¢þ u § [ ÅT „ ÇÊ Ýõ u § T “ Ó Þ” X ¢ — ¤ • ¤ ‡ ˜ mכ r É4 M Œ ˜ m à à ŠŽ Ò Þ ï " e

y

¢þ u § [   ÅT  „ ÇÊ Ýõ u § T “ Ó Þ” X ¢ — ¤ • ¤ ‡ ˜ mכ r É4  M Œ ˜ m à à ŠŽ Ò Þ ï " e



A j+ Ö < · , > ÷ 7 B . > · L |ª <" k

›

¸‚  @ /† < Ɠ §  ƒ  õ † < Æ@ /† < Æ Ó ü t o † < Æõ , F  g Å Ò 501-759

(2010¸   5 Z 4 31{ 9  ~ à Î6 £ §, 2010¸   6 Z 4 30{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2010¸   8 Z 4 9{ 9  > F  S X ‰& ñ )

‘ :

r ƒ  ½ ¨  H F  g t ƒ  ‚  – Ð_  ¹ ¡ §f ” e ” `  ¦ s 6   x t  · ú §  H Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O > \  ¦  Ö ¸6   x # Œ ”  1 l x`  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç

 

õ \  ¦ ˜ Г ¦ % i  .  r„  ^ ‰  r„  » ¡ ¤ s   \     µ 1 ÏÒ q tô  Ç l > & h “   ”  1 l x`  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK " f F  g " é ¶ _  F  g Å

Ò à º_  • ¸e  ¦  Q ¼ # s \    É r ç ß –[ O Á º] (\  ¦ µ 1 ÏÒ q t “ ¦ s \  ¦ ì  r$ 3  # Œ ”  1 l x : £ ¤$ í `  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  . Å Ò 

à º % ò % i  ç ß –[ O >   H F  g @ /% i  F  g " é ¶ õ  F  g$ 3 Ä » & e  ¦  Q Õ ªo “ ¦ F  g Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 ì  r$ 3 l \  ¦ s 6   x % i Ü ¼ 9 # Œl " f F 

g t ƒ  ‚  – Ð_  Å Òl & h s “ ¦ 1 l x& h  ¹ ¡ §f ” e ” s  \ O % 3  . s  Qô  Ç Å Ò à º % ò % i  F  g ç ß –[ O >   H l ” > r _  ç ß –[ O > ˜ Ð



 ™ è+ þ As  9 ç ß –™ èô  Ç  © œu – Ð ½ ¨‰ & ³s  0 p x ô  Ç  © œ& h `  ¦ | 9  à º e ”  . l ” > r _  ç ß –[ O > \  ¦ s 6   x ô  Ç ~ ½ ÓZ O \  q  K

" f l > & h “   ¹ ¡ §f ” e ” s  \ O   H s Ä »– Ð Z  }“ É r y Œ ™• ¸\  ¦ t   H 8 £ ¤& ñ `  ¦ à º' Ÿ ½ + É Ã º e ” % 3  . ˜ Ð  ½ ¨^ ‰& h Ü ¼

–

Ð & ñ | ¾ Ó o  ) a & ñ ˜ Ð\  ¦ t   H ”  1 l x î  r1 l x \  @ /ô  Ç G ' pd ç z  ´+ « >`  ¦ à º' Ÿ † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ Z  }“ É r & ñ S X ‰ • ¸\  ¦ t   H F  g$ 3  Ä

» ”  1 l xG ' p" f– Ð_   Ö ¸6   x s  0 p x ½ + É  כ Ü ¼– Ð \ V © œ÷ &  H  s  .

Ù þ

˜d ” # Q: ”  1 l xG ' p" f, Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O > , • ¸e  ¦  Q ¼ # s 

Vibration Sensor Based on Frequency-domain Interferometer by Using Doppler Shift Effect

Hye Joon Ma · Yongjin Shin · Eun Seo Choi ^∗

Department of Physics, College of Natural Science, Chosun University, Gwangju 501-759 (Received 31 May, 2010 : revised 30 June, 2010 : accepted 9 August, 2010)

We present the measurement results for the vibration motion due to a rotating object by us- ing frequency-domain interferometer; no conventional optical delay line was used. To detect the vibration motion in experiment, we utilized the Doppler-shift effect to produce the interference sig- nal, and different kinds of vibrations having different vibration frequency were properly measured.

The frequency-domain interferometer consists of a broadband light source, optical fiber couplers, and an optical spectrum analyzer with a static optical delay line. Compared with other measure- ment methods, our proposed method can guarantee a low tolerance in the measurement. Vibration measurements with high accuracy are possible if the experiment is performed under well-defined vibration conditions.

PACS numbers: 07.60.L, 42.81.p, 46.40

Keywords: Vibration sensor, Frequency-domain interferometer, Doppler shift

∗

E-mail: [email protected]

-817-

I. } º 4 

„

 l & h  8 £ ¤& ñ " é ¶ o \  l ì ø Í # Œ ”  1 l x _  : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ   H

„

 l G ' p" f[ þ t \  q K " f “ ¦y Œ ™• ¸_  8 £ ¤& ñ s  0 p x “ ¦ „  l & h 

”

¸s Ý ¼ x 9  „  l  ç ß –[ O ‰ & ³ © œ\ " f  Ä »– Ðî  r F  g G ' p" f\  @ /ô  Ç

ƒ

 ½ ¨  Ö ¸ µ 1 Ï >  ”  ' Ÿ ÷ &“ ¦ e ”  . s ×  æ F  g$ 3 Ä »\  ¦ l ì ø ÍÜ ¼

–

Ð   H F  g$ 3 Ä » G ' p" f  H F  g$ 3 Ä »\  p u >  ÷ &  H Ó ü t o & h “  



  o\  ¦ 8 £ ¤& ñ † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ ü @ Ò& h “      o " é ¶ “  `  ¦ ì  r$ 3 ½ + É Ã º e ”

