專利名稱：光纖電流傳感器的制作方法
光纖電流傳感器
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及光纖傳感器，具體涉及光纖電流傳感器。 光纖電流傳感器是基于法拉第效應(yīng)工作的。在導(dǎo)線中流動(dòng)的電流 感生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)通過法拉第效應(yīng)，使在纏繞載流導(dǎo)線的光纖中行進(jìn)
的光偏振面旋轉(zhuǎn)。法拉第定律可以表述為
I = #HdL (1)
其中I是電流，H是磁場(chǎng)，而積分是在圍繞電流的閉合路徑上進(jìn)
行的。如果傳感光纖以整數(shù)圈纏繞載流導(dǎo)線，并且傳感光纖中的每一
點(diǎn)都具有對(duì)磁場(chǎng)恒定的靈敏度，則在光纖中傳播的光的偏振面的旋轉(zhuǎn)
取決于在導(dǎo)線中輸送的電流，并且其對(duì)所有外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)不敏感，
例如由在附近導(dǎo)線中輸送的電流引起的磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)存在時(shí)，光的偏
振面旋轉(zhuǎn)過的角度AO由下式給出
AO = V J H.dL (2)
其中V是玻璃纖維的維爾德(Verdet)常數(shù)。
傳感光纖沿其路徑對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行線積分，當(dāng)該路徑在其自身上閉合 時(shí)，》茲場(chǎng)正比于導(dǎo)線中的電流。因此，A0> = VNI,其中N是纏繞載流 導(dǎo)線的傳感光纖的圈數(shù)。由于電流的存在而導(dǎo)致的光偏振態(tài)的旋轉(zhuǎn)可 通過以下方式測(cè)量，即，向傳感區(qū)中注入具有明確的線偏振態(tài)的光， 然后在光>^人傳感區(qū)出射后分析光的偏振態(tài)?？蛇x地，A①表示由在傳 感光纖中傳播的圓偏振光產(chǎn)生的過量相移。
這種技術(shù)涉及同軸光纖電流傳感器，如在1997年7月1日授權(quán)給 發(fā)明人James N. Blake的題為"Fiber Optic Interferometric Circuit and Magnetic Field Sensor"(光纖干涉測(cè)量電路和石茲場(chǎng)傳感器)的第 5,644,397號(hào)美國(guó)專利中公開的同軸光纖電流傳感器，該專利通過引用 而并入本文。光纖傳感器也在1997年12月9日授權(quán)給發(fā)明人James N. Blake的題為"Fiber Optics Apparatus and Method for Accurate Current
Sensing"(用于精確的電流傳感的光纖裝置和方法)的第5,696,858號(hào) 美國(guó)專利以及授權(quán)給發(fā)明人James N. Blake的題為"Fiber Optics Current Sensor"(光纖電流傳感器)的第6,188,811號(hào)美國(guó)專利中得以
在第'811號(hào)專利中公開的光纖電流傳感器復(fù)制在本文的圖1中。 其中，來自光源10的光通過耦合器11和偏振器12傳播至45度接頭 13,光在接頭13處平均分為兩個(gè)一直保持在光路的其余部分的偏振 態(tài)。壓電雙折射調(diào)制器14對(duì)所述兩個(gè)偏振態(tài)中的光的相位進(jìn)行差分調(diào) 制。調(diào)制器14由調(diào)制器信號(hào)發(fā)生器71驅(qū)動(dòng)，調(diào)制器信號(hào)發(fā)生器71 提供具有方波或正弦波的、電的周期性交替信號(hào)。然后光通過延遲線 15、模式轉(zhuǎn)換器16和經(jīng)優(yōu)化的傳感器線圈17傳播，其中模式轉(zhuǎn)換器 16將兩個(gè)線偏振態(tài)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)圓偏振態(tài)。經(jīng)優(yōu)化的傳感器線圈17纏 繞載流導(dǎo)線18。光從反射終端19反射并通過光路順其路徑返回，最 后到達(dá)探測(cè)器20。開環(huán)信號(hào)處理器21將探測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出22, 輸出22可表示在載流導(dǎo)線18中流動(dòng)的電流。第'811號(hào)專利也描述了 這樣的實(shí)施方式，其中法拉第旋轉(zhuǎn)器和模式轉(zhuǎn)換器可用來代替雙折射 調(diào)制器14以無源地偏置電流傳感器。
