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磁光玻璃光纤的偏振特性及其在电流传感器上的应用

作　者: 马静
导　师: 杨瀛海
学　校: 安徽大学
专　业: 光学
关键词: 磁光玻璃裸光纤法拉第效应光纤电流传感器费尔德常数
分类号: TP212.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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引　用: 3次
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内容摘要

本文研究了磁光玻璃光纤的偏振特性及其在光纤电流传感器中的应用。介绍了磁光玻璃工作原理及概况，研制了磁光玻璃光纤，以ZF1磁光玻璃作为芯料，以Ⅲ号料作为皮料，将其拉成裸光纤和带皮层的光纤两种。然后将拉成的光纤置于亥姆霍兹线圈产生的磁场中，当线偏振光通过该光纤时，其偏振面将旋转一定角度。而偏振面旋转的角度可转换成光信号的强度再进行检测，这种磁光玻璃光纤可用于光纤电流传感器的应用，用于测试电流和磁场。论文讨论了光纤的双折射和光纤波导中的模式耦合的复杂性，再加上外界环境的影响，导致光纤中模式之间发生耦合，从而导致传输的光损耗增大。采用单模光纤或偏振保持光纤将降低损耗。论文测试了样品的费尔德常数，研究了磁光玻璃裸光纤的偏振特性。分析了误差的主要来源：耦合效果、光源的稳定性、偏振片对光路的影响、裸光纤自身缺点和模式耦合的影响。根据磁光玻璃光纤的特性，设计了光纤电流传感器的两种探测方式，最后描述了光纤电流传感器在电力系统中的美好应用前景。

全文目录

第一章绪论  7-12
  §1．1 引言  7-9
  §1．2 磁光玻璃的研究背景  9
  §1．3 光纤电流传感器的发展及其特点  9-10
  §1．4 本论文的主要工作  10-12
第二章偏振光及偏振器  12-20
  §2．1 偏振光的形成  12-13
  §2．2 偏振光的分类及区别  13-17
    §2．2．1 自然光  13
    §2．2．2 部分偏振光  13-14
    §2．2．3 线偏振光  14-15
    §2．2．4 圆偏振光  15
    §2．2．5 椭圆偏振光  15-17
  §2．3 几种偏振器的应用  17-20
第三章磁光玻璃及磁光玻璃裸光纤  20-31
  §3．1 磁光玻璃工作原理及概况  20-22
  §3．2 顺磁性法拉第旋光玻璃  22-24
  §3．3 逆磁性法拉第旋光玻璃  24-25
  §3．4 磁旋光玻璃的应用  25-27
  §3．5 磁光玻璃光纤  27-31
    §3．5．1 磁光玻璃裸光纤的拉制  27
    §3．5．2 磁光玻璃裸光纤的特点  27-28
    §3．5．3 带皮层的磁光玻璃光纤的特点  28-31
第四章光纤中的偏振光及光波在光纤中的传播模式  31-37
  §4．1 单模光纤的理想偏振特性与双折射  31-32
  §4．2 光波在光纤中的传播模式  32-37
    §4．2．1 光纤波导中的模式  32-34
    §4．2．2 光纤波导中的模式耦合  34-37
第五章光纤电流传感器的应用  37-54
  §5．1 测试费尔德常数  37-43
    §5．1．1 样品选择与加工  37-38
    §5．1．2 用单色仪测试Verdet常数  38-43
  §5．2 磁光玻璃裸光纤偏振特性的实验与分析  43-49
    §5．2．1 载流线圈磁场的测定  43-45
    §5．2．2 可见光实验  45-49
  §5．3 光纤电流传感器  49-54
    §5．3．1 光纤电流传感器的原理  49-50
    §5．3．2 光纤电流传感器的设计  50-52
    §5．3．3 光纤电流传感器的应用  52-54
结束语  54-55
参考文献  55-58
致谢  58

磁光玻璃光纤的偏振特性及其在电流传感器上的应用

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