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KR101756364B1 - Optical Spectrometer of using Fiber Bragg Grating - Google Patents

Optical Spectrometer of using Fiber Bragg Grating Download PDF

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KR101756364B1
KR101756364B1 KR1020160061180A KR20160061180A KR101756364B1 KR 101756364 B1 KR101756364 B1 KR 101756364B1 KR 1020160061180 A KR1020160061180 A KR 1020160061180A KR 20160061180 A KR20160061180 A KR 20160061180A KR 101756364 B1 KR101756364 B1 KR 101756364B1
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KR
South Korea
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nth
light
optical
bragg grating
bragg gratings
Prior art date
Application number
KR1020160061180A
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Korean (ko)
Inventor
이헌주
유영훈
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제주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 특정 파장의 광을 반사하거나 투과시키는 광섬유 브래그 격자를 광 커플러 및 광 검출기 사이에 순차적으로 배치하여, 특정 파장의 광을 순차적으로 검출하여 분석하는 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기에 관한 것으로, 충분한 분해능을 확보하면서도 광의 도파 경로 겹침과 무관하게 구성하고, 도파 거리를 최소화할 수 있어서, 크기를 최소화한 분광기를 제작할 수 있고, 광원 또는 간섭으로 인한 잡음을 효과적으로 제거할 수 있어서, 분해능 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a spectroscope using an optical fiber Bragg grating that sequentially arranges an optical fiber Bragg grating for reflecting or transmitting light of a specific wavelength between an optical coupler and a photodetector and successively detects and analyzes light of a specific wavelength, It is possible to construct a spectroscope that minimizes the size and can effectively remove the noise caused by the light source or the interference, so that the resolution and the accuracy can be improved. Can be improved.

Description

광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기{Optical Spectrometer of using Fiber Bragg Grating}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a spectroscope using a fiber Bragg grating,

본 발명은 분광기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 입사하는 입사광을 파장 별로 분광하고 분광된 광의 파장 특성을 측정하여 다양한 물리량을 비접촉 비파괴 분석하는 분광기에 관한 것이다.The present invention relates to a spectroscope, and more particularly, to a spectroscope that performs non-contact non-destructive analysis of various physical quantities by measuring incident light incident from a light source by wavelength and measuring wavelength characteristics of the spectroscopic light.

주지하는 바와 같이, 분광기는 분석 대상으로 광을 조사하여 흡수 또는 투과된 광의 세기 변화를 측정하여 분석 대상의 온도, 응력, 기체 성분 또는 공학적 구조물의 정량적 변화를 분석하여서 다양한 산업 분야, 예컨대, 반도체, 바이오, 또는 구조물 안전 진단 분야에 널리 활용되고 있다.As is known, the spectroscope can be used in various industrial fields such as semiconductor, semiconductor, and the like by analyzing the change in the intensity of the absorbed or transmitted light by irradiating light to the object of analysis and analyzing the quantitative change of the temperature, stress, Bio, or structural safety diagnosis.

전술한 분광기는 회절 현상을 이용한 격자(grating)를 이용하는 분광기와 광 필터를 이용하는 다색화 장치(polychromator)가 주로 사용된다.The above-mentioned spectroscope mainly uses a spectrometer using a grating using a diffraction phenomenon and a polychromator using an optical filter.

도 1은 종래 기술에 의한 격자를 이용하는 분광기의 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광원으로부터 조사된 입사광은 슬릿(slit)(1)을 통과한 후 제1 반사 거울(2)에 의해 반사되고, 제1 반사 거울(2)에 의한 반사광은 격자(3)로 조사되어 각 파장 별로 분광된다. 격자(3)에 의해 분광된 광은 제2 반사 거울(4)에 의해 반사되어 CCD(Charge Coupled Device) 센서(5)의 각 픽셀(pixel)로 파장 별로 입사한다. 이후, CCD 센서(5)로의 입사광은 전기 신호로 변환되어 정량적으로 측정 분석된다.1 is a structural view of a spectroscope using a grating according to the prior art. 1, the incident light irradiated from the light source is reflected by the first reflecting mirror 2 after passing through the slit 1, and the reflected light by the first reflecting mirror 2 is reflected by the grating 3) and are spectroscopically analyzed for each wavelength. The light that has been spectrally split by the grating 3 is reflected by the second reflecting mirror 4 and is incident on each pixel of the CCD (Charge Coupled Device) Then, the incident light to the CCD sensor 5 is converted into an electric signal and quantitatively analyzed.

