KR101894183B1 - The optical waveguide sensor and the concentration measurement system with it - Google Patents

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Abstract

Provided are an optical waveguide sensor, and a concentration measurement system using the same, wherein the sensor has high sensitivity while being simply manufactured. According to an embodiment of the present invention, provided is an optical waveguide sensor, which comprises: an optical waveguide obtaining a first light from one side connected to a light source to transfer a second light to the other side; an inner cover formed in the outside with respect to the optical waveguide; and a measurement unit allowing a portion of the inner cover to be removed so as to enable a portion of the optical waveguide to be exposed to the outside. Moreover, the optical waveguide comes in contact with a measurement material, of which concentration is to be measured through the measurement unit.

Description

광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템{The optical waveguide sensor and the concentration measurement system with it}[0001] The present invention relates to an optical waveguide sensor and a concentration measurement system using the same,

본 발명은 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템에 관한 것으로 특히, 광 도파로를 이용하여 특정 물질의 농도을 검출할 수 있는 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an optical waveguide sensor and a concentration measuring system using the same, and more particularly, to a sensor capable of detecting a concentration of a specific substance using an optical waveguide and a concentration measuring system using the same.

일반적으로, 광 섬유로 대표되는 광 도파관을 이용한 센서는 광 도파관을 지나가는 빛의 세기, 광 도파관의 굴절률 및 길이, 모드, 및 편광 상태의 변화 등 다양한 변인을 이용하여 전압, 전류, 온도, 농도, 압력 등 다양한 정보를 측정할 수 있다. 광 도파관 센서는 초정밀광대역 측정이 가능하며, 전자파의 영향을 받지 않으며, 원격 측정이 용이하다는 장점이 있다. 또한, 측정부에서 전기를 사용하지 않으며 실리카 재질의 뛰어난 내부식성을 가지기 때문에 사용 환경에 대한 제약이 거의 존재하지 않다는 장점이 있다.Generally, a sensor using an optical waveguide typified by an optical fiber uses various variables such as intensity of light passing through the optical waveguide, refractive index and length of the optical waveguide, mode, and polarization state, Pressure and so on. Optical waveguide sensors are capable of ultra-high-precision broadband measurement, are not affected by electromagnetic waves, and are easy to measure remotely. In addition, there is an advantage that there is almost no restriction on the use environment because the measurement part does not use electricity and has excellent corrosion resistance of the silica material.

한편, 일반적인 농도 측정용 화학 센서 또는 바이오 센서 등은, 측정 물질의 전기적 성질을 이용하기 위해 전극을 포함한다. 이 경우, 전극으로부터 전기를 전달받아야 하며, 측정부에서 측정된 전기신호를 외부의 측정기에 전달하기 위해 전선 등의 전도체가 요구되기 때문에 사용 환경에 대한 문제점이 존재한다.On the other hand, a general chemical sensor or biosensor for concentration measurement includes an electrode for taking advantage of the electrical property of the measurement substance. In this case, there is a problem in the use environment because electric power must be received from the electrode, and a conductor such as a wire is required to transmit the electric signal measured by the measuring part to an external measuring device.

KR 10-1226264 B1KR 10-1226264 B1

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 실시간으로 현장 진단이 가능하며, 간편하고 소형으로 제작이 가능함과 동시에 높은 민감도를 가지는 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, an embodiment of the present invention provides an optical waveguide sensor capable of real-time field diagnosis, being simple and compact, .

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 광 도파로 센서가 제공된다. 상기 광 도파로 센서는, 광원과 연결된 일 측으로부터 제 1광을 획득하여 타 측으로 제 2광을 전달하는 광 도파로; 상기 광 도파로의 외부에 형성되는 내피; 및 상기 광 도파로의 일부가 외부에 노출되도록 상기 내피의 일부가 제거되어 형성되는 측정부;를 포함하며, 상기 광 도파로는, 상기 측정부를 통해 농도를 측정하고자 하는 측정 물질과 접촉한다.According to an aspect of the present invention, an optical waveguide sensor is provided. The optical waveguide sensor includes: an optical waveguide for acquiring a first light from one side connected to a light source and transmitting the second light to the other side; An inner layer formed outside the optical waveguide; And a measurement part formed by removing a part of the inner surface of the optical waveguide so that a part of the optical waveguide is exposed to the outside, wherein the optical waveguide is in contact with a measurement material to be measured through the measurement part.

상기 광 도파로는, 타 측이 상기 제 2광의 출력을 측정하는 광 출력 측정기와 연결되도록 구비될 수 있다.The optical waveguide may be provided so that the other side is connected to an optical output measuring device for measuring the output of the second light.

상기 광원은 헬륨-네온 레이저일 수 있다.The light source may be a helium-neon laser.

상기 측정 물질의 농도는, 하기 수학식으로 표현되는 상기 제 1광과 상기 제 2광의 세기를 이용하여 측정될 수 있다.The concentration of the measurement substance may be measured using the intensity of the first light and the second light expressed by the following equation.

