[发明专利]用于互易型反射式光学电压传感单元的测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于光学电压互感器领域，具体涉及一种用于互易型反射式光学电压传感单元的测试装置及其方法。

背景技术

互易型反射式光学电压传感单元能提高光路的抗干扰能力，并且可以引入成熟的数字闭环检测技术用于信号的检测，提高了互感器的动态范围和响应灵敏度，在光学电压互感器领域具有较好的应用前景。该传感单元的关键性能在于实现输出线偏振光相对于输入线偏振光的模式互换，因此在使用前需要对该传感单元的性能进行测试，目前尚无完整有效的测试方法与装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一在于提出一种结构简单、操作方便、测量准确的用于互易型反射式光学电压传感单元的测试装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于互易型反射式光学电压传感单元的测试装置，其包括光源、起偏器、保偏环形器、光学电压传感单元、检偏器和光功率测试仪，所述保偏环形器上设有第一端口、第二端口和第三端口；

所述光源发出的光经过起偏器后变为线偏振光，并沿着保偏光纤的一个模式从保偏环形器的第一端口进入、从第二端口输出至光学电压传感单元，经光学电压传感单元的反射膜反射后，该线偏振光的振动方向旋转90°，并沿着保偏光纤的另一模式传输，实现线偏振光的模式互换；然后从保偏环形器的第二端口进入、从第三端口输出至检偏器，最后进入光功率测试仪进行测试。

进一步地，所述保偏环形器的第一端口可通过保偏光纤与起偏器的尾纤进行0°熔接，该熔接点为第一测试点；

所述保偏环形器的第二端口可通过保偏光纤与光学电压传感单元的尾纤进行0°或90°熔接，该熔接点为第二测试点；

所述保偏环形器的第三端口可通过保偏光纤与检偏器的尾纤依次进行0°熔接，该熔接点为第三测试点。

进一步地，所述起偏器的尾纤、光学电压传感单元的尾纤和检偏器的尾纤均可采用保偏光纤。

进一步地，所述光源可采用SLD光源。

进一步地，所述光学电压传感单元可包括法拉第准直旋光器和电光晶体，所述电光晶体的光入射面上镀有增透膜、与光入射面相对的另一面上镀有反射膜，所述法拉第准直旋光器与电光晶体镀有增透膜的一面相固接，所述法拉第准直旋光器的光入射面上连接有尾纤；所述电光晶体的上、下端面分别安装有电极。

进一步地，所述线偏振光沿保偏光纤的一个模式传输进入光学电压传感单元中，经过采用45°角设置的法拉第准直旋光镜后线偏振光旋转45°入射到电光晶体中，电光晶体在电场作用下产生线性电光效应，使线偏振光产生相位差当线偏振光被设置于电光晶体端面上的反射膜反射后，再次经过电光晶体，相位差加倍，即总相位差为再次经过法拉第旋光镜，线偏振光再次旋转45°，即该线偏振光共旋转了90°后从光学电压传感单元输出；此时，最初沿保偏光纤一个模式传输的线偏振光变为沿保偏光纤的另一模式传输。

本发明的另一目的在于提出一种用于互易型反射式光学电压传感单元的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在测试装置中设置第一、第二和第三测试点；

将所述第一测试点和第三测试点分别进行0°熔接；

通过光功率测试仪分别测量第二测试点在0°和90°熔接时该测试装置输出的光功率，并通过光信号的有无来测试光学电压传感单元的性能是否良好。

进一步地，所述测试装置可包括光源、起偏器、保偏环形器、光学电压传感单元、检偏器和光功率测试仪；所述保偏环形器上设有第一端口、第二端口和第三端口；所述光源的输出端与起偏器的输入端相连，所述保偏环形器的第一端口通过保偏光纤与起偏器的尾纤进行0°熔接，该熔接点为第一测试点，所述保偏环形器的第二端口通过保偏光纤与光学电压传感单元的尾纤进行0°或90°熔接，该熔接点为第二测试点，所述保偏环形器的第三端口通过保偏光纤与检偏器的尾纤依次进行0°熔接，该熔接点为第三测试点，所述检偏器的输出端与光功率检测仪相连。

进一步地，通过光信号的有无来测试光学电压传感单元性能是否良好的具体步骤包括：

若起偏器产生的线偏振光沿保偏光纤的x模式传输，检偏器也工作在x模式：

则在第二测试点0°熔接时，经光学电压传感单元返回后从保偏环形器输出的光变成沿y模式传输，经过检偏器以后无光信号输出；在第二测试点90°熔接时，经光学电压传感单元返回后从保偏环形器输出的光仍沿x模式传输，经过检偏器之后便能够测试到光信号；

若起偏器产生的线偏振光沿保偏光纤的x模式传输、检偏器工作在y模式：