도플러 편이 효과를 이용한 주파수 간섭계 기반 진동센서 = Vibration Sensor Based on Frequency-domain Interferometer by Using Doppler Shift Effect

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 광지연선로의 움직임을 이용하지 않는 주파수 영역 간섭계를활용하여 진동을 측정한 결과를 보고하였다. 회전체 회전축 이격에 따라발생한 기계적인 진동을 측정하기 위해서 광원의 광주파수의 도플러편이에 따른 간섭무늬를 발생하고 이를 분석하여 진동 특성을 얻을 수있었다. 주파수 영역 간섭계는 광대역 광원과 광섬유 커플러 그리고광스펙트럼분석기를 이용하였으며 여기서 광지연선로의 주기적이고 동적움직임이 없었다. 이러한 주파수 영역 광간섭계는 기존의 간섭계보다소형이며 간소한 장치로 구현이 가능한 장점을 가질 수 있다. 기존의간섭계를 이용한 방법에 비해서 기계적인 움직임이 없는 이유로 높은감도를 가지는 측정을 수행할 수 있었다. 보다 구체적으로 정량화된정보를 가지는 진동 운동에 대한 센싱 실험을 수행함으로써 높은정확도를 가지는 광섬유 진동센서로의 활용이 가능할 것으로 예상되는바이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We present the measurement results for the vibration motion due to a rotating object by using frequency-domain interferometer; no conventional optical delay line was used. To detect the vibration motion in experiment, we utilized the Doppler-shift effect to produce the interference signal, and different kinds of vibrations having different vibration frequency were properly measured.
The frequency-domain interferometer consists of a broadband light source, optical fiber couplers, and an optical spectrum analyzer with a static optical delay line. Compared with other measurement methods, our proposed method can guarantee a low tolerance in the measurement. Vibration measurements with high accuracy are possible if the experiment is performed under well-defined vibration conditions.

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