基于全偏振态检测的简单光纤电压传感器

"Suspended Optical Fiber Voltage Sensor Based on AllPolarizationStateDetection" 本文介绍了一种创新的光纤电压传感器设计，该设计旨在解决传统光纤电压传感器存在的问题，如结构复杂、调整困难、温度稳定性差、光功率损耗大以及电压引入不便等。新提出的传感器基于全偏振态检测技术，无需使用起偏器和检偏器，显著简化了传感器的构造。传感器的核心组件包括自聚焦透镜、BGO（Bi4Ge3O12）晶体和全反射镜，这三种主要元件构成的系统使得设备更易于对准和操作。 全偏振态检测系统采用了分振幅法来检测偏振态，这种方法具有快速响应和算法简单的特性。通过推导偏振态、离线电场与待测电压之间的数学关系，可以准确地测量电压值。传感器的独特之处在于其悬挂式设计，它无需电极且不需要接地，这不仅省去了昂贵的绝缘子，还扩大了传感器的适用电压范围。在实际的高压试验中，传感器在室温环境下0~10kV的工频交流电压范围内表现出了良好的线性关系，验证了这种新型结构的可行性和有效性。 关键词涵盖了光纤传感器的基础概念，光纤电压传感器的应用，Pockels效应（一种在某些晶体中光波偏振态受电场影响的现象），全偏振态检测技术的关键作用，以及传感器的悬挂式设计。这些关键词揭示了研究的主要方向和技术核心。 这项工作为光纤传感技术带来了新的突破，通过优化传感器结构和利用全偏振态检测，提高了传感器的稳定性和实用性，尤其在高压测量领域的应用潜力巨大。对于未来，这样的设计可能推动光纤传感器在电力监测、工业自动化、安全监控等多个领域的广泛应用。