基于双折射实时测量的光纤电流传感装置及其方法制造方法及图纸

一种基于双折射实时测量的光纤电流传感装置及其方法，包括：偏振分束模块、依次相连的保偏激光器、空间偏振控制模块、光纤模块、光耦合器、偏振分析模块和数据采集模块，其中：保偏激光器产生的连续线偏信号光经过空间偏振模块输入光纤模块，光纤模块输出的偏振态发生变化的信号光经过光耦合器分为两路光，一路进入偏振分析模块，另一路进入偏振分束模块，数据采集模块分别采集偏振分析模块的偏振态数据和偏振分束模块的光强数据，从而得到待测传感光纤的双折射大小和法拉第偏转角；本发明专利技术设计合理，实现了对法拉第偏转角的准确测量，对提高光纤电流传感器实际应用的可靠性和准确性有指导意义。

Optical fiber current sensing device based on birefringence real-time measurement and method thereof

A kind of optical fiber current sensing device for real-time measurement of birefringence and method, which is based on a polarization beam splitting module connected in sequence, polarization, space laser polarization control module, optical module, optical coupler, polarization analysis module and data acquisition module, including: continuous line and extreme light signal light after partial spatial polarization optical fiber module input module, signal polarization fiber module output change light through the optical coupler is divided into two light beams, a polarization analysis module into the road, a road into polarization beam intensity data module, data acquisition module and analysis module of data acquisition are polarization and polarization beam splitting module, thereby get the measured birefringence of the sensing fiber size and Faraday angle; the invention has reasonable design, to achieve accurate measurement of the angle of Faraday. It is instructive to improve the reliability and accuracy of optical fiber current sensors.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种光纤电流传感领域的技术，具体是一种基于双折射实时测量的光纤电流传感装置及其方法。
技术介绍
传统的基于电磁效应的电流传感器在实际使用中存在一些问题，诸如磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、体积大重量重、成本高、安装不便、易爆炸等安全性方面的问题。光纤电流传感器因其传感原理并不会存在上述问题，因而成为了电流传感领域的一个重要研究方向。实现全光纤磁场传感器的原理有多种，如法拉第效应、磁致伸缩效应和磁流体材料等，其中基于法拉第效应的光纤电流传感器因其对于电流变化的直观性和易检测性而成为研究领域中的一个热点。基于法拉第效应的光纤电流传感器在实际应用中主要面临两个难题：一是传统单模光纤的费尔德常数很低，限制了电流传感器的灵敏度，常用的解决方法是采用高费尔德常数的掺杂光纤。二是光纤电流传感器的稳定性和可靠性低。单模光纤的线性双折射很容易受到外界一些不可预测因素的影响，譬如温度，应力，弯曲和扭曲，这将会减弱法拉第效应。由于光纤的线性双折射受各种环境扰动而随机变化并且不易测量，传统光纤电流传感器在解调法拉第偏转角时假设光纤不存在线性双折射，因而忽略了线性双折射对法拉第旋光角的退化作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双折射实时测量的光纤电流传感装置，其特征在于，包括：偏振分束模块、依次相连的保偏激光器、空间偏振控制模块、光纤模块、光耦合器、偏振分析模块和数据采集模块，其中：保偏激光器产生的连续线偏信号光经过空间偏振模块输入光纤模块，在磁场作用下信号光的偏振态发生变化，光纤模块输出的偏振态发生变化的信号光经过光耦合器分为两路光，一路进入偏振分析模块，另一路进入偏振分束模块，数据采集模块分别对偏振分析模块和偏振分束模块进行数据采集。

【技术特征摘要】
1.一种基于双折射实时测量的光纤电流传感装置，其特征在于，包括：偏振分束模块、依次相连的保偏激光器、空间偏振控制模块、光纤模块、光耦合器、偏振分析模块和数据采集模块，其中：保偏激光器产生的连续线偏信号光经过空间偏振模块输入光纤模块，在磁场作用下信号光的偏振态发生变化，光纤模块输出的偏振态发生变化的信号光经过光耦合器分为两路光，一路进入偏振分析模块，另一路进入偏振分束模块，数据采集模块分别对偏振分析模块和偏振分束模块进行数据采集。2.根据权利要求1所述的光纤电流传感装置，其特征是，所述的空间偏振控制模块包括：同轴设置的λ/2波片、两个λ/4波片和两个准直镜，其中：两个准直镜对称设置于λ/2波片的两侧，两个λ/4波片分别对称设置于λ/2波片和准直镜之间。3.根据权利要求1所述的光纤电流传感装置，其特征是，所述的光纤模块包括：直流源和待测传感光纤，其中：直流源的正负极分别与待测传感光纤相连。4.根据权利要求1所述的光纤电流传感装置，其特征是，所述的偏振分析模块包括：1分4分束器、λ/4波片、0°起偏器、45°起偏器和四个平衡光电探测器，其中：1分4分束器输出四路光，一路直接输入平衡光电探测器；一路依次输入0°起偏器和平衡光电探测器；一路依次输入45°起偏器和平衡光电探测器；一路依次输入λ/4波片...

【专利技术属性】
技术研发人员：何祖源，马麟，刘银萍，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31