基于optisystem的全光纖電流傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真.pdf

1、全光纖電流傳感器由于信號(hào)傳輸速度快，抗電磁干擾，測(cè)高電壓能力強(qiáng)，體積小等獨(dú)有的許多優(yōu)勢(shì)而廣受期待，在電力，消防，軍事，智能等多領(lǐng)域都具有極大的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)幾十年的持續(xù)研究和發(fā)展已經(jīng)取得了許多成果，部分產(chǎn)品也已經(jīng)被投入運(yùn)行，取得了一定的效果，然而作為一種較新型的傳感器，距離大規(guī)模的應(yīng)用仍然還有很遠(yuǎn)的路要走，在系統(tǒng)穩(wěn)定性，精度，偏振光在介質(zhì)中傳感所出現(xiàn)的線(xiàn)性雙折射，溫度干擾，實(shí)驗(yàn)成本較高等問(wèn)題上仍待解決，這也預(yù)示著全光纖電流傳感器擁有極大

2、的發(fā)展前景與研究?jī)r(jià)值。
　　線(xiàn)性雙折射是系統(tǒng)的主要誤差源，主要原因在于光纖中傳輸?shù)木€(xiàn)偏振光兩正交偏振模式產(chǎn)生相位差，變成圓偏振光或者橢圓偏振光，降低系統(tǒng)靈敏度，甚至靈敏度為零，造成誤差。本文第三章對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)研究，探討其形成原因，利用公式推導(dǎo)出線(xiàn)性雙折射產(chǎn)生的相位差。并運(yùn)用matlab軟件計(jì)算，仿真出法拉第效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角與左右旋圓偏振光相位差的關(guān)系，為第五章基于圓雙折射所搭建的仿真系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
　　本文第四章對(duì)整個(gè)全光

3、纖電流系統(tǒng)中光路和信號(hào)處理部分的關(guān)鍵部分進(jìn)行了分析研究。光路部分主要對(duì)光源，光纖起偏器，光電探測(cè)器進(jìn)行了介紹，信號(hào)處理主要集中在前置放大電路，低通濾波電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析，應(yīng)用protel軟件繪制了電路圖。
　　第五章基于法拉第效應(yīng)的本質(zhì)圓雙折射原理，運(yùn)用Optisystem軟件搭建了整體的仿真系統(tǒng)。首先仿真了選取光源和波片將線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)為圓偏振光的光路系統(tǒng)，得到了光源的初始光強(qiáng)和和波長(zhǎng)值，驗(yàn)證了半波片將線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)