[发明专利]具有旋转的双折射感测光纤的光学传感器

权利要求书

1.一种光纤电流传感器(10)，所述光纤电流传感器(10)具有：光电模块部分(10-2)，所述光电模块部分(10-2)用于检测通过电流的磁场而在感测光纤(12)中感应的磁光相移；以及传感器头(10-1)，所述传感器头(10-1)包括所述感测光纤(12)，其中所述感测光纤(12)是具有长度L＝∫ds的旋转的高双折射光纤，所述长度L＝∫ds由沿着由所述感测光纤所描述的空间曲线的线积分定义，

其中对于透射光学传感器，感测长度被定义为L′＝L，并且对于通过反射器终止的感测光纤，所述感测长度被定义为L′＝2L，以及

其中并且x是所述旋转的高双折射光纤的旋转比，是所述感测光纤(12)中的光的中心波长λ相对于光谱宽度Δλ的比，并且L_LB是线性拍长，所述线性拍长是产生双折射相移2π的等效的非旋转的高双折射光纤的长度区段，以及

其中

其中，D是感测光纤线圈的直径，D_max是表征用于所述传感器头(10-1)的可用体积的长度，并且是50cm或更小，并且a和b是将所述感测光纤(12)包封的最小大小的长方体的两个最大的边长，其特征在于，

通过具有下面的特征中的至少一个而减小所述感测光纤中所累积的所述磁光相移：

(i)所述感测光纤的一个或更多个区段(12-2)形成将所述电流包封的环路，但相对于形成将所述电流包封的环路的所述感测光纤的其他区段(12-1)而逆向缠绕，

(ii)所述感测光纤的一个或更多个区段(12-2)至少部分地被磁屏蔽，以及

(iii)所述感测光纤的一个或更多个区段(12-2)形成未将所述电流包封的环路。

2.如权利要求1所述的传感器，其中所述传感器头(10-1)通过保偏光纤(11)而与所述光电模块部分(10-2)连接。

3.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其不是使用逆向传播的光波的透射光学传感器。

4.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中所述感测光纤通过反射器终止。

5.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其是使用同向传播的光波的透射光学传感器。

6.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中所述感测光纤具有形成将所述电流包封或设计用于将所述电流或承载所述电流的电流导体包封的环路的一个或更多个区段。

7.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中形成将所述电流包封的环路的所述感测光纤的所述一个或更多个区段特别地意味着所述感测光纤的所述一个或更多个区段形成设计用于将所述电流或承载所述电流的电流导体包封的环路；和/或，形成未将所述电流包封的环路的所述感测光纤的所述一个或更多个区段特别地意味着所述感测光纤的所述一个或更多个区段形成设计用于未将所述电流或承载所述电流的电流导体包封的环路。

8.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中将所述电流包封的逆向缠绕的环路的数量与将所述电流包封的未逆向缠绕的环路的数量是不同的。

9.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其具有有效绕组数其中

其中是在感测光纤长度L上的沿着由所述感测光纤定义的空间曲线的磁场向量H的线积分，I是将测量的电流，并且|I|是将测量的电流的绝对值，

并且C是数字因数，其中0C≤1。

10.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中所述感测光纤(12)的两端彼此之间比10mm更近。

11.如权利要求1-2中的任一项所述的传感器，其中所述感测光纤(12)的两端彼此之间比5mm更近。