耦合器11可實(shí)施為3dB光耦合裝置并將固有的光損耗引入系統(tǒng)。 固有的光損耗是指，在假定理想的裝置特性并排除裝置本身之外的損 耗(例如可歸因于光接頭的損耗)時(shí)，光纖電流傳感器中將會(huì)存在的 損^>。例如，在/人光源IO到反射終端19的正向傳"J番期間，由光源10 產(chǎn)生的一部分(例如，約一半)光由耦合器11耦合進(jìn)光纖24中，并 遠(yuǎn)離探測(cè)器20行進(jìn)(由箭頭A表示)。由于這種光能量未在電流傳感 測(cè)量中使用，所以可將該光能量放空或以其它方式放棄。剩余的光(由 箭頭B表示)如上所述地向反射終端19行進(jìn)，然而，約一半的光損 耗在偏振器12中。當(dāng)光從反射終端19返回時(shí)，其再次經(jīng)歷如同其穿 過偏振器12時(shí)的損耗。為了說明的目的，假定調(diào)制器14被設(shè)計(jì)為將 電流傳感器偏置到正交點(diǎn)(如下所述)，則在返回路徑上與偏振器12 相關(guān)的固有光損耗將再次約為穿過偏振器12的光的一半。其余的光再 次耦合進(jìn)光纖24中，導(dǎo)致一部分光(由箭頭C表示)行進(jìn)至探測(cè)器
20而另一部分(由箭頭D表示)繼續(xù)向光源IO傳播。因此，考慮到 固有損耗，實(shí)際上最初由光源IO產(chǎn)生的光能量中只有約十六分之一返
回至^:測(cè)器20。
因此，期望提供這樣的光學(xué)電流傳感器，其中，該傳感器的光損 耗降低、部件數(shù)量更少并且制造成本更低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式， 一種利用光纖電流傳感裝置
感測(cè)電流的方法包括以下步驟通過使光源光穿過偏振光分束器而使 所述光源光進(jìn)行偏振；將第一偏置相移引入至從所述偏振光分束器接 收的光的圓偏振分量波；將所述偏振分量波從所述圓偏振分量波轉(zhuǎn)換 為線偏振分量波；使所述線偏振分量波穿過保偏光纖；將所述線偏振 分量波轉(zhuǎn)換回圓偏振分量波；將與電流相關(guān)的第二相移引入所述圓偏 振分量波；使所述光沿所述光纖電流傳感裝置的反向路徑返回，從而 將與所述電流相關(guān)的第三相移、以及第四偏置相移引入所述圓偏振波； 以及將所述返回的電流通過所述偏振光分束器的單向端口導(dǎo)向至探測(cè) 器，以感測(cè)所述電 流o
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式， 一種光纖電流傳感器，包括 光源；連接至所述光源的偏振光分束器，其具有互易端口 (reciprocal port)和單向端口；連接至所述偏振光分束器的法拉第旋轉(zhuǎn)器；連接 至所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的第一四分之一波片；連接至所述第一四分之一 波片的保偏光纖；連接至所述保偏光纖的第二四分之一波片；連接至 所述第二四分之一波片的傳感光纖；以及探測(cè)器，其通過所述單向端 口連接至所述偏振光分束器并具有輸出。


附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其中 圖1示出了傳統(tǒng)的光纖電流傳感器；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的光纖電流傳感器； 圖3為強(qiáng)度圖，所述強(qiáng)度為進(jìn)入圖1的傳統(tǒng)光纖電流傳感器的探 測(cè)器中的光的相位的函數(shù)；
圖4為強(qiáng)度圖，所述強(qiáng)度為進(jìn)入根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的、 圖2的傳統(tǒng)光纖電流傳感器的探測(cè)器中的光的相位的函數(shù)；
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的閉環(huán)控制電路的方 塊圖；以及