  H " é ¶ o \  ¦    G ' p" f– Ð+ ‹  Ö ¸6   x ) a  . F  g$ 3 Ä » G ' p" f  H F  g

$

3 Ä »\  ¦ l ì ø ÍÜ ¼– Ð ½ ¨$ í ÷ &Ù ¼– Ð ™ è+ þ AÜ ¼– Ð ] j Œ •s  0 p x  9

! 9î  r : £ ¤f ç `  ¦ t “ ¦ { 9    ) a F  g _  0 A © œ   o\  ¦ 8 £ ¤& ñ  Ù

¼– Ð B Ä º Z  }“ É r 8 £ ¤& ñ y Œ ™• ¸\  ¦ | 9  à º e ”  . ¢ ¸ô  Ç Â Òd ” \ 

@

/ô  Ç Ä º 9 \ O   H F  g$ 3 Ä » F | 9 _  : £ ¤$ í `  ¦ & h ] X  >   6   x ô

 Ç €    © œl ç ß –   • 2 ;  6   x s  0 p x  9 Z  }“ É r Ä »ƒ  $ í Ü ¼– Ð

“

 K  G ' p" f & h 6   x ½ ¨› ¸Ó ü t _  l  † < Æ& h  — ¸€ ª œ\    É r  Ö ¸6   x _  ]

jô  Çכ ¹™ è  © œ{ © œÂ Òì  r K ™ è  ) a  . @ / Òì  r _  F  g$ 3 Ä » G ' p" f _

  â Ä º s  Qô  Ç ü @ Ò& h “   כ ¹™ è[ þ t \  _ ô  Ç Ï ã J] X Ò  ¦ _     o

\

 ¦ 8 £ ¤& ñ   H " é ¶ o \  l ì ø Í`  ¦ ¿ º“ ¦ e ” Ü ¼ 9 ”  1 l x`  ¦ 8 £ ¤& ñ 



 H " é ¶ o • ¸ s  Qô  Ç כ ¹™ è[ þ t _     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ   H " é ¶ o \  ¦  

 É

r  . ü @ Ò& h “   · ú š§ 4 s 
 Á º> \    É r 0 A © œs     o ? /t 



 H F  g$ 3 Ä » Ó ü t| 9 _  \ P & h  Ø Ÿ ‚ ½ Ó\    É r F  g$ 3 Ä » U  ´s     o\  ¦ 8

£ ¤& ñ ½ + É Ã º e ”  . F  g$ 3 Ä » G ' p" f  H 6 £ §  _  y Œ ™t  [1,2], ¢ ¸  H

· ú

š§ 4 _  8 £ ¤& ñ [3,4]\  & h 6   x ) a   e ”  .  Ú Ôo -` …2 Ÿ © ç ß –[ O > 

?

/t   H F  g$ 3 Ä »     [5,6]\  ¦ s 6   x ô  Ç ~ ½ ÓZ O  Z  }“ É r  Ö ¸6   x • ¸ x 9 

0 p x$ í `  ¦ ] jr ô  Ç   e ”  .

Õ

ª 1 l x î ß – ] jî ß –  ) a # Œ Q ~ ½ ÓZ O  ×  æ \ " f F  g$ 3 Ä »  s ß ¼– Ð $ ™

` ç

\  _ K " f 8 £ ¤& ñ  ) a • ¸e  ¦  Q Å Ò à º    o\  ¦ s 6   x   H ~ ½ Ó Z O

 [7–9]“ É r î ß –& ñ & h “   $ í 0 p x`  ¦ ˜ Ð# ŒÅ Ò% 3  . s  ~ ½ ÓZ O “ É r r ç ß –

% ò

% i \ " f ç ß –[ O Á º] (\  ¦ 8 £ ¤& ñ Ù þ ¡~   l ” > r _  ç ß –[ O > \  ¦ Õ ª@ /– Ð s

6   x % i  . l ” > r ç ß –[ O >   H ç ß –[ O Á º] (\  ¦ µ 1 ÏÒ q tr v l  0 AK 

"

f l ï  r é ß –\  F  g t ƒ  ‚  – Ð\  ¦ s 6   x “ ¦ ç ß –[ O > _  F  g ⠖ Ð 

\

 ¦    or v l  0 AK " f l > & h “   ¹ ¡ §f ” e ” `  ¦ Ä »• ¸ô  Ç . s 



Qô  Ç l > & h “   ¹ ¡ §f ” e ” “ É r r Û ¼% 7 ›`  ¦ ç ß –™ è or v “ ¦ é ß –í  H  o r

v   H X <  H   a Ë >[  t – Ð  Œ •6   x  9 “ ¦5 Å q Ü ¼– Ð F  g8 £ ¤& ñ `  ¦ ' Ÿ 

  H X < C  ⠔ ¸s Ý ¼\  ¦ ß ¼>  µ 1 ÏÒ q tr v “ ¦ Õ ª– Ð “  K " f { 9  º

 _  ’    ñ% ƒo \  ¦ 4 Ÿ ¤ ¸ ú š >  ë ß –[ þ t% 3  . : £ ¤ y  ”  1 l x 8 £ ¤& ñ _ 

 â

Ä º s  Qô  Ç F  g t ƒ  ‚  – Ð_  ¹ ¡ §f ” e ” \  % ò † ¾ Ó`  ¦ p u >  ÷ &



 H  â Ä º 8 £ ¤& ñ   õ \   H š ¸À Ӗ Ð
 ± ú ˜ à º e ”  . Õ ª QÙ ¼

–

Ð l > & h “   F  g t ƒ  ‚  – Ð_  é ß –& h `  ¦ F G4 Ÿ ¤ €  " f• ¸ F  g ç ß –[ O 

>

\  ¦ Õ ª@ /– Ð s 6   x ½ + É Ã º e ”   H ~ ½ ÓZ O “ É r ”  1 l x`  ¦ “ ¦y Œ ™• ¸– Ð 8 £ ¤

&

ñ   H X < e ” # Q" f B Ä º Ä »6   x >   Ö ¸6   x| ¨ c à º e ” `  ¦  כ s  .



7 H  7 Hë  H \ " f  H — ¸' _   r„  » ¡ ¤ _  s   Ü ¼– Ð “  K  µ 1 ÏÒ q t

÷

&  H — ¸' _  ”  1 l x: £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK " f Å Ò à º % ò % i  ç

ß –[ O > \  ¦ ½ ¨$ í “ ¦ s \  ¦  Ö ¸6   x # Œ — ¸' _  ”  1 l x : £ ¤$ í `  ¦ 8

£ ¤& ñ ô  Ç   õ \  ¦ ] jr  “ ¦  ô  Ç . — ¸'   r„     H õ & ñ

Fig. 1. Vibration measurement principle. (a) Vibration applied to stretched optical fiber and (b) vibration ap- plied to curved optical fiber.

