[发明专利]一种采用消光处理技术的克尔传感器和测量系统

说明书

本发明实施例公开了一种采用消光处理技术的克尔传感器和测量系统，包括：串联连接的克尔细胞透光体，克尔细胞透光体外周环绕设置有消光装置，消光装置包括两片叠加在一起的偏振片，偏振片的偏振方向互相垂直、且分别与克尔细胞透光体中轴线之间的夹角为45度；串联连接的克尔细胞透光体的信号输入端、沿信号输入方向依次设置有第一光纤准直器、起偏器和第一波片，串联连接的克尔细胞透光体的信号输出端、沿信号输出方向依次设置有第二波片、检偏器和第二光纤准直器；起偏器与检偏器的偏振方向正交。串联连接的克尔细胞透光体外周设置的消光装置，有效减少光照对传感器的影响，同时多个克尔细胞透光体串联连接增加了每一个克尔细胞透光体的安全性。

技术领域

本发明涉及克尔传感器技术领域，特别是涉及一种采用消光处理技术的克尔传感器和测量系统。

背景技术

空气中空间电场的准确测量在科学研究和工程实践中具有广泛的应用，在电气设备中，能够测量精确的传感器可以帮助我们更好的测量设备中的空间电场，准确有效的判断出设备的绝缘状况以及线路是否异常。

现有技术中，基于克尔效应的电场测量技术也逐步发展与成熟起来，克尔效应是指放在电场中的物质，由于其分子受到电力作用而发生取向(偏转)，呈现各向异性，结果产生双折射现象，即沿两个不同方向物质对光的折射能力有所不同，而本来有双折射性质的晶体，它的双折射性质会发生变化。对于应用克尔效应的测量系统，大多是将测量样品浸没在克尔液体中，这样可以利用液体的克尔效应测量电场，现如今将克尔液体集成到克尔细胞透光体内制造成传感器。其中，克尔液指可以引起克尔效应的液体。

但是，将克尔液体集成到克尔细胞透光体中形成的传感器由于细胞中封装的克尔液体较少，容易受到测量时外界环境的干扰，影响测量精度。

发明内容

本发明实施例中提供了一种采用消光处理技术的克尔传感器，以解决现有技术中的克尔传感器无法排除外界干扰，影响测量精度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种采用消光处理技术的克尔传感器，包括：

串联连接的克尔细胞透光体，所述克尔细胞透光体外周环绕设置有消光装置，所述消光装置包括两片叠加在一起的偏振片，所述偏振片的偏振方向互相垂直、且分别与所述克尔细胞透光体中轴线之间的夹角为45度；

所述串联连接的克尔细胞透光体的信号输入端、沿信号输入方向依次设置有第一光纤准直器、起偏器和第一波片，所述串联连接的克尔细胞透光体的信号输出端、沿信号输出方向依次设置有第二波片、检偏器和第二光纤准直器；其中，所述起偏器与检偏器的偏振方向正交。

优选地，所述消光装置包括消光板，所述消光板边缘依次连接、且环绕设置于所述克尔细胞透光体外周。

优选地，所述消光板与所述克尔细胞透光体之间的距离为0.1-5mm。

优选地，所述消光装置包括四块消光板，所述四块消光板边缘依次垂直连接、且环绕设置于所述克尔细胞透光体外周。

优选地，所述串联连接的克尔细胞透光体的数量为两个。

优选地，所述克尔细胞透光体设置为圆柱体结构，所述圆柱体结构的横截面直径为10mm、长度为40mm，且所述圆柱体结构的中空内腔填充克尔液。

优选地，所述消光板的长度为85mm。

优选地，所述偏振片设置为聚乙烯醇薄膜。

优选地，所述起偏器和检偏器的消光比为10000:1。

本发明公开了一种采用消光处理技术的克尔传感器测量系统，包括：保偏光纤、多膜光纤、激光源、信息采集单元以及克尔传感器；