Figure 112017026461764-pat00001
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Figure 112017026461764-pat00002
Figure 112017026461764-pat00002

(여기서, T : 광 출력 비율, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기, T0 : 농도가 0인 경우 광 출력 비율, loss(dB) : 개구수 차이에 의한 광 손실량, NAB : 측정부의 개구수, NAC : 측정부 외의 광 도파로 센서의 개구수, ncore : 광 도파로의 굴절률,

Figure 112017026461764-pat00003
: 내피의 굴절률, n(liquid cladding) : 측정 물질의 굴절률, L : 측정부의 길이, α : 측정 물질 농도 C에 따른 손실 함수(α=α01C+α2C2), C≤0.1%)(Wherein, T: the light output ratio, P in: a first intensity of the light, P out: a second intensity of the light, T 0: if the concentration is zero, the light output ratio, loss (dB): the optical loss due to the numerical aperture differences, NA B : numerical aperture of the measurement part, NA C : numerical aperture of the optical waveguide sensor outside the measurement part, n core : refractive index of the optical waveguide,
Figure 112017026461764-pat00003
: Refractive index of the endothelium, n (liquid cladding) : refractive index of the substance to be measured, L: length of the measurement part, α: loss function (α = α 0 + α 1 C + α 2 C 2 ) 0.1%)

상기 측정 물질은, 글리세롤 수용액이며, 상기 제 1광의 세기가 3200mW인 경우 상기 측정 물질의 농도가 하기 수학식으로 표현될 수 있다.Wherein the measurement material is a glycerol aqueous solution, and when the intensity of the first light is 3200 mW, the concentration of the measurement substance may be expressed by the following equation.

Figure 112017026461764-pat00004
Figure 112017026461764-pat00004

(여기서, C : 시료 농도)(Where C: sample concentration)

본 발명의 일 측면에 따르면, 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템이 제공된다. 상기 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템은, 일정 세기의 제 1광을 발생시키는 광원; 상기 광원으로부터 상기 제 1광을 전달 받고, 측정 물질을 이용하여 상기 제 1광을 제 2광으로 변환시키는 광 도파로 센서; 및 상기 광 도파로 센서로부터 상기 제 2광을 전달받아 상기 측정 물질의 농도를 검출하는 검출 장치;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a concentration measurement system using an optical waveguide sensor is provided. The concentration measuring system using the optical waveguide sensor includes: a light source for generating a first light having a predetermined intensity; An optical waveguide sensor that receives the first light from the light source and converts the first light into a second light using a measurement material; And a detection device which receives the second light from the optical waveguide sensor and detects the concentration of the measurement substance.

상기 광원은, 헬륨-네온 레이저일 수 있다.The light source may be a helium-neon laser.

상기 센서는, 상기 광원과 연결된 일 측으로부터 제 1광을 전달 받고, 상기 제 2광을 상기 검출 장치로 전달하는 광 도파로; 상기 광 도파로의 외부에 형성되는 내피; 및 상기 광 도파로의 일부가 외부에 노출되도록 상기 내피의 일부가 제거되어 상기 측정 물질과 접하도록 형성되는 측정부;를 더 포함할 수 있다.The sensor comprising: an optical waveguide that receives the first light from one side connected to the light source and transmits the second light to the detection device; An inner layer formed outside the optical waveguide; And a measurement unit that is formed to be in contact with the measurement material so that a part of the optical waveguide is partially exposed and exposed to the outside.

상기 측정 물질의 농도는, 하기 수학식으로 표현되는 상기 제 1광과 상기 제 2광의 세기를 이용하여 측정될 수 있다.The concentration of the measurement substance may be measured using the intensity of the first light and the second light expressed by the following equation.

Figure 112017026461764-pat00005
Figure 112017026461764-pat00005

Figure 112017026461764-pat00006
Figure 112017026461764-pat00006

(여기서, T : 광 출력 비율, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기, T0 : 농도가 0인 경우 광 출력 비율, loss(dB) : 개구수 차이에 의한 광 손실량, NAB : 측정부의 개구수, NAC : 측정부 외의 광 도파로 센서의 개구수, ncore : 광 도파로의 굴절률,

Figure 112017026461764-pat00007
: 내피의 굴절률, n(liquid cladding) : 측정 물질의 굴절률, L : 측정부의 길이, α : 측정 물질 농도 C에 따른 손실 함수(α=α01C+α2C2), C≤0.1%)(Wherein, T: the light output ratio, P in: a first intensity of the light, P out: a second intensity of the light, T 0: if the concentration is zero, the light output ratio, loss (dB): the optical loss due to the numerical aperture differences, NA B : numerical aperture of the measurement part, NA C : numerical aperture of the optical waveguide sensor outside the measurement part, n core : refractive index of the optical waveguide,
Figure 112017026461764-pat00007
: Refractive index of the endothelium, n (liquid cladding) : refractive index of the substance to be measured, L: length of the measurement part, α: loss function (α = α 0 + α 1 C + α 2 C 2 ) 0.1%)

상기 측정 물질은, 글리세롤 수용액이며, 상기 제 1광의 세기가 3200mW인 경우 상기 측정 물질의 농도가 하기 수학식으로 표현될 수 있다.Wherein the measurement material is a glycerol aqueous solution, and when the intensity of the first light is 3200 mW, the concentration of the measurement substance may be expressed by the following equation.

Figure 112017026461764-pat00008
Figure 112017026461764-pat00008

(여기서, C : 시료 농도)(Where C: sample concentration)

본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템은, 실시간으로 측정 물질의 농도를 측정할 수 있는 효과가 있다.The optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention and the concentration measurement system using the optical waveguide sensor have the effect of measuring the concentration of a measurement substance in real time.

