基于偏振态检测的光纤电压传感器

基于偏振态检测的光纤电压传感器

论文摘要

电压互感器是电力监测系统的基本设备之一。光纤电压传感器作为-种新型的电压测量装置,克服了传统电磁式电压互感器的缺点,但仍存在温度稳定性问题、环境扰动问题和实用化进程缓慢的问题。针对以上问题,我们提出了一种新型的基于偏振态检测的光纤电压传感器,在一定程度上改进了上述不足。本文首先简要阐述光纤电压传感器研究意义和现状,并指出当前研制的光纤电压传感器所存在的主要问题;其次详细介绍BGO晶体的Pockels效应,推导出Pockels效应的传输矩阵、密勒矩阵和偏振主态,计算出电压变化与偏振态变化之间的关系;在此基础上,提出了基于偏振态检测的光纤电压传感器的实验方案,分别介绍了传感器系统的传感头结构和元件的选择依据,光源的P-I曲线和光谱,四路偏振态检测系统的光路电路以及校准方法;再次组装高压实验装置,对传感器系统进行高压试验,进行数据处理,分析实验结果,讨论误差产生的原因;最后总结全文,提出本课题的后续工作。本次研究为今后基于偏振态检测的光纤电压传感器的实用化、商用化提供了一定的理论和实验依据。

论文目录

  • 致谢
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 光纤电压传感器的简介
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 存在的问题
  • 1.4 本文所做的主要工作
  • 2 基于偏振态检测的光纤电压传感器的理论分析
  • 2.1 BGO晶体的Pockels效应
  • 2.2 Pockels效应对偏振态演化的影响
  • 2.3 偏振态检测方法
  • 3 传感器系统研制和总体方案
  • 3.1 传感头
  • 3.2 光源
  • 3.3 偏振态检测系统
  • 4 传感器的高压实验与误差分析
  • 4.1 高压试验装置
  • 4.2 传感器性能测试步骤
  • 4.3 传感器性能实验结果
  • 4.4 数据处理
  • 4.5 实验系统的误差分析讨论
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 作者简历
  • 学位论文数据集
  • 相关论文文献

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