一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法技术

本发明专利技术是一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法。本发明专利技术属于全光纤电流传感设计技术技术领域，本方法设置光纤的截面结构有多层空气孔；根据折射率导引型手性光子晶体光纤中PMMA中灰黄霉素的浓度，确定光纤的手性参数；确定光纤的空气填充比的取值范围，并任取满足要求的数值作为光纤最终的空气填充比大小；根据得到的光纤的手性参数和空气填充比，确定光纤的晶格常数的取值范围，并任取满足要求的数值作为光纤最终的晶格常数大小。本发明专利技术采用性光子晶体光纤传感环方案的光纤电流互感器系统的比差为0.235％，证明了设计的手性光子晶体光纤参数设计的合理性，并表明了光纤电流互感器系统电流测量准确度提升程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法
本专利技术涉及全光纤电流传感设计
，是一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法。
技术介绍
光纤电流互感器是一种基于法拉第旋光效应的光纤类传感器，由于其具有绝缘性好，可靠性高，宽频域和良好的暂态特性等优点被广泛的应用于电力传输行业和电解铝行业，这些行业都对光纤电流互感器的电流测量提出了高精度的要求。其中主要限制系统准确度的因素是源于系统光纤传感环的不理想。偏振光在理想的光纤传感环中以圆偏振光的形式传输，但光纤由于其制作工艺的不理想会存在残余的线性双折射，这会导致偏振光的偏振面发生一个旋转，产生一个与法拉第效应无法区分的误差信号，使得光在系统传输的过程中产生偏振误差，进而降低了系统测量电流的准确度。因此，为了提高系统测量电流的准确度，需要考虑增加光纤传感环的圆双折射或者减小其残余线性双折射。现有的主流方案为采用采用旋转熊猫型硅基保偏光纤作为系统的光纤传感环。这种光纤是将熊猫型硅基线保偏光纤的两根应力丝在熔融状态下围绕着纤芯进行拉伸并匀速旋转，由于平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤1：采用折射率导引型手性光子晶体光纤，设置光纤的截面结构有多层空气孔；/n步骤2：根据折射率导引型手性光子晶体光纤中PMMA中灰黄霉素的浓度，确定光纤的手性参数；/n步骤3：根据得到的光纤的手性参数和确定的晶格常数，确定光纤的空气填充比的取值范围，并任取一数值作为光纤最终的空气填充比大小；/n步骤4：根据得到的光纤的手性参数和空气填充比，确定光纤的晶格常数的取值范围，并任取一数值作为光纤最终的晶格常数大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：采用折射率导引型手性光子晶体光纤，设置光纤的截面结构有多层空气孔；
步骤2：根据折射率导引型手性光子晶体光纤中PMMA中灰黄霉素的浓度，确定光纤的手性参数；
步骤3：根据得到的光纤的手性参数和确定的晶格常数，确定光纤的空气填充比的取值范围，并任取一数值作为光纤最终的空气填充比大小；
步骤4：根据得到的光纤的手性参数和空气填充比，确定光纤的晶格常数的取值范围，并任取一数值作为光纤最终的晶格常数大小。


2.根据权利要求1所述的一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法，其特征是：所述步骤1具体为：
设置光纤的截面结构共有5层空气孔，光纤截面的每一层空气孔均为正六边形排列，光纤中心的最内层空气孔为第1层空气孔，光纤中心的最外层空气孔为第5层空气孔，从最内层到最外层层数编号逐层递增；
对于第1层空气孔来说，包含的所有的6个空气孔到光纤中心的距离为Λ，且对于整个光纤横截面上的空气孔其距离均相等，为Λ，所有空气孔均为圆孔且直径均相等均为d，将光纤空气孔的直径大小与其晶格常数的比值与定义光纤的空气填充比，为d/Λ。


3.根据权利要求1所述的一种基于650nm波段的光纤电流互感器光纤传感环的设计方法，其特征是：所述步骤2具体为：
当PMMA中灰黄霉素的浓度为0.067g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国臣，高鸿泽，高伟，李社，于飞，王梓丞，苗伟琪，王茁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23