光纤电流互感器λ/4波片温度误差补偿

λ/4光纤波片温度位相差误差是光纤电流互感器最主要误差源之一。本文研究偏振光在非理想波片处偏振态的变换过程,分析波片位相差温度稳定性对互感器测量准确度影响机理,导出波片温度误差模型。在互感器闭环信号检测方案基础上,通过不等占空比方波相位调制,展宽零相位差干涉尖峰值;进而应用第二A/D转换器,提取干涉结果中直流信息,以此设计波片温度误差补偿方案。实验结果表明,通过补偿,在?40～60℃范围内,互感器测量电流比变化量从±0.75%降低到了±0.25%。

光纤电流互感器λ/4波片温度特性及其影响研究

λ/4波片是通过截取适当长度的保偏光纤制作的,它的相位延迟会随温度的变化而改变。利用这一特性,可以补偿由于λ/4波片相位延迟变化造成的互感器尺度因子变化,同时也可以测量光纤电流互感器传感头的温度,补偿维尔德(Verdet)常数的温度影响,提高光纤电流互感器的测量精度。

准λ/4波片的精确标定

本文介绍了一种精确标定准λ/4波片的方法。利用波片推迟量与准λ/4波片光轴方位角及检偏镜透偏方位角的灵敏函数关系,精确地测量出波片的推迟量,进而对准λ/4波片精确标定。

消色差λ/4波片的系统级标定方法研究

消色差λ/4波片具有一定的二向色性和相位延迟量误差,导致仪器偏振测量产生误差。从考虑全偏振CCD相机自身偏振效应的辐射模型入手,借助积分球辐射源和高精度辅助旋转偏振器,研究系统级非理想消色差λ/4波片的标定方法。结果发现:消色差λ/4波片的二向色性和相位延迟量参数随仪器的工作波长与带宽发生变化,波段650nm(相位延迟量88.90°)和750nm(相位延迟量88.65°)消色差效果相对较好,而波片在波段850nm(相位延迟量84.33°)相位量偏差较大;通过相位延迟量的标准误差分析,得出消色差λ/4波片的系统级标定方法精度优于0.8°。

全光纤电流互感器λ/4波片的研制

光纤λ/4波片的相位延迟量与对轴角度误差是光纤电流互感器最主要的误差源之一。研究通过琼斯矩阵分析法建立反射式光纤电流互感器的偏振光学模型,进而得到了相位延迟量与对轴角度误差和标度因数之间的关系,为误差补偿技术提供理论支持。并且进行了实际研制,使得1/4波片消光比可小于0.2d B。

宽带光纤λ/4波片的温度特性

宽带光纤λ/4波片是一种特殊的变速旋转型双折射光纤。当其旋转速度由小到大逐渐增加时,可将输入的线偏振光转换为圆偏振光,同时具有理想的偏振变换带宽。结合全光纤电流互感器的光路模型,分析了宽带光纤λ/4波片的特性对互感器标度因数稳定性的影响。通过在邦加球上的轨迹,对宽带光纤波片快转端的本征态及两正交本征态间的耦合系数进行了实验研究,测量了其随温度的变化。实验结果表明,当波片转速变化曲线满足一定条件时,宽带光纤λ/4波片的温度效应对电流互感器标度因数稳定性的影响小于0.2%,远小于窄带光纤λ/4波片的影响。利用宽带光纤λ/4波片可有效提高光纤电流互感器系统的温度稳定性。

双λ/4波片复合效应与椭圆偏振光的实验验证

利用Jones矩阵分析双λ/4波片对正入射线偏振光的复合效应,提出了在椭圆偏振光长短轴方位未知、λ/4波片光轴未标出的情况下,验证椭圆偏振光与部分偏振光的实验方法,利用偏振光实验平台进行的测试结果与理论分析相吻合.

用λ/4波片产生右旋、左旋圆偏振光

本文报道了采用线偏振片和λ／4波片产生右旋、左旋圆偏振光的方法以及如何鉴别它们。作为图偏振光的应用，本文还给出了用圆偏振器消除背景散射光提高图像对比度的一个例子。

基于λ/4波片的标度因数稳定性分析

针对实际应用中由于光纤电流互感器λ/4波片误差容限较小导致标度因数不稳定的问题,提出了一种标度因数补偿的新方法,该补偿方法大大提高了波片的误差容限,从而有效地提高了光纤电流互感器的标度因数稳定性。通过理论分析,给出了λ/4 波片的理论模型,分析了要得到 0.2%及 0.01%的标度因数精度所要求的波片的对轴角度误差和相位延迟误差容限。应用峰值分割法对波片误差容限进行了补偿,结果表明,同补偿前的数据相比,当标度因数精度分别为0.2%和0.01%时,补偿后的对轴角度误差和相位延迟误差容限分别提高了约4.7倍和11倍,因此对于这两个不同的精度,光纤电流互感器的标度因数稳定性也同时分别提高了约4.7倍和 11倍。并且从数值上可以看出,所需的标度因数精度越高,补偿效果越明显。通过应用峰值分割法进行补偿,有效地减少了光纤电流互感器的标度因数不稳定性带来的测量精度误差。

