Air cavity가 맨드릴형 광-음향센서의 감도특성에 미치는 영향

Influences of Air Cavity on the Sensitivity of a Mandrel Type fiber Optic Acoustic Sensor

본 논문은 air cavity가 삽입된 중공 층상복합체 맨드릴형 광-음향센서의 감도특성에 관한 것이다. 유한요소법으로 air cavity의 두께, 포밍(foaming)층의 두께 및 맨드릴의 내경/외경비 등의 형상변수에 따른 광-음향센서의 감도특성을 분석하였다. 그 결과, 두꺼운 air cavity 및 얇은 포밍층이 설치되고, 상대적으로 높은 내경/외경 비를 갖는 맨드릴을 사용하는 것이 음향감도의 향상을 위하여 바람직하다. Air cavity를 삽입한 중공 층상복합체 맨드릴을 사용할 경우, 음향감도는 air cavity가 없는 중공 층상복합체 맨드릴형 센서에 비해 약 0.8dB 정도 향상되는 것으로 나타났다.

This paper is on the sensitivity characteristics of a concentric composite mandrel type fiber optic acoustic sensor with inclusion of an air cavity With the finite element method, we have analyzed sensitivity variation of the sensor in relation to its geometrical factors such as thickness of the air cavity, thickness of the foaming layer, and the ratio of inner diameter/outer diameter of the mandrel. Results of the analysis suggest a thicker air cavity, a thinner foaming layer, and a smaller ratio of the inner diameter/outer diameter of the mandrel to be desirable for higher sensitivity. The sensor structure designed with the above rules provides the sensitivity of about 0.8dB higher than that of a normal concentric composite mandrel sensor without the inherent air cavity.