하지만, 도 1의 격자를 이용하는 분광기에서, 충분한 분해능을 얻기 위해서는, 격자(3)로부터 CCD 센서(5), 즉 광 검출기까지의 도파 거리가 충분히 길어야 하고 분광된 광의 도파 경로가 겹치지 않아야 하므로, 분광기의 크기가 전체적으로 커져야 하고, 광원에 의한 잡음 또는 분광된 광의 상호 간섭으로 인한 잡음이 발생하는 문제점이 있다.However, in order to obtain a sufficient resolution in the spectrometer using the grating of FIG. 1, the guiding distance from the grating 3 to the CCD sensor 5, that is, the photodetector should be sufficiently long and the path of the light of the diffracted light should not overlap, There is a problem that noises due to a light source or noise due to mutual interference of the spectroscopic light are generated.

또한, 광 필터를 이용하는 다색화 장치도 크기의 제한 때문에 충분한 채널을 확보하기 어렵고, 광원에 의한 잡음을 제거하기 어려운 문제점이 있다.In addition, a multi-coloring apparatus using an optical filter also has a problem that it is difficult to secure a sufficient channel due to its size limitation, and it is difficult to remove noise caused by a light source.

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 충분한 분해능을 확보하면서도 광의 도파 경로 겹침과 무관하게 구성하며, 도파 거리를 최소화하고, 산란광 또는 간섭으로 인한 잡음을 제거하는, 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기를 제공하고자 한다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a spectroscope using an optical fiber Bragg grating which has sufficient resolution and is independent of the overlapping of optical path paths, minimizes the guiding distance, and eliminates scattered light or noise due to interference I want to.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명에 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기는, 광원으로부터 조사되는 광이 입사하여 도파하는 광섬유, 광섬유로 도파하는 입사광을 분기 또는 결합하는 제1 내지 제N 광 커플러, 제1 내지 제N 광 커플러와 각각 연결되고, 제1 내지 제N 광 커플러로부터 각각 입사하는 광 중 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 반사하는 제1 내지 제N 반사 브래그 격자, 제1 내지 제N 광 커플러와 각각 연결되고, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자에 의해 각각 반사되어 제1 내지 제N 광 커플러에 의해 각각 분기되는 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 투과시키는 제1 내지 N 투과 브래그 격자, 제1 내지 제N 투과 브래그 격자로부터 각각 투과된 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 검출하는 제1 내지 제N 광 검출기, 제1 내지 제N 광 검출기로부터 각각 검출되는 제1 내지 제N 파장의 광의 파장 특성을 순차적으로 분석하는 신호 처리기를 포함하고, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자는 광섬유 내에 직렬로 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a spectroscope using an optical fiber Bragg grating, comprising: an optical fiber for guiding and guiding light emitted from a light source; first to Nth optical couplers for splitting or coupling incident light guided to an optical fiber; To N-th optical couplers, first to N-th reflective Bragg gratings for respectively reflecting light of first to N-th wavelength among lights incident from the first to Nth optical couplers, A first through N-th transmission Bragg gratings respectively connected to the couplers and respectively transmitting the first through N-th wavelengths of light reflected by the first through N-th reflective Bragg gratings and respectively branched by the first through Nth optical couplers, First to Nth optical detectors respectively detecting light of first to Nth wavelengths respectively transmitted from the first to Nth transmission Bragg gratings, first to Nth optical detectors respectively detected from the first to Nth optical detectors, The paper includes a signal processor to analyze the wavelength characteristics of the wavelength N in order, the first to the N-th reflection Bragg grating is characterized in that each connected in series in an optical fiber.

