일반기술

광 센서 (광 투과를 위한 광섬유)

광 센서는 샘플의 물리적 혹은 화학적 특성들을 측정하기 위해 광학 효과(optical effect)를 이용한다. 광 투과를 위해 (또는 센싱 요소로서) 광 섬유를 사용함으로써 센서의 성능이 향상된다. 광 센서는 비 파괴적(non-destructive)이고 비 침해적(non-invasive)이며, 이들 센서들은 복잡한 측정 시스템에 쉽게 통합될 수 있다.물리적 혹은 화학적 광도(magnitude)의 측정을 위해 이용될 수 있는 다양한 광학 효과가 존재하는데, 예를 들어 외부 매체와의 상호작용 후의 빛의 분광 감쇠(혹은 투과)를 측정할 수 있다. 일부의 경우 이 감쇠는 해당 매체에 존재하고 있는 물질 및 이 매체의 농도(concentration)에 대한 정보를 제공한다. 또한, 간섭계(interferometric) 구성도 가능한데, 이 경우 외부의 매체 혹은 효과에 반응하여 발광(radiation) 특성이 변화한다. 이러한 변화 및 기준(reference)에 의해 영향을 받은 빔과 영향을 받지 않은 빔 사이의 간섭을 통해 외부의 측정량(measurand)에 대한 원하는 정보가 제공된다. 최근에는 소위 SPR(surface plasmon resonance, 표면 플라스몬 공명) 광 센서가 개발되었는데, 이 센서는 유동성 매체의 굴절률(refractive indices) 측정에 이용된다. 이러한 경우에는 클래딩 (cladding)이 부분적으로 제거된 섬유에 의해 유도되는 빛의 감쇠가 측정되며, 섬유는 금속 층(metallic layer)을 포함한 다층 구조를 이루게 된다. 다수의 층과 접촉하고 있는 외부 매체의 굴절률에 따라, 섬유 내를 이동하는 mode가 금속 층 내의 플라스몬을 여기함으로써(excite), 광 파워(optical power)의 출력시 강력하고 측정 가능한 감쇠가 발생하게 된다. 혁신적인 사항:중요한 혁신적인 측면은 광 투과를 위해 (또는 센싱 요소로서) 광 섬유를 사용한다는 점으로, 이를 통해 센서의 성능이 향상된다. 광범위한 지역의 일련의 파라미터들을 제어하기 위해, 센서들을 쉽게 네트워크화 (심지어는 분산화 하여)할 수 있다. 이 광 센서는 비 파괴적이고 비 침해적이다.이들 센서는 복잡한 측정 시스템으로 쉽게 통합될 수 있다. 주요 장점:이 광 센서는 물리적 또는 화학적 특성들의 측정을 위해 다음과 같은 중요한 이점들을 제공한다. - 비용이 저렴하고, 기술이 널리 알려져 있으며, 적용 범위가 광범위하다. - 액세스가 어려운 측정 지역 및 지점에도 도달할 수 있다. - 측정 방식이 비 파괴적이고 비 침해적이다.- 복잡한 측정 시스템으로 쉽게 통합될 수 있다.- 광범위한 지역의 일련의 파라미터들을 제어하기 위해, 센서들을 쉽게 네트워크화 (심지어는 분산화 하여)할 수 있다.