开发基于光学的MV/m强脉冲电场传感器

作者;

石岳武，陈伟，不是辛，王维，苗建国，吴伟，陈志强，谢林深，吴刚，贾伟

摘要

为满足MV/m强度脉冲电场测量的要求，设计研制了一种基于集成光学器件的单光路型小体积宽带脉冲电场测量系统。基于电光效应和电光调制原理，建立了测量系统的幅值和频响传递函数，分析了集成光探头的接收特性，推导了其灵敏度和带宽与波导长度的关系。设计了纯光学非金属单光波导结构，提出了一种利用晶宽调节测量灵敏度的方法，将设计的半波电场提高了3倍以上。无源探头尺寸小于20 mm×10 mm×5 mm，理论带宽大于4 GHz，最大测量范围大于1.2 MV/m。所开发的测量系统在高空电磁脉冲、雷电和脉冲功率技术领域都有应用。

关键词： 共程干涉仪， 脉冲电场， 集成光学， 传感器， 电光效应