[实用新型]一种互易型反射式光学电压传感单元

说明书

技术领域

本实用新型属于电压互感器领域，具体涉及一种互易型反射式光学电压传感单元。

背景技术

光学电压互感器是一种利用光信号感应电压并经过信号处理得到输出电压的互感器。相比传统的电磁感应式和电容式电压互感器有许多无法比拟的优点，已经成为电压互感器领域研究的热点，是电压互感器未来的发展趋势。其中电压传感单元是实现光电感应的关键部分。目前基于普克尔（Pockels）效应的光学电压互感器的电压传感单元大都需要两路光电探测装置来接收携带了调制信息的两路光输出信号，使得整个光学电压互感器的结构较为复杂。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的之一在于提出一种抗干扰能力强、结构简单的互易型反射式光学电压传感单元。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种互易型反射式光学电压传感单元，该传感单元包括传感头，还包括四端口保偏耦合器和三端口保偏环形器，所述四端口保偏耦合器和三端口保偏环形器在各个端口处均连接有一根尾纤；

光路部分产生的两束正交线偏振光通过所述四端口保偏耦合器的第一尾纤传输至该传感单元中；所述四端口保偏耦合器的第二尾纤与三端口保偏环形器的第一尾纤进行0°熔接，形成支路I；所述四端口保偏耦合器的第三尾纤与三端口保偏环形器的第三尾纤进行90°熔接，形成支路II；所述四端口保偏耦合器的第四尾纤闲置，所述三端口保偏环形器的第二尾纤与传感头的尾纤连接。

进一步地，所述传感头包括准直器和电光晶体，所述电光晶体的光入射面上镀有增透膜、与光入射面相对的另一面上镀有反射膜，所述准直器与电光晶体镀有增透膜的一面相固接，所述准直器的光入射面上连接有该传感头的尾纤；所述电光晶体的上、下端面分别安装有电极。

进一步地，所述四端口保偏耦合器的第一尾纤、第二尾纤、第三尾纤和第四尾纤，三端口保偏环形器的第一尾纤、第二尾纤和第三尾纤以及传感头的尾纤均采用保偏光纤。

进一步地，所述传感头封装于屏蔽外壳中。

进一步地，所述光路部分包括光源、环形器、Y波导调制器、偏振光分束器和光电转换器，所述环形器分别与光源、Y波导调制器和光电转换器相连，所述Y波导调制器与偏振光分束器相连，所述偏振光分束器的尾纤与所述四端口保偏耦合器的第一尾纤连接。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型利用保偏耦合器和保偏环形器实现了两束正交偏振光的模式互换，形成准互易性反射式光路，提高了光路的抗干扰能力。

2、本实用新型所采用的光学元件体积小、重量轻，结构简单，且不受电磁干扰，对被测电场扰动小。

附图说明

图1是本实用新型互易型反射式光学电压传感单元的结构原理图；

图2是光路部分的结构原理图；

图中，1-四端口保偏耦合器，2-三端口保偏环形器，3-准直器，4-电光晶体，5-增透膜，6-反射膜，7-电极，8-光源，9-环形器，10-Y波导调制器，11-偏振光分束器（以下简称PBS），12-光电转换器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的互易型反射式光学电压传感单元作进一步详细的描述。

如图1所示，本例的互易型反射式光学电压传感单元包括四端口保偏耦合器1、三端口保偏环形器2和传感头。其中，四端口保偏耦合器1上沿顺时针方向依次连接有设有第一尾纤a、第二尾纤b、第三尾纤c和第四尾纤d，第一尾纤a和第四尾纤d分别连接于四端口保偏耦合器1左端的两个端口上，第二尾纤b和第三尾纤c对称连接于四端口保偏耦合器1右端的两个端口上；同样地，三端口保偏环形器2上沿顺时针方向依次连接有第一尾纤a’、第二尾纤b’和第三尾纤c’；光路部分产生的两束正交线偏振光通过四端口保偏耦合器1的第一尾纤a传输至该传感单元中；四端口保偏耦合器1的第二尾纤b与三端口保偏环形器的第一尾纤a’进行0°熔接，形成支路I；四端口保偏耦合器1的第三尾纤c与三端口保偏环形器的第三尾纤c’进行90°熔接，形成支路II；四端口保偏耦合器1的第四尾纤d闲置，三端口保偏环形器的第二尾纤b’与传感头的尾纤连接。上述的各尾纤均可采用保偏光纤。