KR102028509B1 - 광량을 이용한 파장 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 수광부에 입사되는 광의 세기, 즉, 광량을 이용하여 파장 정보를 얻는 광량을 이용한 파장 측정 장치에 관한 것으로, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부; 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 제1 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제1 서큘레이터로 반사시키는 제1 반사 필터부; 상기 제1 서큘레이터를 통하여 상기 제1 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제1 감지부; 및 상기 스펙트럼 분포를 저장하고, 상기 제1 감지부에서 측정된 광량 및 상기 스펙트럼 분포에 기반하여 상기 제1 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제1 데이터 처리부를 포함한다.

Description

광량을 이용한 파장 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING WAVELENGTH USING LIGHT INTENSITY}

본 발명은 광량을 이용한 파장 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 적어도 하나의 수광부에 입사되는 광의 세기, 즉, 광량을 이용하여 파장 정보를 얻는 광량을 이용한 파장 측정 장치에 관한 것이다.

외부 환경 변화에 따른 광파장 정보의 변화를 감지하는 광센서 시스템은 변화된 파장 정보를 획득하기 위하여 스펙트럼 분석기 또는 격자(Grating)를 이용하고 있다. 예를 들면, 광이 격자에 입사하는 경우 파장에 따라 격자에 반사되는 각도가 다른 성질을 이용하여, 수광 영역에 라인 디텍터를 배치하고 격자에 반사된 광이 라인 디텍터에 입사되는 위치 정보를 이용하여 파장 정보를 획득하고 있다.

그러나, 상술한 종래의 광센서 시스템에 의하면 파장 정보를 획득하기 위하여 가변 필터(Tunable Filter) 또는 라인 디텍터(Line Detector)를 구비해야 하므로, 시스템의 크기가 상대적으로 클 뿐 아니라 구현이 어렵고 제작에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2003-0055564호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 광 파장 정보를 점 형태의 수광부에 입사되는 광량을 이용하여 획득함으로써, 광센서 시스템의 크기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 구현이 용이하고 제작 비용이 절감될 수 있는 광량을 이용한 파장 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제1 실시예는, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부; 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 제1 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제1 서큘레이터로 반사시키는 제1 반사 필터부; 상기 제1 서큘레이터를 통하여 상기 제1 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제1 감지부; 및 상기 스펙트럼 분포를 저장하고, 상기 제1 감지부에서 측정된 광량 및 상기 스펙트럼 분포에 기반하여 상기 제1 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제1 데이터 처리부를 포함한다.

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제2 실시예는, 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부; 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제2 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제2 서큘레이터로 반사시키는 제2 반사 필터부; 상기 제2 서큘레이터를 통하여 상기 제2 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 상기 제2 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 투과시키는 제3 반사 필터부; 상기 제3 반사 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제2 감지부; 상기 제2 서큘레이터를 통하여 상기 제3 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제3 감지부; 및 상기 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 저장하고, 상기 제3 반사 필터부의 투과율, 상기 제2 감지부에서 측정된 광량 및 상기 저장된 스펙트럼에 기반하여 상기 제2 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제3 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제2 데이터 처리부를 포함하되, 상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포이다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제3 실시예는, 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부; 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제3 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제3 서큘레이터로 반사시키는 제4 반사 필터부; 상기 제3 서큘레이터를 통하여 상기 제4 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 상기 제3 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 투과시키는 제5 반사 필터부; 상기 제5 반사 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제4 감지부; 상기 제3 서큘레이터를 통하여 상기 제5 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제5 감지부; 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제6 감지부; 및 상기 제6 감지부로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 상기 제2 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제5 반사 필터부의 투과율, 상기 제4 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제4 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제5 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제3 데이터 처리부를 포함하되, 상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포이다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제4 실시예는, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부; 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 투과시키는 제1 투과 필터부; 상기 제1 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제7 감지부; 및 상기 스펙트럼 분포를 저장하고, 상기 제7 감지부에서 측정된 광량 및 상기 스펙트럼 분포에 기반하여 상기 제7 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제4 데이터 처리부를 포함한다.

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한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제5 실시예는, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부; 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 투과시키는 제2 투과 필터부; 상기 제2 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제8 감지부; 상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제9 감지부; 및 상기 제9 감지부로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 상기 제1 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제8 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제8 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제5 데이터 처리부를 포함한다.

