[发明专利]基于条形径向偏振光栅实现的电压测量方法

摘要

本发明涉及一种基于条形径向偏振光栅实现的电压测量方法，属于电力系统高电压测量技术领域。采用光源和起偏器产生线偏振光，经过电光晶体与四分之一波片，使得线偏振光偏振面发生旋转，再经条形径向偏振光栅和检偏器转换为具有暗纹的条形光斑，最后通过PSD位移传感器或CCD图像传感器测量光斑暗条纹的位移量，即可实现电光相位延迟角的线性测量。优点在于：可以实现对电光晶体相位延迟的直接线性测量，测量范围不受晶体半波电压的限制；且测量模式与光功率无关，消除了光源功率波动和光路损耗等对互感器测量稳定性的影响。

主权项

1.一种基于条形径向偏振光栅实现的电流测量方法，其特征在于：激光源（1）设置在起偏器（2）的一侧，起偏器（2）的另一侧设置电光晶体（3），四分之一波片（4）置于电光晶体（3）和条形径向偏振光栅（5）之间，PSD位移传感器或CCD图像传感器（6）设置在条形径向偏振光栅（5）的另一侧；所述激光源（1）出射的激光通过起偏器（2）得到线偏振光，电光晶体（3）在电场调制下变成双轴晶体，线偏振光进入电光晶体（3）后沿z轴方向分解为两个偏振方向正交的线偏振光o光和e光，由于两个偏振方向的折射率不同，o光和e光在电光晶体（3）内传播产生电光相位延迟，大小与待测电压成正比；o光和e光入射四分之一波片（4）并在其作用下合成线偏振光，将相位延迟转化为线偏振光偏振面的旋转；出射的线偏振光进入条形径向偏振光栅（5）形成条形光斑，当偏振面沿z轴方向逐渐转动时，条形光斑同步位移，并且保持原有的强度分布；经PSD位移传感器或CCD图像传感器（6）对光强图像定位得到最小光强的位置，从而得到光斑位移量和待测的电压值。