KR20110075680A - 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 - Google Patents

브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 공간 해상도를 향상시키면서도 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하여 정확한 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 펌프광을 발생시키는 펌프광원; 상기 펌프광을 제1펌프광 및 제2펌프광으로 분배하는 광분배기; 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광이 동일 축에 서로 반대 방향으로 입사되는 편광유지광섬유; 상기 편광유지광섬유의 다른 축에 상기 제1펌프광과 동일 방향으로 프로브광을 입사시키는 프로브광원; 및 상기 편광유지광섬유로부터 발생한 프로브 반사광을 검출하는 광검출기로 이루어진 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 개시한다.

Description

브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법{Apparatus and method of distributed fiber sensor using Brillouin optical time domain analysis based on Brillouin dynamic grating}
본 발명은 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법에 관한 것이다.
광섬유는 외부 환경 변화에 대해 고유 특성의 변화가 민감하므로 여러 가지 물리 변수에 대한 센서로서 활용될 수 있다. 한편, 그 특성상 긴 길이를 이용하여 구조물 내부에 밀도있게 포설하는 것이 가능하므로 분포형 계측에 유리하다. 광섬유를 이용하는 분포형 계측의 한가지 센싱 방법으로 광섬유내의 비선형 광학 현상의 하나인 브릴루앙 산란(Brillouin scattering)을 이용하는 센싱 방법이 있다. 브릴루앙 산란에 의해 광원의 빛은 브릴루앙 천이 주파수에 해당하는 주파수 이동을 한다. 이러한 브릴루앙 천이 주파수는 광섬유의 물성과 구조에 의해 달라지며, 광섬유 주위의 온도나 스트레인에 따라 선형적으로 변한다. 따라서, 브릴루앙 천이 주파수의 변화를 측정하면 광섬유를 따라 분포하는 온도나 스트레인과 같은 물리 변수의 변화를 측정할 수 있다.
브릴루앙 산란을 이용하는 분포형 광섬유 센서 장치는 펌프광원의 형태에 따라, BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry) 방식, BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis) 방식, BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 방식 등이 있다. BOTDR 방식과 BOTDA 방식은 펄스 형태의 광원을 이용하여 브릴루앙 산란된 빛을 시간 영역에서 관찰하는 방식으로 장거리 계측에 용이하다.
종래의 브릴루앙 주파수의 시간 영역 분석 장치 및 센싱 방법에 대하여 간단히 설명한다. 먼저 광섬유에 펄스 형태의 펌프광과 연속 발진 파 형태의 프로브광을 서로 반대 방향으로 입사시킨다. 그러면 광섬유의 내측에서 펌프광과 프로브광 사이의 간섭이 발생하고, 이에 따라 음파(포논)가 발생된다. 이러한 음파는 결국 프로브광에 브릴루앙 이득 신호를 발생시킨다. 이때, 펌프광과 프로브광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 프로브광의 세기 변화로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출한다. 이러한 센싱 방법에 의하면, 높은 공간 해상도를 얻기 위하여 좁은 펄스폭을 가지는 펌프광을 사용할 경우 그 푸리에(Fourier) 관계에 있는 펌프광의 주파수 성분이 광대역이 되어 프로브광의 브릴루앙 이득 선폭이 광대역으로 얻어진다. 그러나, 브릴루앙 이득 선폭이 넓어질수록 브릴루앙 천이 주파수를 정확히 취득할 수 없으므로, 공간 해상도의 향상에 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공간 해상도를 향상시키면서도 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하여 정확한 브릴루앙 천이 주파수를 검출하는데 있다.
본 발명에 의한 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치는 펌프광을 발생시키는 펌프광원; 상기 펌프광을 제1펌프광 및 제2펌프광으로 분배하는 광분배기; 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광이 동일 축에 서로 반대 방향으로 입사되는 편광유지광섬유; 상기 편광유지광섬유의 다른 축에 상기 제1펌프광과 동일 방향으로 프로브광을 입사시키는 프로브광원; 및 상기 편광유지광섬유로부터 발생한 프로브 반사광을 검출하는 광검출기를 포함한다.
상기 펌프광원은 연속발진광원일 수 있다.
상기 제1펌프광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조될 수 있다.