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 제6 실시예는, 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부; 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제4 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광 중 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광에 대하여 일부는 상기 제4 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키는 제3 투과 필터부; 상기 제3 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제10 감지부; 상기 제4 서큘레이터를 통하여 상기 제3 투과 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광을 상기 제4 서큘레이터로 반사하는 제6 반사 필터부; 상기 제4 서큘레이터를 통하여 상기 제6 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제11 감지부; 상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제12 감지부; 및 상기 제12 감지부로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 상기 제2 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제10 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제10 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제11 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제6 데이터 처리부를 포함하되, 상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포이다.

개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에 따른 광량을 이용한 파장 측정 장치는 파장에 따라 광량이 다른 광원의 특성을 이용하여 특정 파장의 광이 점 형태의 수광부에 입사한 경우에 입사된 광량을 이용하여 파장 정보를 획득하고, 이를 통하여 가변 필터 및 라인 디텍터를 간단한 점 형태의 수광부로 대체할 수 있으므로 파장 측정 장치의 소형화가 가능할 뿐만 아니라 장치의 구현이 용이하고 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치에 저장된 광 파장별 광량 정보를 나타낸 그래프이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면이다.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 광량을 이용한 파장 측정 장치는, 제1 광원부(110), 제1 서큘레이터(210), 제1 반사 필터부(310), 제1 감지부(401) 및 제1 데이터 처리부(510)를 포함한다.

제1 광원부(110)는, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 제1 서큘레이터(210)를 향하여 출력한다. 이때, 제1 광원부(110)는, 그 스펙트럼 형태가 다를 뿐 파장에 따라 광량이 상이한 것이 대부분의 광원 특성이므로, 다양한 광원이 적용될 수 있으며 LED 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

제1 서큘레이터(210)는, 한 단자에 입력된 신호를 바로 옆 단자에 출력시켜 주는 원형 구조의 수동 비가역 장치(Passive non-reciprocal device)로, 3개의 포트(Port)가 원형으로 배치되어, 제1 광원부(110)로부터 출력된 광을 제1 포트로 입력받고, 제1 포트로 입력된 광을 제2 포트를 통하여 제1 반사 필터부(310)로 출력하며, 제1 반사 필터부(310)에서 반사된 광을 제2 포트로 입력받고, 제2 포트로 입력된 광을 제3 포트를 통하여 제1 감지부(401)로 출력한다.

제1 반사 필터부(310)는, 제1 광원부(110)에서 출력되는 광을 제1 서큘레이터(210)의 제2 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제1 서큘레이터(210)의 제2 포트로 반사시킨다. 여기서, 제1 반사 필터부(310)는, 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG)일 수 있다. FBG는, 광섬유 코어의 굴절률이 광섬유 축을 따라 ㎛ 단위로 주기적으로 변화되도록 구비되고, 이를 통하여 광섬유를 통과하는 여러 파장의 광 신호 중 특정 파장의 광만을 투과 또는 반사시키게 된다. 즉, FBG는 광섬유에 가해지는 인장력이나 온도 변화에 따라 선택된 파장의 광을 반사 또는 투과하는 특성이 있다. 예를 들면, 테스트 영역(10)의 온도 변화에 따라 FBG는 광섬유의 길이가 변화되고, 광섬유 길이의 변화에 따라 굴절률 변화 주기에 해당하는 길이도 변화하므로 투과 또는 반사되는 광의 파장이 변화될 수 있다.

제1 감지부(401)는, 제1 서큘레이터(210)의 제3 포트를 통하여 제1 반사 필터부(310)에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제1 데이터 처리부(510)로 출력한다. 여기서, 제1 감지부(401)는, 점 형태의 하나의 수광 소자일 수 있다.

제1 데이터 처리부(510)는, 제1 광원부(110)에서 출력하는 광의 스펙트럼 분포를 저장하고, 제1 감지부(401)에서 측정된 광량 및 스펙트럼 분포에 기반하여 제1 감지부(401)에 수신된 광의 파장을 획득한다.

도 2는 제1 데이터 처리부(510)에 저장된 광 파장별 광량 정보의 일례로서, 미리 제1 광원부(110)가 출력하는 광에 대하여 스펙트럼 분석기를 통하여 스펙트럼 분포를 획득하고, 획득된 스펙트럼 분포를 제1 반사 필터부(310)의 반사율 등을 고려하여 조정한 정보일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광 파장별 광량 정보는, 파장별 대칭형 분포를 가질 수 있다. 여기서, 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포일 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 광량을 가진 파장이 2개 존재하는 것이 일반적인 바, 스펙트럼 분포 곡선에서 중심 파장을 기준으로 한 쪽 경사면(20)만을 이용하기 위하여 제1 반사 필터부(310)의 반사 파장 대역은 스펙트럼 분포의 중심 파장으로부터 우측 영역 또는 좌측 영역에 치우쳐 있는 것이 바람직하다.