또 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템은, 소형으로 제작될 수 있으면서 높은 민감도로 측정 물질의 농도를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the optical waveguide sensor and the concentration measuring system using the optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention can be manufactured in a small size and can measure the concentration of a measurement substance with high sensitivity.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템은, 측정 물질의 농도 측정을 위해 전극을 사용하지 않기 때문에 사용 환경의 제약이 낮아짐으로써 다양한 환경에 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the optical waveguide sensor and the concentration measuring system using the optical waveguide sensor according to the embodiment of the present invention do not use an electrode for measuring the concentration of a measurement substance, have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템은, 측정 물질의 접촉으로 인한 광 도파로 내부의 수차의 변화를 이용함으로써 사용 환경의 제약이 감소하는 효과가 있다.In addition, the optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention and the concentration measuring system using the optical waveguide sensor according to the present invention have the effect of reducing the restriction of the use environment by utilizing a change in the aberration inside the optical waveguide due to the contact of the measurement material.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 도파로 센서를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 간단히 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부 길이에 따른 광 출력 비율을 비교하기 위한 모의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부 길이가 5cm인 경우 광 출력을 측정한 모의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 모의 실험 결과와 이론을 비교한 그래프이다.
1 is a view illustrating an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a measurement unit of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a concentration measurement system using an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating simulation results for comparing optical output ratios according to lengths of measurement units of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating a simulation result of measuring an optical output when a length of a measurement part of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention is 5 cm.
FIG. 7 is a graph comparing a simulation result and a theory of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 나타낸 도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부를 나타낸 도이다.FIG. 1 is a view illustrating an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a measurement unit of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서(100)는, 광 도파로(110), 내피 (120) 및 외피(130)를 포함한다. 이때, 광 도파로 센서(100)는 광 도파로(110)의 외부에 내피(120)을 구비하고, 광 도파로(110) 및 내피(120)을 보호하기 위한 외피(130)를 내피(130)의 외부에 더 구비하여 형성될 수 있다. 이때, 광 도파로(110)는 일 예로 실리카 계열로 형성될 수 있고, 내피(120)은 폴리머 종류로 형성될 수 있으며, 광 도파로(110)의 굴절률은 내피(120)의 굴절률보다 크게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1, an optical waveguide sensor 100 according to an embodiment of the present invention includes an optical waveguide 110, an inner skin 120, and a skin 130. At this time, the optical waveguide sensor 100 includes an inner skin 120 on the outer side of the optical waveguide 110, and an outer skin 130 for protecting the optical waveguide 110 and the inner skin 120, As shown in FIG. The refractive index of the optical waveguide 110 may be greater than the refractive index of the endothelium 120. The optical waveguide 110 may be formed of silica, have.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서(100)에는, 측정부(150)가 형성된다. 측정부(150)는 시료와 접촉하여, 시료에 포함된 측정하고자 하는 물질의 농도를 측정한다. 이를 위해 측정부(150)는, 광 도파로 센서(100)의 외피(130) 및 내피(120)의 일부가 제거되어 광 섬유(110) 일부가 노출되어 형성된다. Referring to FIG. 2, the optical waveguide sensor 100 according to the embodiment of the present invention includes a measurement unit 150. The measuring unit 150 measures the concentration of the substance to be measured contained in the sample by contacting the sample. For this, the measuring unit 150 is formed by exposing a part of the optical fiber 110 by removing the outer cover 130 and the inner skin 120 of the optical waveguide sensor 100.

다시 말해, 측정부(150)는 광 도파로(110)가 외부로 노출된 부분이며, 광 도파로(110)가 시료와 접촉함으로써 시료가 내피(120)의 역할을 수행하여 빛의 굴절을 유도할 수 있다. 이때, 측정부(150)는 바람직하게는 5cm 길이로 형성될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 일정 길이로 형성될 수 있다.In other words, the measuring unit 150 is a portion where the optical waveguide 110 is exposed to the outside, and the optical waveguide 110 is brought into contact with the sample so that the sample can serve as the endocardial 120, have. At this time, the measurement unit 150 may be formed to have a length of preferably 5 cm, but the present invention is not limited thereto and may be formed to have a predetermined length.

또, 도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 광 도파로 센서(100)의 측정부(150) 양 단에 내피(120)가 외피(130) 없이 존재하는 부분이 일부 존재하는 것으로 나타나 있지만, 이는 광 도파로 센서의 외피, 내피 및 광 도파로의 연결 관계를 설명하기 용이하도록 나타낸 것이며, 본 발명의 바람직한 예는 내피가 단독으로 외부에 노출되는 부분이 존재하지 않는 것이다.1 and 2 show that a portion of the end portion 120 of the optical waveguide sensor 100 according to the present invention in which the end portion 120 does not exist is present at both ends of the measuring portion 150. However, And the connection relationship of the outer shell, the inner shell and the optical waveguide of the waveguide sensor can be easily explained. A preferred example of the present invention is that the inner shell is exclusively exposed to the outside.

한편, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템이 나타나있다.Meanwhile, FIG. 3 shows a concentration measurement system using an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템(200)은, 광원(210), 파이버 커플러(230), 광 도파로 센서(100), 콜리메이터(250) 및 측정기(270)를 포함한다.3, a concentration measuring system 200 using an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention includes a light source 210, a fiber coupler 230, an optical waveguide sensor 100, a collimator 250, And a meter 270.

광원(210)은, 내부에서 제 1광을 생성하여 파이버 커플러(230)로 전달한다. 이때, 광원(210)에서 생성되는 제 1광의 출력은 사용자의 설정에 따라 조절 가능하며, 가시광선인 것인 것이 바람직하다. 이는, 가시광선 영역의 빛은 수용액에 의해 흡수되는 양이 거의 존재하지 않기 때문이다. 따라서 광원(210)은 레이저 다이오드, LED 등 가시광선을 생성하여 방출하는 장치일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예 중 어느 하나에서는 일 예로 헬륨-네온 레이저(He-Ne laser)일 수 있다. The light source 210 generates the first light and transmits the first light to the fiber coupler 230. At this time, the output of the first light generated by the light source 210 may be adjustable according to the setting of the user, and may be a visible light line. This is because the amount of light absorbed by the aqueous solution hardly exists in the visible light region. Accordingly, the light source 210 may be a device for generating and emitting visible light such as a laser diode or an LED. In one embodiment of the present invention, the light source 210 may be a helium-neon laser (He-Ne laser).

