끝단이 막힌 중공 원통형 광섬유 하이드로폰의 감도 해석

Sensitivity Analysis of Fiber Optic Hydrophone for a End-Capped Hollow Cylinder

수중 음향센서로서 최근에 많이 연구되고 있는 광섬유 하이드로폰(fiber optic hydrophone)의 성능을 예측하기 위하여 광섬유의 편광특성(polarization)에 따른 정규화 감도식 (normalized sensitivity)을 유도하였다. 본 연구에서 사용된 하이드로폰은 광섬유가 끝단이 막힌 중공 원통형 맨드럴(mandrel)에 감긴 구조이며 음압이 하이드로폰에 작용할 때 응력 관계식을 이용하여 정규화 감도식을 유도하였으며 유도된 감도식을 맨드럴의 내외경비에 따라 특성을 수치해석하였다. 균일한 재질의 광섬유에서 맨드럴의 내외경비의 값이 클수록 그리고 맨드럴의 탄성계수의 값이 작을수록 감도가 증가함을 관찰 하였다.