一種干涉環(huán)式全光纖電流互感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種干涉環(huán)式全光纖電流互感器，包括光路單元以及分別與光路單元相連接的電路單元和FP腔；光路單元包括光源、光學(xué)環(huán)行器、Y分支相位調(diào)制器；電路單元包括光電探測(cè)器和信號(hào)處理單元；FP腔包括兩個(gè)保偏耦合器、兩個(gè)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡以及連接有待測(cè)電流導(dǎo)線的傳感光纖，兩個(gè)保偏耦合器的兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)端口，其中一側(cè)的兩個(gè)端口分別連接有一四分之一波片和一法拉第旋轉(zhuǎn)鏡，另一側(cè)的第一端口之間連接有傳感光纖、第二端口閑置。該傳感器能夠提高電流測(cè)量精度，尤其是小電流的測(cè)量，從而為光纖電流傳感器的電流測(cè)量工程化提供了一種可行的方法。
【專利說(shuō)明】一種干涉環(huán)式全光纖電流互感器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖電流傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)鏡FP腔的干涉環(huán)式全光纖電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]電流是電力系統(tǒng)的基本參數(shù)，電流傳感器是測(cè)量電流的重要器件。一直以來(lái)，電磁感應(yīng)式電流傳感器在電力系統(tǒng)中的電流計(jì)量、電力分配、繼電保護(hù)、控制盒監(jiān)視等方面起著非常關(guān)鍵的作用。隨著繼電保護(hù)、電氣設(shè)備自動(dòng)化程度和電力系統(tǒng)絕緣等級(jí)的提高，傳統(tǒng)的基于電磁感應(yīng)的電流傳感器由于其存在絕緣、磁飽和及電磁干擾、動(dòng)態(tài)范圍小、不易運(yùn)輸和安裝等問(wèn)題，已經(jīng)不能滿足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)的需要。針對(duì)這些問(wèn)題，人們作了多方面的努力，其中最有競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)用前景的當(dāng)數(shù)充分發(fā)揮光纖傳感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的檢測(cè)和有效保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的光纖電流傳感器。光纖電流傳感器(Fiber-optical CurrentSensor)因?yàn)椴捎霉饫w作為傳感介質(zhì)，所以在絕緣性、抗電磁干擾、可靠性等方面比傳統(tǒng)的電磁式電流傳感器有很大的優(yōu)勢(shì)。而且它不含交流線圈，不存在開路危險(xiǎn)，體積小、重量輕、成本低、安裝方便，因此作為傳統(tǒng)電磁式電流傳感器的換代產(chǎn)品，近年來(lái)備受國(guó)內(nèi)外研究人員的重視。
[0003]在光纖電流傳感器結(jié)構(gòu)中，反射式薩格奈克型光纖電流傳感器由于具有良好的互易結(jié)構(gòu)以及較強(qiáng)的抗外界干擾能力，是一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的全光纖電流傳感器方案。但是由于光纖電流傳感器是基于法拉第磁光效應(yīng)，在對(duì)小電流進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于電流產(chǎn)生的法拉第相移較小，影響了電流傳感器的準(zhǔn)確性，也限制了其測(cè)量范圍。針對(duì)此種情形，若從光路提高其產(chǎn)生的法拉第相移，通常有兩種方法。一種是增加傳感光纖匝數(shù)，這樣確實(shí)可以增大法拉第相移，但是在傳感光纖匝數(shù)增加的同時(shí)，傳感光纖引入的線性雙折射和圓雙折射也隨之增加，這些引入的線性雙折射和圓雙折射會(huì)增大整個(gè)傳感系統(tǒng)的誤差。雖然近年來(lái)先后提出了“高圓雙折射光纖”、“旋制光纖”、“扭轉(zhuǎn)光纖”、“退火光纖”、“低雙折射光纖”等，線性雙折射仍是影響光纖電流傳感器的偏振誤差的一個(gè)很重要的因素。另一種提高法拉第相移的方法是采用費(fèi)爾德常數(shù)較大的傳感光纖，如CdSe摻雜光纖等，這類光纖往往成本較高，離產(chǎn)品化還有一定的距離。因此，尋求一種方法能增加微弱電流產(chǎn)生的法拉第相移，對(duì)光纖電流傳感器的廣泛應(yīng)用有著十分重要的意義。
[0004]
【發(fā)明者】劉占元, 陳碩, 溫海燕 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院