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光纤Bragg光栅的制作及其在电流检测上的应用

秦天鹤  
【摘要】:现代电力工业中,对电网的输送和检测提出了更高的要求,传统的高压大电流的测量手段将面临严峻的考验。光纤电流传感系统,因具有很好的绝缘性和抗干扰能力,较高的测量精度,容易小型化,没有潜在的爆炸危险等一系列优越性,而受到人们的广泛重视。而以光纤光栅为核心的传感系统更是其中的代表。 光纤光栅具有许多非常优异的独特性能,作为基础性的光纤器件被广泛地应用于光纤通讯和光纤传感等领域,随着光纤光栅技术的发展,人们更趋向于认为:未来的光纤系统中没有光纤光栅,就像传统的玻璃光学中没有全反射镜一样是难以想象的。作为光纤光栅的一种,光纤Bragg(布拉格)光栅是近年来发展最为迅速的光纤器件之一。布拉格光栅直接制作在光纤纤芯上,体积小且具有确定的中心波长,广泛用于光纤传感领域。 本文在光纤布拉格光栅制作和电流传感方面进行了探索和研究,主要内容如下: 1、介绍光纤光栅的机理,主要特性,深入研究了各种光纤布拉格光栅写入技术、电流传感方面的应用。 2、对比各种典型写入方法,结合实际确定了全息相干写入方法,并建立了刻制光栅的实验系统。 3、刻制光纤光栅,对实验结果进行分析。 4、以光纤光栅为传感器件,提出了一种基于电磁铁的电流传感方案。完成了方案中相关机械、电路方面的制作,并对传感范围进行了优化设计和数据测量。


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