상기 제2펌프광은 단일측파변조기를 통과하면서 주파수가 하향 이동될 수 있다. 상기 단일측파변조기는 마이크로파 발생기에서 설정한 편광유지광섬유의 브릴루앙 주파수에 따라, 상기 제2펌프광의 주파수를 상기 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동시킬 수 있다.
상기 프로브광원은 연속발진광원일 수 있다.
상기 프로브광원은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조될 수 있다.
상기 편광유지광섬유는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광 사이의 간섭으로 음파를 발생시키고, 상기 음파에 의해 브릴루앙 동적 격자가 형성되며, 상기 브릴루앙 동적 격자는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광과 다른 주파수를 갖고 상기 편광유지광섬유의 다른 축으로 진행중인 상기 프로브광을 반사시켜 프로브 반사광을 생성시킬 수 있다. 상기 프로브 반사광은 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 브릴루앙 이득에 의한 상기 브릴루앙 동적 격자의 세기에 비례할 수 있다. 상기 광검출기에는 신호 처리부가 더 연결되어 있으며, 상기 신호 처리부는, 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 상기 광검출기로부터의 프로브 반사광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출할 수 있다.
본 발명에 의한 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법은 펌프광을 발생시키는 펌프광 발생 단계; 상기 펌프광을 제1펌프광 및 제2펌프광으로 분배하는 광분배 단계; 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광을 편광유지광섬유의 동일 축에 서로 반대 방향으로 입사시키는 펌프광 입사 단계; 상기 편광유지광섬유의 다른 축에 상기 제1펌프광과 동일 방향으로 프로브광을 입사시키는 프로브광 입사 단계; 및 상기 편광유지광섬유로부터 발생한 프로브 반사광을 검출하는 광검출 단계를 포함한다.
상기 펌프광은 연속발진광일 수 있다.
상기 제1펌프광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조될 수 있다.
상기 제2펌프광은 단일측파변조기를 통과하면서 주파수가 하향 이동될 수 있 다. 상기 단일측파변조기는 마이크로파 발생기에서 설정한 편광유지광섬유의 브릴루앙 주파수에 따라, 상기 제2펌프광의 주파수를 상기 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동시킬 수 있다.
상기 프로브광은 연속발진광일 수 있다.
상기 프로브광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조될 수 있다.
상기 편광유지광섬유는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광 사이의 간섭으로 음파를 발생시키고, 상기 음파에 의해 브릴루앙 동적 격자가 형성되며, 상기 브릴루앙 동적 격자는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광과 다른 주파수를 갖고 상기 편광유지광섬유의 다른 축으로 진행중인 상기 프로브광을 반사시켜 프로브 반사광을 생성시킬 수 있다. 상기 프로브 반사광은 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 브릴루앙 이득에 의한 상기 브릴루앙 동적 격자의 세기에 비례할 수 있다. 상기 광검출 단계 이후에는 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 상기 프로브 반사광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출할 수 있다.
본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법에 의하면, 브릴루앙 주파수를 취득하는 공간 해상도가 프로브광의 펄스폭에 의해서 결정되고, 브릴루앙 이득의 선폭은 제1펌프광의 펄스폭에 의해서 결정된다. 높은 공간 해상도를 얻기 위해서는 좁은 펄스폭을 가지는 프로브광을 사용하고, 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 가지기 위해서는 넓은 펄스폭을 가지는 제1펌프광을 사용하면 취득할 수 있다. 따라서 높은 공간 해상도와 협대혁의 브릴루앙 이득 신호를 동시에 취득할 수 있다. 즉, 본 센싱 방법을 사용하면 공간해상도를 향상시키면서도 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하여 정확한 브릴루앙 천이 주파수를 검출할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 도시한 개략도이다.
본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치(100)는 펌프광원(110), 광분배기(120), 편광유지광섬유(150), 프로브광원(160), 광검출기(170)를 포함한다.
상기 광분배기(120)와 상기 편광유지광섬유(150)의 사이에는 제1펌프광이 통과하는 제1전기광학변조기(131), 제1EDF 증폭기(132), 제1편광기(133), 제1편광 분할기(134)가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 제1전기광학변조기(131)에는 펄스 생성기(135)가 연결될 수 있다.
