• 소음진동
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• 제9권3호
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• pp.565-569
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• 1999

Recently, fiber optic hydrophone is a subject which has attracted as a underwater acoustic sensor. In this study, Finite element modeling of fiber optic hydrophone for hollow cylindrical mandrel was performed and the acoustic sensitivity was calculated to estimate the performance of single element fiber optic hydrophone. And acoustic sensitivity was measured in acoustic water tank to verify the result of simulation. The result of FE analysis and experiment is -126 dB re rad/$\mu$ Pa and -128 dB re rad/$\mu$ Pa respectively.

• 소음진동
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• 제9권6호
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• pp.1152-1156
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• 1999

In this study, a fiber optic air-backed mandrel hydrophone has been constructed and performance of acoustic signal detection has been measured. The hydrophone is based on a Mach-Zehnder interferometer with 35 m of sensing fiber. The sensitivity is measured up to -128 dB re rad/$\mu$ Pa in range from 1.4 kHz to5 kHz. A system with this design of hydrophone may be applied to detect low frequency underwater acoustic signals.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.102-107
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• 1999

저주파용 광섬유 하이드로폰을 개발하기 위하여 본 논문에서는 2 채널을 가진 TDM 방식 광섬유 하이드로폰 배역을 구성하고 이를 수조에서 음향특성 실험을 수행하였다. 150m의 광섬유를 중공 원통형 맨드릴에 감아 광섬유 하이드로폰을 제작하였으며 저주파용임을 감안하여 맨드릴의 고유진동수를 10kHz이상에 위치하도록 설계하였다. 제작된 광섬유 하이드로폰은 수중과 음향 임피던스 정합을 이루기 위하여 폴리우레탄으로 몰딩 하였다. 음향 특성을 보기 위하여 TDM 방식의 불평형 간섭계를 구성하여 수조에서 3kHz의 연속파형을 신호입력으로 실험하였다. 실험 결과 제작된 TDM 방식의 광섬유 하이드로폰은 수중에서 3kHz의 음향 신호를 안정적으로 검출함을 확인하였다. 이는 향후 다채널을 가진 광섬유 하이드로폰 배열 개발에 응용 가능성이 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제20권7호
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• pp.89-93
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• 2001

최근 광섬유 하이드로폰 시스템은 차세대의 장거리 탐지용 수동 소나 시스템의 탐지 센서로 각광을 받고 있다. 소나 시스템으로서, 광섬유 하이드로폰 시스템은 수중에 전자부가 없이 다중화 기술을 바탕으로 많은 채널의 하이드로폰을 구성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 다채널 배열 설계, 광-전자부, 하이드로폰 설계, 해상시험을 바탕으로 한 최근의 기술 발전 추세를 기술한다. 또한, 시분할 다중화를 바탕으로 32채널 혹은 그 이상까지 확장 가능한 간섭계형 다채널 광섬유 하이드로폰 배열 시스템 개발에 관하여 기술한다. 이를 위해 12채널의 시분할 다중화 하이드로폰 배열을 제작하여 해상시험을 통해 그 성능을 평가하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제21권1E호
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• pp.25-30
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• 2002

We report on the development of a fiber optic hydrophone consists of a sensing Michelson interferometer and a compensating Mach-Zehnder interferometer for optical path length compensation. The double interferometer configuration has the following advantages: the hydrophone can be made more small; a laser source with a relatively short coherence length can be used; and the compensating interferometer can be located near the signal processing electronics, far away from the sensing interferometer and noise introduced by reference arm can be greatly reduced. The performance of the hydrophone is evaluated experimentally by immersing the sensing interferometer in a water tank to detect underwater acoustic signals generated by an acoustic wave projector. Experimental results show that over the frequency range of 1 to 4 kHz, the hydrophone has an almost flat response with an average normalized sensitivity of -302 dB re 1/ μ Pa.

• 소음진동
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• 제7권6호
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• pp.931-936
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• 1997

Optical fiber sensor is a subject which has been attracted considerable attention in recent years. Detection of sound pressure with optical fibers positioned in the arms of a Mach-Zehnder interferometer is presented in this paper. A fiber length of the order of 150m is wounded is made by hollow cylinder type. To increase the sound signal 3${\times}3$ directional coupler is used. Fiber optic hydrophone is the underwater tank with 2kHz sound source. Finally, it is shown that the fiber optic hydeophone can stably detec 2kHz sound.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.617-621
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• 1998

Optical sensing techniques have been associated with high sensitivity and precise measurements and attracted considerable attention in recent years. In this paper, two channels TDM(Time Division Multiplexing) fiber-optic hydrophone array for the underwater applications was fabricated and their acoustic characteristics were investigated by using the acoustic water tank. A fiber length of the order of 100m is wounded at the hollow cylinder type aluminum mandrel. An unbalanced interferometer (discrete Mach-Zehnder type) was used. Sound detection performance is tested in the underwater tank with 2kHz continuous sound source. Finally, it is shown that two channels TDM(Time Division Multiplexing) fiber-optic hydrophone array can detect 2kHz sound stably.

• 소음진동
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• 제6권4호
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• pp.475-479
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• 1996

Recently, fiber optic hydrophone is a subject which has attracted as a underwater acoustic sensor. In this paper, a length of optical fiber is bonded to an end-capped hollow cylinder of some elastic material, e. g. aluminum and glass-pyres. The normalized sensitivity is derived according to the direction of polarization. Derived sensitivity equations are simulated for two different mandrel materials. The results are also compared to the McMahon's results which calculated for an average Pockel coefficient. Based on the numerical simulation normalized sensitivity is propotional to the inner to outer diameter ratio.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.281-287
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating)를 이용한 광섬유 수중 음향센서의 주파수 특성을 개선하기 위하여, 새롭게 고안된 음향- 광변환기(acoustic-optic converter)에 진동판과 FBG의 일체형을 개발하므로써, 1.4 KHz대 까지의 주파수와 음파 지향성 검출이 가능하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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• pp.286-290
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• 1996

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.