파이버 커플러(230)는, 광 도파로 시스템에서 하나 이상의 입력 또는 출력이 존재하는 경우 사용된다. 파이버 커플러(230)는 일 예로, 광원(210)에서 생성된 제 1광을 받아 광 도파로 센서(100)와 다른 광 도파로(도면 미도시)에 같은 양의 빛을 분리하여 전달함으로써 두 빛의 세기 차이를 직접적으로 비교하도록 구비될 수도 있다. 또 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템(200)에서, 파이버 커플러(230)는 사용자의 설정에 따라 생략될 수도 있다.The fiber coupler 230 is used when there is more than one input or output in the optical waveguide system. The fiber coupler 230 receives the first light generated by the light source 210 and separates and transmits the same amount of light to another optical waveguide (not shown) other than the optical waveguide sensor 100, May be provided to directly compare the differences. In the density measuring system 200 using the optical waveguide sensor according to the embodiment of the present invention, the fiber coupler 230 may be omitted according to the setting of the user.

광 도파로 센서(100)는, 파이버 커플러(230) 또는 광원(210)으로부터 제 1광을 전달받아 측정부(150)에 접촉한 시료를 이용하여 제 1광을 제 2광으로 변환시킨다. 광 도파로 센서(100)는 일 단을 통해 제 1광을 전달받으며, 측정부(150)를 통해 시료와 접촉한다. 따라서, 광 도파로 센서(100)를 통과하는 제 1광은 내피(120)와 시료의 굴절률의 차이로 인해 전달 효율이 감소하게 되며, 그 세기가 변화된 제 2광으로 변화하여 타 단을 통해 외부로 전달된다.The optical waveguide sensor 100 receives the first light from the fiber coupler 230 or the light source 210 and converts the first light into the second light using a sample contacted to the measuring unit 150. The optical waveguide sensor 100 receives the first light through one end and contacts the sample through the measurement unit 150. Therefore, the first light passing through the optical waveguide sensor 100 is reduced in transmission efficiency due to the difference between the refractive indexes of the inner film 120 and the sample. The intensity of the first light is changed into the second light having the changed intensity, .

콜리메이터(250)는, 제 2광의 진행 방향을 일정 방향으로 변환시킨다. 제 2광은 광 도파로(110)와 내피(120) 또는 시료의 경계면에서의 반사를 이용하여 광 도파로 센서(100) 내부를 통과한다. 따라서, 광 도파로 센서(100)의 타 단으로 전달된 제 2광은 다양한 진행 방향을 가지며, 이로 인한 손실을 방지하기 위해 콜리메이터(250)는 제 2광을 전달 받아 일정 방향으로 진행하도록 변환시키도록 구비된다.The collimator 250 converts the traveling direction of the second light into a certain direction. The second light passes through the inside of the optical waveguide sensor 100 using the reflection at the interface between the optical waveguide 110 and the inner film 120 or the sample. Accordingly, the second light transmitted to the other end of the optical waveguide sensor 100 has various traveling directions. In order to prevent the loss of the second light, the collimator 250 receives the second light, Respectively.

측정기(270)는, 제 2광을 전달 받아 그 세기를 측정한다. 측정기(270)는 콜리메이터(250)를 통해 일정 방향으로 진행되도록 변환된 제 2광을 전달 받고, 획득한 제 2광의 세기를 측정한다. 또, 측정기(270)는 광원(210)에서 설정되어 출력된 제 1광의 세기를 이용하여 제 1광과 제 2광의 세기를 비교할 수도 있으며, 비교 결과는 일 예로 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.The measuring instrument 270 receives the second light and measures the intensity thereof. The measurer 270 receives the converted second light through the collimator 250 so as to proceed in a predetermined direction, and measures the intensity of the obtained second light. Also, the measuring device 270 may compare the intensity of the first light with the intensity of the second light using the intensity of the first light set and outputted by the light source 210, and the result of the comparison may be expressed as Equation 1 have.

Figure 112017026461764-pat00009
Figure 112017026461764-pat00009

(여기서, T : 투과된 광 출력 비율, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기)(Where T: transmitted light output ratio, P in : intensity of first light, P out : intensity of second light)

이때, 제 2광의 세기는 시료에 포함된 물질의 농도에 따라 변화한다. 이는 시료에 포함된 물질의 농도가 변화하면, 시료의 굴절률 역시 변화하기 때문이다.At this time, the intensity of the second light changes according to the concentration of the substance contained in the sample. This is because if the concentration of the substance contained in the sample changes, the refractive index of the sample also changes.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서를 간단히 나타낸 도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서는 제 1 광이 흐르는 A 구역, 측정부가 존재하는 B 구역 및 제 2광이 흐르는 C 구역으로 구분될 수 있다. 이때, 각각의 구역에서의 개구수(Numerical aperture)는 하기 수학식 2로 표현될 수 있으며, 개구수(NA)는 빛의 집광 능력을 나타내는 수치이다.FIG. 4 is a schematic view of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention may be divided into an A-region where the first light flows, a B-region where the measurement portion exists, and a C-region where the second light flows. In this case, the numerical aperture in each zone can be expressed by the following equation (2), and the numerical aperture (NA) is a numerical value showing the light condensing ability of light.

