Abstract
본 논문은 중공형 층상 복합체 멘드릴(mandrel)을 이용하여 기본 공진주파수가 15kHz이상이고, 우수한 감도 특성을 지닌 광섬유 하이드로폰의 최적 구조를 설계하는 것에 관한 것이다. 유한요소법을 이용하여 Al/foraming 및 Nylon/foaming층상 복합체의 공지주 파수를 분석하여 설계 변수의 범위를 결정하였고, 멘드릴 형상에 따른 광음향 감도 특성을 분석하여 최적구조를 결정하였다. 그 결과로 멘드릴의 외경이 감소할수록, 길이가 증가할수 록 감도가 향상되었다. AL 멘드릴의 경우, 내경/외경 비가 낮을수록, Nylon멘드릴의 경우 내경/외경 비가 높을수록 감도 증가를 위하여 효율적이다. 그리고 결정된 최적구조의 Al/foaming 및 Nylon/foaming멘드릴을 사용한 광섬유 하이드로폰의 감도는 각각 1rad./Pa 대비 약 82dB 및 85.7dB 정도 이었고, Al층상 복합체 보다는 Nylon층상 복합체를 이용하는 것이 고 감도의 광섬유 하이드로폰을 제조하는데 유리함을 알 수 있었다.