제1 데이터 처리부(510)는, 제1 감지부(401)에서 측정된 광량에 해당하는 파장을 미리 저장된 스펙트럼 분포를 통하여 획득할 수 있고, 이와 같은 파장 측정을 통하여 테스트 영역(10)의 물리적 특성에 대한 정보를 사용자 등에게 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 도 3에 따른 광량을 이용한 파장 측정 장치는 제2 광원부(120), 제2 서큘레이터(220), 제2 반사 필터부(320), 제3 반사 필터부(330), 제2 감지부(402), 제3 감지부(403) 및 제2 데이터 처리부(520)를 포함한다.

제2 광원부(120)는, 파장별 대칭형 분포, 예를 들면, 가우시안 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 제2 서큘레이터(220)를 향하여 출력한다. 이때, 제2 광원부(120)는, 다양한 광원이 적용될 수 있으며 LED 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

제2 서큘레이터(220)는, 한 단자에 입력된 신호를 바로 옆 단자에 출력시켜 주는 원형 구조의 수동 비가역 장치로, 4개의 포트가 원형으로 배치되어, 제2 광원부(120)로부터 출력된 광을 제1 포트로 입력받고, 제1 포트로 입력된 광을 제2 포트를 통하여 제2 반사 필터부(320)로 출력하며, 제2 반사 필터부(320)에서 반사된 광을 제2 포트로 입력받고, 제2 포트로 입력된 광을 제3 포트를 통하여 제3 반사 필터부(330)로 출력하며, 제3 반사 필터부(330)에서 반사된 광을 제3 포트로 입력받고, 제3 포트로 입력된 광을 제4 포트를 통하여 제3 감지부(403)로 출력한다.

제2 반사 필터부(320)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광을 제2 서큘레이터(220)의 제2 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제2 서큘레이터(220)의 제2 포트로 반사시킨다. 여기서, 제2 반사 필터부(320)는, 제1 반사 필터부(310)와 마찬가지로, FBG일 수 있다.

제3 반사 필터부(330)는, 제2 반사 필터부(320)에서 반사되는 광을 제2 서큘레이터(220)의 제3 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 제2 서큘레이터(220)의 제3 포트로 반사시키고 일부는 제2 감지부(402)로 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 제2 감지부(402)로 투과시킨다. 여기서, 제3 반사 필터부(330)는, FBG일 수 있고, 광량을 측정하는 제2 감지부(402)로 많은 양의 광이 투과될 수 있도록 그 반사율은 약 1~3%인 것이 바람직하다. 또한, 제2 반사 필터부(320)가 설치된 테스트 영역(10)의 온도, 압력 및 물질 형태의 변화는 일반적으로 시간을 두고 천천히 변하는 양이므로, 제3 반사 필터부(330)는 도 2의 좌측 대역을 모두 반사시키는 필터가 아니어도 사용 가능하다.

제2 감지부(402)는, 제3 반사 필터부(330)를 통하여 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제2 데이터 처리부(520)로 출력한다. 여기서, 제2 감지부(402)는, 점 형태의 하나의 수광 소자일 수 있다.

제3 감지부(403)는, 제2 서큘레이터(220)의 제4 포트를 통하여 제3 반사 필터부(330)에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광을 감지하며, 감지 결과를 제2 데이터 처리부(520)로 출력한다. 이때, 제3 감지부(403)에 광이 감지된 경우에는 제3 반사 필터부(330)를 투과하여 제2 감지부(402)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 좌측 영역에 해당하고, 제3 감지부(403)에 광이 감지되지 않은 경우에는 제3 반사 필터부(330)를 투과하여 제2 감지부(402)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 우측 영역에 해당하게 된다.

제2 데이터 처리부(520)는, 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 저장하고, 제3 반사 필터부(330)의 투과율, 제2 감지부(402)에서 측정된 광량 및 저장된 스펙트럼에 기반하여 제2 감지부(402)에 수신된 광의 파장을 획득하며, 제3 감지부(403)의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단한다. 이때, 제2 데이터 처리부(520)는, 하기 수학식 1에 따라 제3 반사 필터부(330)의 투과율(T, %) 및 제2 감지부(402)에 수신된 광량(x)을 이용하여 스펙트럼을 참조하기 위한 광량(P)을 계산할 수 있다.

제2 데이터 처리부(520)는, 제2 감지부(402)를 통하여 수신한 광량에 해당하는 2개의 파장을 저장된 광량 스펙트럼을 참조하여 획득하고, 제3 감지부(403)의 광 감지 여부에 따라 2개의 파장 중 어느 파장에 해당하는 지를 결정하게 된다. 제2 데이터 처리부(520)는, 이와 같은 파장 측정을 통하여 테스트 영역(10)의 물리적 특성에 대한 정보를 사용자 등에게 제공할 수 있다.