또한, 상기 광분배기(120)와 상기 편광유지광섬유(150)의 사이에는 제2펌프 광이 통과하는 단일측파변조기(141), 제2EDF 증폭기(142), 제2편광기(143), 제2편광 분할기(144)가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 단일측파변조기(141)에는 마이크로파 발생기(141a) 및 DC바이어스(141b)가 연결될 수 있다.
한편, 상기 프로브광원(160)과 제1편광 분할기(134)의 사이에는 제2전기광학변조기(161), EDF 증폭기(162), 광순환기(163), 편광기(164)가 연결될 수 있다.
더불어, 상기 광순환기(163)에는 프로브 반사광을 검출하는 광검출기(170)가 연결되고, 상기 광검출기(170)에는 신호 처리부(160)가 연결될 수 있다.
이러한 구성을 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치(100)의 동작 및 센싱 방법을 설명한다.
먼저, 펌프광원(110)은 연속발진광원일 수 있으며, 이러한 펌프광원(110)으로부터의 펌프광은 광분배기(120)를 통하여 두 개의 방향으로 나뉜다. 즉, 상기 펌프광은 상기 광분배기(120)를 통하여 제1펌프광 및 제2펌프광으로 나뉜다.
상기 제1펌프광은 제1전기광학변조기(131)를 통과하면서 펄스광으로 변조되고, 제1EDF 증폭기(132)를 통과하면서 증폭된다.
상기 제1전기광학변조기(131)는 펄스 생성기(135)에서 설정한 길이와 형태로, 상기 제1펌프광을 펄스광으로 변조시킨다. 여기서, 제1펌프광은 상대적으로 폭이 넓은 펄스광파일 수 있다.
또한, 상기 제1EDF 증폭기(132)를 통하여 증폭된 제1펌프광은 제1편광기(133) 및 제1편광 분할기(134)를 통해서 편광유지광섬유(150)의 한 축에 입사된다.
상기 제2펌프광은 단일측파변조기(141)를 통과하면서 주파수가 하향 이동된다. 여기서, 상기 단일측파변조기(141)는 마이크로파 발생기(141a)에서 설정한 편광유지광섬유(150)의 브릴루앙 주파수에 따라서, 제2펌프광의 주파수를 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동시킨다. 물론, 이러한 제2펌프광은 여전히 연속발진광파일 수 있다.
상기와 같이 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동된 제2펌프광은 제2EDF 증폭기(142)를 통과하면서 증폭된다.
상기 제2EDF 증폭기(142)를 통과하면서 증폭된 제2펌프광은 편광기와 편광 분할기를 통해서 상기 편광유지광섬유(150)의 한 축에 입사된다.
즉, 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광은 상기 편광유지광섬유(150)의 같은 축에 입사되고, 진행 방향은 서로 반대이다.
프로브광원(160)은 연속발진광원이다. 상기 프로브광원(160)으로부터 프로브광은 제2전기광학변조기(161)를 통과하면서 펄스광으로 변조된다. 여기서, 상기 제2전기광학변조기(161)는 펄스생성기(135)에서 설정한 길이와 형태로, 프로브광을 펄스광으로 변조시킨다. 즉, 상기 프로브광은 상대적으로 폭이 좁은 펄스 광파일 수 있다.
상기 프로브광은 EDF 증폭기(162)를 통과하면서 증폭된다.
상기 증폭된 프로브광은 광순환기(163), 편광기(164) 및 제1편광 분할기(134)를 통과하여, 상기 편광유지광섬유(150)의 다른 한축에 입사된다.
즉, 상기 프로브광은 제1펌프광 및 제2펌프광이 입사된 편광유지광섬유(150)의 축과 다른 한 축에 입사된다. 더불어, 상기 프로브광은 상기 제1펌프광과 같은 방향으로 진행한다.
한편, 상기 편광유지광섬유(150)에서 발생한 프로브 반사광은 상기 제1편광 분할기(134), 프로브광과 같은 편광기(164), 광순환기(163) 및 광검출기(170)를 통하여 검출된다. 물론, 상기 광검출기(170)를 통하여 검출된 신호는 신호 처리부(160)에 의해 신호 처리된다.
