【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无源式光学电压光学传感装置制作方法，具体涉及光学电压检测技术与光电子微纳制造技术。
技术介绍
在智能电网与数字化变电站建设的背景下，用作电力线电压测量的电子式电压互感器是重要的设备之一。当前电子式互感器主要分为有源式电子式互感器和无源电子式互感器，其中无源式电子式互感器采用光学传感装置进行电压测量，具有无电磁干扰、动态范围大、可测直流、无需供能等有源式电子式互感无法比拟的优点，因此受到工业界的重视。无源式的光学电压传感器的原理为介质中传播光的电光效应，具有电光效应的光纤或玻璃(光学晶体)中传播的偏振光的偏振方向在电场作用下发生改变，通过检测偏振角度的改变大小，或者是通过检测磁光效应引起光传输模间相位差来测量电压值；类似的，无源式的光学电压互感器的原理为介质中传播光的电光效应，在具有电光效应的光纤或玻璃(光学晶体)中传播的偏振光的偏振方向在电压的作用下发生改变，通过检测偏振角度的改变大小来测量电压值，或者是通过检测电光效应引起光传输模间相位差来测量电压值。其传感过程的实现涉及偏振器、偏振分束器、波片等光学器件的使用。利用具有Pockels (泡克...
【技术保护点】
一种电压检测用光学传感头，其特征在于：其功能部件包括偏振器(1)、四分之一波片(2)、BGO晶体(3)、金属反射膜(4)、偏振器(5)；入射光通过偏振器(1)转变成线偏振光，经过轴向与偏振器(1)成45°的四分之一波片(2)后转化成圆偏振光进入电光材料BGO晶体(3)，圆偏振光在电光材料BGO晶体(3)特定的传播方向上传播，其e光与o光偏振光的折射率在晶体中受到电压的调制，其传播方向由金属反射膜(4)控制，最后经另一个偏振器(5)发生干涉然后出射。FDA00002659045300011.jpg
【技术特征摘要】
1.一种电压检测用光学传感头，其特征在于其功能部件包括偏振器(I)、四分之一波片(2)、BGO晶体(3)、金属反射膜(4)、偏振器(5);入射光通过偏振器(I)转变成线偏振光， 经过轴向与偏振器(I)成45°的四分之一波片(2)后转化成圆偏振光进入电光材料BGO晶体(3)，圆偏振光在电光材料BGO晶体(3)特定的传播方向(TlO)上传播，其e光与ο光偏振光的折射率在晶体中受到电压的调制，其传播方向由金属反射膜(4)控制，最后经另一个偏振器(5)发生干涉然后出射。2.一种电压检测用光学传感头制作方法，其特征在于其具体制作步骤依次如下 步骤I)、取大小为IOmmX IOmmX 60mm的BGO晶体，通过其长为IOmm与侧面成45°的角度对晶体进行切割，电场沿着晶体的(001)方向，BGO的晶向(' 110) z轴，在晶体中光传输方向沿z周方向；步骤2)、将切割好的BGO晶体进行清洁，采用磁控溅射工艺在如图所示的区域沉积一层厚度为80nm的二氧化铪薄膜，对二氧化铪表面进行清洁；然后采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在二氧化铪薄膜表面生长一层厚度为900nm 二氧化硅，之后并对其表面进行清洁；再采用纳米压印工艺在二氧化硅膜上制作线宽为60nm、深580nmnm、周期为 200nm的纳米光栅图形，光栅方向在xy平面上x轴平行；步骤2)中的纳米压印工艺具体过程为，首先对二氧化硅表面进行匀胶，滞后采用紫外压印制作宽为60nm、周期为200η的光栅所需图形，然后采用RIE干法刻蚀去除残胶，之后采用Cl2和BCl3气体进行干法刻蚀，刻蚀深度为580nmnm，再之后采用干法刻蚀去除压印工艺引入的残胶；步骤3)、入射端的偏振器的制作步骤首先采用等离子体增强化学气相沉积法 (PECVD)在波片表面生长一层厚度为200-300nm 二氧化硅，之后并用酒精溶剂对其表面进行清洁；然后采用磁控溅射工艺在上一步制作的二氧化硅层沉积一层厚度为72nm的二氧化铪薄膜，用酒精溶剂对二氧化铪表面进行清洁；再采用等离子体增强化学气相沉积法 (PECVD)在二氧化铪表面生长一层厚度为900nm 二氧化硅，之后并用酒精溶剂对其表面进行清洁；接着采用磁控溅射工艺在二氧化硅表面沉积一层厚度为25nm的铝金属膜；接着采用纳米压印工艺在二氧化娃膜上制作线宽为60nm、深540nmnm、周期为200nm的纳米光栅图...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭耐，刘文，文涛，王志浩，崔新友，
申请(专利权)人：武汉烽火富华电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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