KR102155867B1 - 온도 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

온도 감지 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 온도 감지 장치는, 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사하는 광 발생기; 상기 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기; 상기 입사광을 통과시키고, 상기 감지 광섬유로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달하는 광 순환기; 상기 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 분리하는 광 필터; 상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 상기 반사광을 기초로 상기 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 비교하여 상기 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정하는 신호 처리기를 포함하고, 상기 온도 정보 생성기는 상기 제2 온도를 측정하고, 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하고, 상기 반사광을 상기 광 순환기로 전달하고, 상기 출력광은 상기 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함한다.

Description

온도 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING TEMPERATURE}

피측정 물체의 온도를 감지하는 기술에 관한 것으로 광섬유를 이용하여 온도를 측정하는 기술에 관한 것이다.

감지 광섬유를 이용하여 피측정 물체의 온도를 감지하는 기술이 개발되고 있다. 감지 광섬유는 일반적으로 광섬유 중심인 코어(core) 부분, 중심을 둘러싸는 클래딩(cladding) 부분과 피복 부분으로 이루어져 있다. 코어와 클래딩의 주성분은 유리로 구성되어 있으며, 이러한 주요 구성인 코어와 클래딩을 보호하기 위하여 폴리머(polymer)나 아크릴레이트(acrylate) 등을 사용하여 클래딩 표면이 피복된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시예에 따르면, 단계(611)에서, 신호 처리기는 스토크스 광 및 안티-스토크스 광을 기초로 감지 광섬유의 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

공개특허공보 제10-2013-0060551호
공개특허공보 제10-2013-0126150호
공개특허공보 제10-2012-0013597호

일 실시예에 따른 온도 감지 장치는, 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사하는 광 발생기; 상기 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기; 상기 입사광을 통과시키고, 상기 감지 광섬유로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달하는 광 순환기; 상기 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 분리하는 광 필터; 상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 상기 반사광을 기초로 상기 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 비교하여 상기 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정하는 신호 처리기를 포함하고, 상기 온도 정보 생성기는 상기 제2 온도를 측정하고, 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하고, 상기 반사광을 상기 광 순환기로 전달하고, 상기 출력광은 상기 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함한다.

상기 온도 정보 생성기는, 상기 제2 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성하는 프로세서; 및 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 반사 변조기를 포함할 수 있다.

상기 반사 변조기는 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 제2 온도를 이진수로 변환하여 상기 온도 정보를 생성하고, 상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성할 수 있다.

상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보의 '1'에 대응하여 상기 입사광을 반사하고 상기 온도 정보의 '0'에 대응하여 상기 입사광을 통과시킴으로써 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성할 수 있다.

상기 온도 정보 생성기는, 상기 입사광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 광 검출기; 및 상기 제1 전기 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 프로세서 및 상기 온도 센서는 상기 제2 전기 신호로부터 전력을 공급받을 수 있다.

상기 신호 처리기는, 상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 제1 온도를 결정하는 라만 신호 처리기; 및 상기 반사광을 기초로 상기 제2 온도를 결정하는 반사광 신호 처리기를 포함할 수 있다.

상기 반사광 신호 처리기는, 상기 반사광을 제3 전기 신호로 변환하는 제2 광 검출기; 상기 제3 전기 신호를 이진수의 상기 온도 정보로 변환하는 레벨 판별기; 및 상기 온도 정보로부터 상기 제2 온도를 결정하는 디코더를 포함할 수 있다.

상기 신호 처리기는, 상기 제2 온도를 기초로 상기 제1 온도의 온도 오차를 보정하고, 상기 제1 온도의 보정 결과를 기초로 상기 제2 위치의 온도 오차를 보정할 수 있다.

상기 신호 처리기는, 상기 제2 온도와 상기 제1 온도를 비교하여 상기 제1 위치의 온도 보정 계수를 보정하고, 상기 제1 위치의 보정 계수의 보정 결과를 기초로 상기 제2 위치의 온도 보정 계수를 보정할 수 있다.

상기 광 발생기는, 상기 펄스 신호를 생성하는 광원 제어기; 및 상기 펄스 신호를 포함하는 상기 입사광을 발생시키는 광원을 포함할 수 있다.

상기 광원 제어기는, 상기 광원에 입력되는 전류를 변조하여 상기 펄스 신호를 생성할 수 있다.

상기 제1 위치는 상기 감지 광섬유의 말단의 위치일 수 있다.

상기 온도 감지 장치는, 메모리를 더 포함하고, 상기 메모리는 상기 제1 위치의 온도 보정 계수 및 상기 제2 위치의 온도 보정 계수를 저장할 수 있다.

