有源型光学电流互感器研究进展

介绍了电子式电流互感器的分类,有源型电子电流互感器基本工作原理,回顾了近年来关于有源型电子式电流互感器研究的发展状况,着重介绍了使用Rogowski线圈进行采样的基本原理、利用悬浮电源、激光或太阳能电池的供电技术以及信号处理技术方面的研究进展。     

光学电流互感器线性双折射效应的补偿研究——神经网络方法

线性双折射效应是限制光学电流互感器实用比的关键因素。作者采用人工神经网络来实现光学电流互感器线性双折射效应的补偿。本文介绍了ＢＰ神经网络的基本原理,论述了线性双折射效应的具体补偿方法,结果表明该方法具有精度高和简便实用的特点,从而是行之有效的。     

全光纤光学电流互感器研究进展

介绍了电子电流互感器的分类与全光纤型电流互感器的基本工作原理,回顾了近年来提出的对全光纤光学电流互感器中的线性双折射、韦尔代常数变化等问题的解决方案,以及有关磁致伸缩、光纤光栅等类型的光学电流传感器的研究进展。     

保偏延迟光纤环偏振串音对光纤电流互感器的影响

利用保偏延迟光纤环的偏振耦合模型,考虑幅值较大的互易性寄生波列,计算了光纤电流互感器(FOCS)光路系统的干涉光强,得到了互感器变比与延迟环偏振串音之间的理论关系,揭示了延迟环偏振串音的温度相关性对互感器变比的影响机理,并提出了抑制方法。为保证变温环境下互感器的变比误差在0.2%以内,延迟环的偏振串音应低于-30dB。实验结果表明:在绕制延迟环的过程中,降低绕环张力、减少胶的用量,采用低温度系数骨架可有效地改善互感器变比的温度稳定性,在-40℃!70℃范围内,互感器变比的变化量由0.63%降低至0.07%。该研究为光纤电流互感器中保偏延迟光纤环的设计和绕制工艺提供了理论指导。     

半导体光放大器的偏振调制特性研究

首先理论分析了半导体光放大器的非线性偏振调制（PolM）效应,导出了稳态条件下SOA的偏振转换矩阵。通过数值仿真,描述了包括非线性自偏振调制（SPolM）、互偏振调制（XPolM）导致的偏振态在庞加球上的变化形态。计算结果表明,SOA偏振调制效应表现为偏振旋转特性,偏振旋转的大小由入射光强和偏振态决定,旋转结果表现为输出光中的TM模分量增加,而TE模分量下降。文章同时讨论了SOA驱动电流变化对PolM效应的影响以及由其引起的电光偏振调制（IPolM）效应,并仿真得出了电流变化导致的输出光偏振态的变化轨迹。     

基于偏振调制型全光纤电流互感器的研究

随着电力系统输电电压等级和传输容量的不断提高,传统的电磁式电流互感器暴露出诸多问题已难以满足当今社会的需要。本系统通过对光纤电流互感器的理论基础进行了深入的研究,并在此基础上建立了光纤电流互感器数学模型;根据模型设计了光纤电流互感器光路系统,并根据光路特点选择了相关器件;根据光路系统输出信号的特点,设计了激光器驱动电路和光纤电流互感器信号检测电路,对检测电路的性能进行了单独测试;最后,设计了光纤电流互感器准确度测试系统,并对所设计的光纤电流互感器系统进行了整体测试。测试结果表明,在相同的测试环境下,该光纤电流互感器的输出具有极好的线性,测试结果符合 IEC 0.2S 级。     

多角度偏振成像光谱仪的光学设计

大气气溶胶是引起全球气候变化和空气质量问题的重要因素之一,利用卫星遥感监测全球大气气溶胶具有重要意义。利用大气气溶胶的多角度偏振光谱信息联合反演,可有效去除地表反射的影响,获得精确的遥感结果,因此亟需研究具备多角度偏振光谱信息获取能力的一体化光学仪器。所设计的多角度偏振成像光谱仪光学系统,前置望远物镜采用多镜头视场拼接方式,实现地面目标沿轨方向60内多角度探测,分光系统共用一个Offner分光装架。像质评价结果显示,在探测器奈奎斯特频率处中心波段的MTF达到0.8,点列图均位于艾里斑范围内,各项指标均满足设计要求。光学系统整体结构紧凑、无运动部件,可实现目标多角度偏振光谱图像的信息获取。     

适于电缆线路故障判别的柔性光学电流互感器

提出适于集中式线缆故障区段判别的柔性全光纤光学电流互感器( FOCT)。采用反射式共光路互易结构,提高产品的测量精度、温度性能及抗振能力。提出基于非对称方波调制信号的闭环解调算法,提高系统的动态测量范围、温度性能及稳定性。设计了柔性传感光缆,及现场带电安装、调试及维护方案,提高了产品运用的灵活性,扩展了产品的运用领域,降低了产品安装及维护的成本。     

