摘要：设计了一种基于稀土磁光晶体和光纤光栅的宽温区反射式光纤磁场传感器,其中,选用Bi∶YIG作为磁场传感元件、光纤布拉格光栅(FBG)作为温度补偿元件与反射器件(替代传统反射镜),建立了该结构的理论传感模型以支撑磁场-温度双参数感知,设计了磁场解调方法及其温度补偿法,以实现去温度干扰下磁场的精准测量。经测试,该磁场传感器在0.02~30 mT内直流磁场下的灵敏度为0.034 rad/mT,线性相关系数高达0.9995;在50 Hz~10 kHz正弦交流信号下具有良好的动态响应能力;同时,传感器的温度特性测试证明,本文所设计的温度补偿法可在一定程度上减小环境温度对磁场传感性能的影响,且不受光源波动的影响。本文提出的磁场传感器具有集成度高、系统结构简单、体积小和灵敏度高等优点,可满足电力设备中特殊场景下的磁场传感需求。

摘要：光纤磁场传感器具有抗干扰能力强、小型化、低成本等技术优势。为了实现对空间磁场矢量的测量,基于磁光晶体提出了一种光纤三维磁场传感器。然后,设计和构建了光纤三维磁场传感器传感探头,搭建了光纤三维磁场测量系统。分析基于磁光晶体光纤三维磁场传感器的非正交误差,通过对基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器三个传感单元两两夹角的准确测量,对系统三轴非正交误差进行标定补偿。实验测试装置利用一对通电线圈构建一维磁场对光纤三维磁场传感器系统进行三维正交标定,三轴标定精度分别为0.19°、0.26°和0.22°。实验结果表明,该基于磁光晶体光纤三维磁场传感器可实现0.2μT磁场强度分辨率和0.5°角度分辨率的磁场矢量测量。

摘要：随着高功率激光和光通信技术的迅速发展,如何消除光学系统内部产生的反射噪声是一个至关重要的问题。磁光隔离器是依据法拉第效应设计而成的磁有源器件,能够有效隔离大部分反射光以保证光学系统稳定工作,而法拉第磁光材料作为磁光隔离器的核心部件,其研究和应用推动了磁光隔离器的更新与发展。CeF_(3)晶体具有高透过率、宽透过区间和高Verdet常数等优点,近年来获得了广泛关注,但是其传统生长方法存在成本高、周期长等缺点。本研究通过坩埚下降生长技术,优化温场结构和生长工艺,采用多孔坩埚成功获得多根CeF_(3)晶体。与商用TGG(Tb3Ga5O12)晶体相比,CeF_(3)晶体的透过率得到明显提高,最高达到92%,并且在近红外波段两者的Verdet常数相当。CeF_(3)晶体的比热较高,表明晶体拥有较强的抗热冲击能力和较高的抗激光损伤能力。本研究使用多孔坩埚技术生长CeF_(3)晶体,实现了规模化和低成本生产;生长的CeF_(3)晶体物理性能优良,具有应用于近红外波段磁光隔离器的巨大潜力。

摘要：对于法拉第光隔离器,其内法拉第旋转器所采用的磁光晶体的光学性能直接决定了光隔离器的性能。从透射光谱、设计波长透射率、镀制增透膜等方面对BiCaInVIG磁光晶体的筛选与处理进行了研究。

摘要：设计和分析了一种新型的用于全光通信网络的高速微型1×2磁光开关，包括光学光路和高速控制。纳秒脉冲发生器的纳秒脉冲电流用于控制传输1550nm光束的磁光晶体的磁化强度。对纳秒脉冲发生器的电路设计方案和纳秒脉冲磁场设计方案分别进行计算机仿真和实验验证。结果表明：纳秒脉冲发生器能够输出上升沿1．9～3．2ns、上升幅度10～90V和脉宽4～100ns的脉冲，在单片机MCU的控制下，可以实现光束的平稳切换，目前的开关时间小于1μs。

摘要：光纤磁场传感器的探头是光纤磁场传感器中最关键的部分,它直接影响到传感器的测量精度。根据光纤传感器的测量要求和磁敏元件(磁光晶体:BiGd:YIG———Y3 x yBixGdyFe3O12)的工作原理及特点,必须在光纤磁场传感器探头中产生线偏振光,同时为了在磁敏元件加入传感器探头后不至于增加固有损耗,故在探头两端使用了两个光纤准直器。介绍了在探头设计中,各部分的工作原理和结构特点。

摘要：介绍了一种新型的磁光开关器件（magneto-optic switch）.重点阐述了磁光晶体旋光的原理和磁光晶体的光学性质,并从理论上分析了磁光晶体的旋光角度和控制磁光效应的螺线管产生的非轴线磁感应强度,并对磁路进行了设计与计算.

摘要：基于磁光开关的工作原理,利用晶体管的雪崩特性,设计了一种正负交替脉冲发生器,能产生正负交替转换的大电流脉冲,作用于螺线管线圈,产生高速磁场.通过螺线管内电流方向的转换,以改变磁光晶体外向磁场的方向,从而达到磁光开关光路转换的要求.设计的脉冲发生器产生的正负脉冲前沿时间约为3~5 ns,脉冲幅值为60~90 V,脉冲电流可达6 A以上,产生的磁场远大于39 789 A/m,满足磁光开关的需求.