新型反射式互易性光学电压互感器及其光路设计方法

摘要

本发明公开一种新型基于Pockels效应的反射式互易性光学电压互感器及其光路设计方法，属于光学电压互感器技术领域。本发明通过旋光模块对正反两次通过其中的两正交线偏振光的旋光作用，形成由偏振光产生模块到旋光模块之间光路互易性，增强对保偏延迟光缆周围环境干扰的免疫力；通过半波片使两正交线偏振光模式互换，实现传感模块的光路互易性，消除因电光晶体自身缺陷及温度、应力变化等因素引入的附加双折射误差；传感模块光路的互易性配合反射镜，使得待测电压引入的线性电光延迟相位加倍。本发明提高了光学电压互感器的抗环境干扰能力和对环境的适应能力，提高了系统的测量精度及稳定性。

主权项

一种反射式互易性光学电压互感器的光路设计方法，所述光路设计方法利用光路的互易性结构消除电光晶体中附加双折射误差以及周围环境中的干扰，且在互易性的基础上通过反射结构使待测电压引入的线性电光延迟相位加倍，从而提高系统精度、稳定性、环境适应能力及抗干扰能力；所述设计方法如下：由偏振光产生模块产生两等能量正交线偏振光Ey和Ey；保偏延迟光缆将所述两正交线偏振光传送到旋光模块，此时假设Ey振动方向沿保偏延迟光缆快轴方向，Ey沿慢轴方向；旋光模块对两正交线偏振光正向传播过程中的偏振面进行旋转并将两正交线偏振光传输到传感模块；两正交线偏振光在传感模块中依次经过电光晶体Ａ、半波片和电光晶体Ｂ，获得待测电压引入的线性电光延迟相位并于传感模块末端被反射，进入反向传播过程，两正交线偏振光再次经过电光晶体B、半波片和电光晶体A；两正交线偏振光反向传播再次经过旋光模块，偏振面再次获得旋转，两次旋转使得旋光模块中出射的两正交线偏振光在保偏延迟光缆中振动方向变为Ex沿慢轴，Ey沿快轴，与正向传播时相比偏振模式互换；两正交线偏振光返回偏振光产生模块，并发生干涉，得到待测电压值。