\

" f  r„  » ¡ ¤ s  ÷ &  H  á Ôà Ô_  s   \    " f  r„  5 Å q • ¸

\

 q Y VK " f ”  1 l x s  µ 1 ÏÒ q t >   ) a  . s  Qô  Ç ”  1 l x`  ¦ ç ß –[ O 

>

\  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ — ¸'   r„  _  : £ ¤$ í `  ¦ ì  r$ 3 

½

+ É Ã º e ” >   ) a  . s  ”  1 l x`  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK " f Å Ò à º % ò

%

i  ç ß –[ O > _  Ò  re  ¦ é ß –\ " f / B G‚  `  ¦ t   H F  g$ 3 Ä »\  ¦ : Ÿ x K 

"

f F  g Å Ò à º_  • ¸e  ¦  Q ¼ # s \  ¦ Ä »• ¸ “ ¦ : £ ¤f ç & h “   ç ß –[ O  Á

º] (`  ¦ µ 1 ÏÒ q t >  % i  . 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (\  ¦ ç ß –é ß –ô  Ç ’    

ñ% ƒo  õ & ñ `  ¦  • 2 ; + ' ”  1 l x \  @ /ô  Ç & ñ ˜ Ж Ð ¨ 8 Š " é ¶   H õ 

&

ñ `  ¦  ' ¬ I .

II. • ¤X N Ë Ì ¦ RP  õ m Í ÷ m Ç] M ö

ç

ß –[ O > \  ¦ s 6   x # Œ • ¸e  ¦  Q ´ òõ \  _ ô  Ç ”  1 l x 8 £ ¤& ñ   H



6 £ § õ  ° ú  s  [ O " î ½ + É Ã º e ”   [9]. Fig. 1(a)\ " fü < ° ú  s 

”

 1 l x ~ ½ ӆ ¾ Ó\  à ºf ” Ü ¼– Ð Z  ~ # Œe ”   H F  g$ 3 Ä » î ß –\ " f ”  ' Ÿ    H y n

C“ É r é ß –{ 9 — ¸× ¼ F  g$ 3 Ä »_   â Ä º F  g» ¡ ¤ \ 
ê ø Í >  ”  ' Ÿ  



 H  כ Ü ¼– Ð ç ß –Å Ò½ + É Ã º e ”  . Õ ª QÙ ¼– Ð ”  ' Ÿ    H y n C_   à º 7 ˜' (wave vector)  H F  g$ 3 Ä »_  U  ´s ~ ½ ӆ ¾ Óõ 
ê ø Í >   ) a



. s M : ü @ Ò& h Ü ¼– Ð ”  1 l x s  F  g$ 3 Ä »\  à ºf ” Ü ¼– Ð  Œ •6   x 

>

  ) a  €   F  g$ 3 Ä » ? / Ò\ " f ”  ' Ÿ    H  à º 7 ˜'   H à ºf ”  Ü

¼– Ð  Œ •6   x   H ”  1 l x _  5 Å q • ¸ 7 ˜' \  @ /K " f Á º › ' a >   ) a



. 7 £ ¤, ”  ' Ÿ    H y n C_  • ¸e  ¦  Q ´ òõ   H µ 1 ÏÒ q t t  · ú §  H  .

Õ

ª Q
 Fig. 1(b)ü < ° ú  s  f ” ‚  s      / B G‚  _  + þ AI   ) a



€    © œ S ! “ É r ² ú ˜ t >   ) a  . / B G‚  _  F  g$ 3 Ä »\  ¦   " f ”   '

Ÿ    H y n C“ É r  ⠖ Ð / B G‚  s Ù ¼– Ð  à º 7 ˜' • ¸ à º¨ î s   



   â  \  ¦ ”   G – Ð ”  ' Ÿ  >  | ¨ c  כ s  . s X O >  ÷ &€   Ã

ºf ” Ü ¼– Ð  Œ •6   x   H ”  1 l x \  @ /K " f ”  ' Ÿ    H y n Cs   â  

&

ñ • ¸\  q Y V   H  à º 7 ˜'  ”  1 l x _  ”  ' Ÿ ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð $ í ì  r s

 e ” >  ÷ &“ ¦ s  $ í ì  r s  • ¸e  ¦  Q ´ òõ \  ¦  l  ½ + É Ã º e ” 

>

  ) a  . z  ´] j z  ´+ « > © œ\ " f  H F  g$ 3 Ä » ? / Ò_   â  \  ¦ ß ¼>  ë

ß –[ þ t l  0 AK " f F  g$ 3 Ä »\  ¦ ì ø Í â s   Œ •“ É r " é ¶+ þ AÜ ¼– Ð y Œ ™  Z  ~ 6

£

§ Ü ¼– Ð+ ‹ ½ ¨‰ & ³s  0 p x  . & ñ o \  ¦ €   Fig. 1(a)\ " f

Fig. 2. Measurement principle of frequency-domain in- terferometer.



 H ”  ' Ÿ    H y n C“ É r ”  1 l x \  @ /K " f • ¸e  ¦  Q ¼ # s  µ 1 ÏÒ q t  t

 · ú §  H  . t ë ß – Fig. 1(b)\ " f  H " é ¶+ þ AÜ ¼– Ð y Œ ™“ É r F  g$ 3  Ä

»\  ¦ : Ÿ x K " f  à º 7 ˜' _  ”  1 l x ~ ½ ӆ ¾ Óõ 
ê ø Íô  Ç $ í ì  r s  e ” 

>

 ÷ &“ ¦   õ & h Ü ¼– Ð • ¸e  ¦  Q ¼ # s  µ 1 ÏÒ q t½ + É Ã º e ”  . F  g$ 3  Ä

» loop\  ¦ : Ÿ x K " f µ 1 ÏÒ q t   H • ¸e  ¦  Q Å Ò à º ¼ # s   H ç ß –[ O  Á

º] ( © œ\ " f  H Õ ª  ° ú כë ß –`  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É e ” Ü ¼ 9 ”  1 l x _  ~ ½ ӆ ¾ Ó

“ É

r · ú ˜ à º \ O  . s   H ç ß –[ O Á º] ( Ä º† < Êà º + þ AI _  cosine

†

< Êà ºs l  M :ë  H s  . Õ ª QÙ ¼– Ð # Œ Q    y Œ ™“ É r loop  H Õ ª y Œ ™

•

¸ ¾ º& h ÷ &# Q ˜ Ð   H ´ òõ \  ¦
 ? />  ÷ &  H  כ s  . ”   1

l

x \  _ K " f  l  | ¨ c à º e ”   H F  g$ 3 Ä »_  U  ´s  ? /t   H Ï ã J ] X

Ò  ¦    o  H ç ß –[ O Á º] (\  % ò † ¾ Ó`  ¦ ×  ¦ à º e ”   H & ñ • ¸  H  m  9 ç ß –[ O Á º] ( µ 1 ÏÒ q t\  e ” # Q" f  © œ  H כ ¹™ è  H • ¸e  ¦  Q Å Ò  Ã

º ¼ # s _  ´ òõ  loop\  ¦ : Ÿ x K " f 7 £ x; Ÿ ¤ ) a  כ s  .