Figure 112017026461764-pat00010
Figure 112017026461764-pat00010

(여기서, NA : 개구수, n1 : 광 섬유의 굴절률, n2 : 내피의 굴절률)(Where NA is the numerical aperture, n 1 is the refractive index of the optical fiber, and n 2 is the refractive index of the inner film)

상기 수학식 2를 이용하면, 도 4의 A 구역과 C 구역은 동일한 개구수를 가지며, 측정부인 B 구역은 내피가 시료로 대체되었기 때문에 A 구역 및 C 구역의 n2값과 다른 n2값을 가지게 된다.Using the equation 2, A section and the C section of Figure 4 is the n 2 value and the other n 2 value of has the same number of openings, measuring denied because the B zone endothelial that has been replaced by a sample A zone and C zone I have.

한편, 일반적인 광 도파로의 경우 내피의 굴절률은 광 도파로의 굴절률보다 0.2 내지 1%정도 낮게 제조되어 광 도파로 내부를 통과하는 빛의 전반사를 유도할 수 있도록, 광 도파로의 굴절률은 1.46 내지 1.47 정도로 형성되며, 내피는 1.44 내지 1.46의 굴절률을 가지도록 형성된다.On the other hand, in the case of a general optical waveguide, the refractive index of the optical waveguide is formed to be about 1.46 to 1.47 so that the index of refraction of the optical waveguide is made 0.2 to 1% lower than the refractive index of the optical waveguide to induce total reflection of light passing through the inside of the optical waveguide , And the inner film has a refractive index of 1.44 to 1.46.

따라서, A 구역 및 C 구역의 n2값은 B 구역의 n2값인 공기의 굴절률보다 크게 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서(100)는 이러한 특징으로 인하여 제 1광이 측정부(150)에 전달되는 과정에서 전체 세기가 감소하지 않지만, 측정부(150)에서의 개구수 변화로 인해 제 2광이 형성되어 C 구역으로 전달되는 과정에서는 일부 광의 손실이 발생하게 되며, 이러한 광 손실은 하기 수학식 3으로 표현되는 개구수 비에 의해 결정될 수 있다.Therefore, 2 n A value of the area C and the area is formed to be larger than the refractive index of the zone B n 2 value of the air. In the optical waveguide sensor 100 according to the embodiment of the present invention, the overall intensity is not reduced in the course of transmitting the first light to the measuring unit 150, but the numerical aperture A part of the light is lost in the process of forming the second light and transmitting it to the C zone. Such light loss can be determined by the numerical aperture ratio expressed by the following equation (3).

Figure 112017026461764-pat00011
Figure 112017026461764-pat00011

(여기서, NAB : B 구역의 개구수, NAC : C 구역의 개구수)(Where NA B : numerical aperture of zone B, NA C : numerical aperture of zone C)

이때, B 구역에 일정 농도를 가지는 시료가 접착되는 경우, n2의 값이 공기보다 크게 형성되어 B 구역에서 C 구역으로 빛이 전달되는 과정에서 광 손실이 감소할 수 있다.In this case, when a sample having a certain concentration is bonded to the region B, the value of n 2 is larger than that of the air, so that light loss may be reduced in the process of transmitting light from the region B to the region C.

한편, 개구수의 차이에 의한 광 손실량은 하기 수학식 4로도 표현될 수 있다.On the other hand, the optical loss due to the difference in numerical aperture can be expressed by the following equation (4).

Figure 112017026461764-pat00012
Figure 112017026461764-pat00012

(여기서, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기)(Where P in is the intensity of the first light, P out is the intensity of the second light)

따라서, 수학식 1 내지 4의 식을 종합하면, 투과된 광 출력 비율 T는 하기 수학식 5로 변형될 수 있으며, 이때 투과된 광 출력 비율 T는 농도에 따른 보정 요인을 가질 수 있다.Accordingly, by integrating the equations (1) to (4), the transmitted light output ratio T can be modified by the following equation (5).

Figure 112017026461764-pat00013
Figure 112017026461764-pat00013

Figure 112017026461764-pat00014
Figure 112017026461764-pat00014

(여기서, T0 : 농도가 0인 경우 광 출력 비율, L : 측정부의 길이, α : 시료 농도 C에 따른 손실 함수(α=α01C+α2C2))(Α = α 0 + α 1 C + α 2 C 2 ) in accordance with the sample concentration C, T 0 is the light output ratio when the density is 0, L is the length of the measuring section,

즉, 상술한 수학식 1 내지 5를 요약하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서(100)는, B 구역에서 시료로 대체된 액체 내피로 인한 수차 차이가 발생하고, 이를 통해 광 도파로 센서(100)를 통과하는 빛에서 광 손실이 발생함으로써 변화된 광 세기를 측정하여 검출하고자 하는 액체 물질의 농도를 측정할 수 있는 수차 변경 광 도파로의 구성을 가진다.In other words, the optical waveguide sensor 100 according to the embodiment of the present invention generates the difference in aberration due to the liquid inner film replaced with the sample in the region B, Changing optical waveguide capable of measuring a concentration of a liquid substance to be detected by measuring a changed light intensity by generating optical loss in light passing through the sensor 100. [

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수학식 5를 증명하기 위한 모의 실험 결과가 도 5에 도시되고 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부 길이에 따른 광 출력 비율을 비교하기 위한 모의 실험 결과를 나타낸 도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모의 실험은 측정부의 길이가 (A) 5cm인 경우와 (B) 1cm인 경우로 나누어 수행되었으며, 실험용 시료로 일반적으로 잘 알려진 농도별 굴절률 정보가 존재하는 글리세롤 수용액이 사용되었고, 광원에서 생성되는 제 1광의 크기는 3200mW로 일정하게 유지하였다. 이때 각각의 실험에 대한 결과는 하기 표 1과 같다.Meanwhile, a simulation result for proving Equation (5) according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 5 is a graph illustrating a simulation result for comparing optical output ratios according to lengths of measurement units of an optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention. The simulation according to an embodiment of the present invention was performed by dividing the length of the measuring part into (A) 5 cm and (B) 1 cm, and the glycerol aqueous solution in which the well- And the size of the first light generated from the light source was kept constant at 3200 mW. The results for each experiment are shown in Table 1 below.


