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초소형 광파이버 패브리페로 간섭계의 디지털 신호처리
Digital Signal Processing for a Fiberoptic Fabry-Perot Interferometry 원문보기

대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C, 2001 July 18, 2001년, pp.1820 - 1822  

김광수 (한국전기연구원) ,  이홍식 (한국전기연구원) ,  임근희 (한국전기연구원)

초록
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광파이버 패브리페로 간섭계에서 동작영역을 넓히기 위해 공진기의 길이를 1mm보다 짧은 초소형 간섭계를 구성하고자 하였을 경우, 광출력의 위상변화에 대한 감도가 낮아 전달함수로부터 변화된 위상을 복원하는 과정이 까다로워진다. 이러한 신호복원 과정에는 대부분 신호잡음비를 높여주는 신호처리 수단을 포함하게 되므로 간섭계가 겪은 위상변화를 보다 높은 신뢰성으로 검출하고자 할 때 어떠한 신호처리 방법이 적절한가하는 선택의 문제가 발생된다. 이는 각각의 신호처리방법이 장단점을 가지므로 응용목적에 따른 trade-off가 필요하기 때문이다. 본 연구에서는 참조 간섭계와 센서 간섭계 간의 correlation으로부터 위상을 검출하여 시스템의 잡음을 common mode 잡음으로 처리할 수 있었으며, 디지털 신호처리기법을 응용하여 짧은 공진기로 구성된 센서 간섭계의 위상변화분을 보다 안정적으로 검출하게 되었다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 가간섭성이 낮은 광원을 이용한 광파이버 간섭계의 경우 낮은 감도 때문에 여러 가지 신호처리 방식이 제안되었으나, 본 연구에서는 참조 간섭계와 센서 간섭계의 신호의 correlation을 통하여 두 간섭계에서 공통적으로 발생하는 잡음을 상쇄시킴으로서 시스템의 신호잡음 비를 향상시키고자 하였다. 시스템의 구성은 프린지 프로세싱용으로 광파이버 마하젠더를 전반부에 설치하고 센서용과 참조용 광파이버 패브리페로 간섭계를 후반부에 설치하여 패브리페로 간섭계의 위상이동을 마하 젠더에서 검출하도록 설계하였으며' 일체를 광파이버 형으로 제작하였다.
  • 이러한 현실은 광파이버를 사용하는 한 하드웨어적으로는 피하기 대단히 어려운 문제로서 신호처리기법으로 보완하여 해결하는 것이 가장 합리적이라고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 시스템에서 발생할 가능성이 있는 여러 가지 프린지 형태를 설정한 시뮬레이터를 통하여 디지털 시스템의 성능을 확인해 보았다.
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