Å

Ò à º % ò % i  ç ß –[ O > \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ   H y Œ •y Œ •_    © œ Z >

 F  g [ jl – Ð l 2 Ÿ ¤ s  ÷ &l  M :ë  H \  l ” > r _  ç ß –[ O > \ " f 8 £ ¤

&

ñ ô  Ç   õ ü <  H   É r € ª œ © œ`  ¦ ˜ Г   . l ” > r _  ç ß –[ O > \ " f



 H r ç ß –% ò % i \ " f F  g ’    ñ_     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç . 8 £ ¤& ñ ô  Ç    õ

\  É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ & h 6   x “ ¦ s X O >  K " f % 3 # Q”   Å Ò  Ã

º % ò % i \ " f_  F  g ’    ñ ì  r Ÿ í\  ¦ K $ 3  >   ) a  . s  õ & ñ \ 

"

f @ / © œ Ó ü t ^ ‰_  ¹ ¡ §f ” e ” \  _ ô  Ç • ¸e  ¦  Q Å Ò à º ¼ # s  & ñ • ¸

\

 ¦ · ú ˜ à º e ”   H  כ s  . t ë ß – Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O Á º] (  H l

” > r ~ ½ ÓZ O õ   H % i ' Ÿ ÷ &  H í  H " f\  ¦   É r  .  r  ´ ú ˜K " f Å Ò 

à º % ò % i  ¢ ¸  H   © œ % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a F  g [ jl    õ   H % i  É

Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ : Ÿ x K " f r ç ß –% ò % i \ " f_  F  g [ jl – Ð   ¨ 8 Š ) a



. ç ß –[ O > \ " f_  ’    ñ% ƒo  õ & ñ “ É r Fig. 2 ü < ° ú   . Fig.

2  H · û ª“ É r Ä »o ó ø Í ¿ º > h\  @ /ô  Ç ¿ ºa  & ñ ˜ Ð\  ¦ % 3   H õ & ñ

`

 ¦ • ¸d ”  oô  Ç  כ Ü ¼– Ð F  g t ƒ  ‚  – Ð_  • ¸¹ ¡ § s  \ O s    © œ% ò

%

i \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a F  g ç ß –[ O ’    ñ`  ¦ % i É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ 2 [† < ÊÜ ¼– Ð +

‹ ¿ ºa  & ñ ˜ Ж Ð ¨ 8 Š " é ¶ r ~  ´ à º e ”  .

z 

´+ « >\   6   x ) a Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O >   H Fig. 3 õ 

° ú

  . Õ ªa Ë >\ " f ˜ Ð1 p w s  F  g " é ¶ Ü ¼– Ѝ  H 1310 nm _  ×  æ d ”

  © œ`  ¦ t  9 100 nm_    © œ@ /% i ; Ÿ ¤`  ¦ t   H SLD(suplerluminescent diode) F  g " é ¶`  ¦ s 6   x % i  . F  g ç ß –

Fig. 3. Schematic of frequency-domain interferometer.

[ O

>   H   H $ ™ 8 + þ AI _  F  g ç ß –[ O > \  ¦ ½ ¨‰ & ³ % i   H X < Ò  re  ¦ é

ß –\   H F  g$ 3 Ä »\  ¦ à º cm ì ø Í â `  ¦ t • ¸2 Ÿ ¤ % i “ ¦ 10   y

Œ

™ " f — ¸' _  ü @ Ò\   ҂ Ã Ì # Œ ”  1 l x`  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ” • ¸ 2

Ÿ

¤ % i  . l ï  r é ß –\ " f  H F  g t ƒ  ‚  – Ð\  ¦ s 6   x # Œ F  g â

–

Ð \  ¦ › ¸] X    H X <  Ö ¸6   x t ë ß – Å Òl & h “   ¹ ¡ §f ” e ” `  ¦ µ 1 ÏÒ q t r

v  
 ç ß –[ O Á º] ( µ 1 ÏÒ q t`  ¦ 0 AK " f 1 l x& h “   ¹ ¡ §f ” e ” `  ¦ Ä »

•

¸ t   H · ú §  H  . s  Qô  Ç s Ä »– Ð Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O > \  ¦ 1

l x& h “   ¹ ¡ §f ” e ” s  „  ) € \ O   H & ñ & h  ç ß –[ O >  “ ¦• ¸  ҏ É r  .

"

é

¶+ þ AÜ ¼– Ð y Œ ™ Z  ~“ É r F  g$ 3 Ä »\ " f  H 0 A\ " f [ O " î ô  Ç " é ¶ o \ 



 " f • ¸e  ¦  Q Å Ò à º ¼ # s  µ 1 ÏÒ q tô  Ç . Õ ª QÙ ¼– Ð l ï  r é

ß –\ " f  H F  g Å Ò à º_     o \ O t ë ß – Ò  re  ¦ é ß –\ " f  H F  g Å Ò 

à º • ¸e  ¦  Q ¼ # s \  _ K " f €  •ç ß –_  Å Ò à º    o µ 1 Ï Ò q

t ) a  . s  s \  _ K " f K ‰_ …– Ð “   ’    ñ– Ð+ ‹ F  g ç ß –[ O 

’

   ñ µ 1 ÏÒ q t ) a  . 8 £ ¤& ñ é ß –“ É r   © œ`  ¦ ² ú ˜o  ½ ¨ì  r # Œ 8 £ ¤& ñ K

  Ù ¼– Ð 1 " é ¶ _  F  g Ž Ø  ¦ l  # QY Us – Ð ½ ¨$ í  ) a F  g Û ¼& 7 ˜ à

Ô! 3  Ž Ø  ¦ l (optical spectrum analyzer, OSA)\  ¦ s 6   x 

%

i  . OSA\ " f  H { 9    ) a ç ß –[ O ’    ñ\  ¦ ? /F  “ ¦ e ”   H F  g

@

/% i F  g`  ¦ ì ø Í + þ A  r] X    \  ¦ : Ÿ x K " f   © œ\    " f  

 É

r  r] X y Œ •• ¸\  ¦ ° ú >  † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ / B N ç ß –& h Ü ¼– Ð ` ˆ 5 g”   F  g Ž  Ø

 ¦ # QY Us \  y Œ •y Œ •   É r   © œ$ í ì  r[ þ t s  • ¸² ú ˜ >  “ ¦ # QY U s

 8 £ ¤& ñ   õ \  ¦ à º| 9 † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ „  ^ ‰ F  g @ /% i  F  g " é ¶ _  — ¸Ž  H Û

¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ”  . Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O >   H s ü <

° ú

 s    © œZ >  F  g [ jl \  ¦ y Œ •y Œ • 8 £ ¤& ñ # Œ F  g ç ß –[ O ’    ñ\  ¦ Û ¼

&

7 ˜à Ô! 3  % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ   H  כ s  . s \  ¦ 0 AK " f  H ˜ м # 

&

h Ü ¼– Ð   © œ   Y Us $ ü < é ß –{ 9  F  g Ž Ø  ¦ l  › ¸½ + Ë ? /t   H F 

g @ /% i  F  g " é ¶ õ  F  g Ž Ø  ¦ l  # QY Us \  ¦  Ö ¸6   x ô  Ç . ‘ : r  7 Hë  H \ 

"

f  H Ê ê _  ~ ½ ÓZ O `  ¦  Ö ¸6   x ô  Ç 8 £ ¤& ñ   õ \  ¦ ˜ Г ¦ô  Ç .

III. ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý õ m Í w Š²  o

”

 1 l x Å Ò à º ? /t   H Å Òl \    É r 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (_ 



  o  H Fig. 4 \ " f ˜ Ð# Œ”     õ ü < ° ú  s  Å Ò# Q”   . 8 £ ¤& ñ

 )

a ç ß –[ O Á º] (_  Å Ò à º  H ç ß –[ O > _  ¿ º ¼ 1 Ï_   o  “   F  g

 â

– Ð \  q Y V   H X < s   H • ¸e  ¦  Q ¼ # s  & ñ • ¸ü <• ¸ q Y V ô

 Ç . ç ß –[ O Á º] (  H  Œ •“ É r F  g ⠖ Ð_  s \  _ K " f• ¸ ß ¼> 

Fig. 4. Spectrum interference (spectrogram) pattern. (a) Spectrogram at no vibration and (b) spectrogram with vibration at lower vibration frequency.

Fig. 5. Measured spectrogram at different vibration lev- els. (a) Spectrogram at vibration of level 1, (b) spectro- gram at vibration of level 2, (a) spectrogram at vibration of level 3, and (d) spectrogram at vibration of level 4.



 ½ + É Ã º e ”  . : £ ¤ y  ”  1 l x \  _ ô  Ç    o\ " f F  g$ 3 Ä » U  ´s  _

    o\  ¦  l   
 8 £ ¤& ñ é ß –\  ”  1 l x _  % ò † ¾ Ó`  ¦ Õ ª@ /– Ð

„

 ½ + É Ã º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð z  ´+ « > © œ_  š ¸À Ó 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] ( ? / Â

Ò\  Ÿ í† < Ê | ¨ c à º e ”  . s  Qô  Ç כ ¹™ è\  ¦ C F  l  0 AK " f

”

 1 l x  Ò0 Aü < 8 £ ¤& ñ é ß –“ É r 1 l qw n & h Ü ¼– Ð 0 Au r &  " f– Ð_  % ò † ¾ Ó

`

 ¦ î ß – ~ à Ε ¸2 Ÿ ¤ z  ´+ « >ï  r q \  ¦ % i  . Fig. 4  H ”  1 l x \    É r 8

£ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (_  s \  ¦ ˜ Ð# ŒÅ ғ ¦ e ”  . Fig. 4(a)\ 

"

f ˜ Ðs   H ç ß –[ O Á º] (  H ”  1 l x s  \ O   H  © œI \ " f F  g ⠖ Ð 

 { 9 & ñ >  “ ¦& ñ ÷ &# Q e ”   H  â Ä º 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (   õ  s

 . # Œl \  ”  1 l x s  K ”    â Ä º ç ß –[ O Á º] ( ‰ & ³   > 



  o  ) a  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . ”  1 l x s  K ”    â Ä º 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß – [ O

Á º] (  H Fig. 4(b) \ " f ˜ Ð# Œ”   . ç ß –[ O Á º] (_     o

B

Ä º  Ø Ô>  Å Ò# Qt Ù ¼– Ð Õ ªa Ë > © œ\ " f  H ¸ ú ˜ ½ ¨ì  r s  ÷ &t 

· ú

§  H  . t ë ß – B Ä º a % v“ É r   © œ@ /% i \  @ /K " f S X ‰ @ /† < ÊÜ ¼

–

Ð+ ‹ ç ß –[ O Á º] ( ? /F ÷ &# Q e ” 6 £ §`  ¦ ~ 1 >  S X ‰ “  ½ + É Ã º e ” 



.

‘

: r z  ´+ « >\ " f  H 4 t    É r  r„  à º– Ð   s  0 p x ô  Ç ™ è + þ

A — ¸' \  ¦ s 6   x % i  . — ¸'   H  r„  » ¡ ¤ s   r„   ×  æd ” \ " f s

  ÷ &# Q e ” # Q  r„  5 Å q • ¸\    " f — ¸'  ü @ F Y ` \ " f y Œ •y Œ •

Fig. 6. Inverse Fourier transformation results of the mea- sured spectrogram. Each peak is corresponding to differ- ent vibration conditions. Capital letters present different level and their transformed results.



 É r ”  1 l x: £ ¤$ í `  ¦
  · p . y Œ •y Œ •_  é ß –> \  ¦ level 1 \ " fÂ Ò '

 level 4 t – Ð ½ ¨ì  r % i  . y Œ •y Œ •_  level\    É r ç ß –[ O  Á

º] ( 8 £ ¤& ñ   õ   H Fig. 5 ü < ° ú   . Level 1\ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç ç ß – [ O

Á º] ((Fig. 5(a))ü <  © œ   É r  r„  5 Å q • ¸– Ð  Œ •1 l x ½ + É M : 8 £ ¤

&

ñ  ) a ç ß –[ O Á º] ((Fig. 5(d))\  ¦ q “ §K  ^  ¦ M : ü @ › ' a  © œÜ ¼– Ѝ  H 8

£ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (\ " f  H s \  ¦ ˜ Ðs t  · ú §  H  כ `  ¦ › ' a8 £ ¤

 )

a  . s   H B Ä º  Œ •“ É r  r„  à º\     o\  @ /K " f• ¸   y Œ ™ 

>

    o\  ¦ ˜ Ðs   H ç ß –[ O > _  : £ ¤$ í \  l “  ô  Ç  כ Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ

 )

a ç ß –[ O Á º] (_  { 9 Â Ò a % v“ É r   © œ % ò % i `  ¦ S X ‰ @ / # Œ ç ß –[ O Á º ]

(\ " f_     o\  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ѐ   y Œ •y Œ •_  level\    É r ç ß –[ O Á º ]

(_  s \  ¦ ^  ¦ à º e ” `  ¦  כ s  . Õ ª Q
 ˜ Ð  " î S X ‰ >  Õ

ª s & h `  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ðl  0 AK " f  H 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] (\  % i  É

Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ 2 [ % i  .

