미세 복잡 환경에서 물리적 매개변수 검출, 특히 굴절률(Refractive Index, RI) 및 온도 검출에 대한 고감도, 저비용, 전자기 간섭 저항 등의 요구를 충족하기 위해, 본 논문에서는 간단한 제작과 독창적인 구조를 가진 타원형 비본질적 파브리-페로(Fabry-Perot, F-P) 공동 광섬유 탐침 센서를 제안한다. 먼저 단면을 평탄하게 자른 단일모드 광섬유(Single Mode Fiber, SMF)를 세라믹 인서트에 삽입하고, SMF 단면에 UV 접착제(UV胶)와 그래핀 산화물(Graphene Oxide, GO)을 순차적으로 고정하여 양면 타원형 F-P 공동 구조의 광섬유 탐침 센서를 구성한다. 이후 본 센서의 RI 및 온도 특성에 대한 이론적 분석과 실험 연구를 수행하였다. 실험 결과 RI가 1.3532~1.3912 범위 내에서 증가함에 따라 간섭 스펙트럼이 적색편이하며, RI 감도는 119.1 nm/RIU, RI와 파장 이동량의 선형 상관계수는 0.99임을 보였다. 20~60 ℃ 범위 내에서는 센서의 온도 감도가 116 pm/℃임을 확인하였다. 본 논문에서 설계한 탐침 센서는 구조가 간단하고, 내간섭성이 강하며, 제작 비용이 낮고, 출력 스펙트럼이 안정적이며, 검출 영역이 작다는 장점을 가진다. 또한 GO의 독특한 물리화학적 특성은 항원 분자, 세균 및 바이러스 등 생물학적 검출 분야에서 좋은 응용 전망을 제공한다.

광섬유 센서; 파브리-페로 공동; 그래핀 산화물; 굴절률; 온도