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Updated: Jul 1, 2025
09:10
Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators
Published on: May 29, 2014
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基于光电子振荡器的高分辨率和大测量范围的电压传感,使用不平衡的马赫-泽恩德干扰仪
Optics express
|March 5, 2024
概括
一个新的光电子振荡器 (OEO) 电压传感器使用微波光子波器 (MPF) 进行高分辨率测量. 这种传感器实现了1700V的广泛范围和出色的稳定性,非常适合智能电网应用.
科学领域:
- 光子学和光电学和光电子学.
- 电气工程 电气工程
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 准确和高分辨率的电压传感对于现代电气系统,特别是智能电网至关重要.
- 现有的电压传感器通常面临测量范围,分辨率或响应速度的限制.
- 光电子振荡器 (OEO) 由于其固有的频率稳定性和灵敏性,因此具有高性能传感的潜力.
研究的目的:
- 提出并实验证明基于光电子振荡器 (OEO) 的高分辨率,大范围电压传感器.
- 调查使用有限脉冲响应 (FIR) - 微波光子波器 (MPF) 在OEO内精确的频率选择.
- 为了实现稳定和准确的电压测量,适合于像智能电网这样的苛刻应用.
主要方法:
- 设计了一种采用有限脉冲响应 (FIR) -微波光子波器 (MPF) 的光电子振荡器 (OEO).
- 该FIR-MPF使用马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 与一个手臂中的压电陶 (PZT) 纤维传感器来检测电压诱导的变化.
- 一个无限脉冲响应 (IIR) -MPF被级联,以确保单模式振荡,并监控OEO的输出频率转移.
主要成果:
- 拟议的OEO电压传感器成功证明了1700V (从-200V到1500V) 的广泛测量范围.
- 实现了0.25 GHz/100 V的高压灵敏度和0.3 V的分辨率.
- 通过调整MZI纤维长度比例,传感器对温度波动具有良好的稳定性.
结论:
- 基于OEO的电压传感器提供了显著的优势,包括大测量范围,高分辨率和高速查询功能.
- 整合FIR-MPF和IIR-MPF可确保强大的和稳定的单模式振荡,以提供可靠的传感.
- 传感器的性能和稳定性使其成为智能电网中的电压传感应用的有希望的候选者.