상기 광 필터는 라만 필터를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 온도 감지 방법은, 광 발생기에 의해, 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사하는 단계; 광 순환기에 의해, 상기 입사광을 통과시키는 단계; 상기 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기에 의해, 상기 제2 온도를 측정하고, 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 단계; 상기 반사광을 상기 광 순환기로 전달하는 단계; 상기 광 순환기에 의해, 상기 감지 광섬유로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달하는 단계; 광 필터에 의해, 상기 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함하는 상기 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 상기 반사광을 분리하는 단계; 및 신호 처리기에 의해, 상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 감지 광섬유의 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 상기 반사광을 기초로 상기 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 비교하여 상기 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정하는 단계를 포함한다.

상기 반사광을 생성하는 단계는, 상기 제2 온도를 측정하는 단계; 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성하는 단계; 및 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 반사광을 생성하는 단계는, 상기 반사 변조기는 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성할 수 있다.

상기 반사광을 생성하는 단계는, 상기 제2 온도를 이진수로 변환하여 상기 온도 정보를 생성하는 단계; 및 상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 반사광을 생성하는 단계는, 상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보의 '1'에 대응하여 상기 입사광을 반사하고 상기 온도 정보의 '0'에 대응하여 상기 입사광을 통과시킴으로써 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성할 수 있다.

상기 보정하는 단계는, 상기 반사광을 제3 전기 신호로 변환하는 단계; 상기 제3 전기 신호를 이진수의 상기 온도 정보로 변환하는 단계; 및 상기 온도 정보로부터 상기 제2 온도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 상기 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 온도 정보 생성기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 신호 처리기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 반사광 신호 처리기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 광 발생기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 온도 감지 방법의 동작을 도시한 순서도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 온도 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160)로부터 되돌아오는 라만 산란광을 분석하여 감지 광섬유(160)의 온도를 추정할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 온도 센서를 통해 측정된 온도 정보를 포함하는 반사광을 기초로 라만 산란광으로부터 추정된 온도를 보정할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 자동으로 감지 광섬유(160)의 온도의 추정과 보정을 수행함으로써 실시간으로 정확하게 온도를 측정할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 분포형 온도 감지 시스템(DTSS, Distributed Temperature Sensing System)으로 지칭될 수 있다.

온도 감지 장치(100)는 온도 센서를 통해 온도 정보를 생성하는 온도 정보 생성기와 라만 광섬유 시간영역반사계(OTDR, Optical Time Domain Reflectometry)를 포함할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 하나의 광섬유 라인을 이용하여 감지 광섬유(160) 주변의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

온도 감지 장치(100)는 구조물의 모니터링을 위해 사용될 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 하나의 감지 광섬유(160)를 이용하기 때문에 구조가 단순하다. 감지 광섬유(160)를 감지부로 사용하는 분포형 센서를 구현할 수 있어서, 교량, 터널, 건물과 같은 시설을 실시간으로 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.

온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160) 내의 산란 현상을 이용한다. 감지 광섬유(160)에 입사광이 입사되면, 입사광은 감지 광섬유(160) 내부에서 전반사를 통해 진행할 수 있다. 펄스 신호의 입사광을 감지 광섬유(160)에 입사시키면 광섬유 내에서 산란광이 발생하게 되고, 산란광 중 일부는 피측정 광섬유의 입사단으로 귀환하여 후방 산란광을 형성하게 된다.

입사광은 진행하다가 다양한 이유로 되돌아올 수 있다. 예를 들어, 입사광은 반사 또는 산란에 의해 입사된 방향과 반대되는 방향으로 되돌아올 수 있다. 여기서, 되돌아오는 광은 출력광이라고 지칭될 수 있고, 되돌아오는 산란광은 후방 산란광으로 지칭될 수 있다. 후방 산란광은 레일리 산란광(Rayleigh scattering light) 및 라만 산란광(Raman scattering light)을 포함할 수 있다.

출력광은 되돌아오는 지점의 물리적 특성을 반영할 수 있다. 입사광이 감지 광섬유(160)의 제1 위치에서 되돌아오는 경우, 되돌아오는 출력광은 제1 위치의 감지 광섬유(160)의 온도 또는 물리적 특성을 반영할 수 있다. 이처럼, 온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160)의 특정 위치에 작용하는 물리적 작용에 따라 다른 특성을 가지는 출력광으로부터 감지 광섬유(160)의 온도 등을 추정할 수 있다.

