The invention discloses a double probe electric field measurement device based on integrated optical waveguide, including laser, M-Z type integrated optical waveguide sensor, photoelectric conversion device, preamplifier, double electron probe, data processing and transmission system and a pair of signal electrodes, integrated optical waveguide sensors in the laser transmitting through optical fiber to M-Z integrated optical waveguide sensor, the modulated by the optical fiber to the photoelectric conversion device for converting electrical signals through the preamplifier output to the data processing and transmission system, one of the two electron probe through a signal to one of the electrodes connected with the insulating rod and M-Z type integrated optical waveguide sensor, another electron probe by means of the insulating rod and signal electrode in connection with another, one of the signal electrodes arranged in parallel to the relative M-Z type integrated optical waveguide sensor light inside Guiding sides.
【技术实现步骤摘要】
基于集成光波导的双探针电场测量装置
本专利技术属于空间环境探测
,具体而言,本专利技术涉及一种基于集成光波导的双探针电场测量装置
技术介绍
电磁场是宇宙中最重要、最普遍的一种场,是联系高空与地下信息的天然媒介。对太空中电场环境进行探测,研究电场、磁场和电离层参量变化的相关性,可以用于地震、火山等自然灾害的监测,用于空间天气对人类活动(包括通讯、导航和GPS定位等)的影响研究。目前,国际上比较成熟的测量空间电场的方法主要有两种:双探针电场测量法和电子漂移电场测量法。其中双探针测量法由于其技术简单、成熟可靠,可以在任何地方工作,其测量频率范围从DC一直到MHz,是目前进行空间电场探测的主要方法,其测量原理如图1所示。双探针探测电场的原理为测量两点之间的电位差,其方法是向空间伸出两杆,在各自的端头安装与其有电性绝缘的金属球或金属圆柱体作为探针即电场传感器。在两探针上的电位与其各自周围等离子体的电位一致时,测量出两探针之间的电位差除以两探针之间的距离就得到了沿伸杆方向的电场分量。然而,上述测量方法其连接线、探头和输出设备组成的信号传输通路可能成为发射源,从而对被测区域的电磁场产生干扰,同时空间电磁场在这些设备产生的电磁感应现象,将导致测量结果严重偏离真实值,此外采用电缆作为信号传输通路,无法提供高带宽的路径,测量的频率范围受到很大限制。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于集成光波导的双探针电场测量装置,该装置将集成光波导电光调制技术应用于空间电场测量中。集成光波导电光传感器具有输入阻抗高,响应速度快、灵敏度高,高带宽等优点,同时传感器部分无需 ...
【技术保护点】
一种基于集成光波导的双探针电场测量装置,包括激光器、M‑Z型集成光波导传感器,光电转换装置,前置放大器,双电子探针,数据处理及传输系统和位于集成光波导传感器内的一对信号电极,其中,用于产生激光的激光器通过光纤传输给M‑Z型集成光波导传感器,经其调制后由光纤传输给光电转换装置转换为电信号,再经过前置放大器放大输出给数据处理及传输系统,双电子探针之一通过绝缘杆与M‑Z型集成光波导传感器中的一对信号电极之一连接,另一个电子探针通过绝缘杆与信号电极中的另一个连接,一对信号电极相对并列设置于M‑Z型集成光波导传感器内光波导的两侧,在对空间电场进行测量时,随着双电子探针周围电场的变化,电子探针间的电动势也随之变化,电动势的变化对M‑Z型集成光波导传感器进行调制,使经过集成光波导传感器激光的光强发生变化,调制后的光信号再通过光电转换装置转换为电信号,这一电位信号经过低噪音前置放大器放大后输入至舱内的数据处理及传输系统。
【技术特征摘要】
1.一种基于集成光波导的双探针电场测量装置,包括激光器、M-Z型集成光波导传感器,光电转换装置,前置放大器,双电子探针,数据处理及传输系统和位于集成光波导传感器内的一对信号电极,其中,用于产生激光的激光器通过光纤传输给M-Z型集成光波导传感器,经其调制后由光纤传输给光电转换装置转换为电信号,再经过前置放大器放大输出给数据处理及传输系统,双电子探针之一通过绝缘杆与M-Z型集成光波导传感器中的一对信号电极之一连接,另一个电子探针通过绝缘杆与信号电极中的另一个连接,一对信号电极相对并列设置于M-Z型集成光波导传感器内光波导的两侧,在对空间电场进行测量时,随着双电子探针周围电场的变化,电子探针间的电动势也随之变化,电动势的变化对M-Z型集成光波导传感器进行调制,使经过集成光波导传...
【专利技术属性】
技术研发人员:张凯,刘宇明,沈自才,赵春晴,李蔓,刘向鹏,
申请(专利权)人:北京卫星环境工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。