Figure 6 \ " f  H 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O Á º] ( ’    ñ\  % i É Òo \    

¨ 8

Š`  ¦ & h 6   x ô  Ç   õ \  ¦ ˜ Ð# ŒÅ ғ ¦ e ”  . Õ ªa Ë >\ " f A Ò'  E



t   H y Œ •y Œ •_    É r — ¸' _   r„  › ¸| \       É r ”  1 l x

›

¸| s  & h 6   x ) a  â Ä º\  ¦ ½ ¨ì  r l  0 Aô  Ç  כ Ü ¼– Ð y Œ •y Œ • 8 £ ¤& ñ

 )

a ç ß –[ O Á º] ( ’    ñ\  ¦ % i É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ # Œ % 3 “ É r x ß ¼– Ð +

‹ ˜ Ð# Œ”   . s    õ \ " f  H  6   x ô  Ç — ¸' _   r„  à º\  @ / ô

 Ç & ñ ˜ Ð  Ò7 á ¤ ô  Ç › ' a > – Ð & ñ | ¾ Ó& h “   ì  r$ 3 s      & ñ $ í & h 

“

  ì  r$ 3 ë ß –`  ¦ à º' Ÿ  % i  . y Œ •y Œ •_    É r z  ´+ « >› ¸| \    

"

f % 3 “ É r % i É Òo \    ¨ 8 Š   õ   H y Œ •y Œ •_   r„  5 Å q • ¸\    É r

 

õ  x ß ¼_  0 Au  ß ¼>     o÷ &  H  כ `  ¦ " î S X ‰ >  S X ‰ “  

½

+ É Ã º e ” % 3  .  © œ ¢ , aA á ¤ ¼ # \  0 Au ô  Ç A– Ð ³ ðr   ) a x ß ¼  H

”

 1 l x s  K t t  · ú §“ É r  â Ä ºs  . % i É Òo \    ¨ 8 Š ) a Õ ªA  á

Ô_  x» ¡ ¤ \  K { © œ÷ &  H ° ú כ“ É r % i É Òo \    ¨ 8 Š \ " f_  bin ° ú כ s

 . ç ß –[ O Á º] ( 8 £ ¤& ñ \ " f % 3 “ É r X <s '   H % i É Òo \    ¨ 8 Š s

„  \  4096> h_  X <s ' \  ¦ ˜ Ðç ß –Z O `  ¦ : Ÿ x K " f Ò q t$ í % i “ ¦ s

 X <s ' \  ¦ s 6   x # Œ % i É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ à º' Ÿ  % i  . % i  É

Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ à º' Ÿ  €   É Òo \    ¨ 8 Š _   â Ä ºü < ° ú  s  x» ¡ ¤

_

 ×  æ € © œ° ú כ\  @ /K " f ý aÄ º– Ð @ /g A& h “   Õ ªA á Ô\  ¦
  · p



. Fig. 6  H s ü < ° ú  “ É r @ /g A& h “   Õ ªA á Ô ×  æ \ " f š ¸ É rA á ¤

@

/g A  Òì  r ë ß –`  ¦
  · p  כ s  . y Œ •y Œ •_  x ß ¼_  0 Au   H ×  æ

€ ©

œ\ " f Ò'  Y O # Q| 9 à º2 Ÿ ¤ ”  1 l x \  _ ô  Ç • ¸e  ¦  Q ¼ # s  ß ¼



  H  כ `  ¦
  · p . z  ´| 9 & h “   Ó ü t o | ¾ ÓÜ ¼– Ѝ  H r ç ß –t ƒ  

° ú

כÜ ¼– Ð Å Ò# Qt >  | ¨ c  כ s  . Õ ª QÙ ¼– Ð f ” ] X & h Ü ¼– Ѝ  H r  ç

ß –» ¡ ¤ \ " f ˜ Ðs   H r ç ß –t ƒ   ´ òõ  ß ¼   H  כ Ü ¼– Ð K $ 3 

 )

a  . r ç ß –t ƒ  “ É r Å Ò à º_  s – Ð K $ 3  >   ) a  €   — ¸ '

_   r„  Ü ¼– Ð “  ô  Ç ”  1 l x _  Å Ò à º– Ð   ¨ 8 Š r ~  ´ à º e ” `  ¦

 כ

s  . Õ ª Q
  6   x ) a — ¸' _   r„  \  @ /ô  Ç ½ ¨^ ‰& h “   & ñ

˜

Ð  Ò7 á ¤ ô  Ç s Ä »– Ð x ß ¼    o\ " f_  ‚  + þ A$ í [ þ t`  ¦ S X ‰ “  

½

+ É Ã º \ O % 3  . ¢ ¸ô  Ç & ñ S X ‰ ô  Ç — ¸' _   r„  à º\  @ /ô  Ç & ñ ˜ Ð

 € 9 כ ¹ô  Ç s Ä »  H % i É Òo \    ¨ 8 Š \  _ K " f % 3 # Q”   x» ¡ ¤ _ 

° ú

כs  ”  1 l x › ¸| õ  & ñ | ¾ Ó& h Ü ¼– Ð @ /6 £ x| ¨ c à º e ”   H ° ú כÜ ¼– Ð   

¨ 8

Š s  0 p x l  M :ë  H s  . ”  1 l x \  @ /ô  Ç & ñ | ¾ Ó& h “   & ñ ˜ Е ¸ s

\  ¦ : Ÿ x K " f % 3 `  ¦ à º e ” `  ¦  כ s  . Õ ª Q
 & ñ $ í & h “   ì  r

$ 3

`  ¦ : Ÿ x K " f — ¸' _  “ ¦5 Å q  r„  \    " f 8 £ ¤& ñ  ) a ç ß –[ O ’    

ñ_  % i É Òo \    õ   H  H s & h `  ¦ ˜ Ð# ŒÅ Ò% 3  . $ 5 Å q _ 

 â

Ä º x ß ¼_  Z  } s  Z  } >  ì  r$ 3 ÷ &% 3 “ ¦ $ 5 Å q \ " f_  8 £ ¤& ñ _

  Ö ¸6   x • ¸ Z  }    H  כ `  ¦ S X ‰ “  ½ + É Ã º e ” % 3  . Õ ª Q
 5 Å q

•

¸ 7 £ x † < Ê\    É r y Œ ™• ¸_  y Œ ™™ è S X ‰ƒ   >  › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 



. “ ¦5 Å q Ü ¼– Ð  r„     H  â Ä º % i á Ôo \    õ \ " f  H x ß ¼ _

 Z  } s   © œ{ © œy  ×  ¦ # Q[ þ t # Q ” ¸s Ý ¼ü < ½ ¨ì  r   H X < › ¸d ”  Û

¼ Qî  r ì  r$ 3 s  € 9 כ ¹½ + É  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –÷ &  H  s  9 s  M :ë  H

\

 ] jî ß –ô  Ç G ' p" f_  8 £ ¤& ñ \ " f_  Ä »´ ò# 3 0 A   & ñ | ¨ c  כ s 



. t ë ß – 8 £ ¤& ñ   õ \  ¦ : Ÿ x K " f ^  ¦ M :, ] jî ß –ô  Ç 8 £ ¤& ñ ~ ½ ÓZ O `  ¦

 Ö

¸6   x † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹  r„  Ó ü t o | ¾ Ó\  @ /ô  Ç “ ¦y Œ ™• ¸_  G ' pd ç s  0 p x

>  | ¨ c  כ Ü ¼– Ð \ V © œ  ) a  .

