基于微纳光纤Sagnac环结构的光学电流传感器的响应特性研究

摘要

磁流体具有固体物质磁性及液体流动性的特性,且无本征矫顽力,无剩磁,磁场响应速度快,灵敏度高,将微纳光纤Sagnac环特殊的光传输性能与磁流体独特的磁光特性相结合,提出了一种基于磁流体包覆微纳光纤Sagnac环的全光纤电流传感器。理论推导了传感器的电流传感机理,设计了传感器的封装方法,并对传感器的温度特性和传感特性进行了实验研究。实验结果表明,所提出的电流传感器温度响应的灵敏度约为3 pm/℃,电流响应的灵敏度为0.00218 V/A,电流响应的线性相关系数为0.9979。相比于传统的光纤电流传感器,它具有制作工艺简单、体积小、温度稳定性高、传输损耗低、易与光纤器件耦合的技术优势。