바람직하게는, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자 및 제1 내지 제N 투과 브래그 격자는 광섬유 브래그 격자로 이루어질 수 있다.Preferably, the first to Nth reflective Bragg gratings and the first to Nth transmission Bragg gratings may be formed of an optical fiber Bragg grating.

바람직하게는, 상기 광섬유로 입사하는 광을 순방향으로는 투과시키고 역방향으로는 차단하는 광 이솔레이터(opical isolator)를 더 포함할 수 있다.The optical fiber may further include an optical isolator that transmits light incident to the optical fiber in a forward direction and blocks the light in a reverse direction.

바람직하게는, 각 투과 브래그 격자 및 각 반사 브래그 격자의 일정 온도를 유지하기 위한 항온 장치를 더 포함할 수 있다.Preferably, the apparatus may further comprise a constant temperature device for maintaining a constant temperature of each transmission Bragg grating and each reflective Bragg grating.

본 발명에 의하면, 특정 파장의 광이 반사 브래그 격자에 의해 반사된 후, 광 커플러에 의해 분기되어 특정 파장의 광이 투과 브래그 격자에 의해 투과되므로, 산란광(stray light) 또는 간섭에 의한 잡음을 효과적으로 제거할 수 있다. According to the present invention, since light of a specific wavelength is reflected by a reflective Bragg grating, and light of a specific wavelength is transmitted by a transmission Bragg grating after branched by an optical coupler, stray light or interference- Can be removed.

또한, 크기를 최소화하면서도 각 광 검출기를 통해서 충분한 분해능을 확보하면서도 광의 도파 경로 겹침과 무관하게 구성하고, 도파 거리를 최소화할 수 있어서, 크기를 최소화한 분광기를 제작할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to construct a spectroscope that minimizes the size, while minimizing the size, while ensuring a sufficient resolution through each photodetector while minimizing the size, can be constructed irrespective of the overlapping of the optical path paths.

또한, 산란광 또는 간섭으로 인한 잡음을 효과적으로 제거할 수 있어서, 분해능 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, noise due to scattered light or interference can be effectively removed, and resolution and precision can be improved.

더 나아가, 브래그 격자를 구성하는 물질의 온도에 의한 굴절률 변화를 최소화하기 위해 일정 온도로 유지하여서, 굴절률 변화에 의한 분광기의 측정 및 분석 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Further, it is possible to minimize the measurement and analysis errors of the spectroscope due to the change in the refractive index by keeping the temperature of the material constituting the Bragg grating at a constant temperature in order to minimize the change in the refractive index due to the temperature.

도 1은 종래 기술에 의한 격자를 이용하는 분광기의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 의한 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기의 구성도이다.
1 is a structural view of a spectroscope using a grating according to the prior art.
2 is a configuration diagram of a spectroscope using an optical fiber Bragg grating according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a spectroscope using an optical fiber Bragg grating according to the present invention.

도 2를 참조하면, 광섬유(optical fiber)(110), 광 커플러(optical coupler)(120), 반사 브래그 격자(Bragg Grating Reflector : BGR), 투과 브래그 격자(Bragg Grating Transmitter : BGT), 광 검출기(Poto Detector : PD), 신호 처리기(130)로 이루어진다. 한편, 반사 브래그 격자(BGR) 또는 투과 브래그 격자(BGT)는 광섬유 내의 도파 경로에 상이한 굴절률을 형성하여 특정 파장의 광을 반사하거나 투과시키는 광섬유(Bragg Grating Fiber : 광섬유 브래그 격자)로 이루어진다.2, an optical fiber 110, an optical coupler 120, a Bragg Grating Reflector (BGR), a Bragg Grating Transmitter (BGT), a photodetector A photodetector (PD), and a signal processor 130. Meanwhile, the reflective Bragg grating (BGR) or the transmission Bragg grating (BGT) is formed of an optical fiber (Bragg Grating Fiber) that reflects or transmits light of a specific wavelength by forming a different refractive index in a waveguide path in the optical fiber.

광섬유(110)는 광원(미도시)으로부터 조사되는 광이 입사하여 도파하는 경로를 제공한다.The optical fiber 110 provides a path through which light emitted from a light source (not shown) is incident and guided.

