광섬유를 이용한 전류센서의 개발(Ⅱ) = Development of the fiber optic current sensor(Ⅱ)
저자
손병기 (경북대학교 전자공학과) ; Taylor, H.F. (A&M Univ.) ; 김창원 (센서기술연구소)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1993
작성언어
Korean
KDC
500.000
자료형태
학술저널
수록면
161-174(14쪽)
제공처
소장기관
TiO_2가 코팅된 광섬유를 사용하여 광섬유 선로내에 두 개의 내부 반사막을 가지는 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 제조하였다. TiO_2 박막을 RF magnetron sputtering 법으로 증착하였다. RF 전력을 120∼140W 변화시킨 경우 TiO_2 박막의 굴절률 2.36에서 2.48까지 선형적인 증가를 보였으며 좋은 화학양론적 조성비(O/Ti=2)를 나타내었다. RF 전력이 120W인 증착조건에서 제조된 광섬유 Fabry-Perot 간섭계는 안정되고 깨끗한 fringe 패턴을 얻을 수 있었다. 그리고 PZT 위에 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 접착하여 전류센서를 제조하였으며 간단한 형태의 광섬유 전류센서용 신호처리회로를 설계하였다. 광섬유 전류센서는 0∼50Å의 동작영역에서 매우 선형적인 특성을 나타내었으며 전류센서 헤드 양단에 큰 저항체를 연결한 경우 감도는 증가하였지만 선형성은 좁게 나타났다. 변환된 광 신호를 처리하기 위해 zero-crossing 검출회로를 사용하였다. 전류센서의 특성개선을 위해 신호처리 회로에 50㎒ clock generator를 사용한 결과 1㎒의 clock generator를 사용했을 때보다 약 7배 정도 높은 감도를 나타내었다.
Fiber optic Fabry-Perot interferometer which has two internal mirrors were fabricated by using TiO_2 film coated optical fiber and its Fabry-Perot interferometer chracteristics was investigated. TiO_2 film has been evaporated by RF magnetron sputtering method. Refractive index of TiO_2 film is linearly related from 2.36 to 2.48 increasing the RF power from 120W to 140W, where stoichiometric ratio(O/Ti=2) shown good. A stable and clear fringe pattern could be obtained through fiber optic Fabry-Perot interferometer which was fabricated in 120W RF power evaporation condition. And a FFPI(Fiber optic Fabry-Perot Interferometer) sensor is bonded on the PZT to make a current sensor. Then current sensor was fabricated and signal processing circuits for simple fiber optic current sensor was designed. The sensor exhibited very linear response in the current range of 0∼50 Å. And the higher resister is, conneted to the terminal of the current sensor, the better sensor resolution becomes and the power linear characteristics becomes, which indicate the good resolution sacrifice the good linear characteristics. Zero-crossing detection scheme is used to deal with the optical signal. For the purpose of improving the current sensor characteristics, by using 50㎒ clock in the signal processing circuit the resolution of the sensor was improved about seven times compare with by using 1㎒ clock.
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