The invention discloses an electromagnetic field near-field measuring device and a method for making an electromagnetic probe, belonging to the electromagnetic field near-field measuring field. The electromagnetic probe includes a laser generator, an electromagnetic probe, a first photodetector and a three-port annular device. The electromagnetic probe comprises a fiber collimating lens arranged sequentially along the optical path of the laser, a micro-nano fiber with an integrated polarizer and a quarter-wave plate, a nonlinear nanowire in the range of an external electromagnetic field, and a reflective element. The probe carries the parameters of the measured electromagnetic field under the electro-optic effect of the nonlinear nanowires and returns along the original path under the reflection of the reflective elements. Through the electro-optic effect of nonlinear nanowires, the laser coupling the information of the electromagnetic parameters to the laser. After the laser first passes through the nonlinear nanowires, it passes through the fiber grating structure and reflects back into the micro-nano fiber. Then the laser is measured by the photoelectric detector to realize the measurement of the electromagnetic field.
【技术实现步骤摘要】
一种电磁场近场测量装置和制作电磁探针的方法
本专利技术涉及电磁近场测量领域,具体地说,涉及一种电磁场近场测量装置和制作电磁探针的方法。
技术介绍
在电磁场近场测量中,需要把探针放置到离被测物体或者系统足够近的地方,以获得对电磁场参数较为准确的测量。传统以电子学为基础的测量手段不可避免的要用到各类金属性探针,比如天线、波导、微波探针等。由于电磁波本身的特性,在有金属性物质进入场区时,场的分布会发生畸变。以电场为例,导电性好的金属表面切向电场无法存在,因此电场矢量会沿着金属表面发生强烈的扭曲,最后剩下沿着金属表面的法向电场,出现电磁场近场测量对被测器件或系统干扰大、参数测量分辨率和空间分辨率低等问题,无法满足该检测领域日益增长的精度要求。近年来也出现了许多相关的补偿算法研究,但往往依赖数值仿真的先验知识。这些先验知识与复杂的实际电磁场情况并不十分符合,且仿真过程复杂。因此部分实际情况下,这种补偿算法的表现,并不十分有效。基于各向异性晶体电光效应的电磁场测量利用非金属材料,不但极大地减小了对被测电磁场的干扰,而且由于其参数测量的高分辨率,也有效缩小了探测器件的尺寸,从而提高了测量的空间分辨率。然而,随着电磁场近场测量技术的快速发展与愈加广泛的应用,人们对电磁场参数测量分辨率和空间分辨率提出了更高的要求。而传统上基于电光效应电磁场测量技术采用分立光学元件,如基于高分子化合物材料或各向异性晶体的偏振片。这些分立光学元件从根本上将传统的基于电光效应的探针尺寸限制在毫米量级,通过增大探针尺寸来增加电磁场参数测量分辨率的简单方法又降低了测量的空间分辨率。无法同时提高电磁场 ...
【技术保护点】
1.一种电磁场近场测量装置,其特征在于,包括:激光发生器,用于发射激光;电磁探针,包括沿光路依次设置的:光纤准直透镜;集成偏振片和四分之一波片的微纳光纤;处于外加电磁场范围内的非线性纳米线;和一反光元件;进入电磁探针的激光束转换为圆偏振光后,在所述非线性纳米线的电光效应作用下携带被测电磁场参数信息,并在所述反光元件的反射作用下沿原路返回;第一光电探测器,接受所述携带被测电磁场参数信息的反射光束,解调出所述外加电磁场的强度信息。
【技术特征摘要】
1.一种电磁场近场测量装置,其特征在于,包括:激光发生器,用于发射激光;电磁探针,包括沿光路依次设置的:光纤准直透镜;集成偏振片和四分之一波片的微纳光纤;处于外加电磁场范围内的非线性纳米线;和一反光元件;进入电磁探针的激光束转换为圆偏振光后,在所述非线性纳米线的电光效应作用下携带被测电磁场参数信息,并在所述反光元件的反射作用下沿原路返回;第一光电探测器,接受所述携带被测电磁场参数信息的反射光束,解调出所述外加电磁场的强度信息。2.根据权利要求1所述的电磁场近场测量装置,其特征在于:还包括设置在所述激光发生器与所述电磁探针之间的相位补偿器、设置在所述第一光电探测器与所述电磁探针之间且将从所述电磁探针中反射出的光束分为两束的分束器、设置在所述分束器与所述相位补偿器之间的第二光电探测器以及连接所述第二光电探测器的优化反馈控制器;所述分束器分出的两束光束分别经过第一光电探测器和第二光电探测器;所述第二光电探测器将携带被测电磁场参数信息的反射光束的光信号解调为调节电信号;所述优化反馈控制器接收所述调节电信号后将需要补偿的相位信息反馈给所述相位补偿器及所述激光器,使其补偿光纤带来的相位恶化。3.根据权利要求1所述的电磁场近场测量装置,其特征在于:还包括一三端口环形器,分为用于激光输入的第一端口、连通所述电磁探针的第二端口以及连接所述第一光电探测器的第三端口。4.根据...
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