Abstract
In this paper, theoretical acoustic sensitivity was derived to describe acousto-optic transduction property of the mandrel type fiber optic acoustic sensor with respect to external acoustic field. The acoustic sensitivity was analyzed in relation to both material properties and geometrical influence factors of the constitutional parts of the sensor, analytically. Validity of the theoretical results were verified through comparison with the finite element analysis results. The variation trends of the sensitivity of the sensor in relation to the studied parameters showed good agreement for the two analysis methods. According to the results, it is considered more economical to design the basic structure of the sensor with the analytic equations developed in this paper, and then to carry out further detailed analysis with the finite element method for specific points of design interest.
본 논문에서는 외부 음향신호에 대한 맨드릴형 광-음향센서의 반응특성을 이론적으로 해석하고, 재질변수 및 형상변수에 따른 음향감도를 해석적으로 분석하였다. 그리고 유한요소법으로 분석한 결과와 비교하여 해석적 분석결과의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 대부분 일치하는 경향성을 보여주고 있으므로 해석적인 방법으로 대략적인 경향성 분석을 행하고, 필요한 영역에서 유한요소법을 이용하여 정밀한 해석을 하는 것이 광-음향센서의 최적구조를 설계하기 위한 경제적인 방법인 것으로 나타났다.
