광섬유 염도 센서의 감도 제한 문제를 해결하기 위해 가변 레이저의 희소 샘플링에 기반한 고감도 광섬유 파브리-페로(Fabry-Perot Interferometer, FPI) 염도 센서가 제안되었다. 가변 레이저의 샘플링 간격을 FPI의 자유 스펙트럼 범위(Free Spectral Range, FSR)에 가깝게 제어함으로써 스펙트럼 내에서 베리어스 효과가 생성된다. 희소 샘플링 조건 하에서 간섭 신호는 스펙트럼 내에서 조절 가능한 엔벨로프 드리프트를 발생시키며, 미세한 염도 변화로 인한 굴절률 교란을 현저히 증폭시켜 염도 매개변수의 고감도 검출을 실현한다. 실험 결과 20‰~35‰ 염도 범위에서 본 센싱 시스템은 최대 1.525 nm/‰의 염도 감도를 달성하였으며, 단일 FPI 센서에 비해 9.24배 향상되었다. 기존의 이중 공동 간섭계 구조 기반 베리어스 효과 방법과 비교할 때 본 방법은 추가 보조 FPI가 필요 없으며 가변 레이저 광원의 샘플링 간격만 조정하여 시스템 감도를 유연하게 제어하고 검출 정확도를 향상시킬 수 있다. 본 방법은 구현이 간단하고 호환성이 뛰어나 해양 환경 모니터링 분야에서 광범위한 응용 가능성을 갖는다.

가변 레이저; 희소 샘플링; 베리어스 효과; 파브리-페로; 광섬유 염도 센서