基于碳纳米管和聚二甲基硅氧烷的光声换能器研究

为探究激光参数、光声转换层厚度对光声换能器输出声压的影响,本研究通过COMSOL仿真软件建立了光声换能器的物理模型。首先,基于聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)和碳纳米管(carbon nanotube, CNT)分别建立CNT、CNT-PDMS转换层模型;其次,改变激光脉冲持续时间和转换层厚度,对转换层输出声压进行测量;最后,对激光脉冲持续时间和转换层厚度所引起换能器输出声压强度的改变进行分析。结果表明,当CNT和CNT-PDMS转换层的厚度均为200μm、激光脉冲持续时间分别在10~30 ns和50 ns左右时,换能器能输出较高声压强度的超声波。仿真结果对光声换能器的研究有一定的指导意义。