광 커플러(120)는 제1 내지 제N 광 커플러로 구성되고, 광섬유(110)로 도파하는 입사광(incident light)을 2개의 이상의 경로로 광을 분기하거나 2개의 이상의 경로로부터의 광을 결합하여 출력한다. 여기서, 광 커플러(120)는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방식의 커플러일 수 있다.The optical coupler 120 includes first to Nth optical couplers. The optical coupler 120 splits incident light, which is guided by the optical fiber 110, into two or more paths, or combines light from two or more paths to output do. Here, the optical coupler 120 may be a WDM (Wavelength Division Multiplexing) coupler.

반사 브래그 격자(BGR)는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating)로 이루어지고, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자(BGR1 내지 BGRN)로 순차적으로 구성된다. 한편, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자(BGR1 내지 BGRN)는 제1 내지 제N 광 커플러(120)와 각각 순차적으로 연결되며, 제1 내지 제N 광 커플러(120)로부터 각각 입사하는 광 중 제1 내지 제N 파장의 광(λ1 내지 λN)을 각각 순차적으로 반사하고, 제1 내지 제N 파장의 광(λ1 내지 λN)을 제외한 파장의 광은 순차적으로 투과시킨다.The reflective Bragg grating BGR is made of an optical fiber Bragg grating and is sequentially composed of first through Nth reflective Bragg gratings BGR1 through BGRN. The first to Nth reflection Bragg gratings BGR1 to BGRN are sequentially connected to the first to Nth optical couplers 120. The first to Nth reflective Bragg gratings BGR1 to BGRN are sequentially connected to the first to Nth optical couplers 120, 1 to the light (λ 1 to λ N) of the N wavelengths, each reflection in sequence, the wavelength of the light 1 to the exception of the light (λ 1 to λ N) of the N wavelength is then sequentially transmits.

예컨대, 제1 반사 브래그 격자(BGR1)는 제1 파장의 광(λ1), 즉 λ1 의 파장의 광을 제1 광 커플러로 반사하며, 제2 반사 브래그 격자(BGR2)는 제2 파장의 광(λ2), 즉 λ2 의 파장의 광을 제2 광 커플러로 반사하며, 제3 반사 브래그 격자(BGR3)는 제3 파장의 광(λ3), 즉 λ3 의 파장의 광을 제3 광 커플러로 반사하고, 제4 반사 브래그 격자(BGR4)는 제4 파장의 광(λ4), 즉 λ4 의 파장의 광을 제4 광 커플러로 순차적으로 반사한다. 이후, 후속적으로 특정 파장의 광(λN)을 반사하는 동일한 구성이 반복되므로 생략한다.For example, the first reflective Bragg grating BGR1 reflects the light of the first wavelength λ 1 , ie, the light of the wavelength λ 1 , to the first optical coupler, and the second reflective Bragg grating BGR2 reflects the light of the second wavelength and reflecting the light (λ 2), that is, the wavelength of the light λ 2 to the second optical coupler, the third reflective Bragg grating (BGR3) is light (λ 3) of the third wavelength, i.e. the wavelength of light λ 3 reflected by the third optical coupler and a fourth reflective Bragg grating (BGR4) reflects the light of the fourth wavelength (λ 4), i.e., λ 4 wavelength light sequentially to a fourth optical coupler. Thereafter, the same configuration for reflecting the light of a specific wavelength? N is successively repeated, so it is omitted.

투과 브래그 격자(BGT)는 광섬유 브래그 격자로 이루어지고, 제1 내지 제N 투과 브래그 격자(BGT1 내지 BGTN)로 순차적으로 구성된다. 한편, 제1 내지 제N 투과 브래그 격자(BGT1 내지 BGTN)는 제1 내지 제N 광 커플러(120)와 각각 순차적으로 연결되고, 제1 내지 제N 반사 브래그 격자(BGR1 내지 BGRN)에 의해 각각 반사되어 제1 내지 제N 광 커플러(120)에 의해 각각 분기되는 제1 내지 제N 파장의 광(λ1 내지 λN)을 각각 순차적으로 투과시킨다.The transmission Bragg grating BGT is made of an optical fiber Bragg grating and is sequentially composed of first through Nth transmission Bragg gratings BGT1 through BGTN. The first to Nth transmission Bragg gratings BGT1 to BGTN are sequentially connected to the first to Nth optical couplers 120 and are respectively reflected by the first to Nth reflective Bragg gratings BGR1 to BGRN, And sequentially transmits the first to N- th wavelengths λ 1 to λ N branched by the first to Nth optical couplers 120, respectively.