IV. + s Ç Â ] Ø õ m Í ‚ º8 ý

‘

: r  7 Hë  H \ " f  H Å Ò à º % ò % i  ç ß –[ O > \  ¦  Ö ¸6   x # Œ ”  1 l x G '

p" f– Ð  Ö ¸6   x ½ + É Ã º e ”   H 0 p x$ í `  ¦ ] jr  % i  . Å Ò à º % ò

%

i  ç ß –[ O >   H F  g t ƒ  ‚  – Ð_  ¹ ¡ §f ” e ” s  \ O s  ç ß –[ O Á º] (\  ¦ 8 £ ¤

&

ñ ½ + É Ã º e ”   H  © œ& h `  ¦ t €  " f• ¸ ç ß –[ O >  s 6   x \    É r “ ¦ y

Œ

™• ¸ 8 £ ¤& ñ _   © œ& h `  ¦ ”  1 l x 8 £ ¤& ñ \  s 6   x ½ + É Ã º e ”  . z  ´+ « >\ 

"

f  H " f– Ð   É r 4 t  ”  1 l x › ¸| \  @ /ô  Ç ç ß –[ O Á º] ( 8 £ ¤& ñ

`

 ¦ à º' Ÿ  % i “ ¦, ç ß –[ O Á º] ( 8 £ ¤& ñ   õ \  % i É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦

&

h

6   x # Œ 4t    É r ”  1 l x : £ ¤$ í `  ¦ " î S X ‰ >  ½ ¨ì  r ½ + É Ã º e ”

% 3  .  r„  » ¡ ¤ s  s    ) a  r„  ^ ‰_   r„   5 Å q • ¸\    É r ”   1

l

x _  Å Ò à º  H q Y V › ' a > \  ¦ t Ù ¼– Ð y Œ •y Œ •   É r  r„  5 Å q

•

¸\  @ /ô  Ç 8 £ ¤& ñ s  0 p x    H & h Ü ¼– Е ¸ K $ 3 s  0 p x 

%

i  . t ë ß –  f ”  t  & ñ S X ‰ ô  Ç — ¸' _  î  r' Ÿ & ñ ˜ Ð Å Ò# Q t

t  · ú §“ É r › ' a > – Ð & ñ | ¾ Ó& h “   ì  r$ 3 `  ¦ à º' Ÿ    H X < ô  Ç> 

e ”

% 3  . s  Qô  Ç ë  H ] j& h “ É r ˜ Ð  & ñ S X ‰ ô  Ç ”  1 l x ”  1 l x à º ? /t 



 H   É r ”  ; Ÿ ¤ ß ¼l \  ¦ ”  1 l x`  ¦  l r ( ” Ü ¼– Ð+ ‹ ˜ Ð  & ñ x 9  ô

 Ç & ñ | ¾ Ó& h “   l ï  r s  Å Ò# Q”   €   ] jî ß –ô  Ç ~ ½ ÓZ O `  ¦ : Ÿ x K " f

&

ñ $ í & h “   ì  r$ 3  s ü @\  & ñ | ¾ Ó& h “   ì  r$ 3  t • ¸ 0 p x ½ + É  כ Ü

¼– Ð \ V © œ÷ &  H  s  . ‘ : r  7 Hë  H \ " f ] jr ô  Ç & ñ & h  ç ß –[ O > 

\

 ¦  Ö ¸6   x # Œ  r„   x 9  ”  1 l x \  @ /ô  Ç 8 £ ¤& ñ s  0 p x † < Ê`  ¦ S X ‰ “  

½

+ É Ã º e ” % 3 “ ¦ s \  ¦  Ö ¸6   x ô  Ç €   “ ¦5 Å q Å Ò' Ÿ \  @ /ô  Ç F  g$ 3 Ä » l

ì ø Í F  g G ' p" f\  @ /ô  Ç  € ª œô  Ç 6 £ x6   xì  r  \ " f ´ ò6   x$ í s  e ” 

`

 ¦  כ Ü ¼– Ð \ V © œ÷ &  H  s  .

%

i É Òo \    ¨ 8 Š \  _ K " f % 3 # Q”     õ   H bin _  ° ú כs  7 £ x

½ + Éà º2 Ÿ ¤ x ß ¼_  ß ¼l  ×  ¦ # Q× ¼  H  כ `  ¦ S X ‰ “  ½ + É Ã º e ”  .

s

  H ¸ ú ˜3 l w K $ 3  >  ÷ &€    r„  à º ? /t   H ”  1 l x Å Ò à º_  7

£

x \    " f x ß ¼_  ° ú כs  y Œ ™™ è   H  כ Ü ¼– Ð ì  r$ 3 | ¨ c à º e ”

 . t ë ß – s   H ”  1 l x _  : £ ¤$ í õ   H Á º › ' a ô  Ç : £ ¤$ í s  . x  ß

¼° ú כ_  y Œ ™™ è ”  1 l x Å Ò à º_  7 £ x \     F  g$ 3 Ä »\ " f _

 F  g’ < Hz  ´ y Œ ™™ è >  ÷ &“ ¦ Õ ªo  “  K " f ç ß –[ O _  ´ òÖ  ¦ s  y Œ ™

™

è   H  כ Ü ¼– Е ¸ s K  | ¨ c à º e ”  ’ x . t ë ß – x ß ¼ ° ú כ_  y

Œ

™™ è\  ¦  l    H f ” ] X & h “   " é ¶ “  “ É r 8 £ ¤& ñ   H OSA _  F  g

 Ž

Ø  ¦ l  t   H 8 £ ¤& ñ : £ ¤$ í \  _ ô  Ç  כ Ü ¼– Ð K $ 3 ÷ &# Q  ô

 Ç . # Œ Q > h_  F  g Ž Ø  ¦ l  # QY Us \  ¦  6   x t ë ß – > h> h_  F 

g Ž Ø  ¦ l \ " f 8 £ ¤& ñ   H Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r Ä »ô  Çô  Ç # 3 0 A\  ô  Ç& ñ