후방 산란광의 대부분은 입사광과 동일한 파장을 갖는 레일리 산란광이며, 라만 산란에 의해 파장이 시프트된 라만 산란광도 일부 포함될 수 있다. 일반적으로 레일리 산란광의 강도는 입사광의 1/100 정도이며, 라만 산란광의 강도는 레일리 산란광의 1/10,000 정도로 매우 작다. 라만 산란광은 입사광에 대하여 파장이 장파장쪽으로 시프트한 스토키스광(stokes light)과 단파장쪽으로 시프트한 안티-스토키스광(anti-stokes light)을 포함한다.

라만 산란은 광섬유 내에서 광이 진행할 때 분자 진동에 의하여 후방 산란광이 발생하는 현상이다. 라만 산란은 광섬유 내에 입사한 광이 실리카 분자와 충돌하여 발생한다. 실리카 분자는 온도에 따라서 활동량이 달라지므로 온도에 의존하여 산란광의 강도의 변화가 발생한다. 스토키스광은 온도에 영향을 받지 않으나, 안티-스토키스광은 온도의 영향을 받는다. 온도 감지 장치(100)는 스토키스광과 안티-스토키스광의 강도의 비를 구하여 감지 광섬유(160)의 길이 방향의 온도 분포를 구할 수 있다. 정확한 온도를 측정하기 위해서 온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160)의 위치에 따른 온도 보정 계수를 미리 구해서 가지고 있을 수 있다.

후방 산란광의 대부분은 입사광과 동일한 파장을 갖는 레일리 산란광이며, 라만 산란에 의해 파장이 시프트된 라만 산란광도 일부 포함될 수 있다. 일반적으로 레일리 산란광의 강도는 입사광의 1/100 정도이며, 라만 산란광의 강도는 레일리 산란광의 1/10,000 정도로 매우 작다. 라만 산란광은 입사광에 대하여 파장이 장파장쪽으로 시프트한 스토크스광(stokes light)과 단파장쪽으로 시프트한 안티-스토크스광(anti-stokes light)을 포함한다.

라만 산란은 광섬유 내에서 광이 진행할 때 분자 진동에 의하여 후방 산란광이 발생하는 현상이다. 라만 산란은 광섬유 내에 입사한 광이 실리카 분자와 충돌하여 발생한다. 실리카 분자는 온도에 따라서 활동량이 달라지므로 온도에 의존하여 산란광의 강도의 변화가 발생한다. 스토크스광은 온도에 영향을 받지 않으나, 안티-스토크스광은 온도의 영향을 받는다. 온도 감지 장치(100)는 스토크스광과 안티-스토크스광의 강도의 비를 구하여 감지 광섬유(160)의 길이 방향의 온도 분포를 구할 수 있다. 정확한 온도를 측정하기 위해서 온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160)의 위치에 따른 온도 보정 계수를 미리 구해서 가지고 있을 수 있다.

온도 정보 생성기는 감지 광섬유(160)의 특정 위치, 예를 들어, 감지 광섬유(160)의 말단에 위치할 수 있으며, 해당 위치 이외의 다른 위치의 온도는 측정하지 못한다. 온도 감지 장치(100)는 제1 위치에서 감지된 온도와 라만 산란에 의해 결정된 온도를 비교할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 라만 산란에 의해 결정된 온도를 보정하고, 보정 결과를 기초로 감지 광섬유(160)의 길이 방향의 다른 위치의 온도 분포를 보정할 수 있다. 이처럼, 온도 감지 장치(100)는 온도 정보 생성기에 의해 측정된 온도를 이용하여 라만 산란에 의해 결정된 온도 분포의 오차를 보정할 수 있다.

이를 위하여, 온도 감지 장치(100)는 광 발생기(110), 광 순환기(120), 온도 정보 생성기(130), 광 필터(140) 및 신호 처리기(150)를 포함한다. 온도 감지 장치(100)는 감지 광섬유(160)를 더 포함할 수 있다. 온도 감지 장치(100)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 제1 위치의 온도 보정 계수 및 제2 위치의 온도 보정 계수를 저장할 수 있다. 여기서, 제2 위치는 감지 광섬유(160)의 제1 위치와 상이한 위치를 의미한다. 또한, 제2 위치는 하나의 특정 위치만을 의미하지 않고, 여러 위치, 더 나아가 감지 광섬유(160)의 모든 위치를 의미할 수 있다.

광 발생기(110)는 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유(160)로 입사한다. 온도 정보 생성기(130)는 감지 광섬유(160)의 제1 위치에 포함될 수 있다. 광 순환기(120)는 입사광을 통과시키고, 감지 광섬유(160)로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달한다. 온도 정보 생성기(130)는 제1 위치의 제2 온도를 측정하고, 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성하고, 반사광을 광 순환기로 전달한다. 여기서, 출력광은 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 온도는 온도 정보 생성기(130)에 의해 측정된 온도를 의미한다.