또한, 제2 광원부(120)가 소정의 최고점을 갖는 비대칭 분포의 광원을 출력하는 경우에는, 제3 반사 필터부(330)의 반사대역을 최고점을 기준으로 한쪽의 영역으로 조정하고, 이에 따라 제2 데이터 처리부(520)가 동일한 광량을 갖는 파장 중 어느 쪽 영역에 속한 파장이 입력되었는지 판단할 수 있도록 조정할 수 있으며, 제2 광원부(120)가 복수개의 최고점을 갖는 비대칭 분포의 광원을 출력하는 경우 반사 필터의 개수 및 서큘레이터의 포트 수를 조정하고, 제2 데이터 처리부(520)의 판단 알고리즘을 세분화하여 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 도 4에 따른 광량을 이용한 파장 측정 장치는 제2 광원부(120), 제3 서큘레이터(230), 제4 반사 필터부(340), 제5 반사 필터부(350), 제4 감지부(404), 제5 감지부(405), 제6 감지부(406) 및 제3 데이터 처리부(530)를 포함한다. 이하, 제2 광원부(120) 등 앞서 기술한 실시예에 의하여 설명된 구성과 유사한 구성에 대해서 편의상 자세한 설명은 생략한다.

제3 서큘레이터(230)는, 4개의 포트가 원형으로 배치되어, 제2 광원부(120)로부터 출력된 광을 제1 포트로 입력받고, 제1 포트로 입력된 광을 제2 포트를 통하여 제4 반사 필터부(340)로 출력하며, 제4 반사 필터부(340)에서 반사된 광을 제2 포트로 입력받고, 제2 포트로 입력된 광을 제3 포트를 통하여 제5 반사 필터부(350)로 출력하며, 제5 반사 필터부(330)에서 반사된 광을 제3 포트로 입력받고, 제3 포트로 입력된 광을 제4 포트를 통하여 제5 감지부(405)로 출력한다.

제4 반사 필터부(340)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광을 제3 서큘레이터(230)의 제2 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제3 서큘레이터(230)의 제2 포트로 반사시킨다. 여기서, 제4 반사 필터부(340)는, 제1 반사 필터부(310)와 마찬가지로, FBG일 수 있다.

제5 반사 필터부(350)는, 제4 반사 필터부(340)에서 반사되는 광을 제3 서큘레이터(230)의 제3 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 제3 서큘레이터(230)의 제3 포트로 반사시키고 일부는 제4 감지부(404)로 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 제4 감지부(404)로 투과시킨다. 여기서, 제5 반사 필터부(350)는, FBG일 수 있고, 광량을 측정하는 제4 감지부(404)로 많은 양의 광이 투과될 수 있도록 그 반사율은 약 1~3%인 것이 바람직하다. 또한, 제4 반사 필터부(340)가 설치된 테스트 영역(10)의 온도, 압력 및 물질 형태의 변화는 일반적으로 시간을 두고 천천히 변하는 양이므로, 제5 반사 필터부(350)는 도 2의 좌측 대역을 모두 반사시키는 필터가 아니어도 사용 가능하다.

제4 감지부(404)는, 제5 반사 필터부(350)을 통하여 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제3 데이터 처리부(530)로 출력한다. 여기서, 제4 감지부(404)는, 점 형태의 하나의 수광 소자일 수 있다.

제5 감지부(405)는, 제3 서큘레이터(230)의 제4 포트를 통하여 제5 반사 필터부(350)에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광을 감지하며, 감지 결과를 제3 데이터 처리부(530)로 출력한다. 이때, 제5 감지부(405)에 광이 감지된 경우에는 제5 반사 필터부(350)을 투과하여 제4 감지부(404)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 좌측 영역에 해당하고, 제5 감지부(405)에 광이 감지되지 않은 경우에는 제5 반사 필터부(350)을 투과하여 제4 감지부(404)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 우측 영역에 해당하게 된다.

제6 감지부(406)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광을 제3 데이터 처리부(530)로 출력한다. 즉, 제6 감지부(406)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광에 있어서 전반적인 광량 변화가 있는 경우에 제3 데이터 처리부(530)가 정확한 파장 정보를 다시 계산할 수 있도록 데이터를 제공하게 된다.

