[发明专利]一种基于单缝检测的光涡旋光纤电流传感器

摘要

本发明提出的基于单缝检测的光涡旋光纤电流传感器，包括线偏振激光器、单模光纤、偏振控制器、光涡旋光纤、光纤光栅、线检偏片、单缝光阑和光探测器。光纤光栅实现在光涡旋光纤环形芯中激发复合光涡旋模式，经线检偏片可形成双瓣光强分布，在光纤光栅之后的光涡旋光纤上施加电流磁场，基于法拉第磁光效应，复合光涡旋模式之间产生相位差，输出瓣状光斑将旋转，通过单缝光阑的光强将发生变化，光强变化量与电流大小成正比，根据光强变化就可测得所施加电流的大小，通过单缝宽度与光斑直径比这个参量选取合适的单缝宽度，使传感灵敏度到达最优。该光纤电流传感器具有灵敏度高、结构简单、易于实用化等的特点，在电流测量领域具有重要的应用价值。

主权项

1.一种基于单缝检测的光涡旋光纤电流传感器，其特征在于：包括线偏振激光器（1）、单模光纤（2）、偏振控制器（3）、光涡旋光纤（4）、光纤光栅（5）、线检偏片（6）、单缝光阑（7）和光探测器（8）；所述线偏振激光器（1）发出的线偏振光通过单模光纤（2）并经过偏振控制器（3）后，与光涡旋光纤（4）进行熔接，光在光涡旋光纤（4）中间芯传输，经过光纤光栅（5）实现复合光涡旋模式的激发，继而复合光涡旋模式在光涡旋光纤（4）环形芯中传输，复合光涡旋模式在光涡旋光纤（4）输出呈现环形光斑，通过线检偏片（6）后，呈现瓣状光斑，之后通过单缝光阑（7）对光斑进行空间滤波，单缝光阑（7）的输出对准光探测器（8），利用光探测器（8）进行光强探测；在光纤光栅（5）之后的光涡旋光纤（4）上施加电流磁场作用，基于法拉第磁光效应，光涡旋光纤（4）内传输的复合光涡旋模式之间产生相位差，从线检偏片（6）输出的瓣状光斑将旋转，通过单缝光阑（7）的光强将发生变化，根据光强变化能够测得所施加电流的大小。