광섬유 샤냑 간섭계를 이용한 레이저 여기 초음파의 비접촉식 감지

Abstract

광섬유 샤냑(Sagnac) 간섭계를 이용한 비접촉식 초음파 감지 시스템을 구성하였다. PZT 실린더 위상 변조기와 광섬유 편광 조절기를 이용하여, 샤냑 루프 내 시계방향과 반시계 방향으로 회전하는 두 빔 사이의 위상 바이어스를 적절히 조절할 수 있음을 보이고, $\pi/2$ 위상 바이어스를 인가함으로써, 간섭계의 최적 감도를 얻었다. 광섬유 감지부 끝단에 시준기(collimator)를 부착하여 비접촉 초음파 감지를 수행하였다. 상용 초음파 탐촉자에서 발생되는 탐촉면 진동을 광섬유 샤냑 간섭계를 이용하여 감지하고, 주파수 분석을 통해 간섭계의 성능을 평가하였다. 고출력 Q-스위칭된 Nd:YAG 레이저 펄스를 이용하여 초음파를 발생시키고, 광섬유 샤냑 간섭계를 이용하여 초음파의 감지를 수행하였으며, 샤냑 간섭계의 특성에 대해 논의하였다.