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파이버 블랙 그래이팅을 이용한 음향, 진동 센서

전문가 제언: □ 음향이나 진동은 문명사회에서 거의 문명과 함께 같이 따라서 들어온 우리생활의 일부분이 되었다. 이들 요소들은 인간생활에 때로는 긍정의 성분으로 작용하기도 하고 또 때로는 부정적인 요소로 작용하기도 한다. 인간은 이들 요소에 대하여 그들 역할의 정부를 막론하고 적확한 측정을 해야 하는 당위가 도래된 것이다. 예를 들면 사람의 청각을 정확하게 시험하여 가늠할 수 있는 수치를 주어야 의학적인 제 2선의 효율적 대응이 되고, 정밀기기 등의 진동거부 경향 등 많은 분야가 있다.

□ 광파이버를 센싱 소자로 이용하는 적용 분야는 전압, 전류, 자계, 음향, 진동, 변위 등 다양하다. 이중에 주기적인 굴절률 분포를 형성하는 파이버 브래그 그레이팅이 제품화되어 광파이버 센서의 소자로 사용하는데, 이를 이용한 광강도 변조형의 음향센서나 진동센서에 관한 내용이다.

□ 파이버 브래그 그레이팅 (fiber bragg grating: FBG)은 싱글 모드 광파이버의 코어 중에 주기적인 굴절률 분포를 형성한 것으로 특정파장의 광을 100% 반사시킨다. FBG에 음압이나 진동을 가하면 브래그 반사 파장이 변화한다. 이 때문에 반사광이나 또는 투과광을 관측하면 음압이나 진동을 검출할 수 있다.