仪器仪表学报

作者：周 扬，王黎明，王 腾，曾令强，杨娅姣

单位：周 扬,1. 海军工程大学电气工程学院,,王黎明,1. 海军工程大学电气工程学院,,王 腾,1. 海军工程大学电气工程学院,,曾令强,2. 中国航天电子技术研究院 北京航天时代光电科技有限公司,,杨娅姣,2. 中国航天电子技术研究院 北京航天时代光电科技有限公司,

关键词：光学电压传感器;光路互易性;相位差;有限元仿真;温度特性

基金：国家自然科学基金(41971416,41771487)项目资助

提高光学电压传感器光路中光波相位差传输稳定性的关键是对系统光路寄生干扰相位差的抑制。为此研究了一种基于晶体材料Pockels效应,并结合sagnac光路结构形成的光学电压传感器,在分析该光路结构互易性机理基础上,提出了将系统光路改为使用熊猫型保偏光纤和低双折射旋转光纤相结合的形式以消除光敏感电路段产生的模式相位差,从而提高了传感器光路互易性。建立了系统光路温度场与热应力数学模型,利用有限元仿真研究了外界环境温度对其相位差传播产生的影响特性,得到外界温度每增加1℃,光路双折射平均减小2.27521×10-7。基于此,对该互易性光路进行了实验研究,实验表明:温度对测量结果最大影响为1.7339%/℃,当环境温度上升10℃时,相比光路全采用熊猫型保偏光纤,传感器测量准确度从6.008%提高至1.53%;当温度上升20℃时,准确度从52.016%提高至8.13%。可初步证明该互易性光路的可行性。

来源：2021年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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