器感測(cè)電流的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。在不同的附圖中，相同的標(biāo)號(hào) 表示相同或相似的元件。此外，以下的詳細(xì)描述并非限制本發(fā)明。然 而，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，通過使用偏振光分束器將光在正 向傳播期間向反射終端導(dǎo)向、并在光返回期間將其向探測(cè)器導(dǎo)向，以
減少光纖電流傳感器中的光損耗。如將在下文中描述的那樣，應(yīng)用偏 振光分束器的光纖電流傳感器也具有其它的優(yōu)點(diǎn)和益處。
實(shí)施例在圖2中示出。其中，光源50(例如，超輻射發(fā)光二極管 (SLED))發(fā)射具有任意偏振態(tài)的光，該光耦合進(jìn)單模(SM)光纖 51中。可選地，光由消偏振器52進(jìn)行消偏振，以使得從消偏振器52 輸出的光的偏振態(tài)包含約一半具有第一線偏振態(tài)的光，以及其余的具 有與第一線偏振態(tài)正交的第二線偏振態(tài)的光。
消偏振光行進(jìn)至偏振光分束器(PBS) 54,并且其通過端口 55進(jìn) 入偏振光分束器(PBS) 54。偏振光分束器54工作以將消偏振光分束 為兩個(gè)正交偏振分量。 一個(gè)偏振分量(由箭頭A表示)從PBS 54內(nèi) 的分束節(jié)點(diǎn)反射回并基本在裝置內(nèi)散射(盡管某些光可能通過端口 55 反射回)，而另一偏振分量(由箭頭B表示)通過PBS的端口 57傳輸。 因此，在正向傳播方向上(即從光源50到反射終端56), PBS54作為 偏振器工作，以使得將具有單個(gè)線偏振態(tài)的光傳送至法拉第旋轉(zhuǎn)器 58。
入射在法拉第旋轉(zhuǎn)器58上的線偏振光可看作兩個(gè)基本相等的圓
偏振分量波，例如右旋圓(RHC)偏振分量波和左旋圓(LRC)偏振 分量波。如將在下文參照?qǐng)D3所詳細(xì)描述的那樣，為了提高探測(cè)器對(duì) 流過導(dǎo)線59的電流量的靈敏度，法拉第旋轉(zhuǎn)器58工作以在RHC分量 波和LHC分量波之間無源地引入偏置。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式 中，法拉第旋轉(zhuǎn)器58對(duì)RHC和LHC中的一個(gè)引入+22.5度的相移， 而對(duì)RHC和LHC中的另一個(gè)引入-22.5度的相移。然后，偏置的光能 輸出到四分之一波片(X/4) 60，四分之一波片60作為模式轉(zhuǎn)換器而工 作，以便將圓偏振光轉(zhuǎn)換為線偏振光。
然后線偏振光經(jīng)過保偏(PM)光纖61傳送到另一個(gè)四分之一波 片62,四分之一波片62作為模式轉(zhuǎn)換器而工作，以便將線偏振光轉(zhuǎn) 換回圓偏振光。四分之一波片60、 PM光纖61以及四分之一波片62 被設(shè)置為一個(gè)機(jī)構(gòu)，以幫助保持光的偏振態(tài)(更重要地是偏振分量間 的相對(duì)相移)，這是因?yàn)?罙測(cè)器64工作以纟罙測(cè)該相移，并且根據(jù)該相 移來確定流過導(dǎo)體59的電流大小。取決于根據(jù)本發(fā)明的光纖電流傳感 器的具體實(shí)施方式
，PM光纖61可具有從一或兩米到幾百米的任何長(zhǎng) 度，在該長(zhǎng)度上對(duì)保持所述分量的偏振態(tài)以及相移信息是有用的。因 為線偏振對(duì)易于使光的分量波的偏振態(tài)純度退化的磁性和壓力影響不 敏感，所以線偏振被用于在這部分系統(tǒng)上傳送光。
在圓偏振光從四分之一波片62輸出后，其進(jìn)入傳感光纖66，傳 感光纖66圍繞其電流被監(jiān)控的導(dǎo)線59。當(dāng)在整個(gè)傳感光纖66中圓偏 振態(tài)得以很好地保持時(shí)，探測(cè)器64也達(dá)到其最大靈敏度。如在第'811 號(hào)專利中所述的那樣，扭轉(zhuǎn)雙折射光纖可在一定程度上保持圓偏振態(tài)。 然而，對(duì)于本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方式而言，可期望圓偏振態(tài)得以 很好地保持，以便能夠使用長(zhǎng)度非常長(zhǎng)(幾百米)的傳感光纖。