제3 데이터 처리부(530)는, 제6 감지부(406)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 제2 광원부(120)의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 제4 반사 필터부(340)의 반사율, 제5 반사 필터부(350)의 투과율, 제4 감지부(404)에서 측정된 광량 및 생성된 스펙트럼 정보에 기반하여 제4 감지부(404)에 수신된 광의 파장을 획득하며, 제5 감지부(405)의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단한다. 이때, 제3 데이터 처리부(530)는, 제6 감지부(406)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 저장하고, 소정의 주기로 제6 감지부(406)로부터 수신한 광량을 관찰하며, 관찰된 값의 증가 및 감소량을 이용하여 파장별 광량을 재계산하여 광량 스펙트럼 정보를 정확하게 유지할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제3 데이터 처리부(530)에서 광량 스펙트럼 정보를 생성하는 경우, 연속적인 그래프 형태가 아닌 특정 파장에서의 광량 정보의 테이블 형식으로 정보가 생성될 수 있으며, 제4 감지부(404)에서 측정된 광량이 위 테이블에 없는 경우 보간법(Interpolation)에 의하여 파장 정보를 획득할 수도 있다.

한편, 제4 반사 필터부(340) 및 제5 반사 필터부(350)의 측정 민감도에 따라 제4 감지부(404) 및 제5 감지부(405)에서 측정된 값이 소정의 범위에서 계속 변화할 수 있는데, 이 경우 소정의 시간 동안 측정한 값의 평균값을 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 광량을 이용한 파장 측정 장치는, 제1 광원부(110), 제1 투과 필터부(610), 제7 감지부(407) 및 제4 데이터 처리부(540)를 포함한다. 이하, 제1 광원부(110) 등 앞서 기술한 실시예에 의하여 설명된 구성과 유사한 구성에 대해서 편의상 자세한 설명은 생략한다.

제1 광원부(110)는, 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 제1 투과 필터부(610)를 향하여 출력한다.

제1 투과 필터부(610)는, 제1 광원부(110)에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제7 감지부(407)로 투과시킨다. 여기서, 제1 투과 필터부(610)는, 제1 반사 필터부(310)와 유사한 FBG일 수 있으며, 이와 같은 FBG를 투과 모드(Transmission Mode)로 이용할 수 있다. 즉, FBG를 반사 필터로 이용하면 대역 통과 필터(Band-Pass Filter)의 기능을 수행하며, 투과 필터로 이용하면 노치 필터(Notch Filter)의 기능을 수행하게 된다.

제7 감지부(407)는, 제1 투과 필터부(610)에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제4 데이터 처리부(540)로 출력한다. 여기서, 제7 감지부(407)는, 제1 투과 필터부(610)로부터 일부만 투과된 광량을 감지하기 위한 점 형태의 수광부인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

제4 데이터 처리부(540)는, 제1 광원부(110)에서 출력하는 광의 스펙트럼 분포를 저장하고, 제7 감지부(407)에서 측정된 광량 및 스펙트럼 분포에 기반하여 제7 감지부(407)에 수신된 광의 파장을 획득한다.

이때, 제4 데이터 처리부(540)는, 미리 제1 광원부(110)가 출력하는 광에 대하여 스펙트럼 분석기를 통하여 스펙트럼 분포를 획득하고, 획득된 스펙트럼 분포를 제1 투과 필터부(610)의 투과율 등을 고려하여 계산한 정보, 예를 들면, 각 특정 파장의 광이 일부 차단된 경우에 측정된 광량(빛의 세기) 분포를 저장할 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 광량을 가진 파장이 2개 존재하는 것이 일반적인 바, 스펙트럼 분포 곡선에서 중심 파장을 기준으로 한 쪽 경사면(20)만을 이용하기 위하여 제1 투과 필터부(610)의 일부 투과 파장 대역은 스펙트럼 분포의 중심 파장으로부터 우측 영역 또는 좌측 영역에 치우쳐 있는 것이 바람직하다.

제4 데이터 처리부(540)는, 제7 감지부(407)에서 측정된 광량에 해당하는 파장을 미리 저장된 정보를 통하여 획득할 수 있고, 이와 같은 파장 측정을 통하여 테스트 영역(10)의 물리적 특성에 대한 정보를 사용자 등에게 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 광량을 이용한 파장 측정 장치는, 제1 광원부(110), 제2 투과 필터부(620), 제8 감지부(408), 제9 감지부(409) 및 제5 데이터 처리부(550)를 포함한다. 이하, 제1 광원부(110) 등 앞서 기술한 실시예에 의하여 설명된 구성과 유사한 구성에 대해서 편의상 자세한 설명은 생략한다.