농도(%)

density(%)
출력 세기(mW)Output power (mW)
농도(%)

density(%)
출력 세기(mW)Output power (mW)
(A)(A) (B)(B) (A)(A) (B)(B) 00 2924.892924.89 2480.002480.00 0.10.1 3097.363097.36 2560.002560.00 0.0010.001 2935.722935.72 2516.672516.67 0.30.3 3098.643098.64 2566.672566.67 0.0030.003 2939.282939.28 2500.002500.00 0.50.5 3092.703092.70 2550.002550.00 0.0050.005 2949.162949.16 2510.002510.00 1One 3053.293053.29 2550.002550.00 0.0070.007 2950.452950.45 2506.672506.67 33 3060.673060.67 2546.672546.67 0.0090.009 2966.712966.71 2516.672516.67 55 3043.903043.90 2536.672536.67 0.010.01 2985.762985.76 2506.672506.67 77 3029.813029.81 2523.332523.33 0.020.02 2999.242999.24 2506.672506.67 1010 3022.343022.34 2513.332513.33 0.030.03 3012.243012.24 2506.672506.67 1515 3008.053008.05 2506.672506.67 0.040.04 3007.423007.42 2536.672536.67 2020 3011.623011.62 2493.332493.33 0.050.05 3014.283014.28 2526.672526.67 2525 3007.773007.77 2483.332483.33 3030 2990.522990.52 2483.332483.33

상기 표 1에 표시된 데이터에 대한 그래프가 각각 도 5의 (A) 및 (B)에 도시되고 있다. 표 1 및 그래프를 살펴보면, 측정부를 통과한 빛의 세기 측정 결과, 즉 제 2광의 세기는 측정부(150)의 길이가 5cm인 경우(A), 측정부(150)의 길이가 1cm인 경우(B)보다 크게 측정되었다. 또, 두 실험 모두 글리세롤 농도가 0.3%에 도달할 때까지 제 2광의 세기가 증가하고, 0.3%를 초과하면서 제 2광의 세기가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.The graphs for the data shown in Table 1 are shown in FIGS. 5A and 5B, respectively. As shown in Table 1 and the graph, when the length of the measuring unit 150 is 5 cm (A), the length of the measuring unit 150 is 1 cm ( B). In both experiments, the intensity of the second light increased until the glycerol concentration reached 0.3%, and the intensity of the second light decreased by more than 0.3%.

한편, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부 길이가 5cm인 경우 광 출력을 측정한 모의 실험 결과 그래프가 도시되고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서의 측정부(150)가 5cm인 경우에 제 1광의 세기를 3200mW로 고정하여 글리세롤 농도에 따른 제 2광의 세기를 측정한 반복 측정 결과가 하기 표 2에 표시되고 있다.6 is a graph illustrating a simulation result of measuring the optical output when the length of the measurement unit of the optical waveguide sensor according to the embodiment of the present invention is 5 cm. In the case where the measuring unit 150 of the optical waveguide sensor according to the embodiment of the present invention is 5 cm, the intensity of the first light is fixed to 3200 mW, and the intensity of the second light according to the concentration of glycerol is measured. Are displayed.

농도(%)density(%) 출력 세기(mW)Output power (mW) 농도(%)density(%) 출력 세기(mW)Output power (mW) 00 2383.392383.39 0.050.05 2942.192942.19 0.0010.001 2458.502458.50 0.10.1 2950.812950.81 0.0020.002 2490.652490.65 0.30.3 2922.442922.44 0.0030.003 2557.252557.25 0.50.5 2851.172851.17 0.0040.004 2572.342572.34 0.70.7 2778.972778.97 0.0050.005 2589.912589.91 0.90.9 2733.672733.67 0.0060.006 2587.912587.91 1One 2688.982688.98 0.0070.007 2600.342600.34 33 2656.392656.39 0.0080.008 2625.682625.68 55 2610.472610.47 0.0090.009 2650.722650.72 1010 2590.572590.57 0.010.01 2749.882749.88 1515 2582.672582.67 0.020.02 2771.712771.71 2020 2581.902581.90 0.030.03 2820.032820.03 2525 2590.572590.57 0.040.04 2845.362845.36 3333 2562.892562.89

상기 표 2 및 도 6의 그래프를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모의 실험 결과는, 글리세롤 수용액의 농도가 0.1%이하인 경우, 농도가 높아질수록 제 2광의 출력 세기가 증가하는 것으로 나타났으며, 0.1%를 초과하는 경우 점점 감소하며 5% 이상인 경우 출력 감소량이 현저하게 줄어드는 것으로 나타났다.Referring to the graphs of Table 2 and FIG. 6, a simulation result according to an embodiment of the present invention shows that the output intensity of the second light increases as the concentration of glycerol aqueous solution is less than 0.1% , And when it exceeds 0.1%, it decreases gradually, and when it exceeds 5%, the decrease in output decreases remarkably.