예컨대, 제1 투과 브래그 격자(BGT1)는 제1 반사 브래그 격자(BGR1)에 의해 반사되어 제1 광 커플러에 의해 분기되어 도파하는 제1 파자의 광(λ1)을 투과시키며, 제2 투과 브래그 격자(BGT2)는 제2 반사 브래그 격자(BGR2)에 의해 반사되어 제2 광 커플러에 의해 분기되어 도파하는 제2 파자의 광(λ2)을 투과시키며, 제3 투과 브래그 격자(BGT3)는 제3 반사 브래그 격자(BGR3)에 의해 반사되어 제3 광 커플러에 의해 분기되어 도파하는 제3 파자의 광(λ3)을 투과시키고, 제4 투과 브래그 격자(BGT4)는 제4 반사 브래그 격자(BGR4)에 의해 반사되어 제4 광 커플러에 의해 분기되어 도파하는 제4 파자의 광(λ4)을 투과시킨다. 이후, 후속적으로 특정 파장의 광(λN)을 투과시키는 동일한 구성이 반복되므로 생략한다.For example, the first transmission Bragg grating BGT1 transmits the first resonator light λ 1 that is reflected by the first reflective Bragg grating BGR1 and is branched and guided by the first optical coupler, The grating BGT2 transmits the second wavelength λ 2 of light reflected by the second reflective Bragg grating BGR2 and branched and guided by the second optical coupler and the third transmission Bragg grating BGT3 transmits the light 3 transmitted by the third optical coupler and guided by the third optical coupler while the fourth transmission Bragg grating BGT4 transmits the third grating light L3 reflected by the third reflective Bragg grating BGR3, ) And is transmitted by the fourth optical element ( 4 ) that is branched and guided by the fourth optical coupler. Thereafter, the same configuration for transmitting the light of a specific wavelength λ N subsequently is repeated, so that it is omitted.

광 검출기(PD)는 제1 내지 제N 광 검출기(PD1 내지 PDN)로 이루어지고, 제1 내지 제N 투과 브래그 격자(BGT1 내지 BGTN)로부터 각각 투과된 제1 내지 제N 파장의 광(λ1 내지 λN)을 각각 검출한다. 또한, 광 검출기(PD)는 특정 파장의 광을 검출하여 이에 상응하는 전기 신호로 변환한다.The photodetector PD includes first through Nth photodetectors PD1 through PDN and receives first through Nth wavelength light beams λ 1 through NBTN transmitted from the first through Nth transmission Bragg gratings BGT 1 through BGTN, To? N , respectively. Further, the photodetector PD detects light of a specific wavelength and converts it into an electrical signal corresponding thereto.

예컨대, 제1 광 검출기(PD1)는 제1 투과 브래그 격자(BGT1)를 투과한 제1 파장의 광(λ1)을 검출하여 전기 신호로 변환하며, 제2 광 검출기(PD2)는 제2 투과 브래그 격자(BGT2)를 투과한 제2 파장의 광(λ2)을 검출하여 전기 신호로 변환하며, 제3 광 검출기(PD3)는 제3 투과 브래그 격자(BGT3)를 투과한 제3 파장의 광(λ3)을 검출하여 전기 신호로 변환하고, 제4 광 검출기(PD4)는 제4 투과 브래그 격자(BGT4)를 투과한 제4 파장의 광(λ4)을 검출하여 전기 신호로 변환한다. 이후, 후속적으로 특정 파장의 광(λN)을 검출하여 전기 신호로 변환하는 동일한 구성이 반복되므로 생략한다.For example, the first photodetector PD1 detects light (? 1 ) of the first wavelength transmitted through the first transmission Bragg grating (BGT1) and converts it into an electric signal, and the second photodetector (PD2) and to detect light (λ 2) of the second wavelength transmitted through the Bragg grating (BGT2) converted into an electric signal, third photodetector (PD3) is a third transmitting a third wavelength of light transmitted through the Bragg grating (BGT3) the fourth optical detector into an electrical signal, and to detect the (λ 3) (PD4) with detection light (λ 4) of the fourth wavelength which is transmitted through the fourth transmission Bragg grating (BGT4) is converted into an electrical signal. Thereafter, the same configuration for detecting light of a specific wavelength (λ N ) and converting it into an electric signal is repeated thereafter, so that it is omitted.

