CN112433082B - 一种光纤电压测量系统与方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种光纤电压监测系统和方法，包括：激光与信号处理模块、压感光衰模块。还提供了电压测量方法，采用压感光衰装置对光的高频抑制吸收特性或者压控光功率衰减极值方法，在测量前先获得参考光功率，并定期或者每次测量前对参考光功率进行校准，提高了测量的准确性，本方法设置的装置结构简单，测量的信号单一，信号处理效率高，可以实现高精度的实时测量，降低了电压测量的设备设置成本。本公开可实现交直流电压的监测，可冗余配置，增强监测结果的可靠性。

Description

一种光纤电压测量系统与方法

技术领域

本公开涉及电压测量与监测相关技术领域，具体的说，是涉及一种光纤电压测量系统与方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

电压是一个基本物理参数，在电力电子领域电压测量是最重要和最基本的一项工作内容，在非电量测量中，也往往利用各种传感器将非电参数转换为电压参数，因此电压测量是基础工作之一。电压测量方式可分为直接电压测量法和间接电压测量法，直接电压测量法是指，利用电压电流方式直接测量电压，通过电流电压欧姆定律关系来直接对电压参量进行测量，间接测量方法主要是将电压转化为其他参量的测量，然后间接通过测量其参量得出电压。

发明人发现，采用直接测量存在电压测量范围的限制，并且测量成本较高，光纤电压传感器为最重要的一种间接电压测量方法。光纤电压测量系统利用光纤完成信号的传输，利用晶体特定的物理效应来感应电压，其具有抗电磁干扰，防燃、防爆、耐高压等特点。现有的光纤电压传感器的基本工作原理基本是根据功能材料的特定物理效应如泡克尔斯(Pockels)效应、电光克尔(Kerr)效应以及逆压电效应等。目前基于以上原理制成的电压传感器，光路复杂，光学元件多，因而校准困难，成本高，无法进行大批量的生产，面对多种复杂环境时的工作性能和运行的稳定性较差。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种光纤电压监测系统及方法，采用光衰减型光纤检测，以实现对电压参量的快速准确测量。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种光纤电压监测方法，包括如下步骤：

根据压感光衰装置对光的高频抑制吸收，获得参考光功率；

向压感光衰装置发送测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；

根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；

根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

本公开第二方面提供了一种光纤电压监测方法，包括如下步骤：

发射测量光，检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率；

向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；

根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；

根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

本公开第三方面提供了一种光纤电压监测系统，包括光源与信号检测处理装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置与压感光衰装置通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号；

光源与信号检测处理装置至少包括激光模块、光功率检测模块及控制单元，控制单元分别与激光模块、光功率检测模块通信连接，所述控制单元上述一种光纤电压监测方法。

本公开第四方面提供了一种光纤电压监测方法，包括如下步骤：

步骤1、发射不同波长的用于经过压感光衰装置光和不经过压感光衰装置监测光，分别获得测量光功率和监测光功率，根据测量光功率采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率，根据监测光功率设定监测光功率的变化范围；

步骤2、向压感光衰装置的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；同时发射监测光，检测接收到监测光功率；

步骤3、判断监测光功率是否超出设定的范围，若没有超出范围，根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；否则，执行步骤1中获得参考光功率的步骤更新参考光功率，根据更新后的参考光功率计算获得衰减系数α；

步骤4、根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

本公开第五方面提供了一种光纤电压监测方法，包括如下步骤：

步骤1、发射不同波长的用于经过压感光衰装置光和不经过压感光衰装置监测光，经过波分复用分别获得测量光功率和监测光功率，根据测量光功率以及压感光衰装置对光的高频抑制吸收，获得参考光功率P_r；根据监测光功率设定监测光功率的变化范围；

步骤2、向压感光衰装置发送测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；同时发射监测光，检测接收到监测光功率；

步骤3、判断监测光功率是否超出设定的变化范围，若没有超出范围，根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；否则，执行步骤1中获得参考光功率更新参考光功率，根据更新后的参考光功率计算获得衰减系数；

