基于偏振态检测光纤电压传感器

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1、学位论文版权使用授权书本学位论文fi．--者完余了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的觇定。特授权北京变通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索．提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名鸯韫占导师签名势屯聂签字同期：>∞lj年‘月f》同箍字F『期：二妙盘年f日，

2、压传感器Optical-fiberVoltageTransducerBasedoDSOPMeasurement作者姓名：李贤子导师姓名：吴重庆学位类别：工学学科专业：光学工程学号：10121913职称：教授学位级别：硕士研究方向：光纤传感北京交通人学2012年6月致谢值本论文即将完成之际，在此由衷感谢光信息科学与技术实验室所有的老师和同学。首先衷心感谢我的导师吴重庆教授。吴重庆教授从论文的选题、实验方案的确定和实施及后续实验数据的处理．都倾注了大量的心血，给予我极大的鼓励、帮助和指导。“授之于鱼，不如授之于渔”是吴老师一直秉承

3、教学的精神，使我在实验室中不仅学到了理论知谀还学会了解决问题的方法。吴重庆教授诲人不倦的工作作风，严谨的治学态度和科学的工作方法对我影响很大，受益终生。在此衷心感谢嚼年来吴重庆老师对我的关心和指导。感谢盛新志老师、王健老师、王智老师、刘岚岚老师和李政勇老师，在这两年期问内对我学业上的指导和帮助．在此向各位老师表达深深的谢意。还要感谢吴淑慧老师实验器材的领用、购买和交接过程中，给予我的指导和帮助。感谢实验室尚超博士，刘网栋博士，冯震博士，毛雅亚博上，孙振超博士在我实验的期间进行指导和帮助，解决了很多难题，使我的实验进行能够顺利进

4、行。感谢同一实验组的张荣芝同学，彼此的鼓励与支持使我们克服种种困难，完成毕业课题。感谢项洪亮、余向志、陈颖川、壬甫、郑临夏、易多、刘小华、潘超男、张淋、牟束明、毕重连等同学对我理沦、技术和精神上的支持．在此向他们表达我的感激之情。另外也要感谢我的家人t给我稳定的生活条件和支持，在我面对压力和挫折的时候，及时的给我精神和物质上的鼓励和支持，使我能够在学校专心完成我的学业。展后再一次感谢所有帮助过我的良师益友和同学，以及在毕业论文中被我引川或参考的论著作者。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指I

5、¨止扯垒堑厶堂塑l川＆j__—生上jL羔—一——虹』JUl中文摘要摘要：电压互感器是电力监测系统的基本设备之。光纤电压传感器作为一种新型曲电压测量装置．克

6、ji

7、l了传统电磁式电压互感器的缺点t但仍存在温度稳定性问题、环境扰动问题和实用化进程缓慢的问题。针对以上问题，我们提出了一种新型的基于偏振态检测的光纤电压传感器，在一定程度上改进了E述不足。本文首先简要阐述光纤电压传感器研究意义和现状，井指出当前研制的光纤电压传感器所存在的主要问题；其次详细介绍BGO晶体的Pockels效应，推导出PockeIs效应的传输矩阵、密勒矩阵和

8、偏振主态．汁算出电压变化与偏振态变化之问的关系；在此基础上，提出了基于偏振奄检测的光纤电压传感器的实验方案。分别介绍了传感器系统的传感头结构和元件的选择依据，光源的P-l曲线和光谱．四路偏振态检测系统的光路电路以及校准方法；再次组装高压实验装置t对传感器系统进行高压试验，进行数据处理，分析实验结果．讨论误差产生的原囡；最后总结全文．提出本课题的后续工作。本次研究为今后基于偏振态检测的光纤电压传感器的实用化、商用化提供了一定的理论和实验依据。关键词：光纤电j_E传感器；Pockels效应；偏振态检测分类号：TP212业—；L_坌

9、L业—L主j盟j二L监—L—』二iL—【垒_三L———生_旦1s皿工ABSTRACTABSTRACT：VollageTransducerisoneofthebasicequipmentsinpowermonitoringsystemOptical—fiberVoltageTransducer，asanewvoltagemeasurementdevice，overcomcstheshortcomingsofthetraditionalelectromagnelicvoltagetransformer，bultherearesti

10、llsomequestions，suchastemperalurestability，enviroranentaldisturbancesandtheslowprocessofpracticalForthoseproblems，weproposedanewOptical-fi