一种基于双Y波导的光电集成电场测量系统

摘要

本发明涉及一种基于双Y波导的光电集成电场测量系统，属于电场测量技术领域，其中激光源的输出端通过输入单模光纤与铌酸锂Y波导电场传感器的输入端相连，铌酸锂Y波导电场传感器的输出端依次通过保偏光纤、铌酸锂Y波导电压调制器、输出单模光纤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铌酸锂Y波导电压调制器提供电压信号，形成闭环控制。本测量系统，结构简单降，降低了测量系统成本；实现传递函数各参数的现场标定，提高测量的准确性；实现静态工作点的反馈控制，克服温度对电场传感器静态工作点的影响，提高测量的稳定性。

主权项

一种基于双Y波导的光电集成电场测量系统，包括：激光源，用于发出激光；铌酸锂Y波导电场传感器，用于通过输入单模接收一束激光，一束激光在铌酸锂Y波导电场传感器的作用下，转化为一横电波偏振模式的线偏振光，然后分解为两束等光功率相同偏振模式的线偏振光，在Y波导的两臂分别传播，传感器中的天线感应Z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Y波导两臂中传播的两束等光功率相同偏振模式的线偏振光产生调制作用，使Y波导两臂中传播的两束等光功率相同偏振模式的线偏振光的传播常数发生互补变化，两束等光功率相同偏振模式的线偏振光在Y波导的出射端产生与待测电场信号强度相对应的相位差，铌酸锂Y波导电场传感器通过输入单模光纤与激光源相连；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；其特征在于，铌酸锂Y波导电压调制器，用于通过两根保偏光纤接收两束具有相位差的线偏振光，并根据来自可调直流电源模块的电压调制信号校正两束线偏振光的相位差，校正相位差后的两束线偏振光在铌酸锂Y波导电压调制器的Y分支交点处发生干涉，得到一束干涉后的光信号，铌酸锂Y波导电压调制器通过两根保偏光纤与铌酸锂Y波导电场传感器相连，通过电缆线与可调直流电源模块相连；信号处理电路，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信号处理电路输出的控制信号，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。