제2 투과 필터부(620)는, 제1 광원부(110)에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제8 감지부(408)로 투과시킨다. 여기서, 제2 투과 필터부(620)는, 제1 투과 필터부(610)과 마찬가지로, 제1 반사 필터부(310)와 유사한 FBG일 수 있다.

제8 감지부(408)는, 제2 투과 필터부(620)에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제5 데이터 처리부(550)로 출력한다. 여기서, 제8 감지부(408)는, 제2 투과 필터부(620)로부터 일부만 투과된 광량을 감지하기 위한 점 형태의 수광부인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

제9 감지부(409)는, 제1 광원부(110)에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광을 제5 데이터 처리부(550)로 출력한다. 즉, 제9 감지부(409)는, 제1 광원부(110)에서 출력되는 광에 있어서 전반적인 광량 변화가 있는 경우에 제5 데이터 처리부(550)가 정확한 파장 정보를 다시 계산할 수 있도록 데이터를 제공하게 된다.

제5 데이터 처리부(550)는, 제9 감지부(409)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 제1 광원부(110)의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 제2 투과 필터부(620)의 투과율, 제8 감지부(408)에서 측정된 광량 및 생성된 스펙트럼 정보에 기반하여 제8 감지부(408)에 수신된 광의 파장을 획득한다. 이때, 제5 데이터 처리부(550)는, 제9 감지부(409)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 저장하고, 소정의 주기로 제9 감지부(409)로부터 수신한 광량을 관찰하며, 관찰된 값의 증가 및 감소량을 이용하여 파장별 광량을 재계산하여 광량 스펙트럼 정보를 정확하게 유지할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제5 데이터 처리부(550)에서 광량 스펙트럼 정보를 생성하는 경우, 연속적인 그래프 형태가 아닌 특정 파장에서의 광량 정보의 테이블 형식으로 정보가 생성될 수 있으며, 앞서 언급된 제3 데이터 처리부(530)에 저장된 테이블과는 달리 제2 투과 필터부(620)의 노치 필터 기능에 의해 일부 투과된 파장의 광량 감소가 적용된 빛의 세기를 누적하여 계산된 광량을 일부 투과된 파장에 각각 매칭하여 저장한 테이블일 수 있다. 또한, 제8 감지부(408)에서 측정된 광량이 위 테이블에 없는 경우 보간법(Interpolation)에 의하여 파장 정보를 획득할 수도 있다.

한편, 제2 투과 필터부(620)의 측정 민감도에 따라 제8 감지부(408)에서 측정된 값이 소정의 범위에서 계속 변화할 수 있는데, 이 경우 소정의 시간 동안 측정한 값의 평균값을 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제6 실시예에 의한 광량을 이용한 파장 측정 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 광량을 이용한 파장 측정 장치는, 제2 광원부(120), 제4 서큘레이터(240), 제3 투과 필터부(620), 제10 감지부(410), 제11 감지부(411), 제12 감지부(412) 및 제6 데이터 처리부(560)를 포함한다. 이하, 제2 광원부(120) 등 앞서 기술한 실시예에 의하여 설명된 구성과 유사한 구성에 대해서 편의상 자세한 설명은 생략한다.

제4 서큘레이터(240)는, 4개의 포트가 원형으로 배치되어, 제2 광원부(120)로부터 출력된 광을 제1 포트로 입력받고, 제1 포트로 입력된 광을 제2 포트를 통하여 제3 투과 필터부(630)로 출력하며, 제3 투과 필터부(630)에서 반사된 광을 제2 포트로 입력받고, 제2 포트로 입력된 광을 제3 포트를 통하여 제6 반사 필터부(360)로 출력하며, 제6 반사 필터부(360)에서 반사된 광을 제3 포트로 입력받고, 제3 포트로 입력된 광을 제4 포트를 통하여 제11 감지부(411)로 출력한다.

제3 투과 필터부(630)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광을 제4 서큘레이터(240)의 제2 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역(10)의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 제10 감지부(410)로 투과시키는 동시에 제4 서큘레이터(240)의 제2 포트로 반사시킨다. 여기서, 제2 투과 필터부(620)는, 제1 투과 필터부(610)과 마찬가지로, 제1 반사 필터부(310)와 유사한 FBG일 수 있다.

제6 반사 필터부(360)는, 제3 투과 필터부(630)에서 반사되는 광을 제4 서큘레이터(240)의 제3 포트를 통하여 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광을 제4 서큘레이터(240)의 제3 포트로 반사시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 반사하지 않고 투과시킨다. 여기서, 제6 반사 필터부(360)는, FBG일 수 있고, 광을 감지하는 제11 감지부(411)로 많은 양의 광이 반사될 수 있도록 그 반사율은 약 99~100%인 것이 바람직하다. 또한, 제3 투과 필터부(630)가 설치된 테스트 영역(10)의 온도, 압력 및 물질 형태의 변화는 일반적으로 시간을 두고 천천히 변하는 양이므로, 제6 반사 필터부(360)는 도 2의 좌측 대역을 모두 반사시키는 필터가 아니어도 사용 가능하다.

