optic Fabry-Perot interferometer temperature sensor", Japanese Journal of Applied Physics, vol. 51, no. 6, pp. 06FL10-06FL10-4, 2012. 

  9. T. Y. Hu, Y. Wang, C. R. Liao, and D. N. Wang, "Miniaturized fiber in-line Mach-Zehnder interferometer based on inner air cavity for high-temperature sensing", Optics Letters, vol. 37, no. 24, pp. 5082-5084, 2012. 

  10. L. Xu, L. Jiang, S. Wang, B. Li, and Y. Lu, "High-temperature sensor based on an abrupt-taper Michelson interferometer in single-mode fiber", Applied Optics, vol. 52, no. 10, pp. 2038-2031, 2013. 

  11. H. J. Park and M. H. Song, "Linear FBG temperature sensor interrogation with Fabry-Perot ITU multi-wavelength reference", Journal of KIIEE, vol. 21, no. 7, pp. 54-60, 2008. 

  12. D. H. Kim and J. U. Kang, "Sagnac loop interferometer based on polarization maintaining photonic crystal fiber with reduced temperature sensitivity", Optics Express, vol. 12, no. 19, pp. 4490-4495, 2004. 

  13. T. Wei, Y. Han, H. L. Tsai, and H. Xiao, "Miniaturized fiber inline Fabry-Perot interferometer fabricated with a femtosecond laser", Optics Letters, vol. 33, no. 6, pp. 536-538, 2008. 

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