일반기술

광섬유 격자센서와 그의 온도/스트레인 측정 방법

본 기술은 광섬유 격자쌍을 이용하여 온도 또는 스트레인을 측정하는 광섬유 격자센서와 그의 온도/스트레인 측정 방법에 관한 것이다.기존의 광섬유 격자 센서를 적용한 측정 장치는 온도 및 스트레인의 두 가지 물리량이 동시에 가해지는 경우 광섬유 격자 센서가 두 물리량에 대해 동시에 반응함으로 반사 파장의 변화량만을 측정하여서는 온도 및 스트레인이 얼마만큼씩 변화되었는지를 알 수 없는 문제점이 있다.반면, 본 기술에서는 동일한 모재에서 제작된 외경이 다른 두 개의 광섬유에 반사 파장이 같거나 다른 두 광섬유 격자을 제작하고 이를 용융 접착하여 광섬유 격자쌍을 형성시킴으로써 스트레인, 온도, 압력 등의 여러 물리량을 독립적으로 측정하도록 구현할 수 있다.본 기술에 의한 광섬유 격자센서는 동일한 광섬유 모재에서 제작된 외경이 다른 두 광섬유에 반사 파장이 같거나 다른 두 광섬유 격자를 제작하여 이를 용융 접착함으로써 광 파장 분석기 또는 페롯 복조기 등으로 광섬유 격자쌍으로부터의 반사 파장을 검출하여 스트레인, 온도, 압력 등의 물리량을 독립적으로 측정하도록 구성되어 있다.본 기술에 의한 광섬유 격자센서의 온도/스트레인 측정 방법은 온도 및 스트레인을 가하지 않은 상태에서 광섬유 격자쌍으로부터의 브래그 공명 파장의 스펙트럼을 추출하는 단계, 임의의 온도 및 스트레인을 가한 상태에서 광섬유 격자쌍으로부터의 브래그 공명 파장의 스펙트럼을 추출하는 단계, 추출된 2개의 브래그 공명 파장의 일치 여부를 판단하는 단계, 광섬유 격자쌍의 브래그 공명 파장이 일치하는 경우 그 일치된 브래그 공명 파장의 반사율의 변화로부터 스트레인을 측정하고 공명 파장의 이동량으로부터 온도를 측정하는 단계, 광섬유 격자쌍의 브래그 공명 파장이 일치하지 않는 경우 두 피크 파장중 한 파장에 대한 이동량중 스트레인에 의한 이동량을 감산한 결과값으로부터 온도 변화량을 측정하는 단계로 이루어져 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 외경이 서로 다른 두 광섬유 격자 센서로부터의 반사 파장을 검출하여 두 파장의 차이로부터 스트레인을 측정하고 또한, 임의의 한 파장의 이동량으로부터 온도를 측정함으로써 온도 또는 스트레인에 관계없이 하나의 물리량을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.