光纤电压传感器研究综述

李长胜　崔翔　李宝树　廖延彪

摘　要 介绍了目前国内外光纤电压传感器的基本原理及主要特性，分析了传感器的温度稳定性和直流电压传感问题，提出了光纤电压传感器的若干研究方向。
关键词　 光纤电压传感器　电光效应　特性
分类号　 N201 文献标识码　 A

A Review of Optical Potential Transducers

Abstract The Optical Potential Transducers (OPT), together with their working principles and characteristics, are reviewed and catalogued. Especcially, the OPT based on the waveguide-type optical modulator has attraction for many fields of measurement, because of its high sensitivity, wide frequency bandwidth and its reliability. Furthermore, the problems of temperature stability and DC voltage sensing are analyzed, and some corresponding solutions are introduced. Finally, we present some trend analyses on OPT research.
Keywords OPT electro optic effect characterisitcs

0　引　言

　　光纤电压传感器(OPT)的基本工作原理基本是依据存在于某些功能材料中的物理效应，如泡克尔斯(Pockels)效应、电光克尔(Kerr)效应以及逆压电效应等。本文将介绍目前国内外各种OPT的工作原理和主要特性，分析其温度稳定性和直流电压传感问题，并提出解决措施及研究方向。

1　各类OPT的基本原理和主要性能

1.1　基于电光效应的OPT

1.1.1　以Pockels晶体作为敏感元件的OPT
　　 Pockels效应是指某些晶体在外加电场作用下导致其入射光折射率改变的一种线性电光效应，其表达式为：

Δn=K 1 E (1)

式中n为入射光的折射率；E为外加电场强度，K 1 为常数。这种折射率的变化将使沿某一方向入射晶体的偏振光产生电光相位延迟，且延迟量与外加电场强度成正比，具有这种效应的晶体称为Pockels晶体或线性电光晶体。常用于OPT的Pockels晶体主要有铌酸锂(LiNbO 3 ，简称LN)、硅酸铋(Bi 12 SiO 20 ，简称