[发明专利]一种BGO晶体电光系数温度相关性的自补偿装置和方法

摘要

本发明提供一种BGO晶体电光系数温度相关性的自补偿装置和方法，装置包括法拉第准直旋光器、石英管、增透膜、反射膜、BGO晶体和基座；法拉第准直旋光器包括准直透镜和法拉第旋光器，准直透镜和法拉第旋光器封装在石英管内部，BGO晶体的两端分别镀有增透膜和反射膜，石英管和BGO晶体均安装在基座上。本发明提供的BGO晶体电光系数温度相关性的自补偿装置和方法，它利用法拉第(Faraday)旋光器旋光角的温度特性及其对光学电压互感器变比的影响在线自动补偿BGO晶体电光系数随温度变化造成的测量误差。

主权项

一种采用BGO晶体电光系数温度相关性的自补偿装置对BGO晶体电光系数温度相关性进行自补偿的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：确定不同温度下法拉第旋光器的旋光角和普克尔相移；步骤2：计算光学电压互感器的变比；步骤3：计算不同温度下光学电压互感器的变比，并确定常温下法拉第旋光器旋光角的取值区间；所述BGO晶体电光系数温度相关性的自补偿装置包括法拉第准直旋光器、石英管、增透膜、反射膜、BGO晶体和基座；法拉第准直旋光器包括准直透镜和法拉第旋光器，准直透镜和法拉第旋光器封装在石英管内部，BGO晶体的两端分别镀有增透膜和反射膜，石英管和BGO晶体均安装在基座上；所述步骤1中，不同温度下法拉第旋光器的旋光角F表示为：F＝kF(t‑25)+F0  (1)其中，kF为法拉第旋光器旋光角的温度系数，取值为0.04°/℃；F0为常温下法拉第旋光器旋光角；不同温度下的普克尔相移普克尔相移δ表示为：δ＝kPδ0(t‑25)+δ0  (2)其中，kP为BGO晶体电光系数的归一化温度系数，取值为1.54×10‑4/℃；δ0为常温下被测电压产生的普克尔相移；所述步骤2中，光学电压互感器的变比表示为：K=Φ2δ0=δδ0·[1+2(F-π4)2]---(3)]]>其中，K为光学电压互感器的变比，δ0为常温下被测电压产生的普克尔相移，δ为不同温度下普克尔相移，F为不同温度下的法拉第旋光器的旋光角，Φ为闭环数字信号处理系统输出的相位差，且有：Φ=2tan-1(tanδsin2F)---(4)]]>对式(4)进行小角度近似，得到：Φ=2δ[1+2(F-π4)2]---(5).]]>