일반기술

광섬유 스트레인 분포측정용 펄스광과 프로브광의 비트주파수안정화장치

본 기술은 광섬유의 스트레인 분포 측정 장치에서 펄스광용과 프로브광용 레이저다이오드의 비트 주파수를 안정화하는 장치와 관련된 기술이다. 다시 말해, 외부적인 환경에 의해서 앞서 언급한 두 개의 레이저 다이오드의 광 출력 주파수가 변화하는 경우 레이저 다이오드에 주입되는 전류를 조정하여 광 출력 주파수가 안정되도록 한다. 본 기술의 장치는 크게 레이저 다이오드의 온도 및 전류를 직접적으로 제어하는 부분과 레이저 다이오드의 주파수 변화량을 검사하여 각 변화량에 따라 발생된 해당 신호를 온도 전류 제어회로로 되돌려 레이저 다이오드의 주입 전류 신호로 사용하는 부분으로 이뤄진다. 그리고 장치는 펄스광용 분배형 피드백 레이저 다이오드, 프로브광용 분배형 피드백 레이저 다이오드, 제1온도 전류 제어회로, 제2온도 전류 제어회로, 편광 유지 커플러, 광 검출기, 증폭기, 국부 발진기, 믹서, 주파수 판별기, 비례 적분회로라는 명칭의 각 부로 구성된다.광섬유는 동축 케이블에 비해 전송 손실과 부피가 줄고, 전자계의 유도를 받지 않으며, 자원이 풍부한 석영을 사용하고 광대역이기 때문에, 데이터 통신용 전용회선으로 광범위하게 사용되고 있으며 광모뎀도 등장하였다. 이러한 광섬유 스트레인의 크기는 펄스광과 프로브광의 비트 주파수를 정밀하게 제어해야 정확한 측정이 가능하다. 그러기 위해서는 펄스광과 프로브광용 레이저 다이오드의 출력 주파수가 안정되어야 하는 데, 이러한 레이저 다이오드의 출력 주파수는 주입 전류와 주위 온도에 민감하여 기존의 온도, 전류 제어 회로만으로는 비트 주파수의 안정도를 수 MHz 이내로 제어할 수 없었다. 그러나 본 기술은 광섬유의 스트레인 분포의 정확한 측정을 위하여 광섬유에 입사되는 펄스광과 프로브광을 생성하는 레이저 다이오드의 출력 주파수를 안정화시키는 기술로, 펄스광과 프로브광을 만들어내는 두 레이저 다이오드의 주입 전류를 조절하여 안정된 광 출력 주파수의 취득이 가능하도록 하였고, 광섬유에 가해지는 스트레인 분포의 측정을 용이하게 하였다. 또한 본 기술을 이용하면 비트 주파수의 변화를 지속적으로 검사하고 보정하는 과정을 거치기 때문에 상당히 안정된 레이저 다이오드의 광출력 주파수를 얻게 된다.