신호 처리기(signal processor)(130)는 제1 내지 제N 광 검출기(PD1 내지 PDN)로부터 각각 검출되는 제1 내지 제N 파장의 광(λ1 내지 λN)의 파장 특성을 순차적으로 분석한다. 즉, 신호 처리기(130)는 광 검출기(PD)로부터 전기 신호로 변환된 특정 파장의 광 파장 특성을 분석한다.The signal processor 130 sequentially analyzes the wavelength characteristics of the first through N-th wavelengths λ 1 through λ N detected from the first through Nth optical detectors PD1 through PDN, respectively. That is, the signal processor 130 analyzes the optical wavelength characteristic of the specific wavelength converted from the photodetector PD into the electrical signal.

한편, 본 발명에 의한 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기는, 광 이솔레이터(opical isolator), 항온 장치 및 광 필터를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the spectroscope using the optical fiber Bragg grating according to the present invention may further include an optical isolator, a constant temperature device, and an optical filter.

광 이솔레이터(미도시)는 광섬유로 입사하는 광을 순방향으로, 즉 후행하는 광 커플러 방향으로 투과시키고, 역방향으로, 즉 선행하는 광 커플러 방향으로는 차단한다. 예컨대, 광 이솔레이터는 광섬유를 도파하는 입사광이 후행하는 광 커플러 방향으로 투과하여 진행하도록 하고, 광원 또는 선행하는 광 커플러로 되돌아오는 반사광을 차단하도록 하여, 발진에 의한 분광기의 측정 및 분석 오류를 제거할 수 있다.The optical isolator (not shown) transmits the light incident on the optical fiber in the forward direction, that is, the direction of the following optical coupler, and blocks it in the reverse direction, that is, in the direction of the preceding optical coupler. For example, the optical isolator allows the incident light that guides the optical fiber to pass through in the direction of the optical coupler trailing and shields the reflected light returning to the light source or the preceding optical coupler, thereby eliminating measurement and analysis errors of the spectrometer due to oscillation can do.

항온 장치(미도시)는 각 투과 브래그 격자 및 각 반사 브래그 격자를 구성하는 물질의 온도에 의한 특성 변화, 즉 굴절률 변화를 최소화하기 위해서 일정 온도로 유지하여, 굴절률 변화에 의한 분광기의 측정 및 분석 오류를 최소화할 수 있다.A thermostat (not shown) maintains a constant temperature in order to minimize the change in the characteristic of the material constituting each transmission Bragg grating and each reflection Bragg grating, that is, the change in refractive index, so that the measurement and analysis error Can be minimized.

전술한 바와 같은 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기의 구성에 의하면, 특정 파장의 광이 반사 브래그 격자에 의해 반사된 후, 광 커플러에 의해 분기되어 특정 파장의 광이 투과 브래그 격자에 의해 투과되므로, 산란광(stray light) 또는 간섭에 의한 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 특정 파장의 광을 반사하거나 투과시키는 광섬유 브래그 격자를 광 커플러 및 광 검출기 사이에 순차적으로 배치하여서 크기를 최소화하면서도 각 광 검출기를 통해서 충분한 분해능을 확보할 수 있으며, 광섬유 브래그 격자를 이용하여서 광의 도파 경로 겹침과 무관하게 구성할 수 있다.According to the configuration of the spectroscope using the optical fiber Bragg grating as described above, after the light of a specific wavelength is reflected by the reflective Bragg grating, the light of a specific wavelength is split by the optical coupler and transmitted by the transmission Bragg grating, stray light, or interference noise. In addition, a fiber Bragg grating that reflects or transmits light of a specific wavelength is sequentially disposed between an optical coupler and a photodetector so that sufficient resolution can be ensured through each photodetector while minimizing the size, and optical fiber Bragg gratings It can be configured independently of the waveguide path overlapping.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention and therefore various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

