实验名称:凯发k8官方首页-凯发k8网页登录在反射式小型光学电场传感器中的应用
实验目的:为了同时实现对直流电场、交变电场和瞬态电场的测量,通过琼斯矩阵计算,建立基于泡克尔效应的反射式光学电场传感探头的理论传感模型,分析锭酸锂晶体长度、晶体切型、温度以及封装应力对探头传感性能的影响。
实验设备:函数发生器、电压放大器( aigtek,ata-7030)、电极板、光源、保偏环形器、光电探测器、数据采集卡、labview信号分析显示软件、探头组成。
实验过程:
交变电场实验:
系统运行原理如下:函数发生器产生一个频率和幅值可调的电压信号,电压放大器将该信号放大0~1000倍后导入电极板产生交变电场,探头经pockels效应转换电场信息为光强,再由光电探测器转换为电压,采集卡同时采集电压放大器缩小1000倍后的参考电压和光电探测器的输出电压,经labview软件分析后显示电压信号。
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交变电场实验装置
设置函数发生器发出频率为10、5 000 hz,幅值为3v的方波,电压放大器放大1000倍,采集到的方波信号波形如图所示.图中,arer为参考信号幅值,aoes为探头测得信号幅值.可以看出,随着频率的增大,表征参考信号的波形曲线ref出现失真,这是由电压放大器性能导致的,而表征探头实测信号的波形曲线oes与输出ref波形一致.由此可知,探测信号真实反映了实际电场信号.
实验结果:
aoes与电场强度e的关系曲线可以看出,探头对不同频率下电场的响应幅值均随电场强度的增大而线性增大,且 10~5000 hz范围内的线性趋势基本一致.不同频率下测量幅值-电场强度曲线差异初步分析可能由系统误差造成,包括光电探测器在不同频率下的光电转换效率差异、不同频率下电压放大器实际输出电压与参考电压间的差异.
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综上所述,反射式小型光学电场传感器在场强[0.7,105.0] kv/m下对ms 级交流电场具有较好的线性响应。
电压放大器ata-7030参数指标:
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本实验文章引用自知网论文《反射式小型光学电场传感器》