따라서, 본 발명에서는 글리세롤 농도가 0.1% 이하인 경우, 시료를 측정부(150)에 접촉시키고 제 1광을 방출하여 제 2광의 세기를 측정하고, 두 광의 세기를 비교하여 시료에 포함된 글리세롤의 농도를 역산할 수 있고, 이러한 역산 결과가 하기 표 3에 나타나고 있다.Accordingly, in the present invention, when the glycerol concentration is 0.1% or less, the sample is brought into contact with the measuring unit 150, the first light is emitted to measure the intensity of the second light, and the intensity of the two lights is compared to determine the concentration of glycerol And the inverse calculation results are shown in Table 3 below.

T=(2광/1광)T = (2 light / 1 light) 농도(%)density(%) T=(2광/1광)T = (2 light / 1 light) 농도(%)density(%) 0.74480.7448 00 0.91940.9194 0.050.05 0.76830.7683 0.0010.001 0.92210.9221 0.10.1 0.77830.7783 0.0020.002 0.91330.9133 0.30.3 0.79910.7991 0.0030.003 0.89100.8910 0.50.5 0.80390.8039 0.0040.004 0.86840.8684 0.70.7 0.80930.8093 0.0050.005 0.85430.8543 0.90.9 0.80880.8088 0.0060.006 0.84030.8403 1One 0.81260.8126 0.0070.007 0.83010.8301 33 0.82050.8205 0.0080.008 0.81580.8158 55 0.82840.8284 0.0090.009 0.80960.8096 1010 0.85930.8593 0.010.01 0.80710.8071 1515 0.86620.8662 0.020.02 0.80680.8068 2020 0.88130.8813 0.030.03 0.80960.8096 2525 0.88920.8892 0.040.04 0.80090.8009 3030

한편, 도 7에는 표 3의 실험 결과와 수학식 5의 T 값을 비교한 그래프가 도시되고 있다. 도 7을 살펴보면, 상기 수학식 5의 T 값은, 제 1광의 크기가 3200mW인 경우, 실선으로 표현되며, 상기 표 3의 실험 결과는 점으로 표현되고 있다.FIG. 7 shows a graph comparing the experimental results of Table 3 with the T values of Equation 5. FIG. Referring to FIG. 7, the T value of Equation (5) is represented by a solid line when the first light size is 3200 mW, and the experimental result of Table 3 is represented by a dot.

두 결과는 최대 2% 농도까지는 서로 유사한 형태 및 값을 나타내지만, 광 투과도(T)로 표현되는 제 1광과 제 2광의 비율이 두 가지 농도를 가지며, 그래프를 참조하면 글리세롤의 농도가 0.1%에 도달할 때 까지는 광 투과도가 지속적으로 증가하기 때문에 센서의 정확성을 증가시키기 위해서는 글리세롤 농도를 0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.Both results show similar shapes and values up to a maximum concentration of 2%, but the ratio of the first light to the second light represented by the light transmittance (T) has two concentrations, and the graph shows that the concentration of glycerol is 0.1% It is preferable to limit the glycerol concentration to 0.1% in order to increase the accuracy of the sensor.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 도파로 센서 및 이를 이용한 농도 측정 시스템에 있어서, 글리세롤 농도를 0.1%이하로 제한하고, 제 1광의 세기를 3200mW로 일정하게 유지하는 경우, 측정되는 제 1광과 제2광의 비율을 이용하여 시료의 글리세롤 농도를 하기 수학식 6을 이용하여 측정할 수 있다.Therefore, in the optical waveguide sensor and the concentration measuring system using the optical waveguide sensor according to an embodiment of the present invention, when the concentration of glycerol is limited to 0.1% or less and the intensity of the first light is kept constant at 3200 mW, The concentration of glycerol in the sample can be measured using the following equation (6).

수학식 6Equation 6

Figure 112017026461764-pat00015
Figure 112017026461764-pat00015

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 광 도파로 센서 110: 광 도파로
120: 내피 130: 외피
150: 측정부
200: 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템
210: 광원 230: 파이버 커플러
250: 콜리메이터 270: 측정기
100: optical waveguide sensor 110: optical waveguide
120: inner skin 130: outer skin
150:
200: Concentration measurement system using optical waveguide sensor
210: light source 230: fiber coupler
250: collimator 270: measuring instrument

Claims (10)

헬륨-네온 레이저로 형성되는 광원과 연결된 일 측으로부터 제 1광을 획득하여 제 2광의 출력을 측정하는 광 출력 측정기와 연결된 타 측으로 상기 제 2광을 전달하는 광 도파로;
상기 광 도파로의 외부에 형성되는 내피; 및
상기 광 도파로의 일부가 외부에 노출되도록 상기 내피의 일부가 제거되어 형성되는 측정부;를 포함하며,
상기 광 도파로는, 상기 측정부를 통해 농도를 측정하고자 하는 측정 물질과 접촉하며,
상기 측정 물질의 농도는 하기 수학식으로 표현되는 상기 제 1광과 상기 제 2광의 세기를 이용하여 측정되는 광 도파로 센서.
Figure 112017128066926-pat00016