 )

a  . s   H 8 £ ¤& ñ _  í  H ç ß – Ä »ô  Çô  Ç ; Ÿ ¤`  ¦ t   H f ”  y Œ •+ þ A _

 ˜ û ¶ • ¸Ä º † < Êà º– Ð  Œ •6   x ÷ &Ù ¼– Ð s \  @ /ô  Ç % i É Òo \    ¨ 8 Š s

 1 l x r \    õ \  & h 6   x ÷ &  H  כ s  . Õ ª– Г  K " f f ”  y Œ • + þ

A ˜ û ¶ • ¸Ä º † < Êà º_  % i É Òo \    ¨ 8 Š \  @ /6 £ x ÷ &  H Sincus † < Ê Ã

º   ¨ 8 Š ) a ’    ñ_  „  ^ ‰ Ÿ í| à ̂  Ü ¼– Ð  Œ •6   x ) a  . Õ ª QÙ ¼

–

Ð bin_  7 £ x \    " f Ÿ í| à ̂  `  ¦   " f x ß ¼_  ß ¼l 

y

Œ

™™ è   H   õ \  ¦ ˜ Г   . s  Qô  Ç y Œ ™™ è÷ &  H Ÿ í| à ̂  _   â

†

¾ Ó`  ¦ y Œ ™™ èr v l  0 AK " f  H 
_  F  g Ž Ø  ¦ l  8 £ ¤& ñ   H 

 © œ@ /% i `  ¦ y Œ ™™ èr &    9 s   H F  g " é ¶ s  t   H „  ^ ‰ 

 © œ@ /% i `  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK " f ˜ Ð  ´ ú §“ É r F  g Ž Ø  ¦ l \  ¦ s  6

 

x K " f OSA\  ¦ ½ ¨$ í K   ô  Ç   H    : r s 
š ¸>   ) a  . 7 £ ¤ CCD ! s q_  > hà º ˜ Ð  ´ ú §“ É r 8 £ ¤& ñ l \  ¦ s 6   x ô  Ç €   x ß ¼ _

 Z  } s     o d ”  t  · ú §>  ”  1 l x ‰ & ³ © œ`  ¦ “ ¦Å Ò \  @ /K 

"

f• ¸ 8 £ ¤& ñ s  0 p x ½ + É  כ s  .

”

 1 l x s  { 9 & ñ >  Ä »t   ) a  €   s   H { 9 & ñ ô  Ç Å Ò à º



 s \  ¦
 è ­ q  כ s “ ¦ s   H F  g ⠖ Ð  { 9 & ñ ô  Ç  â Ä ºü <

1

l x{ 9  >  K $ 3 s  0 p x  . z  ´+ « > © œ\ " f• ¸ ”  1 l x`  ¦ { 9 & ñ

>  Ä »t ô  Ç G – Ð z  ´+ « >`  ¦ % i l \  { 9 & ñ ô  Ç ç ß –[ O Á º] (

› '

a8 £ ¤ ) a  כ s  . 7 £ ¤, ”  1 l x“ É r r ç ß –\  @ /ô  Ç † < Êà º– Ð ”  ; Ÿ ¤ s 



  o÷ &  H ‰ & ³ © œs t ë ß – s  M : ”  1 l x _  Å Òl  { 9 & ñ “ ¦ ”   1

l

x _  „   5 Å q • ¸ { 9 & ñ  €   s   H { 9 & ñ ô  Ç • ¸e  ¦  Q ´ òõ \  ¦



l  ½ + É  כ s  . s   H { 9 & ñ ô  Ç ç ß –[ O ¼ 1 Ï U  ´s \  s \  ¦ ë ß – [

þ

t >   ) a  . Õ ª QÙ ¼– Ð z  ´+ « >õ & ñ \ " f Û ¼& 7 ˜à Ô! 3  8 £ ¤& ñ r  µ 1 Ï Ò q

t   H   © œç ß – 8 £ ¤& ñ r ç ß – ü <  H Á º › ' a  . s  כ “ É r OSA _

 scanning r ç ß –`  ¦ ² ú ˜o   
 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ ü < q “ §½ + É M

: s  \ O   H & h \ " f S X ‰ “  ½ + É Ã º e ” % 3  .

P

c p 8 ý ò k >

‘

: r ƒ  ½ ¨  H “ §¹ ¢ ¤ õ † < Æl Õ ü t  Ò_  ô  Dz D G õ † < ÆF é ß –(No. R01- 2008-000-20991-0) õ  F  g Å Òõ † < Æl Õ ü t" é ¶ _ « Ñr r % 7 ›/ B N † < ƃ  

½

¨™ è(IMSE)_  { 9 Â Ò t " é ¶ Ü ¼– Ð s À Ò# Q& ’ _ þ v m  .

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] T. Giallorenzi, J. Bucaro, A. Dandridge, G. Sigel, J.

Cole, S. Rashleigh and R. Priest, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 626 (1982).

[2] J. A. Bucaro and T. R. Hickman, Appl. Opt. 18, 938 (1979).

[3] G. B. Hocker, Appl. Opt. 18, 1445 (1979).

[4] J. A. Bucaro and H. Dardy and E. F. Carome, J.

Acoust. Soc. Amer. 62, 1302 (1977).

[5] I. Read, P. Foote and S. Murray, Meas. Sci. Technol.

(2002), p. N5.

[6] G. Thursby, B. Soranzu, D. Bets, W. Staszewski and B. Culshaw, in the Proceeding of Smart Struc- tures and Materials 2004: Smart Sensor Technology and Measurement Systems, edited by Eric Udd and Daniele Inaudi (July 24, 2004), 5384, p. 287.

[7] K. Kageyama, H. Murayama, I. Ohsawa, M. Kanai, K. Nagata, Y. Machijima and F. Matsumura, Smart.

Mater. Struc. 14, S52 (2005).

[8] K. Kageyama, H. Murayama, I. Ohsawa, M. Kanai, T. Motegi, K. Nagata, Y. Machijima and F. Mat- sumura, in the Proceeding of Struct. Health Monitor- ing (Standford, CA, September 16, 2003), p. 1150.

[9] K. Kageyama, H. Murayama, K. Uzawa, I. Ohsawa,

M. Kanai, Y. Akematsu, K. Nagata and T. Ogawa,

J. Lightwave Technol. 24, 1768 (2006).