一种自校正光电集成电场传感器系统

摘要

本发明涉及一种自校正光电集成电场传感器系统，属于电场测量技术领域。其中的激光源的输出端依次通过起偏器、输入保偏光纤与传感器的输入端相连，传感器的输出端依次通过输出保偏光纤、偏振分束器、Y波导调制器与探测器的输入端相连。探测器输出的电信号经处理器产生可调直流电源模块的控制信号及经处理器数学运算反推出待测电场信号，控制可调直流电源模块为Y波导调制器提供电压信号，形成闭环控制。本发明系统通过Y波导调制器的反馈控制，实现系统传递函数的现场标定，提高测量精度；并将系统的静态工作点调整至π/2，使得传感器工作在最佳状态。

主权项

一种自校正光电集成电场传感器系统，包括：激光源，用于发出激光；起偏器，用于将激光源发出的激光转化成线偏振光，起偏器与激光源通过单模光纤相连；传感器，用于通过输入保偏光纤接收线偏振光，输入保偏光纤的偏振轴以45°与传感器对轴耦合，线偏振光正交分解为两束等光功率不同偏振模式的线偏振光，在传感器的光波导中传播；传感器中的天线感应Y方向待测电场信号，产生一个电位差，该电位差通过传感器上的调制电极对光波导中传播的光信号产生调制作用，使两束不同偏振模式的线偏振光的传播常数发生互补变化，两束不同偏振模式的线偏振光在光波导的出射端产生与待测电场信号强度相对应的相位差；其特征在于还包括：偏振分束器，用于通过输出保偏光纤接收具有相位差的两束不同偏振模式的线偏振光，并使在同一根输出保偏光纤中传播的两束不同偏振模式的线偏振光分离，得到两束独立传播的线偏振光；Y波导调制器，用于通过两根保偏光纤接收两束独立传播的线偏振光，并根据来自可调直流电源模块的电压调制信号校正两束独立传播的线偏振光的相位差，校正相位差后的两束线偏振光在Y波导调制器的Y分支交点处发生干涉，得到一束干涉后的光信号，Y波导调制器通过两根保偏光纤与偏振分束器相连，通过电缆线与可调直流电源模块相连；探测器，用于通过单模光纤接收干涉后的光信号，将光信号转换成电压信号；处理器，用于通过电缆线接收探测器输出的电压信号，根据存储的传递函数及其标定后的参数数学运算得到待测电场信号，同时为可调直流电源模块提供控制信号；可调直流电源模块，用于通过电缆线接收处理器输出的控制信号，根据该控制信号产生一个电压调制信号，并将该电压调制信号发送至Y波导调制器。