一种用于强电场测量的光电集成强电场传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于强电场测量的光电集成传感器，属于高电压测量技术领域。采用具有电光效应的晶片，在晶片表面用钛金属扩散法或质子交换方法形成两端Ｙ形分叉、中间互相平行的光波导，互相平行的两段光波导中的一段的两侧设置两个电极和两个偶极子天线，电极与偶极子天线相连。本发明专利技术的光电集成传感器，可以满足强电场（大于１００ｋＶ／ｍ）的测量；不仅可以测量强电场信号的幅值，还可以用于测量电场的频率、相位等信息；光电集成传感器中金属元件尺寸较少，对被测电场的影响很小，因此位置分辨能力强。传感器中采用光波导进行信号传输，无需使用电源就可以实现测量，因此非常适合高电压区域的测量；响应速度快、灵敏度高，因此大大提高了测量频率范围和响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于强电场测量的光电集成传感器，尤其适于电场幅值较高情况下的传感器隔离及强信号测量，属于高电压测量

技术介绍
在高电压或电磁脉冲环境下，会产生非常强的电场。对之进行测量的关键部件就是电场传感器。该传感器不仅能够耐受强电场环境，而且要能够测量出幅值很高的强电磁场。在传统高压测量领域，一般采用电磁感应原理的传感器。基于电磁感应原理的强电场传感器具有以下几个缺点。1、传感器尺寸较大，不能实现空间精确定位测量；2、由于采用电磁感应原理，因此为整个传感器金属结构，对于被测电场的分布影响非常大；3、电源问题难以解决；4、一般采用电缆作为信号传输通路，无法提供高带宽的路径，很难同时兼顾低频和高频性能，测量的频率范围受到很大限制，难以实现瞬态信号的测量。常见的一种实现高压强电场测量的电磁传感器如图1所示。外加电场1通过两个半球2感应出电压，通过测量电容3上的电压来得到外加电场。因此，已有的强电场传感器不能完全满足强电场测量的要求。在高电压与强电磁环境领域，迫切需要研究开发一种具有可靠隔离、强抗干扰能力、高频率响应带宽和具有小体积的强电场传感器。专利
技术实现思路
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【技术保护点】
一种用于强电场测量的光电集成传感器，其特征在于采用具有电光效应的晶片，在晶片表面用钛金属扩散法或质子交换方法形成两端Ｙ形分叉、中间互相平行的光波导，互相平行的两段光波导中的一段的两侧设置两个电极和两个偶极子天线，电极与偶极子天线相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾嵘，何金良，陈未远，梁文烈，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]