步骤4、根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

本公开第六方面提供了一种光纤电压监测系统，包括：光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置与压感光衰装置依次通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号；

光源与信号检测处理装置至少包括激光模块、光功率检测模块及控制单元，控制单元分别与激光模块、光功率检测模块通信连接，所述控制单元执行上述一种光纤电压监测方法。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本公开监测通过压感光衰装置光强度，进行电压监测，并自动进行校准，该系统可实现交直流电压的监测，进行冗余配置，增强监测结果的可靠性。硬件实现方案具有体积功耗小、部署方便、抗干扰能力强的优点。

(2)本公开通过压感光衰装置对待测端的端电压进行检测，采用压感光衰装置对光的高频抑制吸收特性或者压控光功率衰减极值方法，在测量前先获得参考光功率，并定期或者每次测量前对参考光功率进行校准，提高了测量的准确性，本方法设置的装置结构简单，测量的信号单一，信号处理效率高，可以实现高精度的实时测量，降低了电压测量的设备设置成本。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。

图1为本公开实施例1的光纤电压监测系统原理示意图；

图2为本公开实施例2的光纤电压监测方法流程图；

图3为本公开实施例3的光纤电压监测方法流程图

图4为本公开实施例4的光纤电压监测系统原理示意图；

图5为本公开实施例5的光纤电压监测方法流程图；

图6为本公开实施例6的光纤电压监测方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

实施例1

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种光纤电压监测系统，包括：光源与信号检测处理装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置与压感光衰装置通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号。

光源与信号检测处理装置包括：电源模块、激光模块、光功率检测模块、及控制单元。激光模块和光功率检测模块间通过光纤和压感光衰装置形成完整光路。控制单元分别与激光模块、光功率检测模块通信连接。

电压模块：为装置提供可靠供电作用，可以设置蓄电池及充电模块，支持双电源输入。

激光模块：为系统提供稳定激光，可以为激光发射器。

光功率检测模块：用于接收激光，实现目标激光功率的数据采样。

控制单元：包括信号处理模块与控制与通信模块。

信号处理模块：用于根据激光功率数据，结合压感光衰装置测量曲线，光功率数据转换为电压强度数据。

控制与通信模块：实现光源与信号检测处理装置内部各模块的控制与协调，并提供相应的通信接口，实现电压监测数据的数字输出。

压感光衰装置：用于检测被测电压信号，压感光衰装置具有频率吸收抑制的特性，装置对进入光的衰减比例与输入电压存在确定的关系，衰减取值范围确定，存在衰减极大值和极小值。

本公开监测通过压感光衰装置光强度，该系统可实现交直流电压的监测，硬件实现方案具有体积功耗小、部署方便、抗干扰能力强的优点。

作为一种可以实现的结构，压感光衰装置包括导体、第一电极、第二电极、波导元件和至少一层二维材料；所述二维材料分别与波导元件及第一电极连接，所述导体与第二电极连接，导体与二维材料之间绝缘，二维材料与导体间形成电容结构，第一电极和第二电极分别用于连接待测端接收输入电压，波导元件提供光通过二维材料的通路。

在压感光衰装置中，输入电压通过形成的电容结构调节二维材料表面载流子的浓度，使二维材料化学势发生的变化，引起二维材料对特定波长激光吸收率的变化，通过吸收率和电压间对应关系，实现稳定性更高且抗干扰能力更强的电压测量。

在一些实施例中，光源与信号检测处理装置可同时连接多个压感光衰装置，多个压感光衰装置连接在同一测量端或者不同的测量端。多个压感光衰装置连接在同一测量端实现对目标电压的冗余监测，提高电压监测的可靠性，防止单测量系统失效，造成系统电压测量失效；连接在不同的测量端可以提高系统的检测效率，同一个检测设备可以实现多测量点的电压检测。