Figure 112017128066926-pat00017

(여기서, T : 광 출력 비율, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기, T0 : 농도가 0인 경우 광 출력 비율, loss(dB) : 개구수 차이에 의한 광 손실량, NAB : 측정부의 개구수, NAC : 측정부 외의 광 도파로 센서의 개구수, ncore : 광 도파로의 굴절률,
Figure 112017128066926-pat00018
: 내피의 굴절률, n(liquid cladding) : 측정 물질의 굴절률, L : 측정부의 길이, α : 측정 물질 농도 C에 따른 손실 함수(α=α01C+α2C2), C≤0.1%)
An optical waveguide for acquiring a first light from one side connected to a light source formed by a helium-neon laser and transmitting the second light to the other side connected to an optical output measuring device for measuring an output of the second light;
An inner layer formed outside the optical waveguide; And
And a measurement part formed by removing a part of the inner skin so that a part of the optical waveguide is exposed to the outside,
Wherein the optical waveguide is in contact with a measurement substance to be measured through the measurement unit,
Wherein the concentration of the measurement substance is measured using the intensity of the first light and the second light expressed by the following equation.
Figure 112017128066926-pat00016

Figure 112017128066926-pat00017

(Wherein, T: the light output ratio, P in: a first intensity of the light, P out: a second intensity of the light, T 0: if the concentration is zero, the light output ratio, loss (dB): the optical loss due to the numerical aperture differences, NA B : numerical aperture of the measurement part, NA C : numerical aperture of the optical waveguide sensor outside the measurement part, n core : refractive index of the optical waveguide,
Figure 112017128066926-pat00018
: Refractive index of the endothelium, n (liquid cladding) : refractive index of the substance to be measured, L: length of the measurement part, α: loss function (α = α 0 + α 1 C + α 2 C 2 ) 0.1%)
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 측정 물질은, 글리세롤 수용액이며, 상기 제 1광의 세기가 3200mW인 경우 상기 측정 물질의 농도가 하기 수학식으로 표현되는 광 도파로 센서.
Figure 112017128066926-pat00019

(여기서, C : 시료 농도)
The method according to claim 1,
Wherein the measurement material is a glycerol aqueous solution and the concentration of the measurement substance is expressed by the following equation when the intensity of the first light is 3200 mW.
Figure 112017128066926-pat00019

(Where C: sample concentration)
일정 세기의 제 1광을 발생시키는 헬륨-네온 레이저로 형성되는 광원;
상기 광원으로부터 상기 제 1광을 전달 받고, 측정 물질을 이용하여 상기 제 1광을 제 2광으로 변환시키는 광 도파로 센서; 및
상기 광 도파로 센서로부터 상기 제 2광을 전달받아 상기 측정 물질의 농도를 검출하는 검출 장치;를 포함하며,
상기 광 도파로 센서는,
상기 광원과 연결된 일 측으로부터 상기 제 1광을 전달 받고, 상기 제 2광을 상기 검출 장치로 전달하는 광 도파로;
상기 광 도파로의 외부에 형성되는 내피; 및
상기 광 도파로의 일부가 외부에 노출되도록 상기 내피의 일부가 제거되어 상기 측정 물질과 접하도록 형성되는 측정부;를 더 포함하고,
상기 측정 물질의 농도는, 하기 수학식으로 표현되는 상기 제 1광과 상기 제 2광의 세기를 이용하여 측정되는 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템.
Figure 112017128066926-pat00020

Figure 112017128066926-pat00021

(여기서, T : 광 출력 비율, Pin : 제 1광의 세기, Pout : 제 2광의 세기, T0 : 농도가 0인 경우 광 출력 비율, loss(dB) : 개구수 차이에 의한 광 손실량, NAB : 측정부의 개구수, NAC : 측정부 외의 광 도파로 센서의 개구수, ncore : 광 도파로의 굴절률,
Figure 112017128066926-pat00022
: 내피의 굴절률, n(liquid cladding) : 측정 물질의 굴절률, L : 측정부의 길이, α : 측정 물질 농도 C에 따른 손실 함수(α=α01C+α2C2), C≤0.1%)
A light source formed of a helium-neon laser generating a first light of a predetermined intensity;
An optical waveguide sensor that receives the first light from the light source and converts the first light into a second light using a measurement material; And
And a detection device which receives the second light from the optical waveguide sensor and detects the concentration of the measurement substance,
The optical waveguide sensor includes:
An optical waveguide that receives the first light from one side connected to the light source and transmits the second light to the detection device;
An inner layer formed outside the optical waveguide; And
Further comprising: a measurement unit that is formed to be in contact with the measurement material so that a part of the optical waveguide is exposed to the outside,
Wherein the concentration of the measurement substance is measured using the intensity of the first light and the second light expressed by the following equation.
Figure 112017128066926-pat00020

Figure 112017128066926-pat00021

(Wherein, T: the light output ratio, P in: a first intensity of the light, P out: a second intensity of the light, T 0: if the concentration is zero, the light output ratio, loss (dB): the optical loss due to the numerical aperture differences, NA B : numerical aperture of the measurement part, NA C : numerical aperture of the optical waveguide sensor outside the measurement part, n core : refractive index of the optical waveguide,
Figure 112017128066926-pat00022
: Refractive index of the endothelium, n (liquid cladding) : refractive index of the substance to be measured, L: length of the measurement part, α: loss function (α = α 0 + α 1 C + α 2 C 2 ) 0.1%)
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 측정 물질은, 글리세롤 수용액이며, 상기 제 1광의 세기가 3200mW인 경우 상기 측정 물질의 농도가 하기 수학식으로 표현되는 광 도파로 센서를 이용한 농도 측정 시스템.
Figure 112017128066926-pat00023

(여기서, C : 시료 농도)
The method according to claim 6,
Wherein the measurement material is a glycerol aqueous solution and the concentration of the measurement substance is expressed by the following equation when the intensity of the first light is 3200 mW.
Figure 112017128066926-pat00023

(Where C: sample concentration)
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