【技术实现步骤摘要】
在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器及控制方法
本专利技术属于光纤传感
，尤其涉及一种在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器及控制方法。
技术介绍
光纤电流传感器具备体小质轻、本征绝缘、耐腐蚀和抗电磁干扰等优点，特别适合在煤矿井下推广使用，目前光纤电流传感器主要根据法拉第旋光效应展开设计，由此衍生出两种主流传感方案，一种方案是在传感光纤中输入一束线偏振光，待测电流激发的磁场诱导线偏振光发生等比例旋转，通过检测旋转角度获得待测电流；另外一种方案是在传感光纤中输出两束旋向相反的圆偏振光，待测电流激发的磁场诱导两束圆偏振光形成等比例的相位差，通过检测相位差获得待测电流。这两种传感方案在被有效实施前，均需面临如何解决光源功率波动对测量结果的影响问题，为此，第一种传感方案利用偏振分束器(双光路结构)将携带旋光角度信息的输出线偏振光进行正交分解，通过对正交信号进行处理以消除光源功率波动影响。第二种传感方案利用相位调制器在两束等幅正交的线偏振光(用于产生两束旋向相反的圆偏振光)中引入π/2相位差，由此消除光源功率波动影响。第一...
【技术保护点】
1.一种在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器，其特征在于：包括光源(1)、光纤环形器(2)、光纤起偏器(3)、第一准直透镜(4)、磁光晶体(5)、第二准直透镜(6)、矩形磁芯(7)、螺线管(8)、传感光纤环(9)、反射膜(10)、载流导体(11)和光电探测器(12)；所述光源(1)与光纤环形器(2)连接，所述光纤环形器(2)与光纤起偏器(3)连接，所述光纤起偏器(3)与第一准直透镜(4)连接，所述第一准直透镜(4)、磁光晶体(5)和第二准直透镜(6)的水平中心线在同一条直线上，所述矩形磁芯(7)的水平中心线与磁光晶体(5)的水平中心线的夹角为45°，在矩形磁芯(7)上绕...
【技术特征摘要】
1.一种在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器，其特征在于：包括光源(1)、光纤环形器(2)、光纤起偏器(3)、第一准直透镜(4)、磁光晶体(5)、第二准直透镜(6)、矩形磁芯(7)、螺线管(8)、传感光纤环(9)、反射膜(10)、载流导体(11)和光电探测器(12)；所述光源(1)与光纤环形器(2)连接，所述光纤环形器(2)与光纤起偏器(3)连接，所述光纤起偏器(3)与第一准直透镜(4)连接，所述第一准直透镜(4)、磁光晶体(5)和第二准直透镜(6)的水平中心线在同一条直线上，所述矩形磁芯(7)的水平中心线与磁光晶体(5)的水平中心线的夹角为45°，在矩形磁芯(7)上绕制螺线管(8)，所述第二准直透镜(6)与传感光纤环(9)连接，传感光纤环(9)末端电镀反射膜(10)，所述传感光纤环(9)穿过载流导体(11)，所述光电探测器(12)连接光纤环形器(2)。
2.一种基于权利要求1所述的在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器的控制方法，其特征在于：具体包含如下步骤；
步骤1，光源(1)的输出光经光纤环形器(2)进入光纤起偏器(3)后形成正向线偏振光，从光纤起偏器(3)输出的正向线偏振光由第一准直透镜(4)形成平行光后进入磁光晶体(5)，由磁光晶体(5)输出后经第二准直透镜(6)耦合进传感光纤环(9)；
步骤2，经反射膜(10)后形成反向线偏振光并返回传感光纤环(9)，反向线偏振光经第二准直透镜(6)形成平行光后进入磁光晶体(5)，由磁光晶体(5)输出后经第一准直透镜(4)耦合进光纤起偏器(3)，由光纤起偏器(3)输出后经光纤环形器(2)进入光电探测器(12)；
步骤3，往螺线管(8)通入驱动电流使矩形磁芯(7)产生磁场，矩形磁芯(7)的磁场诱导正向线偏振光和反向线偏振光在经过磁光晶体(5)时产生法拉第旋光效应，正向线偏振光和反向线偏振光的旋光角度为α，α的大小和极性分别随着驱动电流在螺线管(8...
【专利技术属性】
技术研发人员：许少毅，邢方方，李传生，李威，王禹桥，薛宏宇，陈光，董峰，彭强，苏宁宁，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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