도 2는 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 편광유지광섬유 내에서 발생하는 프로브 반사광의 생성 원리를 도시한 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1펌프광 및 제2펌프광은 동일한 축으로서 서로 반대 방향으로 편광유지광섬유(150)에 입사된다.
또한, 상술한 바와 같이 제2펌프광은 제1펌프광에 비하여 편광유지광섬유(150)의 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동된 주파수를 갖는다.
또한, 상기 편광유지광섬유(150)의 내측에서 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광 사이의 간섭은 편광유지광섬유(150)의 내측에서 음파(acoustic wave)를 발생시킨다.
결국, 이러한 음파에 의해 상기 편광유지광섬유(150)의 내측에는 브릴루앙 동적 격자가 생성된다.
이와 같이 생성된 브릴루앙 동적 격자는 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광과 다른 주파수를 가지며, 편광유지광섬유(150)의 다른 축으로 진행중인 프로브광을 반사시켜, 결국 일정 크기의 프로브 반사광을 생성시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 프로브 반사광으로부터 취득한 브릴루앙 주파수 검출 원리를 도시한 개략도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1펌프광과 제2펌프광은 편광유지광섬유(150)의 같은 축에 입사되고, 프로브광은 편광유지광섬유(150)의 다른 한 축에 입사된다.
여기서, 제1펌프광은 폭이 넓은 펄스 광파이고, 제2펌프광은 연속발진광파이다. 이러한 제1펌프광 및 제2펌프광이 간섭하여 협대역의 브릴루앙 동적 격자(BDG, Brillouin Dynamic Gratings)를 생성한다.
또한, 프로브광은 폭이 좁은 펄스 광파이며, 상기 제1펌프광과 같은 방향으로 진행한다.
광대역의 프로브광이 상술한 브릴루앙 동적 격자(BDG)에 의해서 반사되고, 이에 따라 프로브 반사광이 생성된다.
이러한 프로브 반사광의 크기는 제1펌프광 및 제2펌프광 사이의 브릴루앙 이득에 의한 브릴루앙 동작 격자(BDG)의 세기에 비례한다.
제1펌프광과 제2펌프광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 상기 프로브 반사광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득함으로써, 브릴루앙 천이 주파수를 검출한다.
이와 같이 하여, 본 발명의 장치(100)와 방법에 따르면, 브릴루앙 천이 주파수를 취득하는 공간 해상도가 프로브광의 펄스폭에 의해서 결정되고, 브릴루앙 이득의 선폭은 제1펌프광의 펄스폭에 의해서 결정된다.
따라서, 높은 공간 해상도를 얻기 위해서는 상대적으로 좁은 펄스폭을 가지는 프로브광을 이용하고, 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 얻기 위해서는 상대적으로 넓은 펄스폭을 갖는 제1펌프광을 이용한다. 이에 따라, 본 발명은 높은 공간 해상도와 협대역의 브릴루앙 이득 신호를 동시에 취득할 수 있다.
펌프광과 프로브광을 사용하여 브릴루앙 이득 신호를 취득하는 종래 방법에서는, 높은 공간 해상도를 얻기 위해서 좁은 펄스폭을 갖는 프로브광을 사용할 경우 광대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하게 되었다. 브릴루앙 이득 선폭이 넓어질수록 브릴루앙 주파수를 정확히 취득할 수 없으므로, 공간 해상도를 향상시키는데 한계가 있었다. 그러나 본 발명에 의한 장치(100) 및 방법을 사용하면 공간 해상도를 향상시키면서도 협대역의 브릴루앙 이득 선폭을 취득하여 정확한 브릴루앙 천이 주파수를 검출할 수 있다.