광 필터(140)는 출력광으로부터 스토키스 광, 안티-스토키스 광 및 반사광을 분리한다. 신호 처리기(150)는 스토키스 광 및 안티-스토키스 광을 기초로 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

도 1을 참조하면, 광 발생기(110)는 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유(160)로 입사한다. 광 발생기(110)는 펄스 신호를 발생시키고, 펄스 신호를 포함하는 입사광을 생성할 수 있다. 광 발생기(110)는 라만 산란광에 대응하는 감지 광섬유(160)의 위치를 파악하기 위하여 펄스 신호를 입사광에 반영할 수 있다. 광 발생기(110)는 광원 제어기를 이용하여 광원에 입력되는 전류를 변조하여 펄스 신호인 입력광을 생성할 수 있다.

광 필터(140)는 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 분리한다. 신호 처리기(150)는 스토크스 광 및 안티-스토크스 광을 기초로 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

광 순환기(120)를 통과한 입사광은 온도 정보 생성기(130)로 입사할 수 있다. 온도 정보 생성기(130)은 입사광을 통과시켜 수신할 수 있다. 통과된 입사광은 온도 정보 생성기(130)에 전력을 공급할 수 있다. 입사광은 전압 또는 전류와 같은 전기 신호로 변환되어 온도 정보 생성기(130)의 전력으로 이용될 수 있다. 온도 정보 생성기(130)은 제1 위치의 제2 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 정보 생성기(130)은 온도 센서를 이용해서 제1 위치의 제2 온도를 측정할 수 있다. 온도 정보 생성기(130)은 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 온도 감지 장치(100)는 반사 변조기를 통해 제2 온도를 '1' 또는 '0'으로 인코딩하여 반사광을 생성할 수 있다.

광 순환기(120)는 온도 정보 생성기(130)에서 반사되는 반사광이나 피측정 감지 광섬유(160)에서 산란되는 라만 산란광을 수신하며, 이를 광 필터(140)로 전달할 수 있다.

광 필터(140)는 출력광을 서로 다른 파장을 갖는 신호로 분리할 수 있다. 광 필터(140)는 출력광을 스토키스 광, 안티-스토키스 광 및 반사광으로 분리할 수 있다. 광 필터(140)는 레일리 산란에 의한 레일리 산란광을 더 분리할 수 있다. 예를 들어, 광 필터는 라만 필터를 포함할 수 있다.

광 필터(140)는 파장 대역에 따라 출력광을 분리할 수 있다. 예를 들어, 광 필터(140)는 1420㎚ 내지 1480㎚의 범위의 대역의 출력광을 라만 산란광으로 분리할 수 있다. 반사광의 파장은 입사광의 파장과 동일할 수 있다.

광 필터(140)는 출력광을 서로 다른 파장을 갖는 신호로 분리할 수 있다. 광 필터(140)는 출력광을 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광으로 분리할 수 있다. 광 필터(140)는 레일리 산란에 의한 레일리 산란광을 더 분리할 수 있다. 예를 들어, 광 필터는 라만 필터를 포함할 수 있다.

신호 처리기(150)는 스토키스 광 및 안티-스토키스 광을 기초로 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

광 필터(140)는 분리된 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 신호 처리기(150)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 광 필터(140)는 입력되는 광이 연결되는 입력 포트와 출력되는 광을 내보내는 3개의 출력 포트로 구성될 수 있다.

신호 처리기(150)는 스토크스 광 및 안티-스토크스 광을 기초로 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

신호 처리기(150)는 광 필터(140)로부터 각각 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 수신할 수 있다. 신호 처리기(150)는 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환할 수 있다. 신호 처리기(150)에 의해, 스토크스 및 안티-스토크스 성분은 라만 신호처리기에 입사되어 감지 광섬유(160) 제1 위치를 포함하는 복수의 위치의 온도 분포를 측정하는데 사용된다.

온도 감지 장치(100)는 광 검출기를 더 포함할 수 있다. 광 검출기는 광흡수에 의한 반도체 내에서 반송자 생성을 이용한 반도체 광 검출기 중 다이오드형 광 검출 소자가 이용될 수 있다. 예를 들어, 광 검출기는 APD(Avalanche Photo Diode)가 사용될 수 있다. APD는 라만 산란광 중에서 안티-스토크스광을 검출하여 전기신호로 변환시킨다. 여기서, APD는 반사된 후방 산란 광신호를 반복 검출하여 평균값을 산출할 수 있다.