如在背景技術(shù)部分中討論的那樣，根據(jù)A①VNI，流過導(dǎo)體59 的電流將會(huì)在穿過傳感光纖66的光的RHC和LHC偏振分量波之間引 入額外的相移，累計(jì)為2VNI。然后光將到達(dá)反射終端56(例如鏡子)， 在反射終端56處光通過傳感光纖66反射回到四分之一波片62。在通 過傳感光纖66的反向傳播期間，光的RHC和LHC偏振分量波將獲得 在它們之間的第二相移2VNI，在兩次穿過時(shí)總計(jì)4VNI。因?yàn)镽HC和LHC偏振分量波的偏振傳感在反射終端入射時(shí)發(fā)生反向，并且在反 向路徑上，光以相反方向經(jīng)過由穿過導(dǎo)體59的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，所以 該第二相移將累計(jì)至第一相移(而非將其抵消)。
對(duì)于通過PM光纖61的返回行程，光將由四分之一波片62轉(zhuǎn)換 回為線偏振光，并且再由四分之一波片60轉(zhuǎn)換為圓偏振光。光將由法 拉第旋轉(zhuǎn)器58再次進(jìn)行相移，以使得在RHC和LHC偏振分量波之間 引入的累計(jì)相移是90度+ 4VNI。從法拉第旋轉(zhuǎn)器58輸出的光然后行 進(jìn)至PBS 54。從法拉第旋轉(zhuǎn)器58輸出的光的某些部分(數(shù)量取決于 沿正向和反向路徑引入的累計(jì)相移)將具有這樣的偏振態(tài)，即，該偏 振態(tài)使得光從法拉第旋轉(zhuǎn)器58的路徑軸反射并通過PBS 54的端口 65 向探測(cè)器64導(dǎo)出(如圖2中的箭頭C所示)。其余的光將通過PBS54 的端口 55向光源50傳回(如圖2中的箭頭D所示)并且能夠根據(jù)需 要進(jìn)行隔離或放空。在上下文中，因?yàn)橛杉^C表示的光在其返回路 徑上通過不同的端口離開PBS 54，而不是通過其沿正向路徑進(jìn)入PBS 54時(shí)所通過的端口 (端口 55 )，所以端口 65是PBS 54的"單向端口"。 相反地，由箭頭D表示的返回光部分通過互易端口 55離開PBS 54。 本發(fā)明的示例性實(shí)施方式探測(cè)通過偏振光分束器的單向端口返回的光 的強(qiáng)度。
如上所述，探測(cè)器64產(chǎn)生強(qiáng)度數(shù)據(jù)，根據(jù)該強(qiáng)度數(shù)據(jù)來確定通過 反向傳播路徑返回至纟笨測(cè)器64的光的偏振分量波之間的相移。該相移 將與穿過導(dǎo)體59的電流有關(guān)，并因此可以用來輸出與之相關(guān)的電流測(cè) 量值。對(duì)于例如圖1所示的、包括耦合器11和偏振器12的光纖電流 傳感器中操作的探測(cè)器而言，由探測(cè)器測(cè)量的光強(qiáng)度遵循、如圖3所 示意性示出的基本為正弦的函數(shù)。入射到探測(cè)器上的光的強(qiáng)度作為相 位的函數(shù)100而示出。由于缺乏例如由法拉第旋轉(zhuǎn)器或雙折射調(diào)制器 引入的偏置，入射在探測(cè)器20上的光的相位改變將在零周圍的小范圍 內(nèi)波動(dòng)。如圖3所示，光強(qiáng)度在零周圍的小相位范圍中非常小地變化。 因此，偏置相移引入足夠的偏置，從而使返回至探測(cè)器的光的相位在 正弦函數(shù)正交點(diǎn)周圍的范圍內(nèi)移動(dòng)，其中函數(shù)的斜率更陡并且探測(cè)器 對(duì)相變更每丈感。
現(xiàn)在考慮對(duì)于圖2中的示例性實(shí)施方式的相應(yīng)的強(qiáng)度函數(shù)200, 其在圖4中覆蓋在函數(shù)100上。此外，與圖3—樣，圖4在傳感中完 全是示意性的，其不是實(shí)際電路測(cè)量的結(jié)果，而旨在示出相比于圖2 中的光纖電流傳感器、圖1中的光纖電流傳感器所經(jīng)歷的光損耗的數(shù) 值差的量級(jí)。其中，可以看到因?yàn)槌ス怦詈掀?1和偏振器12而應(yīng) 用偏振光分束器，所以對(duì)于相同的光源，函數(shù)200的峰值強(qiáng)度約為函 數(shù)100的峰值強(qiáng)度的四倍。