110 : 광섬유 120 : 광 커플러
130 : 신호 처리기 BGRN : 제N 반사 브래그 격자
BGTN : 제N 투과 브래그 격자 PD : 광 검출기
λN : 제N 파장의 광
110: optical fiber 120: optocoupler
130: Signal processor BGRN: Nth reflection Bragg grating
BGTN: Nth transmission Bragg grating PD: Photodetector
λ N : Light of the Nth wavelength

Claims (3)

광원으로부터 조사되는 광이 입사하여 도파하는 광섬유,
상기 광섬유로 도파하는 입사광을 분기 또는 결합하는 제1 내지 제N 광 커플러,
상기 제1 내지 제N 광 커플러와 각각 연결되고, 상기 제1 내지 제N 광 커플러로부터 각각 입사하는 광 중 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 반사하는 제1 내지 제N 반사 브래그 격자,
상기 제1 내지 제N 광 커플러와 각각 연결되고, 상기 제1 내지 제N 반사 브래그 격자에 의해 각각 반사되어 상기 제1 내지 제N 광 커플러에 의해 각각 분기되는 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 투과시키는 제1 내지 N 투과 브래그 격자,
상기 제1 내지 제N 투과 브래그 격자로부터 각각 투과된 제1 내지 제N 파장의 광을 각각 검출하는 제1 내지 제N 광 검출기 및
상기 제1 내지 제N 광 검출기로부터 각각 검출되는 제1 내지 제N 파장의 광의 파장 특성을 순차적으로 분석하는 신호 처리기
를 포함하고,
상기 제1 내지 제N 반사 브래그 격자는 상기 광섬유 내에 직렬로 각각 연결되는
광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기.
An optical fiber for guiding and guiding light emitted from a light source,
First to Nth optical couplers for splitting or coupling incident light that is guided to the optical fiber,
First to Nth reflective Bragg gratings respectively connected to the first to Nth optical couplers and respectively reflecting light of first to Nth wavelengths of light incident from the first to Nth optical couplers,
And first to Nth optical couplers respectively connected to the first to Nth optical couplers and respectively reflected by the first to Nth reflective Bragg gratings and branched by the first to Nth optical couplers, Transmitting first to N-th transmission Bragg gratings,
First to Nth optical detectors for respectively detecting light beams of first to Nth wavelengths transmitted from the first to Nth transmission Bragg gratings,
A signal processor for sequentially analyzing wavelength characteristics of light of first to Nth wavelengths respectively detected from the first to Nth optical detectors,
Lt; / RTI >
The first to Nth reflection Bragg gratings are connected in series in the optical fiber
Spectroscope using fiber Bragg gratings.
제1항에서,
상기 제1 내지 제N 반사 브래그 격자 및 상기 제1 내지 제N 투과 브래그 격자는 광섬유 브래그 격자로 이루어진 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기.
The method of claim 1,
Wherein the first through Nth reflective Bragg gratings and the first through Nth transmission Bragg gratings are optical fiber Bragg gratings.
제1항에서,
상기 광섬유로 입사하는 광을 순방향으로는 투과시키고 역방향으로는 차단하는 광 이솔레이터(opical isolator)를 더 포함하는 광섬유 브래그 격자를 이용한 분광기.
The method of claim 1,
And an optical isolator for transmitting the light incident on the optical fiber in the forward direction and blocking the light in the reverse direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493113A (en) 1994-11-29 1996-02-20 United Technologies Corporation Highly sensitive optical fiber cavity coating removal detection
US20030052256A1 (en) 2001-09-17 2003-03-20 Spirin Vasilii V. Fiber optic sensor with transmission/reflection analyzer

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