磁扭转微镜光学电流互感器设计

设计了一种复合结构磁扭转微镜光学电流互感器 (OCT),采用光强度归一化数据处理技术, 消除了强度型OCT受环境变化和光源波动等的影响,得到了线性度很好的传感器 响应曲线。通过 耦合效率与微镜扭转角度仿真曲线,获得准直器端面与微镜的距离的合适值。检测电路采用 双光纤准直器光检测技术,实现电流-光强度的传感检测。接收光信号处理后,对 50Hz交变 电流的测试实验结果表明,在5～50A电流范围内,当光源光强度下 降3dB和光纤衰减器 变化3dB的情况下,传感器输出信号响应灵敏度均保持为0.034/A, 并且基本不随被测电 流变化影响,输出响应非线性误差小于±1%,获得良好的输出线性响应曲线。     

石榴石型直流光学电流传感器稳定性研究

针对智能电网中直流的检测,设计了反射式和透射式两种光路结构的光学电流传感器,采用不同厚度的永磁薄膜的石榴石磁光材料作为传感器的敏感元件进行直流电流监测实验,以此对传感器的灵敏性与稳定性进行研究。结果表明,以不同厚度的永磁薄膜的石榴石磁光材料作为传感器的敏感元件,两种结构的传感器测量灵敏度均较高,在反射式结构中厚度为2 μm的石榴石材料与透射式结构中厚度为1 μm的石榴石材料作为敏感元件时,传感器的偏振度变化幅度较小,表明系统的稳定性较好。     

光学玻璃型电流互感器光源温度控制器设计

介绍了光学玻璃ECT光源温度控制器的工作原理。针对光学玻璃ECT对光源光强输出及其中心波长稳定性的特殊要求,提出了基于大功率调压控温,叠加脉冲细微调节光源温度的控温思想。介绍了支撑该思想的硬件电路。测试结果表明,在-40~+70 ℃的工作环境范围内,光学玻璃ECT光源温度能够控制在+25±0.1 ℃,也证明了该控温设计的正确性。     

全光纤电流互感器的新型调制解调方案研究

介绍了一种采用新型调制解调方案的全光纤电流互感器。该方案采用归零方波调制相位调制器,以正弦波信号作为本振信号实现模拟相干解调,对采样信号做数字信号处理(有限脉冲响应滤波、滑动平均滤波)完成阶梯波反馈补偿并实现电流闭环检测。对实验结果的分析表明,该方案能实现大电流闭环检测,在室温条件下、额定电流1000 A时达到IEC 60044-8:2002标准0.2级,具有实际应用价值。     

基于偏振调制器的可变超宽带脉冲产生

In order to generate optical Ultra- Wideband (UWB) pulse train with a switchable shape, a novel method based on a Polarization Modulator (PolM), a Polarization Controller (PC) and a delay line, is proposed and exp-erimentally demonstrated. Experimental resu-lts show that when a Gaussian pulse is applied to the PolM, under different phase shifts introduced by the PC, a gauss or gauss doublet pulse will be generated at the output of the Polarization Beam Splitter (PBS). If the two- path signals after PBS are properly de-layed, Gaussian monocycles or third-order gauss pulses will be generated at the output of the Polarization Beam Combiner (PBC).     

光源功率对光纤电流互感器的性能影响研究

超辐射发光二极管(SLD)光源作为光纤电流互感器光路中唯一的有源器件,其长期运行稳定性直接影响着互感器的性能.文章主要从SLD出光功率衰减对光纤电流互感器输出固定偏置、变比和相位的影响机理进行理论推导,结果表明在非理想数字闭环情况下,随着光功率的衰减,互感器输出固定偏置增大;同时光功率的衰减会导致电流互感器的信噪比降低,进而导致互感器输出的比值误差和相位误差增大.并对理论结果进行了实验验证,实验结果符合理论分析,其中光功率衰减对互感器相位误差的影响最大.     

基于双光纤光栅的光学电流互感器设计

通过采用双光纤光栅交叉结构设计的电流互感器,实现了基于方形超磁致伸缩材料和光纤Bragg光栅的电流互感器的温度补偿,同时实现了对超磁致伸缩材料受热膨胀带来的光纤Bragg光栅中心波长的应变漂移的补偿,提高了基于双光纤光栅的光学电流互感器的测量精度。     

保偏光纤及其技术发展趋势

本文介绍了保偏光纤的基本原理与制造方法,以及我国保偏光纤的技术进展状态,并阐述了保偏光纤的市场与应用领域,最后提出了保偏光纤前沿新技术方向。     

读出光偏振态控制的Ce：KNSBN光折变开关

理论分析了以读出光偏振态控制Ce：KNSBN晶体衍射光强从而实现光折变光开关操作的基本原理：在o光和e光读出条件下实验测量了o光两波耦合写入体光栅的衍射效率与写入光光强比的关系。结果表明，e光读出时最大光栅衍射效率为o光读出的13．6倍；e光读出与o光读出衍射效率之比随写入光强比的变化近似为一常数；Ce：KNSBN晶体具有良好的开关性能。