라만 산란광에 의해 결정된 온도는 통상 수 도의 오차를 가지지만, 온도 센서에 의해 측정된 온도는 보다 높은 정확도를 가진다. 따라서, 온도 정보 생성기를 통해 라만 산란광의 온도 오차는 정교하게 보정될 수 있으며, 주기적으로 오차 보정이 수행됨으로써 정확도는 실시간으로 높게 유지될 수 있다.

이처럼, 온도 감지 장치(100)는 온도 정보 생성기를 포함하는 감지 광섬유(160)를 이용하여 실시간으로 온도 분포의 오차를 보정하고 온도 측정의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 하나의 광원 및 감지 광섬유(160) 라인을 이용하여 라만 산란광에 의한 온도 측정 및 온도 정보의 송신을 수행함으로써 온도 감지 장치(100)의 구조는 간단하다. 또한, 감지 대상인 입사광을 온도 정보 생성기(130)의 전력으로 사용함으로써 별도로 전력을 공급할 필요가 없으며, 온도 정보 생성기(130)는 반영구적으로 사용될 수 있다. 또한, 온도 정보 생성기(130)은 감지 광섬유(160)의 말단에 설치되어 기존의 분포형 온도 감지 시스템(DTSS, Distributed Temperature Sensing System)에 쉽게 호환될 수 있다. 온도 정보 생성기(130) 및 반사광 신호 처리기(153)는 온도 감지 장치(100)에 탈착될 수 있다. 온도 보정이 수행된 경우에 제거됨으로써 온도 정보 생성기(130) 및 반사광 신호 처리기(153)는 보관될 수 있다. 또한, 보정 계수가 상당히 변화될 시기마다 온도 정보 생성기(130) 및 반사광 신호 처리기(153)는 주기적으로 사용될 수도 있다. 또한, 온도 정보 생성기(130) 및 반사광 신호 처리기(153)는 다른 광섬유 라인의 온도 보정에 재활용될 수도 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 온도 정보 생성기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 온도 정보 생성기(130)는 온도 센서(131), 프로세서(133) 및 반사 변조기(135)를 포함할 수 있다.

온도 센서(131)는 제2 온도를 측정할 수 있다. 프로세서(133)는 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(133)는 제2 온도를 이진수로 변환하여 온도 정보를 생성할 수 있다. 반사 변조기(135)는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(131)는 일반 서미스터(thermistor)가 사용될 수 있다.

반사 변조기(135)는 온도 정보에 따라 입사광의 반사를 제어하여 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 반사 변조기(135)는 이진수의 온도 정보에 따라 입사광의 반사를 제어하여 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 반사 변조기(135)는 이진수의 온도 정보의 '1'에 대응하여 입사광을 반사하고 온도 정보의 '0'에 대응하여 입사광을 통과시킴으로써 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 반사 변조기(135)는 변조기 구동기(138)에 의해 구동될 수 있다. 변조기 구동기(138)는 반사 변조기(135) 내부에 포함되어 구현될 수 있다. 이 경우, 프로세서(133)는 반사 변조기(135)를 제어할 수 있다. 변조기 구동기(138)는 반사 변조기(135)의 외부에 별도로 존재할 수도 있다. 이 경우, 변조기 구동기(138)는 프로세서(133)에 의해 제어될 수 있다.

예를 들어, 반사 변조기(135)의 저전력 구동을 위해서 멤스 타입(MEMS type)이 사용될 수 있다. 반사 변조기(135)는 초소형 거울을 회전시키거나, 위/아래 또는 좌/우로 이동시킴으로써 입사광의 반사를 제어할 수 있다.

온도 정보 생성기(130)는 제1 광 검출기(136) 및 레귤레이터(137)을 더 포함할 수 있다. 제1 광 검출기(136)는 입사광을 제1 전기 신호로 변환할 수 있다. 레귤레이터(137)는 입사광을 전기 신호로 변환하여 프로세서(133) 및 온도 센서(131)에 전력을 공급할 수 있다. 레귤레이터(137)는 제1 전기 신호를 제2 전기 신호로 변환할 수 있다. 제2 전기 신호는 프로세서(133) 및 온도 센서(131)의 전력으로서 공급될 수 있다.

