[发明专利]一种光学电流互感器及其控制方法

权利要求书

1.一种光学电流互感器，其特征在于：包括依次连接的采集单元、传输光纤和光纤传感环；所述光纤传感环包括λ/4波片、传感光纤和反射镜，λ/4波片的一端连接传输光纤，λ/4波片的另一端连接传感光纤，反射镜位于传感光纤的末端；所述采集单元包括光源、耦合器、起偏器、偏振分光器、相位调制器、光电探测器和信号处理器，光源的输出端与耦合器的第一侧的第一端连接，耦合器的第二侧的第一端依次经起偏器、偏振分光器和相位调制器与传输光纤连接，耦合器第一侧的第二端与光电探测器的输入端连接，所述采集单元还包括可调光衰减器，可调光衰减器的设置方式包括如下3种：

第1种设置方式：将可调光衰减器设置在光源的输出端与耦合器的第一侧的第一端之间处；

第2种设置方式：将可调光衰减器设置在耦合器的第二侧的第一端与起偏器之间处；

第3种设置方式：将可调光衰减器设置在耦合器的第一侧的第二端与光电探测器的输入端之间处；

所述信号处理器分别与光电探测器的电信号输出端、光源的驱动端、相位调制器的驱动端以及可调光衰减器的驱动端电性连接。

2.根据权利要求1所述光学电流互感器，其特征在于：所述光电探测器输出电信号的平均值的计算时间是光学电流互感器的调制周期的整数倍。

3.根据权利要求1所述光学电流互感器，其特征在于：所述光源的输出功率≥1mW。

4.根据权利要求1所述光学电流互感器，其特征在于：所述可调光衰减器的初始衰减量≥3dB。

5.根据权利要求1所述光学电流互感器，其特征在于：所述耦合器采用分束器、光环行器或2×2耦合器。

6.基于权利要求1所述光学电流互感器的控制方法，其特征在于：当所述光电探测器接收到的平均光功率下降，其光电转换后输出的电信号平均幅值Up也随之下降，所述信号处理器判断Up是否达到门槛值，若达到门槛值，则计算出电信号幅值Up的变化量V：

V＝(Up-U0)/U0

其中，U0为光电探测器的初始平均电信号幅值；

根据变化量V计算出所述可调光衰减器应该引入的光衰减量A：

A＝A0+10logV

其中，A0是所述可调光衰减器的初始衰减；

然后所述信号处理器调节所述可调光衰减器的光衰减量使其满足要求，从而使所述光电探测器接收到的光功率仍然保持与光功率衰减之前相同或相近，实现所述光电探测器的输出电信号幅值的闭环控制。