제10 감지부(410)는, 제3 투과 필터부(630)를 통하여 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하며, 측정된 광량을 제6 데이터 처리부(560)로 출력한다. 여기서, 제10 감지부(410)는, 점 형태의 하나의 수광 소자일 수 있다.

제11 감지부(411)는, 제4 서큘레이터(240)의 제4 포트를 통하여 제6 반사 필터부(360)에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광을 감지하며, 감지 결과를 제6 데이터 처리부(560)로 출력한다. 이때, 제11 감지부(411)에 광이 감지된 경우에는 제3 투과 필터부(630)를 투과하여 제10 감지부(410)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 좌측 영역에 해당하고, 제11 감지부(411)에 광이 감지되지 않은 경우에는 제3 투과 필터부(630)를 투과하여 제10 감지부(410)에 도달한 광이 도 2에 도시된 대칭형 분포 중 우측 영역에 해당하게 된다.

제12 감지부(412)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광을 제6 데이터 처리부(560)로 출력한다. 즉, 제12 감지부(412)는, 제2 광원부(120)에서 출력되는 광에 있어서 전반적인 광량 변화가 있는 경우에 제6 데이터 처리부(560)가 정확한 파장 정보를 다시 계산할 수 있도록 데이터를 제공하게 된다.

제6 데이터 처리부(560)는, 제12 감지부(412)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 제2 광원부(120)의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 제3 투과 필터부(630)의 투과율, 제10 감지부(410)에서 측정된 광량 및 생성된 스펙트럼 정보에 기반하여 제10 감지부(410)에 수신된 광의 파장을 획득하며, 제11 감지부(411)의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단한다. 이때, 제6 데이터 처리부(560)는, 제12 감지부(412)로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 저장하고, 소정의 주기로 제12 감지부(412)로부터 수신한 광량을 관찰하며, 관찰된 값의 증가 및 감소량을 이용하여 파장별 광량을 재계산하여 광량 스펙트럼 정보를 정확하게 유지할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제6 데이터 처리부(560)에서 광량 스펙트럼 정보를 생성하는 경우, 연속적인 그래프 형태가 아닌 특정 파장에서의 광량 정보의 테이블 형식으로 정보가 생성될 수 있으며, 앞서 언급된 제3 데이터 처리부(530)에 저장된 테이블과는 달리 제3 투과 필터부(630)의 노치 필터 기능에 의해 일부 투과된 파장의 광량 감소가 적용된 빛의 세기를 누적하여 계산된 광량을 일부 투과된 파장에 각각 매칭하여 저장한 테이블일 수 있다. 또한, 제6 데이터 처리부(560)는, 제10 감지부(410)에서 측정된 광량이 위 테이블에 없는 경우 보간법(Interpolation)에 의하여 파장 정보를 획득할 수도 있다.

한편, 제3 투과 필터부(630)의 측정 민감도에 따라 제10 감지부(410)에서 측정된 값이 소정의 범위에서 계속 변화할 수 있는데, 이 경우 소정의 시간 동안 측정한 값의 평균값을 사용할 수 있다.

이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

110: 제1 광원부 120: 제2 광원부
210: 제1 서큘레이터 220: 제2 서큘레이터
230: 제3 서큘레이터 240: 제4 서큘레이터
310: 제1 반사 필터부 320: 제2 반사 필터부
330: 제3 반사 필터부 340: 제4 반사 필터부
350: 제5 반사 필터부 360: 제6 반사 필터부
401: 제1 감지부 402: 제2 감지부
403: 제3 감지부 404: 제4 감지부
405: 제5 감지부 406: 제6 감지부
407: 제7 감지부 408: 제8 감지부
409: 제9 감지부 410: 제10 감지부
411: 제11 감지부 510: 제1 데이터 처리부
520: 제2 데이터 처리부 530: 제3 데이터 처리부
540: 제4 데이터 처리부 550: 제5 데이터 처리부
560: 제6 데이터 처리부 610: 제1 투과 필터부
620: 제2 투과 필터부 630: 제3 투과 필터부

Claims (6)

1. 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부;
   상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 제1 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제1 서큘레이터로 반사시키는 제1 반사 필터부;
   상기 제1 서큘레이터를 통하여 상기 제1 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제1 감지부; 및
   상기 스펙트럼 분포를 저장하고, 상기 제1 감지부에서 측정된 광량 및 상기 스펙트럼 분포에 기반하여 상기 제1 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제1 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 제1 감지부는, 점 형태의 하나의 수광 소자인 광량을 이용한 파장 측정 장치.
   