프로세서(133) 및 온도 센서(131)의 전력이 부족할 경우, 레귤레이터(137)가 충분한 전력을 생산할 수 있도록 반사 변조기(135)는 일정 기간 동안 입사광을 모두 통과시킬 수 있다. 프로세서(133) 및 온도 센서(131)에 충분한 전력이 공급된다고 판단되면, 반사 변조기(135)는 온도 정보에 따라 입사광의 반사를 제어할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 광 검출기(136)은 태양광 전지로 대체될 수 있다. 예를 들어, 온도 정보 생성기(130)는 제1 광 검출기(136) 대신 태양광 전지를 포함할 수 있다. 태양광 전지는 프로세서(133) 및 온도 센서(131)에 전력을 공급할 수 있다. 태양광 전지는 반사 변조기(135)를 통과한 입사광을 전기 신호로 변환하여 전력을 공급할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 신호 처리기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 신호 처리기(150)는 라만 신호 처리기(151) 및 반사광 신호 처리기(153)를 포함할 수 있다. 라만 신호 처리기(151)는 스토키스 광 및 안티-스토키스 광을 기초로 제1 온도를 결정할 수 있다. 반사광 신호 처리기(153)는 반사광을 기초로 제2 온도를 결정할 수 있다.

신호 처리기(150)는 제2 온도를 기초로 제1 온도의 온도 오차를 보정할 수 있다. 신호 처리기(150)는 제1 온도의 보정 결과를 기초로 제2 위치의 온도 오차를 보정할 수 있다. 신호 처리기(150)는 제2 온도와 제1 온도를 비교하여 제1 위치의 온도 보정 계수를 보정할 수 있다. 신호 처리기(150)는 제1 위치의 보정 계수의 보정 결과를 기초로 제2 위치의 온도 보정 계수를 보정할 수 있다.

예를 들어, 온도 센서(131)가 배치된 제1 위치에서의 제1 온도는 라만 신호 처리기(151)에 의해 결정되고, 같은 위치에서의 제2 온도는 반사광 신호 처리기(153)에 의해 결정될 수 있다. 제1 온도는 라만 신호 처리기(151)에 의해 결정된 온도를, 제2 온도는 반사광 신호 처리기(153)에 의해 결정된 온도를 의미한다. 정확도가 높은 제2 온도에 의해 제1 온도가 보정될 수 있다.

감지 광섬유의 길이에 따라 온도 오차를 보정하기 위한 온도 보정 계수가 제품 제작 시 미리 정해질 수 있다. 감지 광섬유의 길이로 표시되는 제1 위치의 온도와 제2 위치의 온도에 대한 온도 보정 계수는 미리 설정될 수 있다. 제1 온도의 보정 결과에 따라서 제1 위치의 온도 보정 계수는 보정될 수 있다. 제1 위치의 온도 보정 계수와 제2 위치의 온도 보정 계수는 일정한 관계를 가질 수 있고, 제2 위치의 온도 보정 계수는 제1 위치의 온도 보정 계수의 보정 결과에 따라 보정될 수 있다. 이에 따라 제1 위치와 상이한 제2 위치에서의 온도 오차가 보정될 수 있다. 이처럼, 감지 광섬유의 특정 위치, 예를 들어, 감지 광섬유의 말단에서 온도 오차를 보정함에 따라 감지 광섬유의 전체 위치에 대해 온도 오차를 보정할 수 있게 된다.

일 실시예에 따르면, 신호 처리기(150)는 라만 신호 처리기(151) 및 반사광 신호 처리기(153)를 포함할 수 있다. 라만 신호 처리기(151)는 스토크스 광 및 안티-스토크스 광을 기초로 제1 온도를 결정할 수 있다. 반사광 신호 처리기(153)는 반사광을 기초로 제2 온도를 결정할 수 있다.

반사광 신호 처리기(153)는 제2 광 검출기(401), 레벨 판별기(403) 및 디코더(405)를 포함할 수 있다. 온도 정보가 인코딩된 반사광은 감지 광섬유로 되돌아가고, 광 필터에서 분리되어 제2 광 검출기(401)로 입사될 수 있다. 제2 광 검출기(401)는 반사광을 제3 전기 신호로 변환할 수 있다. 반사광은 제2 광 검출기(401)에 의해 전압 신호로 바뀔 수 있다. 레벨 판별기(403)는 제3 전기 신호를 이진수의 온도 정보로 변환할 수 있다. 레벨 판별기(403)는 전압 신호를 이진수로 변환할 수 있다. 디코더(405)는 온도 정보로부터 제2 온도를 결정할 수 있다.

