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기능성 폴리머가 코팅 된 광섬유 끝단을 사용하는 광섬유 센서 연구

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Author(s)
조희택
Issued Date
2018
Abstract
In this study, we propose a simple optical fiber sensor having a functional polymer-coated fiber-end surface. The reflected light from the surface of an optical fiber end was interfered with by light from the surface of the coated material. This produces an interference pattern in the spectral domain. The main idea behind the optical fiber sensor is based on the multi-reflection interference phenomenon that occurs in the optical thin film layer. We propose two fiber sensors an ultraviolet (UV) light sensor and a temperature sensor that employ a multi-reflection interference scheme that works in conjunction with optical fibers. For the UV light sensor, an azobenzene polymer is used as a UV light responsive material coated on the end surface of a single mode fiber. The UV light changes the reflective index and volume of the polymer material. It also changes the optical path length of light propagating through the coated material. Because the phase of the interference pattern is linearly proportional to the optical path length, the UV-induced phase change of the pattern provides information about the UV light. For the temperature sensor, an optical adhesive is used as a functional polymer to measure the phase change of the interference pattern with the changing temperature. The proposed fiber sensors can be applied to many industrial fields that detect UV rays and measure temperature. In addition, the sensing scheme of the multi-reflection interference can be used for various sensors such as those for pressure, radiative power, and humidity in combination with polymers responsive to physical quantities.
Alternative Title
Research On Optical Fiber Sensor Using Fiber End Coated With Functional Polymer
Alternative Author(s)
Cho, Hee Taek
Department
일반대학원 광기술공학과
Advisor
안태정
Awarded Date
2019-02
Table Of Contents
목 차
ABSTRACT

제1장 서 론 1

제2장 이 론 5
제1절 광섬유 센서 5
1. 광섬유 센서의 역사 5
2. 광섬유 센서의 활용 9

제2절 자외선 센서 15
1. 광섬유를 기반으로 하는 자외선 센서의 필요성 15
2. 응용 분야별 자외선 센서 18

제3절 온도 센서 22
1. 광섬유 기반의 온도 센서의 필요성 22
2. 다양한 온도 센서 22

제4절 광센서 재료 24
1. 아조벤젠 24
2. 광학 접착제로 사용되는 기능성 폴리머 26

제5절 간섭무늬의 수식적 이해 28

제3장 실험 구성 및 실험 결과 37
제1절 자외선 감지 실험 37
1. 폴리머에 의한 간섭무늬 생성과 자외선에 의한 변화 37
2. 감지 범위에서의 자외선 세기와 간섭무늬 변화 결과 54
3. 자외선과 가시광선 영역에서의 비교 58
4. 자외선 노출 시간에 따른 반응 실험 구성 및 결과 62
5. 온도에 따른 민감도 유지 실험 구성 및 결과 67

제2절 온도 측정 실험 73
1. 폴리머 종류에 따른 간섭무늬 생성과 온도에 따른 변화 73
2. FBG의 온도에 따른 중심 파장 이동 78
3. 각 폴리머와 FBG의 온도에 따른 민감도 비교 81

제4장 결 론 83

[참고문헌]

[감사의 글]
Degree
Master
Publisher
조선대학교 일반대학원
Citation
조희택. (2018). 기능성 폴리머가 코팅 된 광섬유 끝단을 사용하는 광섬유 센서 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13755
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000267135
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2019-02-08
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