초록 ▼

1. 최종 개발목표 : 광섬유 유지보수용 OTDR 국산화 개발
2. 연구 개발내용 및 결과
◦광파이버의 후방산란광 특성분석
◦광원부 설계 및 제작, 시험
-1.3㎛, 1.51㎛ LD 구동부 제작
◦고효율 수광부 설계 및 제작, 시험
◦광결합 및 분리부 설계, 제작
◦고속 평균화회로 설계, 제작
◦테스트용 OTDR S/W 개발
◦OTDR 시스템 시작품 제작 및 시험
- 화면상 80

1. 최종 개발목표 : 광섬유 유지보수용 OTDR 국산화 개발
2. 연구 개발내용 및 결과
◦광파이버의 후방산란광 특성분석
◦광원부 설계 및 제작, 시험
-1.3㎛, 1.51㎛ LD 구동부 제작
◦고효율 수광부 설계 및 제작, 시험
◦광결합 및 분리부 설계, 제작
◦고속 평균화회로 설계, 제작
◦테스트용 OTDR S/W 개발
◦OTDR 시스템 시작품 제작 및 시험
- 화면상 80km 까지 측정(240km 상용화 가능)
- 측정시간 : 10,000회 평균화시 약 5초 소요(타 OTDR 20초 이상)
◦실용신안 2건 출원 중
- 고속 pulse 발생용 LD 구동기
- 분포형 광계측용 고감도 광수신기
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
◦OTDR 광계측 기술 확보
◦광섬유 유지 보수의 국산화
◦극초단 광펄스 레이다를 이용한 분포형 계측기술 확보
◦새로운 광계측 진단기기 국산화 및 수입대체
◦상용화 연구로 수출품으로 생산
◦관련 광학 및 신호처리기술을 이용한 광계측기 개발
4. 적용분야
◦광섬유 유지 보수용 OTDR의 기업화 및 국산화
◦OTDR 기법을 응용한 구조물 진단시스템 개발에 활용
◦분포형 광온도측정 시스템(DTS) 개발에 활용
◦관련기술 응용 산업 설비 진단기기 개발

목차 Contents

• 목차
  제출문
  목차
  제 1 장 서 론
  제 2 장 광섬유에서의 산란광특성
  제 1 절 광섬유에서의 후방산란
  제 2 절 OTDR 의 원리 및 특성
  ① 단일모드 광섬유는 굴절율 차이 가 작기 때문에 후방산란된 광량이 다중
  ② 단일모드 광섬유로 입 사되는 광원의 결합 효율이 매우 작다 .
  ③ 전방과 후방으로 진행하는 빛을 분리하기 위한 directional coupler 를 저
  제 3 장 OTDR 시스템 제작 및 시험
  제 1 절 광학부 설계 및 제작
  제 2 절 광원부 설계 및 제작 , 시험
  제 3 절 수광부 설계 및 제작 , 시험
  제 4 절 광신호처리부 설계 및 제작
  제 5 절 실험결과
  제 6 절 OTDR 시작품의 통신 규약
  1 . Parameter 설정
  2. 데이터 수집 설정
  제 7 절 OTDR 프로그램의 구성 및 사용법
  1 . 주요 기능
  2. 사용 방법
  3. 각종 변수 설정 방법
  4. 그래프 폭 변경 기능
  5. 커서 와 스크롤 바
  6. 취득 데이터 파일 저장
  제 4 장 결 론
  (1) 광원으로는 현재 통신용으로 가장 많이 이용되는 1300 ㎚와 1550 ㎚
  (2) 수광소자는 응답속도가 빠르고 감도가 우수한 APD 를 사용하였으며
  (3) 광학부는 광원부와 측정하고자 하는 광섬유 , 또 수광부를 연결하는
  (4) 광신호처리부에서는 후방산란된 미소신호를 디지틀화하여 여러번
  참고문헌
  부록
  그림목차
  < 그림 2-1> 광섬유 내에서의 파장별 산란 현상
  < 그림 2-2> 는 일반적인 통신용 germania-doped silica 광섬유에서의
  < 그림 2-2> Raman 산란의 스펙트럼
  < 그림 2-3> Raman DTS 의 기본 구성도
  < 그림 2-4> Raman DTS 의 기본 출력 화면
  < 그림 2-5> SBS 의 기본 구성도
  < 그림 2-6> 단일모드 광섬유에서 입사광과 산란광
  < 그림 2-7> OTDR 의 블록다이아그램
  < 그림 2-8> OTDR 의 SNR
  < 그림 3-1 > OTDR 의 기본 구성도
  < 그림 3-2> 광학부의 구성도
  < 그림 3-3> 제작된 광결합 및 분리부
  < 그림 3-4> 와 같다 .
  < 그림 3-4> LD 의 주파수 스펙트럼 ((a)1310 ㎚ , (b)1550 ㎚ )
  < 그림 3-5> 펄스 공급기의 기본 구성
  < 그림 3-5> 의 기본구성회로와 트리거회로를 이용한 고속 펄스형 레이 저 다이
  < 그림 3-6> 고속 펄스 LD 구동 기본회로
  < 그림 3-7> 실제 설계 , 제작된 LD 구동 회로도
  < 그림 3-7> 에서 LD 의 출력광 형태는 펄스발생기의 펄스폭과 Duty 비에 따라
  < 그림 3-8> 은 실제 시작품에서 사용한 NEC NDL5672P 의 LD 출력 스펙트럼
  < 그림 3-9> (a) 는 펄스발생기의 출력으로 펄스폭이 100 ㎱이고 진폭이 5V 일때
  < 그림 3-10> 과 < 그림 3-11> 은 펄스 입 력을 50 ㎱와 500 ㎱로 했을 경우의 광출력
  < 그림 3-8> LD 의 fiber coupled power
  < 그림 3-9> 입력펄스와 광출력 스펙트럼 ( 펄스폭 =100 ㎱ )
  < 그림 3-1 0> 입력펄스와 광출력 스펙트럼 ( 펄스폭 =50 ㎱ )
  < 그림 3-1 1 > 입력펄스와 광출력 스펙트럼 ( 펄스폭 =500 ㎱ )
  < 그림 3-1 2> LD 구동회로
  < 그림 3-1 3> AGC 방식의 온도보상
  < 그림 3-14> 전압제어 방식에 의한 온도보상
  < 그림 3-10> < 그림 3-11> 의 출력광을 사용했을 때 약 4.4 ㎞의 단일모드 광섬유
  < 그림 3-1 5> 후방산란광의 스펙트럼
  < 그림 3-16> 신-19> 평균화 수에 따른 OTDR 화면
  < 그림 3-20> ㎞ 당 손실 측정을 위한 각 지점별 손실
  < 그림 3-21> 초기화면의 구성
  표목차
  < 표 2-1 > 평균화방법에 대한 비교
  < 표 2-2> SNR 계산을 위한 파라메터
  < 표 3-1> LD 의 허용 최대사양
  < 표 3-2> LD 의 전기 - 광학특성 (TLD=25 ℃ , Tc=-20 to +65 ℃ )@1 310 ㎚
  < 표 3-3> LD 의 전기 - 광학특성 (TLD=25 ℃ , Tc=-20 to +65 ℃ )@1 550 ㎚
  < 표 3-4> 광섬유 거리별 펄스폭 및 펄스주기
  < 표 3-5> APD 의 전기 - 광학적 특성 (Tc=25 ℃ )