반사광 신호 처리기(153)는 제2 온도와 제1 온도를 비교할 수 있다. 반사광 신호 처리기(153)는 비교 결과를 기초로 제1 온도의 오차를 보정하여 최종적인 온도 정보를 출력할 수 있다. 라만 산란광에 의해 결정된 온도는 통상 수 도의 오차를 가지지만, 온도 센서에 의해 측정된 온도는 보다 높은 정확도를 가진다. 따라서, 온도 정보 생성기를 통해 라만 산란광의 온도 오차는 정교하게 보정될 수 있으며, 주기적으로 오차 보정이 수행됨으로써 정확도는 실시간으로 높게 유지될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 광 발생기의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 광 발생기(110)는 광원 제어기(113) 및 광원(111)을 포함할 수 있다. 광원 제어기(113)는 펄스 신호를 생성할 수 있다. 광원 제어기(113)는 광원에 입력되는 전류를 변조하여 펄스 신호를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 광원 제어기(113)는 DC 전력 공급 장치 및 전기 펄스 발생기 등을 포함할 수 있다.

광원(111)은 펄스 신호를 포함하는 입사광을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광원(111)은 펄스 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 펄스 다이오드 레이저는 빛을 발생시키는 발광소자로서 DC 전력공급장치에 의하여 전력을 공급받아 구동된다. 펄스 다이오드 레이저 외에 발광다이오드, 유기EL소자, 무기EL소자, 다파장 램프 등과 같은 발광소자가 이용될 수도 있다.

광원(111)에서 발생된 빛은 EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)와 같은 광섬유 증폭기에 의하여 증폭될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 온도 감지 방법의 동작을 도시한 순서도이다.

일 실시예에 따르면, 단계(601)에서, 광 발생기는 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사한다.

일 실시예에 따르면, 단계(603)에서, 광 순환기는 입사광을 통과시킨다.

일 실시예에 따르면, 단계(605)에서, 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기는 제2 온도를 측정하고, 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성한다. 온도 정보 생성기는 제2 온도를 측정할 수 있다. 온도 정보 생성기는 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성할 수 있다.

온도 정보 생성기는 제2 온도를 이진수로 변환하여 온도 정보를 생성할 수 있다. 온도 정보 생성기의 반사 변조기는 이진수의 온도 정보에 따라 입사광의 반사를 제어하여 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다.

온도 정보 생성기는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 온도 정보 생성기에 포함된 반사 변조기는 온도 정보에 따라 입사광의 반사를 제어하여 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다. 반사 변조기는 이진수의 온도 정보의 '1'에 대응하여 입사광을 반사하고 온도 정보의 '0'에 대응하여 입사광을 통과시킴으로써 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단계(607)에서, 반사광은 광 순환기로 전달된다. 광 순환기는 감지 광섬유로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달한다.

일 실시예에 따르면, 단계(609)에서, 광 필터는 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함하는 출력광으로부터 스토키스 광, 안티-스토키스 광 및 반사광을 분리한다.

일 실시예에 따르면, 단계(611)에서, 신호 처리기는 스토키스 광 및 안티-스토키스 광을 기초로 감지 광섬유의 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 반사광을 기초로 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 제1 온도와 제2 온도를 비교하여 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정한다.

신호 처리기는 반사광을 제3 전기 신호로 변환할 수 있다. 신호 처리기는 제3 전기 신호를 이진수의 온도 정보로 변환할 수 있다. 신호 처리기는 온도 정보로부터 제2 온도를 결정할 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

일 실시예에 따르면, 단계(609)에서, 광 필터는 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함하는 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 분리한다.

Claims (22)