這對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的光 纖電流傳感器提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，如圖4所示，因?yàn)樵? = 90度 + 4VNI的可用值的相位范圍內(nèi)，函數(shù)200的凍牛率比函數(shù)100的相應(yīng)斜 率更陡，所以探測(cè)器64的強(qiáng)度相對(duì)于探測(cè)器20的強(qiáng)度得到增加?？?選地，如果認(rèn)為函數(shù)100的斜率對(duì)于給定的光纖電流傳感應(yīng)用提供足 夠的探測(cè)器靈敏度，則光源50可實(shí)施為產(chǎn)生強(qiáng)度更低的光的光源，例 如更〗更宜的光源。
上述示例性實(shí)施方式的多個(gè)變體和置換是可以預(yù)期的。例如，探
測(cè)器64能夠以與圖1中示出的方式類似的方式連接至開環(huán)信號(hào)處理
器，該開環(huán)信號(hào)處理器用于確定與檢測(cè)到的相移相關(guān)的電流?？蛇x地，
如圖5所示(其只示出了根據(jù)該實(shí)施方式的光纖電流傳感器的一部
分)，探測(cè)器64可連接至驅(qū)動(dòng)電流發(fā)生器260的閉環(huán)信號(hào)處理器250,
電流發(fā)生器260產(chǎn)生零相位電流。零相位電流基本將由載流導(dǎo)線59
中的電流產(chǎn)生的單向相移抵消。另 一 變體是法拉第旋轉(zhuǎn)器58和四分之
一波片60可以由雙折射調(diào)制器和延遲線圈來代替。然而，前述組合的
優(yōu)點(diǎn)是其為無源器件并且因此不需要電源。光學(xué)元件54、 58和60可 作為單個(gè)單元封裝在一起或者可以分立地實(shí)施。此外，如果光纖電流
傳感器的法拉第旋轉(zhuǎn)器部分設(shè)置在導(dǎo)體59附近，則例如導(dǎo)線環(huán)的保護(hù) 物可設(shè)置在法拉第旋轉(zhuǎn)器58附近，以使法拉第旋轉(zhuǎn)器免于暴露在潛在 的大磁場(chǎng)中。
使用光纖傳感器感測(cè)電流的相應(yīng)方法通過圖6的流程圖示出。其 中，在步驟300中，通過使光穿過PBS而使其線性偏振。在步驟302 中，由例如法拉第旋轉(zhuǎn)器將圓偏振分量波進(jìn)行偏置以在該分量波之間 引入第一相移。在步驟304中，將圓偏振波轉(zhuǎn)換為線偏振波，使其穿
過保偏光纖(306)，然后在步驟308中將其轉(zhuǎn)換回圓偏振波。在步驟 310中，由于電流流過導(dǎo)線59，因而在圓偏4展波之間引入第二相移。 在步驟312中，光沿反向路徑傳播，因此在其中引入第三和第四相移 (分別與流過導(dǎo)線59和偏置裝置的電流相關(guān))。然后，在步驟314中， 光返回至PBS,在PBS處，所述光通過PBS的單向端口而被導(dǎo)向至採: 測(cè)器?？蛇x地，可在步驟300之前對(duì)光進(jìn)行消偏振。
如上所述，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式可應(yīng)用雙折射調(diào)制器替代法 拉第旋轉(zhuǎn)器以提供期望的偏置。在這種實(shí)施方式中，因?yàn)殡p折射調(diào)制 器對(duì)線偏振光進(jìn)行操作，所以四分之一波片60可以省略。
上述的示例性實(shí)施方式旨在所有方面說明本發(fā)明，而非限制。因 此，本發(fā)明能夠在詳細(xì)的實(shí)施中進(jìn)行多種改變，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 從包含在本文中的描述得到該改變。所有的這些改變和修改都認(rèn)為是 在本發(fā)明由以下權(quán)利要求限定的范圍和精神之內(nèi)。除非明確地描述， 否則本申請(qǐng)的說明書中使用的元件、行為或指示不應(yīng)看作是本發(fā)明必 需或必要的。此外，如本文所使用的那樣，冠詞"一(l)"旨在包括 一項(xiàng)或多項(xiàng)。
權(quán)利要求
