[发明专利]一种全光纤结构的电场敏感元件及电场传感装置

权利要求书

1.一种全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，包括光纤和相位调制部件，所述光纤的一端作为电场敏感元件的输入端，另一端作为输出端； 

所述的相位调制部件用于使光纤中的部分信号光在电场作用下改变相位。 

2.如权利要求1所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述的相位调制部件为包覆于光纤包层外的石墨烯薄膜。 

3.如权利要求1所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述的光纤纤芯外周沿信号光传输方向设有间隔布置的两个模式转换器，两个模式转换器用于使光纤中的部分信号光由纤芯进入包层，再与相位调制部件相作用后返回纤芯； 

两个模式转换器之间的光纤包层的至少一部分外周包裹有所述的石墨烯薄膜。 

4.如权利要求2或3所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为0.335nm～1.005nm。 

5.如权利要求3所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述的两个模式转换器分别为靠近光纤输入端的第一模式转换器和靠近光纤输出端的第二模式转换器； 

所述的第一模式转换器用于将信号光由低阶模式转化为高阶模式； 

所述的第二模式转换器用于将信号光由高阶模式转化为低阶模式。 

6.如权利要求5所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，沿光纤长度方向，石墨烯薄膜与第一模式转换器和第二模式转换器的间距均小于1mm。 

7.如权利要求6所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述石墨烯薄膜沿光纤长度方向上的长度为50～200μm。 

8.如权利要求7所述的全光纤结构的电场敏感元件，其特征在于，所述光纤的长度小于10cm。 

9.一种电场传感装置，其特征在于，包括如权利要求1～8中任意一项权 利要求所述的电场敏感元件。 

10.如权利要求9所述的电场传感装置，其特征在于，所述的电场传感装置还包括与电场敏感元件的输入端连接的用于将输入的信号光由线偏振光转换为圆偏振光的第一偏振转换器； 

与电场敏感元件的输出端连接有用于将输入的信号光由圆偏振光转换为线偏振光的第二偏振转换器； 

以及与所述的第二偏振转换器的输出端连接的光电探测器。