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第卷第期光子学报.
年月
基于晶体的反射型法拉第光纤电流传感器
王美蓉,周王民,赵建林,卫沛锋,张鹏
西北工业大学理学院光信息科学与技术研究所陕西省光信息技术重点实验室,西安
摘要:采用。晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对
,并在端面镀金属
膜,
采用倍频法测量的结果符合较好,
因素——传感头端面金属膜反射引起的相移及入射角偏离临界角时产生的相移进行了详细地理论
,金属膜反射和偏离临界角引起的相移对测量结果均有较大影响,但输
出与作用在传感头上的磁感应强度呈很好的线性关系,可以通过将传感器的测量值乘上一个补偿
系数来消除反射相移所产生的误差.
关键词:光纤电流传感器;。。晶体;法拉第效应;反射相移
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
引言
与目前普遍使用的电磁式电流互感器相比,集
激光技术、光纤传感技术和先进的光电信号处理技
术等于一身的光纤电流传感器
,具有体积小、重量轻、抗电磁图基于晶体的光纤电流传感器基本结构
.

束在通过晶体时,其偏振面将在被测电流所产生的磁
量,能够解决传统电磁式电流互感器难以克服的问
场作用下,
题,因而在电力工业中具有广泛的应用前景¨。.并
旋转后的光束通过一透振方向与起偏器的透光轴成
且随着电压等级的升高,光纤电流传感器更加显示
。夹角的偏振分光棱镜,将线偏振光偏振面旋转的
,在已发展的众多类

型的光纤电流传感器中,基于块状磁光材料的集磁
由耦合透镜耦合至输出光纤并送至信号处理系统进
器磁环型光纤电流传感器较为成熟。该传感器的特
行处理,即可得到与光强噪音无关的电压信号
点是结构简单,所需磁光材料较少。.
一盟
晶体是一种费尔德常量相对
较大的抗磁性材料,并且其费尔德常量的温度稳定式中『,『分别为信号处理电路输出的电压信号.
性较好。.但目前利用晶体作为光纤电流该传感器的传感头采用闭合磁环型结构,如图.

晶体的磁光特性进行了详细的实验研究⋯.
本文通过理论分析和实验研究进一步探讨晶
体用于光纤电流传感器的可行性.
传感器的设计方案
图为基于晶体的光纤电流传感器的基
本结构示意图,由激光器发出的连续激光经多模光
纤传送至准直透镜进行准直,然后经由起偏器变为

图基于晶体的传感头结构
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收稿日期:——
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期王美蓉,等:基于晶体的反射型法拉第光纤电流传感器
,通常要将磁光
材料加工成特殊形状,并且在材料的特定表面镀