傅里叶λ/4波片双折射检测方法

为了对液晶光学相控阵的相位调制量进行高分辨率、高精度的自动化测量,采用了傅里叶λ/4波片法,在常规λ/4波片法的基础上,结合离散傅里叶变换算法完成数据处理过程,获得更高的测试精度,并且对测试环境的振动、噪声具备更好的抑制能力。实验中,利用微机控制步进电机、CCD等辅助设备,结合傅里叶λ/4波片法形成自动检测设备。结果表明,将标准λ/4波片作为测试样品,测试重复精度小于0.3°;将自行研制的液晶光学相控阵作为待测样品,获得了其近场的相位分布,可看到样品的相位周期性与电极间相位凹陷等情况。

光纤λ/4波片的温度特性

分析光纤λ／4波片的温度特性，讨论应力双折射的熊猫型光纤和几何双折射光纤制成的λ／4波片的相位延迟随温度变化的改变情况，得出几何双折射光纤制成的λ／4波片更为稳定．对自制的两种光纤λ／4波片进行实际测量，实验结果显示，用几何双折射光纤制成的λ／4波片比用熊猫型光纤制成的λ／4波片在-40～60℃的温度范围内具有更好的温度特性．

CdS红外λ/4波片

根据CO_2相干激光雷达系统的要求,用CdS单晶制作了10.6μm的四分之一波片,并建立了精密测试系统,对所研制的波片进行了性能测试。

全光纤电流互感器λ/4波片技术研究与探讨

简述了全光纤电流互感器中λ/4光纤波片的功能,研究并得出λ/4光纤波片的制作参数,分析λ/4光纤波片在全温条件下产生的温度漂移问题,并从材料选择及温度补偿技术两个方面探讨了减小温度漂移的方案,并通过实验验证了其可行性。

光学电压传感器中λ/4器件的设计与应用

从光学电压传感器的基本原理出发 ,应用电磁场理论讨论了线偏振光经全反射后的相位差问题 ,提出了用 90°直角棱镜的组合代替 1/ 4波长板 (λ/ 4波片 )的设计原则 ,给出了光学电压传感器结构设计方案。将该结构的光学电压传感器用于 110 k V光学电压互感器中 ,试验表明 :在 2 0 % UN 以上电压时 ,系统的线性相对偏差在± 0 .2 %以内。

全光纤电流互感器的温度误差补偿技术

分析了全光纤电流互感器(FOCT)温度误差的主要来源,理论计算了温度变化下光纤λ/4波片与维尔德(Verdet)常数引入的误差,提出了一种温度误差补偿技术。通过在制作光纤λ/4波片时选择合适的初始相位延迟角,使λ/4波片引入误差与维尔德常数引入误差正好相反,从而达到相互补偿的目的。试验结果表明,通过补偿,FOCT能够满足0.2s级测量用电子式电流互感器的温度循环准确度要求。

一维光子晶体带隙随偏振光入射角的演变

用特征矩阵方法得到了一维光子晶体的反射率计算公式 ,并以λ/4波片堆结构为例对不同入射角度下 p偏振光和s偏振光的反射率进行了计算 ,分析了两种不同偏振光入射情况下光子带隙随入射角演化的特点 .

一维光子晶体的有效折射率及色散特性

对有限长度一维光子晶体引入了复有效折射率的概念 它的实部描述了一维光子晶体的色散特性 ,虚部反映了光在光子禁带被损耗衰减而消失的特征 从具体计算λ/4波片堆组成的一维光子晶体的复有效折射率的结果可以看到 ,它的实部受到光子带结构的调制 ,在光子禁带及透射带中的一部分出现反常色散现象 在很大的频率范围内 ,有效折射率变得小于

机载偏振遥感仪的偏振定标

针对λ/4云母波片的相位延迟量相对误差为 3 %～ 5 %和一些云母片对于沿快轴和慢轴振动的光具有不同的吸收系数 ,设计了一套基于极值法的偏振标定系统 ,分析了波片快慢轴吸收系数和相位延迟量对输出光强极值的影响 ,得到了各个通道波片的标定结果 .利用上述结果 ,对理想线偏振光和非偏光进行了定标 ,其偏振度误差均小于 1% .

椭圆偏振光与部分偏振光检验的理论分析

为了检测部分偏振光与椭圆偏振光,从复合波片的理论出发,借助于数学工具,对检测方法做了较为详尽的理论分析。结果表明,只要λ/4波片的快(慢)轴与椭圆偏振光的长(短)轴方位一致,则任何椭圆偏振光经过λ/4波片后均可以补偿为线偏振光,而部分偏振光经过λ/4波片后仍为部分偏振光。并搭建了实验光路,测试结果与理论分析完全吻合。

半阴法测量λ/4波片的相位延迟

本文介绍了测量λ／４波片的半阴方法，并利用透过波片的透射光强导出了待测波片相位延迟的计算公式，分析了起偏器最佳位置的确定方法。