초록 ▼

본 발명은 분포 광섬유 센서 시스템에 관한 것으로서, 감지 광섬유에서 발생하는 후방 산란 광을 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광으로 각각 필터링하고, 필터링된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변환하며, 디지털 처리된 라만 산란 광의 데이터로부터 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화를 측정하고, 브릴루앙 산란 광의 데이터로부터 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 및 변형률 변화를 측정하며, 측정된 데이터를 이용하여 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리하여 출력하는 분포 광섬유 센서 시스템이

본 발명은 분포 광섬유 센서 시스템에 관한 것으로서, 감지 광섬유에서 발생하는 후방 산란 광을 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광으로 각각 필터링하고, 필터링된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변환하며, 디지털 처리된 라만 산란 광의 데이터로부터 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화를 측정하고, 브릴루앙 산란 광의 데이터로부터 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 및 변형률 변화를 측정하며, 측정된 데이터를 이용하여 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리하여 출력하는 분포 광섬유 센서 시스템이 개시된다.

대표청구항 ▼

제1 광원부에서 출력하는 광을 펌핑 펄스 광(Pumping Pulse Light)으로 변조하여 감지 광섬유의 일단으로 전송하는 제1 광 변조부;제2 광원부에서 출력하는 광을 프로브 광(Probe Light)으로 변조하여 상기 감지 광섬유의 타단으로 전송하는 제2 광 변조부;상기 감지 광섬유에서 발생되는 후방 산란 광을 분기하는 광 순환기;상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광을 각각 필터링하는 광 필터부; 및상기 광 필터부에서 필터링 된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변

제1 광원부에서 출력하는 광을 펌핑 펄스 광(Pumping Pulse Light)으로 변조하여 감지 광섬유의 일단으로 전송하는 제1 광 변조부;제2 광원부에서 출력하는 광을 프로브 광(Probe Light)으로 변조하여 상기 감지 광섬유의 타단으로 전송하는 제2 광 변조부;상기 감지 광섬유에서 발생되는 후방 산란 광을 분기하는 광 순환기;상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광을 각각 필터링하는 광 필터부; 및상기 광 필터부에서 필터링 된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변환하고, 변환된 데이터를 이용하여 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리 측정하는 물리량 변화 측정부를 포함하여 이루어지는 분포 광섬유 센서 시스템. 광원부에서 출력하는 광을 펌핑 펄스 광으로 변조하여 감지 광섬유로 전송하는 광 변조부;상기 감지 광섬유에서 발생되는 후방 산란 광을 분기하는 광 순환기;상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광을 필터링하는 광 필터부; 및상기 광 필터부에서 필터링 된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변환하고, 변환된 데이터를 이용하여 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리 측정하는 물리량 변화 측정부를 포함하여 이루어지는 분포 광섬유 센서 시스템.광원부에서 출력하는 광을 분기하는 스플리터(Splitter);상기 스플리터에서 분기된 광을 펌핑 펄스 광으로 변조하는 제1 광 변조부;상기 스플리터에서 분기된 광을 프로브 광으로 변조하는 제2 광 변조부;상기 펌핑 펄스 광 및 상기 프로브 광을 증폭시켜 감지 광섬유로 전송하는 증폭기;상기 감지 광섬유의 끝 단에 형성되어 상기 프로브 광을 반사시키는 반사기;상기 감지 광섬유에서 발생되는 후방 산란 광을 분기하는 광 순환기;상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광과 브릴루앙 산란 광을 각각 필터링하는 광 필터부; 및상기 광 필터부에서 필터링 된 라만 산란 광 및 브릴루앙 산란 광을 각각 A/D 변환하고, 변환된 데이터를 이용하여 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리 측정하는 물리량 변화 측정부를 포함하여 이루어지는 분포 광섬유 센서 시스템.제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 광 필터부는,상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광을 반사시키는 라만 반사 필터; 및상기 라만 반사 필터를 통과한 후방 산란 광 중에서 브릴루앙 산란 광만을 투과시키는 브릴루앙 투과 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 광 필터부는,상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 라만 산란 광만을 투과시키는 라만 투과 필터;상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광 중에서 브릴루앙 산란 광만을 투과시키는 브릴루앙 투과 필터; 및상기 광 순환기에서 분기된 후방 산란 광을 상기 라만 투과 필터 및 브릴루앙 투과 필터로 각각 분기하는 스플리터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 물리량 변화 측정부는,상기 광 필터부에서 필터링 된 라만 산란 광을 검출하고 A/D 변환하여 출력하는 제1 광 검출기;상기 광 필터부에서 필터링 된 브릴루앙 산란 광을 검출하고 A/D 변환하여 출력하는 제2 광 검출기; 및 상기 제1 광 검출기에서 출력된 데이터에서 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화를 측정하고, 상기 제2 광 검출기에서 출력된 데이터에서 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 및 변형률 변화를 측정하며, 상기 측정된 데이터를 이용하여 상기 감지 광섬유의 거리에 따른 온도 변화 및 변형률 변화를 각각 분리하여 출력하는 광신호 측정기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.제1항에 있어서,상기 제1 광 변조부는,펌핑 펄스를 발생하는 펄스 발생기;상기 펄스 발생기를 이용하여 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 펌핑 펄스 광으로 변조하는 제1 변조기;상기 제1 변조기에서 변조된 펌핑 펄스 광을 증폭시키는 증폭기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.제1항에 있어서,상기 제2 광 변조부는,기 설정된 주파수 범위의 최초 주파수부터 최종 주파수까지 일정 주파수 단위로 RF 신호를 발생하는 RF 신호 발생기; 및RF 신호 발생기를 이용하여 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 프로브 광으로 변조시키는 제2 변조기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.제2항에 있어서,상기 물리량 변화 측정부는,상기 광 필터부에서 필터링 된 브릴루앙 산란 광에 포함된 브릴루앙 산란으로 인한 주파수 성분을 분석하여 상기 감지 광섬유의 거리별 온도 및 변형률의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 분포 광섬유 센서 시스템.