2. 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부;
   상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제2 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제2 서큘레이터로 반사시키는 제2 반사 필터부;
   상기 제2 서큘레이터를 통하여 상기 제2 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 상기 제2 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 투과시키는 제3 반사 필터부;
   상기 제3 반사 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제2 감지부;
   상기 제2 서큘레이터를 통하여 상기 제3 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제3 감지부; 및
   상기 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 저장하고, 상기 제3 반사 필터부의 투과율, 상기 제2 감지부에서 측정된 광량 및 상기 저장된 스펙트럼에 기반하여 상기 제2 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제3 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제2 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포인 광량을 이용한 파장 측정 장치.
   
3. 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부;
   상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제3 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 상기 제3 서큘레이터로 반사시키는 제4 반사 필터부;
   상기 제3 서큘레이터를 통하여 상기 제4 반사 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광의 일부는 상기 제3 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키며, 수신된 광이 대칭형 분포의 우측 영역인 경우에 수신된 광을 투과시키는 제5 반사 필터부;
   상기 제5 반사 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제4 감지부;
   상기 제3 서큘레이터를 통하여 상기 제5 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제5 감지부;
   상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제6 감지부; 및
   상기 제6 감지부로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 상기 제2 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제5 반사 필터부의 투과율, 상기 제4 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제4 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제5 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제3 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포인 광량을 이용한 파장 측정 장치.
   
4. 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부;
   상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 투과시키는 제1 투과 필터부;
   상기 제1 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제7 감지부; 및
   상기 스펙트럼 분포를 저장하고, 상기 제7 감지부에서 측정된 광량 및 상기 스펙트럼 분포에 기반하여 상기 제7 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제4 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 제7 감지부는, 점 형태의 하나의 수광 소자인 광량을 이용한 파장 측정 장치.
   
5. 파장별로 광량이 상이한 스펙트럼 분포를 갖는 광을 출력하는 제1 광원부;
   상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하고, 수신된 광에 대하여 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광을 투과시키는 제2 투과 필터부;
   상기 제2 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제8 감지부;
   상기 제1 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제9 감지부; 및
   상기 제1 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제8 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제8 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하는 제5 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 제9 감지부는, 상기 제1 광원부에서 출력되는 광에 있어서 전반적인 광량 변화가 있는 경우 상기 제5 데이터 처리부가 정확한 파장 정보를 다시 계산할 수 있도록 데이터를 제공하고,
   상기 제8 감지부는, 점 형태의 하나의 수광 소자인 광량을 이용한 파장 측정 장치.
   
6. 파장별 대칭형 분포인 광량 스펙트럼을 갖는 광을 출력하는 제2 광원부;
   상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 제4 서큘레이터를 통하여 수신하고, 수신된 광 중 테스트 영역의 물리적 변화량에 따라 상이한 파장의 광에 대하여 일부는 상기 제4 서큘레이터로 반사시키고 일부는 투과시키는 제3 투과 필터부;
   상기 제3 투과 필터부에서 투과된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량을 측정하는 제10 감지부;
   상기 제4 서큘레이터를 통하여 상기 제3 투과 필터부에서 반사된 광을 수신하고, 수신된 광이 대칭형 분포의 좌측 영역인 경우에 수신된 광을 상기 제4 서큘레이터로 반사하는 제6 반사 필터부;
   상기 제4 서큘레이터를 통하여 상기 제6 반사 필터부에서 반사된 광을 감지하는 제11 감지부;
   상기 제2 광원부에서 출력되는 광을 수신하는 제12 감지부; 및
   상기 제12 감지부로부터 수신한 광의 파장 별 광량 정보를 이용하여 상기 제2 광원부의 광량 스펙트럼 정보를 생성하고, 상기 제10 감지부에서 측정된 광량 및 상기 생성된 광량 스펙트럼 정보에 기반하여 상기 제10 감지부에 수신된 광의 파장을 획득하며, 상기 제11 감지부의 광 감지 여부에 따라 획득된 파장이 대칭형 분포의 좌우 영역 중 어느 영역에 속한 파장인지 판단하는 제6 데이터 처리부를 포함하되,
   상기 파장별 대칭형 분포는, 복수개의 불균일한 파장들이 기준점을 기준으로 서로 짝을 이루어 동일한 값을 가지는 분포인 광량을 이용한 파장 측정 장치.

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