일반기술

반도체 다이오드 레이저 광계측 방법

본 기술은 연소 시스템에서 대기로 방출되는 유해 가스의 농도를 광 계측함에 있어 빠른 응답성과 고 정밀 계측이 가능한 파장 변조 분광기법 및 광섬유를 이용한 반도체 다이오드 레이저 광계측 방법에 관한 것으로, 임의 파형 발생기를 이용하여 생성된 특정 주파수와 크기를 가지는 합성파를 반도체 다이오드 레이저 구동장치의 전류 연결부에 주입하여 레이저 소오스에 걸어주고, 수광부에서 흡수 영역을 통과한 투과 신호에서 조화 신호를 추출함으로써 잡음이 제거된 높은 감도의 신호값을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 대상 가스의 농도를 정밀하게 계측할 수 있다. 그리고, 대기 중으로 광을 조사하는 기존의 복잡한 계측 방식과 달리 대상 가스의 흡수 파장에 부합하는 광섬유 부품과 라인을 통하여 계측 시스템을 간단히 구성할 수 있을 뿐만 아니라 연소 장치나 실험 장치에 효과적으로 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.이 구성에 따르면 본 기술은 질소 산화물과 같은 각종 유해 배기 물질을 실시간으로 모니터링함에 따라 최적의연소 조건으로 연소 시스템을 조절할 수 있기 때문에 현재 배출되는 유해 가스를 촉매 장치와 같은 부가적인 장치 없이 효과적으로 저감시킬 수 있어 원가 절감 및 환경적 효과를 거둘 수 있다. 또한, 기존의 레이저 계측기에 비해 유지, 보수가 용이하므로 인력 절감의 간접적인 경제 효과를 볼 수가 있으며, 파장을가변화할 수 있기 때문에 질소 산화물 및 일산화탄소 등에 국한되지 않고 CO2 등과 같은 연소 생성물과 OH, C2F6 , CF4등과 같은 기존의 계측기로는 불가능한 중간 생성물 및 특정 유해 물질의 계측까지 가능하다. 뿐만 아니라 계측 Parameter를 단순 농도 계측만 하는 것이 아니라 온도, 밀도, 유체의 속도 등과 같은 여러 변수를 계측할 수 있어 이 시스템을 광범위하게 적용할 수 있다.*기술성임의 파형 발생기를 이용하여 생성된 특정 주파수와 크기를 가지는 합성파를 반도체 다이오드 레이저 구동장치의 전류 연결부에 주입하여 레이저 소오스에 걸어주고, 수광부에서 흡수 영역을 통과한 투과 신호에서 조화 신호를 추출하는 기술을 정확히 파악하고 있고, 본 기술과 관련된 일부 기술을 보유 및 적용한 사례가 있어 국내개발업체들과 비교하여 기술적 우위를 점하고 있는 것으로 판단됨*시장성- 대기로 방출되는 유해 가스의 농도를 광으로 계측하기 위한 광계측 분야의 수요는 대기 오염 문제를 해결하기위해 향후 급속히 성장할 것이라고 예측되고 있음- 이러한, 핵심 방법은 임의파형 발생기, 콘트롤러, 서미스터, 열-전기 냉각기에 의해 레이저 소오스로부터 안정한 파장의 빔을 확보하는 단계이며, 향후 관련 기술이 개발되는 경우에는 효과적으로 시장에 진입할 가능성이높을 것으로 판단됨- 향후 충분한 수요처의 확보는 가능할 것으로 보이며, 수입대체 효과와 수출 제품에 장착될 가능성이 높을 것으로전망됨