1. 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사하는 광 발생기;
   상기 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기;
   상기 입사광을 통과시키고, 상기 감지 광섬유로부터 되돌아오는 출력광을 광 필터로 전달하는 광 순환기;
   상기 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 반사광을 분리하는 광 필터;
   상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 상기 반사광을 기초로 상기 제1 위치의 제2 온도를 결정하고, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 비교하여 상기 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정하는 신호 처리기를 포함하고,
   상기 온도 정보 생성기는 상기 제2 온도를 측정하고, 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하고, 상기 반사광을 상기 광 순환기로 전달하고, 상기 출력광은 상기 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함하는,
   온도 감지 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 온도 정보 생성기는,
   상기 제2 온도를 측정하는 온도 센서;
   상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성하는 프로세서; 및
   상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 반사 변조기
   를 포함하는, 온도 감지 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 반사 변조기는 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는,
   온도 감지 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는 상기 제2 온도를 이진수로 변환하여 상기 온도 정보를 생성하고,
   상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는,
   온도 감지 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보의 '1'에 대응하여 상기 입사광을 반사하고 상기 온도 정보의 '0'에 대응하여 상기 입사광을 통과시킴으로써 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는,
   온도 감지 장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 온도 정보 생성기는,
   상기 입사광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 광 검출기; 및
   상기 제1 전기 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 레귤레이터를 더 포함하고,
   상기 프로세서 및 상기 온도 센서는 상기 제2 전기 신호로부터 전력을 공급받는,
   온도 감지 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 신호 처리기는,
   상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 제1 온도를 결정하는 라만 신호 처리기; 및
   상기 반사광을 기초로 상기 제2 온도를 결정하는 반사광 신호 처리기
   를 포함하는, 온도 감지 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 반사광 신호 처리기는,
   상기 반사광을 제3 전기 신호로 변환하는 제2 광 검출기;
   상기 제3 전기 신호를 이진수의 상기 온도 정보로 변환하는 레벨 판별기; 및
   상기 온도 정보로부터 상기 제2 온도를 결정하는 디코더
   를 포함하는, 온도 감지 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 신호 처리기는,
   상기 제2 온도를 기초로 상기 제1 온도의 온도 오차를 보정하고,
   상기 제1 온도의 보정 결과를 기초로 상기 제2 위치의 온도 오차를 보정하는,
   온도 감지 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 신호 처리기는,
    상기 제2 온도와 상기 제1 온도를 비교하여 상기 제1 위치의 온도 보정 계수를 보정하고,
    상기 제1 위치의 보정 계수의 보정 결과를 기초로 상기 제2 위치의 온도 보정 계수를 보정하는,
    온도 감지 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 광 발생기는,
    상기 펄스 신호를 생성하는 광원 제어기; 및
    상기 펄스 신호를 포함하는 상기 입사광을 발생시키는 광원을 포함하는,
    온도 감지 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 광원 제어기는,
    상기 광원에 입력되는 전류를 변조하여 상기 펄스 신호를 생성하는,
    온도 감지 장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치는 상기 감지 광섬유의 말단의 위치인,
    온도 감지 장치.
    
14. 제10항에 있어서,
    메모리를 더 포함하고,
    상기 메모리는 상기 제1 위치의 온도 보정 계수 및 상기 제2 위치의 온도 보정 계수를 저장하는,
    온도 감지 장치.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 광 필터는 라만 필터를 포함하는,
    온도 감지 장치.
    
16. 광 발생기에 의해, 펄스 신호를 포함하는 입사광을 감지 광섬유로 입사하는 단계;
    광 순환기에 의해, 상기 입사광을 통과시키는 단계;
    상기 감지 광섬유의 제1 위치에 포함된 온도 정보 생성기에 의해, 상기 제1 위치의 제2 온도를 측정하고, 상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 포함하는 반사광을 생성하는 단계;
    상기 반사광을 상기 광 순환기로 전달하는 단계;
    상기 광 순환기에 의해, 상기 감지 광섬유로부터 되돌아오는 상기 반사광을 포함하는 출력광을 광 필터로 전달하는 단계;
    광 필터에 의해, 상기 반사광과 라만 산란에 의한 산란광을 포함하는 상기 출력광으로부터 스토크스 광, 안티-스토크스 광 및 상기 반사광을 분리하는 단계; 및
    신호 처리기에 의해, 상기 스토크스 광 및 상기 안티-스토크스 광을 기초로 상기 감지 광섬유의 제1 위치의 제1 온도를 결정하고, 상기 반사광을 기초로 상기 제1 위치의 상기 제2 온도를 결정하고, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 비교하여 상기 광섬유의 제2 위치의 온도 오차를 보정하는 단계
    를 포함하는, 온도 감지 방법.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 반사광을 생성하는 단계는,
    상기 제2 온도를 측정하는 단계;
    상기 제2 온도를 나타내는 온도 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 단계
    를 포함하는, 온도 감지 방법.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 반사광을 생성하는 단계는,
    반사 변조기에 의해, 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는,
    온도 감지 방법.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 반사광을 생성하는 단계는,
    상기 제2 온도를 이진수로 변환하여 상기 온도 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보에 따라 상기 입사광의 반사를 제어하여 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는 단계
    를 포함하는, 온도 감지 방법.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 반사광을 생성하는 단계는,
    상기 반사 변조기는 이진수의 상기 온도 정보의 '1'에 대응하여 상기 입사광을 반사하고 상기 온도 정보의 '0'에 대응하여 상기 입사광을 통과시킴으로써 상기 온도 정보를 포함하는 상기 반사광을 생성하는,
    온도 감지 방법.
    
21. 제16항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 반사광을 제3 전기 신호로 변환하는 단계;
    상기 제3 전기 신호를 이진수의 상기 온도 정보로 변환하는 단계; 및
    상기 온도 정보로부터 상기 제2 온도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 온도 감지 방법.
    
22. 제16항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

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