더불어, 브릴루앙 이득 신호에서 검출된 브릴루앙 천이 주파수의 변화는 광섬유에 가해지는 온도나 변형률의 변화에 선형적으로 의존하므로, 본 발명의 장치(100) 및 방법은 높은 공간 해상도를 갖는 온도나 변형률 측정을 위한 분포형 광섬유 센서로서 유용하게 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 편광유지광섬유 내에서 발생하는 프로브 반사광의 생성 원리를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 중에서 프로브 반사광으로부터 취득한 브릴루앙 주파수 검출 원리를 도시한 개략도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치
110; 펌프광원 120; 광분배기
131; 제1전기광학변조기 132; 제1EDF 증폭기
133; 제1편광기 134; 제1편광 분할기
135; 펄스 생성기 141; 단일측파변조기
141a; 마이크로파 발생기 141b; DC 바이어스
142; 제2EDF 증폭기 143; 제2편광기
144; 제2편광 분할기 150; 편광유지광섬유
160; 프로브광원 161; 제2전기광학변조기
162; EDF 변조기 163; 광순환기
164; 편광기 170; 광검출기
180; 신호 처리부

Claims (20)

  1. 펌프광을 발생시키는 펌프광원;
    상기 펌프광을 제1펌프광 및 제2펌프광으로 분배하는 광분배기;
    상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광이 동일 축에 서로 반대 방향으로 입사되는 편광유지광섬유;
    상기 편광유지광섬유의 다른 축에 상기 제1펌프광과 동일 방향으로 프로브광을 입사시키는 프로브광원; 및,
    상기 편광유지광섬유로부터 발생한 프로브 반사광을 검출하는 광검출기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프광원은 연속발진광원인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1펌프광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2펌프광은 단일측파변조기를 통과하면서 주파수가 하향 이동됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단일측파변조기는 마이크로파 발생기에서 설정한 편광유지광섬유의 브릴루앙 주파수에 따라, 상기 제2펌프광의 주파수를 상기 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동시킴을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브광원은 연속발진광원인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브광원은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광유지광섬유는
    상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광 사이의 간섭으로 음파를 발생시키고,
    상기 음파에 의해 브릴루앙 동적 격자가 형성되며,
    상기 브릴루앙 동적 격자는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광과 다른 주파수를 갖고 상기 편광유지광섬유의 다른 축으로 진행중인 상기 프로브광을 반사시켜 프로브 반사광을 생성시킴을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로브 반사광은
    상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 브릴루앙 이득에 의한 상기 브릴루앙 동적 격자의 세기에 비례함을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 광검출기에는 신호 처리부가 더 연결되어 있으며,
    상기 신호 처리부는, 상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 상기 광검출기로부터의 프로브 반사광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출함을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치.
  11. 펌프광을 발생시키는 펌프광 발생 단계;
    상기 펌프광을 제1펌프광 및 제2펌프광으로 분배하는 광분배 단계;
    상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광을 편광유지광섬유의 동일 축에 서로 반대 방향으로 입사시키는 펌프광 입사 단계;
    상기 편광유지광섬유의 다른 축에 상기 제1펌프광과 동일 방향으로 프로브광을 입사시키는 프로브광 입사 단계; 및,
    상기 편광유지광섬유로부터 발생한 프로브 반사광을 검출하는 광검출 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 펌프광은 연속발진광인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1펌프광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2펌프광은 단일측파변조기를 통과하면서 주파수가 하향 이동됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단일측파변조기는 마이크로파 발생기에서 설정한 편광유지광섬유의 브릴루앙 주파수에 따라, 상기 제2펌프광의 주파수를 상기 브릴루앙 주파수만큼 하향 이동시킴을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로브광은 연속발진광인 것을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로브광은 펄스 생성기에서 설정한 길이와 형태로 전기광학변조기를 통과하면서 펄스광으로 변조됨을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 편광유지광섬유는
    상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광 사이의 간섭으로 음파를 발생시키고,
    상기 음파에 의해 브릴루앙 동적 격자가 형성되며,
    상기 브릴루앙 동적 격자는 상기 제1펌프광과 상기 제2펌프광과 다른 주파수를 갖고 상기 편광유지광섬유의 다른 축으로 진행중인 상기 프로브광을 반사시켜 프로브 반사광을 생성시킴을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로브 반사광은
    상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 브릴루앙 이득에 의한 상기 브릴루앙 동적 격자의 세기에 비례함을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 광검출 단계 이후에는
    상기 제1펌프광 및 상기 제2펌프광 사이의 주파수 차이를 변화시켜가면서, 상기 프로브 반사광으로부터 브릴루앙 이득 신호를 취득하여 브릴루앙 천이 주파수를 검출함을 특징으로 하는 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센싱 방법.
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