磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量

姚鹏辉; 王国萍; 张雷; 周俊楠; 贾英新; 马铁军; 靳晔

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.003

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磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量
- Design and microcurrent measurement of fiber optic current sensor based on magneto optic crystal
- 光学技术 2025年51卷第1期页码：1-6
- 作者机构：
  
  1. 1:河北省科学院
  2. 2:河北省机电一体化中试基地有限公司
  3. 3:河北省工业测控技术创新中心
  4. 4:张家口卷烟厂有限责任公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(61975147);河北省重点研发计划项目(19212109D);石家庄市科技计划项目(231060081A)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.003
  中图分类号： TM933.1;TP212
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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姚鹏辉, 王国萍, 张雷, 等. 磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量[J]. 光学技术, 2025,51(1):1-6.

Design and microcurrent measurement of fiber optic current sensor based on magneto optic crystal[J]. 2025, 51(1): 1-6.
姚鹏辉, 王国萍, 张雷, 等. 磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量[J]. 光学技术, 2025,51(1):1-6. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.003.

Design and microcurrent measurement of fiber optic current sensor based on magneto optic crystal[J]. 2025, 51(1): 1-6. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.01.003.

摘要

为了实现微弱电流的智能化实时监测，基于法拉第效应，利用磁光晶体作为传感元件制作光纤电流传感器，具有维尔德常数大、灵敏度高、体积小、便于集成等优势。通过琼斯矩阵推导并分析了磁光晶体式光纤电流传感器的解调机理，搭建了基于磁光晶体偏振型光纤电流传感器的微弱电流测量系统；在偏振分析技术的基础上，提出双光路自平衡差分测量的方法消除两光路损耗系数的不相等，得到了实际应用中偏振型光纤电流传感器的解调表达式，使灵敏度达到最高为7.15×10~(-4)rad/mA

微电流测量分辨率优于0.5mArms。

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