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제안 방법
- 음원과 수조는 주파수 특성실험 과 동일한 것이며, oscillator를 통하여 싸인파 주파수를 30 Hz~5 KHz범위에서 가변하여 인가 하였다. 2개의 FBG 수중음파 트랜스듀서에서 최종 검출된 음파 신호는 2X Icoupler 를 통과한 후, passive demodulation 부와 pre-amp를 걸처 oscilloscope로 신호처리 하였다.
- 5m이다. FBG 트랜스듀서에서 최종 검출된 음파 신호는 2xlCoupler를 통과한후, 광학필터를지나, 수광소자와 Pre-Amp를 걸처 Oscilloscope로 신호처리 하였다.⑷
- non-interferometic 구성 방식의 FBG hydrophone 에서는 이러한 변화가 광섬유 격자 소자를 통해서 진행하는 빛의 파장변화와 빛의 세기변위로 나타난다.⑴ 본 연구에서는 3종의 FBG 트랜스듀서를 설계 및 제작하여 주파수 특성을 실험하고, 수중에서 FBG hydrophone 의 arrays구성을 위한 전단계의 실험으로 임의의 음파를 다중점에서 검출하고, 지향성 특성을 위한 시스템을 구성하여 국내 최초로 제작된 FBG 트랜스 듀서들의 특성을 분석 하였다.
- 음원과 FBG 트랜스듀서의 간격은 Im의 거리를 두었다. 회전축에 의한 회전각도는 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, 120 °, 150 °, 180。간격을 두고, 반복 측정 하였다. 이때, 사용된 FBG 트랜스듀서의 중심파장 특성은 약 1552.
- 설계된 FBG 트랜스듀서의 지향성에 대한 특성을 실험하기 위하여, 한 개의 FBG 트랜스듀서에 희전 각도에 따른 가변이 가능하도록, 희전축을 부착하고, 음원의 주파수는 1.2 KHz로 고정한 상태에서 스피커를 통한 음파를 발생 시켜 주었다. 음원과 FBG 트랜스듀서의 간격은 Im의 거리를 두었다.
- 사용하였다. 음원과 수조는 주파수 특성실험 과 동일한 것이며, oscillator를 통하여 싸인파 주파수를 30 Hz~5 KHz범위에서 가변하여 인가 하였다. 2개의 FBG 수중음파 트랜스듀서에서 최종 검출된 음파 신호는 2X Icoupler 를 통과한 후, passive demodulation 부와 pre-amp를 걸처 oscilloscope로 신호처리 하였다.
- 광원은 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifer) BBS(Broad Band Source)를 사용 하였고, 검출기는 포토다이오드를 사용하였다. 제작된 3종류의 트랜스듀서에 음원의 주파수를 가변하여 광섬유 격자소자에 인가될 때, 인가된 베이스 밴드 신호가 FBG 에 전달되어, 수중 음파를 검출하도록 설치 하였다. 사용된 광섬유는 단일모드 광 섬유이고, FBG 중심 파장은 각각 1548.
- 제작된 FBG 트랜스듀서 특성을 이용하여, 광범위한 영역에 걸처 다점 측정이 가능하도록, 시도하기 위한 선행연구로써, 먼저 2개의 FBG 트랜스듀서를 수조에 넣고, 세기변조 방식의 FBG hydrophone sensor 시스템으로 구성 하였다. 실험에 사용된 2개의 FBG 트랜스듀서는 동일한 주파수특성을 지닌, FBG 일체형으로, 형태는 같다, 중심파장이 각각1553nm(FBGi) 와 1556.
- [그림 1]에는 이와같은 설계 특성에 입각하여 제작된 트랜스듀서들의 모양들이 있다. 즉 진동판과 FBG가 분리된 상태로 몸체에 부착된 형태와 FBG가 진동판과 한 몸으로 부착된 일체형 그리고 FBG가 진동판과 한 몸으로 부착된 일체형에 음파를 포집할 수 있는 포집부와 몸체에 공기를 넣어 진동판 밖은 물과 경계면을 이루고, 안쪽은 채워진 공기와 경계면을 이루도록 설계 하였다.
대상 데이터
- 광원은 BBS를 사용 하였고, 광검출기는 2개의 포토다이오드를 사용하였다. 음원과 수조는 주파수 특성실험 과 동일한 것이며, oscillator를 통하여 싸인파 주파수를 30 Hz~5 KHz범위에서 가변하여 인가 하였다.
- 같다. 광원은 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifer) BBS(Broad Band Source)를 사용 하였고, 검출기는 포토다이오드를 사용하였다. 제작된 3종류의 트랜스듀서에 음원의 주파수를 가변하여 광섬유 격자소자에 인가될 때, 인가된 베이스 밴드 신호가 FBG 에 전달되어, 수중 음파를 검출하도록 설치 하였다.
- 제작된 3종류의 트랜스듀서에 음원의 주파수를 가변하여 광섬유 격자소자에 인가될 때, 인가된 베이스 밴드 신호가 FBG 에 전달되어, 수중 음파를 검출하도록 설치 하였다. 사용된 광섬유는 단일모드 광 섬유이고, FBG 중심 파장은 각각 1548.7nm, 1552.8nm, 1559.3nm이고, 수중 음원은 방수처리된 스피커(사용 주파수범위::1Hz 〜 20KHz) 를 사용 하였으며, Oscillator 를통하여 싸인파 주파수를 10 Hz〜20 KHz범위에서 가변하여 인가 하였다. 실험에 사용된 수조는 무향판이 설치 안 된 유리 수조로서, 그 크기는 가로, 세로, 높이가 약2m xlmxl.
- 하였다. 실험에 사용된 2개의 FBG 트랜스듀서는 동일한 주파수특성을 지닌, FBG 일체형으로, 형태는 같다, 중심파장이 각각1553nm(FBGi) 와 1556.7nm(FBG2)이다. array system형태는 한가닥의 주신호 전송 광섬유에 길게 늘어뜨린 끈형으로 구성한, serial system 방법을 도입하여, FBGi 트랜스듀서와 FBG2 트랜스듀서를 부착하였다.
- 3nm이고, 수중 음원은 방수처리된 스피커(사용 주파수범위::1Hz 〜 20KHz) 를 사용 하였으며, Oscillator 를통하여 싸인파 주파수를 10 Hz〜20 KHz범위에서 가변하여 인가 하였다. 실험에 사용된 수조는 무향판이 설치 안 된 유리 수조로서, 그 크기는 가로, 세로, 높이가 약2m xlmxl.5m이다. FBG 트랜스듀서에서 최종 검출된 음파 신호는 2xlCoupler를 통과한후, 광학필터를지나, 수광소자와 Pre-Amp를 걸처 Oscilloscope로 신호처리 하였다.
이론/모형
- array system형태는 한가닥의 주신호 전송 광섬유에 길게 늘어뜨린 끈형으로 구성한, serial system 방법을 도입하여, FBGi 트랜스듀서와 FBG2 트랜스듀서를 부착하였다. 검출된 신호의 demodulation techniques은 설계된 트랜스듀서의 검출 가능한 주파수 특성을 고려하여, passive band-pass filter 시스템 방법으로 구성하였다.
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