集成微型光学电磁传感系统技术方案

本发明专利技术提供一种集成微型光学电磁传感系统，涉及电场传感技术领域。集成微型光学电磁传感系统包括制冷器、金属热沉、硅基底、激光器芯片、第一光电探测器芯片和波导耦合器；金属热沉固定在制冷器上，硅基底、激光器芯片和第一光电探测器芯片固定在金属热沉上；硅基底上设置有第一光波导结构、金属电极和天线，金属电极布置在第一光波导结构的周围，天线与金属电极连接；第一光波导结构的第一输入端与激光器芯片之间以及第一输出端与第一光电探测器芯片之间均设置有波导耦合器。将硅基底、激光器芯片和第一光电探测器芯片通过金属热沉集成在制冷器上，可以使得集成微型光学电磁传感系统的体积减小，而且便于携带，实现集成化和微型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电场传感，尤其涉及一种集成微型光学电磁传感系统。

技术介绍

1、泛在电力物联网和数字电网的概念逐渐成为电力行业发展的重要方向。在已有电力网络的基础上，通过布局高性能传感器，可以建立高效、全面的信息网络，实现对电力系统运行状态的实时监测和故障诊断，从而实现电力能源网络的智能化、透明化。在电网中，监测电压信号具有重大意义，通过对输电线路、电力装备电压的测量，可以实现对电网稳态和暂态信息的监测，为控制端提供调度依据，提升电网的安全性和可靠性。

2、现有技术中，通过光学电场传感系统获取输电线路、电力装备电场信息，来计算出电压。光学电场传感系统包括光源装置、电场传感器和光接收机，光源装置通过光纤与电场传感器连接，电场传感器通过光纤与光接收机连接。光学电场传感系统的工作过程：光源装置通过光纤向电场传感器输入光波，电场传感器获取电场强度信息的光波通过光纤传输至光接收机，通过光接收机将载有电场强度信息的光波转化为载有电场强度信息的电信号。

3、然而，现有技术中的光学电场传感系统，存在体积较大，携带不便的问题。>

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，包括制冷器、金属热沉、硅基底、激光器芯片、第一光电探测器芯片和波导耦合器；

2.根据权利要求1所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，所述第一光波导结构包括第一光波导主体和第一环形波导，所述第一光波导主体包括第一波导段、第二波导段和第三波导段，所述第一波导段和所述第二波导段平行设置，所述第一波导段和所述第二波导段分别与所述第三波导段连接，所述第一环形波导位于所述第一波导段和所述第二波导段之间。

3.根据权利要求2所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，所述第一输入端设置在所述第一波导段远离所述第三波导段的一端，...

【技术特征摘要】

1.一种集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，包括制冷器、金属热沉、硅基底、激光器芯片、第一光电探测器芯片和波导耦合器；

2.根据权利要求1所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，所述第一光波导结构包括第一光波导主体和第一环形波导，所述第一光波导主体包括第一波导段、第二波导段和第三波导段，所述第一波导段和所述第二波导段平行设置，所述第一波导段和所述第二波导段分别与所述第三波导段连接，所述第一环形波导位于所述第一波导段和所述第二波导段之间。

3.根据权利要求2所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，所述第一输入端设置在所述第一波导段远离所述第三波导段的一端，所述第一输出端设置在所述第二波导段远离所述第三波导段的一端，所述第一输入端和所述第一输出端位于所述第一环形波导在所述硅基底的长度方向的同一侧的端面上。

4.根据权利要求2所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，还包括第二光电探测器芯片，所述硅基底上设置有连接波导、第二光波导结构、多模干涉耦合器和磁光薄膜，所述第二光波导结构具有第二输入端和第二输出端，所述连接波导、所述第一光波导结构的第一输入端和所述第二光波导结构的第二输入端分别与所述多模干涉耦合器连接，所述连接波导通过所述波导耦合器与所述激光器芯片连接，所述第一光波导结构的第一输出端通过所述波导耦合器与所述第一光电探测器芯片连接，所述第二光波导结构的第二输出端通过所述波导耦合器与所述第二光电探测器芯片连接，所述磁光薄膜覆盖部分所述第二光波导结构。

5.根据权利要求4所述的集成微型光学电磁传感系统，其特征在于，所述第二光波导结构包括第二光波导主体和第二环形波导，所述第二环形波导位于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，胡军，张哲程，庄池杰，张波，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：