本文分析了以单模光纤作为检测元件的反射式光纤电流传感器的温度灵敏度。理论上分析，使用法拉第旋转器的反射结构可以有效地抑制固有双折射的影响，并且该效果也适用于单模光纤。度敏感性实验还证明反射型光纤电流传感器确实是稳定的。纤电流传感器（FCS）是一种新型的电流传感器，它使用光纤作为传感元件[1]。作原理是将光纤缠绕在被测导线上。据法拉第的磁旋转效应，导线中电流产生的磁场将改变光纤中光信号的偏振状态。
于结构简单，光学集成度好和灵活性强的优点，光纤电流传感器已在业界引起广泛关注，并有可能取代电磁电流互感器传统[2]。是，某些问题阻碍了光纤电流传感器的应用。
中，温度敏感性是光纤电流传感器的瓶颈[3]。度过高的灵敏度会干扰电流测量，使电流灵敏度不堪重负，从而使得在实际环境中难以应用光纤电流传感器[3]。路反射方案是降低光纤电流传感器对环境敏感度的一种有效方法，已在国内外众多报道中得到证实[3]。射机制产生的法拉第非往复旋转效应不仅可以补偿光纤中的线性双折射，而且可以使传感光纤的长度增加一倍。其他方法相比，反射结构具有许多优点，包括简单，易于制造，成本低廉等。是，应注意，有关反射式光纤电流传感器的当前讨论通常在特定的双折射条件下进行。如，退火或纺丝的固有双折射非常低[4，5]。句话说，需要特殊的光纤。是，特殊的光纤将大大增加成本和制造传感器系统的难度。近，由于普通的单模光纤非常便宜[6]，已经讨论了使用普通的单模光纤（SMF）制作光纤电流传感器的问题。此，在普通的单模光纤的情况下，反射光纤电流传感器的稳定性是一个值得讨论的问题。
本文中，基于琼斯矩阵推导了光纤电流传感器的透射矩阵，并分析了在使用不同检测光纤的情况下反射结构的稳定性。过理论分析和实验测试，可以证明法拉第旋转镜（FRM）可以与普通光纤配合使用，有效地提高了系统的温度稳定性。于法拉第效应的普通光纤电流传感器的结构如图1（a）所示。穿过偏振器并变成线偏振光，并进入光纤环的一端。纤环的另一端连接到沃拉斯顿棱镜。
处，φ=δ2 θ2是系统相位差，δ和θ分别是系统线的双折射和系统的圆双折射，其中系统的圆双折射θ=ε Ω包含2部分：系统固有的互惠圆双折射。ε和法拉第旋转引起的不可逆圆形双折射Ω。于法拉第旋转效应远小于系统固有的倒圆双折射，即ε>>Ω，因此不难看出这种设计结构简单，但对于光纤环内存在的固有双折射这一术语。
[HT5“ K]图1两种光纤电流传感器结构的比较，（a）双光路检测结构，（b）反射结构，反射型光纤电流传感器如图1所示。（b），在光纤环的一端连接有反射镜，装置中的光信号在穿过光纤环后将被反射装置反射，恒温阀芯从而再次穿过光纤。纤环在相反的方向上运动。两个向前和向后的行程中，光纤环的固有双折射将由于相互的双折射而相互往复，因此只能保持法拉第磁旋转，这种结构可以更好地抑制此处使用的反射装置通常是法拉第90度旋转镜，其结构如图1所示。2。镜子前面，有一个45度法拉第旋转磁场。样，入射光将旋转45度，然后在反射后将旋转45度，整个旋转将达到90度。
此，φ是前传输系统的相位差，φ′＝δ2 θ′2是反向传输。两个系统之间的区别在于，圆形双折射θ’=-ε Ω，双向双折射ε由于倒数而为负，而双向双折射Ω没有变化。可逆的圆形双折射Ω非常小，并且可以认为是直接传输系统的相位差φ等于反向传输的相位差φ’。里Ei是光输入信号的琼斯矩阵[1 1]T。过比较方程式（1）和（7），我们可以看到这种结构可以有效地消除固有双折射的影响，并且该结论不受光纤类型的限制。普通的单模光纤可以用作传感元件。
了测试使用普通单模光纤作为传感元件的反射光纤传感器的温度和电流灵敏度，在此设计了温度和电流传感实验。验结构如图1（b）所示。构中的反射光纤电流传感器的光纤环放置在温度控制箱中。
验光纤环的直径为10厘米，是普通单模光纤的25匝。于检测的光源的波长是1550nm，脉冲重复频率是10kHz，平均功率是10mW。5度为间隔从20度到80度记录温度控制箱的温度。了进行比较，还使用相同的10英寸25 cm单模光纤环对非反射光纤电流传感器（如图1（a）所示）进行了测试。
度变化与输出光的偏振之间的关系如图3所示。里ΔP= P（i）-p（0），P（0）为20系统输出的偏振度。那个时候。以看出，随着温度的升高，反射型光纤电流传感器的变化较小，而非反射型光纤电流传感器的变化较大。此，不难解释一对反射型光纤电流传感器。制温度敏感性。电流响应实验中，0500 A的电流通过导线，并且纤维缠绕在导线上。
验结果如图4所示。以看出，反射式光纤电流传感器和非反射式光纤电流传感器可以产生输出。振度与电流成正比，这表明使用普通单模光纤的反射结构不会影响光纤电流传感器的电流检测。图4中，还可以看出，总灵敏度大于反射结构的非反射光纤的电流。感器。
际上，反射结构允许光信号重复通过光纤环，从而放大了检测灵敏度。文涉及基于普通单模光纤的反射光纤的电流传感器。理论上可以推论，采用法拉第旋转器的具有反射结构的光纤电流传感器可以有效地减小系统中固有双折射的影响，从而减少诸如温度等外部因素的干扰。验还表明，这种结构可以有效降低温度灵敏度，而不会影响电流灵敏度。
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