光源谱宽对光学电流传感器的输出影响的研究.doc

《光源谱宽对光学电流传感器的输出影响的研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、光源谱宽对光学电流传感器输出影响的研究摘要光学电流传感器从原理上可分为两类：无源型的利用法拉第效应原理，有源型的利用光纤传导技术和CT技术。在以往对光学电流传感器的研究与设计中，大多数研究假定光源输出单色光，很少讨论波长积累效应和宽带光源对系统的影响。本文在无源型光学电流传感器方面，研究了Verdet常数引起的波长积累效应，并求解了SF10型玻璃材料的色散特性，且对只考虑Verdet常数的波长积累效应下，影响光学电流传感器系统输出的量进行计算机仿真。研究结果表明，Verdet常数的波长积累效应对光学电

2、流传感器系统影响非常小，因此在理论研究中若不考虑其他光学参量的波长积累效应，用单色光模型处理宽带系统的做法是合理的与可行的。在有源型光学电流传感器方面，研究了由于光源存在谱线宽度对系统输出的影响，论文理论推导和仿真了有源型光学电流传感器由于光纤色散引起的宽带光源对脉冲展宽的影响。研究结果表明：当光源光谱宽度在40nm到60nm之间变化时，脉冲展宽很小，信号衰减量对信号接收质量的影响较小，且脉冲展宽随光源谱宽的增加有微弱的增加，并通过实验进行了定性验证。因此在有源型光学电流传感器的实际研究中采用单色模型

3、是合理的和可行的。关键词光学电流传感器；光源谱宽；法拉第效应；Verdet常量；光纤色散EffectofthespectralwidthupontheoutputoftheopticalcurrentsensorAbstractOpticalcurrentsensor(OCS)canbedividedintotwocategoriesinprinciple.OneisOCTwithFaradayeffect,theotherisactiveOCS(AOCS)withopticalfibertransm

4、issiontechniqueandcurrenttransformer(CT)technique.ThisarticlestudiestheVerdetconstantcausedbythewavelengthaccumulationeffectfromOCSandsolvestheSF-10glassdispersionpropertiesofmaterials.Intheconditionthatonlyconsiderthewavelengthaccumulationeffectcausedb

5、yVerdetconstant,weconductcomputersimulationtotheparameterswhichinfluenceoutputoftheopticalcurrentsensorsystem.Theresultsshowthat:theinfluencecausedbywavelengthaccumulationeffectofVerdetconstantontheopticalcurrentsensorsystemisverysmall.So,itisreasonable

6、andfeasiblethatusingmonochromaticmodelhandlesbroadbandsystem.ThearticlealsostudiestheeffectofoutputsystembythespectralwidthfromAOCS.ItdeducesandsimulatesofAOCSofbroadbandlightsourceduetofiberdispersiononpulsebroadeningeffect.Theresultsshowthatwhenthespe

7、ctrawidthoflightsourcesvariesbetween40-60nm,pulsebroadeningissmall.Theeffectofreceptionqualityisbarelymuchbysignalattenuation.Finally,ourexperimentalresultsverifyaboveconclusions.Keywordsopticalcurrentsensor;spectrumwidthofopticalsource;Faradayeffect;Ve

8、rdetconstant;dispersionofopticalfiber目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1无源型光学电流传感器11.1.1Verdet常数在光学电流传感器中的作用21.1.2Verdet常量波动的基本补偿方法21.2有源型光学电流传感器21.3光学电流传感器发展方向31.3.1OCS光学电流传感器的发展31.3.2AOCS光学电流传感器的发展41.4论文的工作4第2章光学电流传感器的理论与特性52.1无源型的理论基础52.