1.一種利用光纖電流傳感裝置感測(cè)電流的方法，包括以下步驟通過使光源光穿過偏振光分束器而使所述光源光進(jìn)行偏振；將第一偏置相移引入至從所述偏振光分束器接收的光的圓偏振分量波；將所述圓偏振分量波轉(zhuǎn)換為線偏振分量波；使所述線偏振分量波穿過保偏光纖；將所述線偏振分量波轉(zhuǎn)換回圓偏振分量波；將與電流相關(guān)的第二相移引入所述圓偏振分量波；使所述光沿所述光纖電流傳感裝置的反向路徑返回，從而將與所述電流相關(guān)的第三相移、以及第四偏置相移引入所述圓偏振波；以及將所述返回的電流通過所述偏振光分束器的單向端口導(dǎo)向至探測(cè)器，以感測(cè)所述電流。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 在使所述光源光偏振的步驟之前對(duì)所述光源光進(jìn)行消偏振。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述引入第一偏置相移的步驟 進(jìn)一步包括以下步驟使從所述偏振光分束器接收的光通過法拉第旋轉(zhuǎn)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將與所述電流相關(guān)的第二相移 引入至所述光的所述偏振分量的步驟進(jìn)一步包括以下步驟使所述光通過傳感光纖，所述傳感光纖圍繞輸送所述電流的導(dǎo)體， 其中，與所述電流相關(guān)的^茲場(chǎng)將所述第二相移引入至所述光的所述偏 振分量。
5. —種光纖電流傳感器，包括 光源； 偏振光分束器，連接至所述光源并具有互易端口和單向端口； 法拉第旋轉(zhuǎn)器，連接至所述偏振光分束器； 第一四分之一波片，連接至所述法拉第旋轉(zhuǎn)器； 保偏光纖，連接至所述第一四分之一波片； 第二四分之一波片，連接至所述保偏光纖；傳感光纖，連接至所述第二四分之一波片；以及探測(cè)器，其通過所述單向端口連接至所述偏振光分束器并具有輸出。
6. 如權(quán)利要求5所述的光纖電流傳感器，其中所述偏振光分束器 對(duì)沿正向路徑朝向反射終端行進(jìn)的光進(jìn)行操作，以使從所述光源接收 的光進(jìn)行偏振，并且對(duì)沿反向路徑朝向所述探測(cè)器行進(jìn)的光進(jìn)行操作， 以通過所述單向端口將所述光導(dǎo)向至所述探測(cè)器。
7. 如權(quán)利要求5所述的光纖電流傳感器，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述 光源和所述偏振光分束器之間的消偏振器。
8. 如權(quán)利要求5所述的光纖電流傳感器，其中所述偏振光分束器、 所述法拉第旋轉(zhuǎn)器和所述第一四分之一波片封裝在一起。
9. 如權(quán)利要求5所述的光纖電流傳感器，其中所述光源和所述偏 振光分束器通過單模光纖連接。
10. 如權(quán)利要求5所述的光纖電流傳感器，其中所述法拉第旋轉(zhuǎn) 器具有屏蔽，所述屏蔽鄰近所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，以使所述法拉第旋轉(zhuǎn) 器免受磁場(chǎng)影響。
11. 一種光纖電流傳感器，包括 光源；偏振光分束器，連接至所述光源，并具有互易端口和單向端口； 雙折射調(diào)制器，連接至所述偏振光分束器；保偏光纖，連接至所述雙折射調(diào)制器 四分之一波片，連接至所述保偏光纖傳感光纖，連接至所述四分之一波片；以及探測(cè)器，其通過所述單向端口連接至所述偏振光分束器并具有輸出
12.如權(quán)利要求11所述的光纖電流傳感器，其中所述偏振光分束 器對(duì)沿正向路徑朝向反射終端行進(jìn)的光進(jìn)行操作，以使從所述光源接 收的光進(jìn)行偏振，并且對(duì)沿反向路徑朝向所述探測(cè)器行進(jìn)的光進(jìn)行操 作，以通過所述單向端口將所述光導(dǎo)向至所述探測(cè)器。
13.如權(quán)利要求11所述的光纖電流傳感器，進(jìn)一步包括設(shè)置在所 述光源和所述偏振光分束器之間的消偏振器。
14.如權(quán)利要求11所述的光纖電流傳感器，其中所述光源和所述 偏振光分束器通過單模光纖連接。
全文摘要
光纖電流傳感器包括偏振光分束器。該偏振光分束器在正向路徑中操作，以使通過互易端口、朝向法拉第旋轉(zhuǎn)器傳輸?shù)墓膺M(jìn)行偏振。該偏振光分束器在反向路徑中操作，以將光通過單向端口導(dǎo)向至光探測(cè)器。
文檔編號(hào)G01R15/24GK101351714SQ200680033469
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者詹姆士·N·布萊克 申請(qǐng)人:尼克斯特法斯T&D公司