塊狀玻璃光學(xué)電流互感器的優(yōu)化.pdf

1、光學(xué)電流互感器是近年來興起的一種新型測量工具,具有便于安裝、易于操作、測量精度高等一系列優(yōu)點,目前發(fā)展最完善的全光纖式光學(xué)電流互感器已經(jīng)正式投入使用,并取得了良好的成效。本文研究的是一種新型電流互感器——塊狀玻璃光學(xué)電流互感器。與全光纖式光學(xué)電流互感器相比,塊狀玻璃光學(xué)電流互感器具有自己獨特的優(yōu)勢:結(jié)構(gòu)相對簡單、便于組裝、測量精度高等。
　　論文分析了塊狀玻璃電流互感器的工作原理,并著重研究了塊狀玻璃光學(xué)電流互感器的核心——磁光玻

2、璃。對描述磁光玻璃的兩個主要的參數(shù)線性雙折射和Verdet常數(shù)進行了理論分析和實驗測量。同時設(shè)計了符合要求的光纖準直器,并預(yù)測了在組裝過程中可能出現(xiàn)的問題和解決方案。論文的內(nèi)容主要包括:
　　第一章為緒論部分,主要介紹了光學(xué)電流互感器的優(yōu)勢以及能夠迅速發(fā)展的原因,并將不同類型的光學(xué)電流互感器進行了對比,指出了光學(xué)電流互感器的發(fā)展方向,針對性的設(shè)計了一種新型傳感頭——塊狀玻璃傳感頭。
　　第二章為論文的基礎(chǔ)理論部分,通過對傳感

3、頭建立數(shù)學(xué)模型,分別給出了組成傳感頭的光源、偏振器件、波片、磁光玻璃等光學(xué)器件的瓊斯矩陣,并利用瓊斯矢量法對該模型進行了理論上的分析,得到在理想情況和考慮線性雙折射情況下被測電流的精確表達式。
　　第三章為論文的實驗部分,首先從理論上分析了影響測量精度的兩個最主要的參數(shù):線性雙折射和Verdet常數(shù),并針對性的提出了不同的解決方案來減小線性雙折射的影響;其次設(shè)計實驗和試驗方法,對磁光玻璃的線性雙折射進行了測量和誤差分析,得到最終實

4、驗結(jié)果,由第二章的理論分析知:線性雙折射較小時對測量結(jié)果影響不大,線性雙折射較大時會嚴重影響測量精度;最后在采用不同的光源的情況下,分別對磁光玻璃的Verdet常數(shù)分別進行了測量,并將實驗數(shù)據(jù)進行了比較,得出波長的平方與 Verdet常數(shù)的乘積近似等于常數(shù),能夠與理論比較好的符合。
　　第四章主要介紹了光纖準直器的設(shè)計、實驗系統(tǒng)各組件的性能對測量精度的影響和傳感頭的組裝方案。從理論上分析了光纖準直器耦合失配時產(chǎn)生的損耗,并提出設(shè)計

5、光纖準直器的原則,根據(jù)給出設(shè)計原則、C-lens的規(guī)格和實驗需求,設(shè)計了符合要求的光纖準直器;對于構(gòu)成實驗系統(tǒng)的各組件分別進行了選擇,并分析起偏器的偏振度、檢偏器的消光比、偏振器件的預(yù)設(shè)角度等因素對測量精度的影響;給出了組裝傳感頭的方法,并預(yù)測了組裝過程中可能出現(xiàn)的問題,提出了一套行之有效的方案來提高實驗系統(tǒng)的測量精度。
　　第五章為全文總結(jié)部分,對于論文的內(nèi)容進行了總結(jié)性的概括。
　　第三章和第四章為本文的核心,也是本人工