[实用新型]混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器

权利要求书

1.一种混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：包括电流检测光路和温度检测光路；所述电流检测光路包括顺序连接的光源、保偏耦合器、相位调制器、偏振合束器、保偏传输光纤和传感头；所述温度检测光路包括顺序连接的光源、保偏耦合器、光环形器、单模传输光纤和传感头；所述光源、保偏耦合器和传感头为两条光路所共用；所述两条光路还包括共用的光电转换调制解调单元，所述光电转换调制解调单元分别与所述保偏耦合器和光环形器相连接；

所述电流检测光路中正向传输的光与反向传输的光在相位调制器内发生的干涉信号，用于待测电流信号的检测；所述温度检测光路中经光纤光栅反射有带温度信息的反射光波，用于电流信号的在线温度补偿。

2.根据权利要求1所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述传感头包含两条传感线路，电流传感线路与温度传感线路；所述电流传感线路由1/4波片、低双折射传感光纤和设置在低双折射传感光纤末端的法拉第反射镜组成；所述温度传感线路由写有光纤光栅的单模光纤组成；所述两条传感线路为环形，共同封装于充满惰性气体的石英玻璃管中，所述石英玻璃管外部包覆有缓冲层，缓冲层外部为传感头骨架；所述传感头骨架、缓冲层和石英玻璃管的同一环形位置上设有开口，所述保偏传输光纤和单模传输光纤通过所述开口分别与电流传感线路的1/4波片和温度传感线路的单模光纤连接；所述传感头骨架的开口处设有密封橡胶圈；所述传感头的环形传感线路中央还设有汇流棒。

3.根据权利要求1所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述光电转换调制解调单元包括探测器、OCM模块、调制解调电路和转换输出接口；

所述调制解调电路包括顺序连接的模数转换器、数据处理单元和数模转换器，所述数据处理单元还与所述转换输出接口连接，所述数据处理单元内写有传感头受温度影响的模拟补偿算法；

所述探测器一端与保偏耦合器相连接，接收电流检测光路中相位调制器内发生的干涉信号，另一端与调制解调电路的模数转换器相连接，对干涉信号进行调制和解调；

所述OCM模块一端与光环形器相连接，接收温度检测光路中带有温度信息的反射光波，另一端与调制解调电路的数据处理单元相连接，对温度信息进行在线补偿；所述OCM模块由分光光栅、探测器阵列和电子处理单元构成，采用密集型波分复用DWDM技术将光波长变化转换成电信号分析并转换输出。

4.根据权利要求1-3任一项所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述光源为ASE光源。

5.根据权利要求1-3任一项所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述相位调制器为铌酸锂相位调制器。

6.根据权利要求3所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述数据处理单元为FPGA控制芯片。

7.根据权利要求1-3任一项所述的混合式光栅在线测温型全光纤电流互感器，其特征在于：所述传感头的工作温度为-40℃~+60℃。