作为进一步的改进，在压感光衰装置的设置位置处设置温补光栅，所述温补光栅与光源与信号检测处理装置电连接，用于测量压感光衰装置工作温度，形成对电压测量结果的温度补偿，从而可以进一步提高测量准确度。

实施例2

本实施例还提供一种光纤电压监测方法，可以基于实施例1的系统进行电压监测，可以在实施例1中的控制单元中实现，如图2所示，包括如下步骤：

步骤1、根据压感光衰装置对光的高频抑制吸收，获得参考光功率P_r；具体的步骤，可以如下：

步骤11、同时向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光和波长为λ₂的校准光；其中波长λ₂远小于波长λ₁，即波长为λ₂的光为高频信号。

步骤12、检测通过压感光衰装置的光的光功率，即为参考光功率P_r；

光源与信号检测处理装置的激光模块同时发送波长为λ₁的测量光和波长为λ₂的校准光，由于压感光衰装置存在高频抑制吸收特性，波长为λ₂的校准光抑制了压感光衰装置对波长为λ₁的测量光的吸收，此时压感光衰模块对波长为λ₁的测量光无吸收衰减作用。此时光功率检测模块测得接收到λ₁波长光的光功率为系统的参考光功率P_r。

步骤2、向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率P_out；

步骤3、根据实际光功率P_out与参考光功率P_r计算获得衰减系数α；具体地，衰减系数α的计算，可以通过如下公式：

步骤4、根据衰减系数α，以及压感光衰装置的输入电压V_in与衰减系数α之间的关系，获得待测端的电压。

循环执行步骤2-4可以实时获得待测端的端电压。

作为进一步地改进，步骤1可以作为校准参考光功率P_r的步骤设置为每次测量前执行或者定期执行；由于P_r为非实时测得量，光源、光纤链路及光功率模块的变化都会导致P_r变化，影响测试的准确性，因此需定期执行步骤1对P_r重复进行测量前的校准工作。

本实施例通过压感光衰装置对待测端的端电压进行检测，在测量前先获得参考光功率P_r，并定期或者每次测量前对参考光功率P_r进行校准，提高了测量的准确性，本方法设置的装置结构简单，测量的信号单一，信号处理效率高，可以实现高精度的实时测量，降低了电压测量的设备设置成本。

实施例3

本实施例还提供一种光纤电压监测方法，可以基于实施例1的系统进行电压监测；与实施例2不同的是本实施实例没有利用压感光衰装置的高频抑制吸收特性，使光源与信号检测处理装置测定无吸收衰减的测量光的初始功率值。

本实施例的光纤电压监测方法，适用于待测端电压为周期性变化信号，可以在实施例1中的控制单元中实现，如图3所示，包括如下步骤：

步骤1、发射测量光，检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率P_r；

采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率P_r的步骤，可以如下：

步骤11、向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，获得若干光感周期内压感光衰装置的输出光功率；

步骤12、提取压感光衰装置的输出光功率中的极值，根据极值以及光纤链路本身固有衰耗系数，计算获得极值处的压控光衰装置的衰减系数，通过衰减系数获得参考光功率P_r；

可选的，所述极值可以为极大值或者极小值，以极小值为例，通过激光光源发射测量光，获得的光功率最小值P_out-mmin，此时对应压控光衰减系数为α_min，则有：

P_out-mmin＝P_in·L·α_min (2)

其中P_in为测量光光源发送激光的光功率，L为光纤链路本身固有衰耗系数。

由(2)式可得系统的参考光功率：

步骤2、向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率P_out；

步骤3、根据实际光功率P_out与参考光功率P_r计算获得衰减系数α；具体地，衰减系数α的计算，可以通过如下公式：

步骤4、根据衰减系数α，以及压感光衰装置的输入电压V_in与衰减系数α之间的关系，获得待测端的电压。

循环执行步骤2-4可以实时获得待测端的端电压。

本实施例采用压控光功率衰减极值方法测量参考光功率P_r，系统准确性不依赖于光源和光纤链路，保障电压测量准确性。

作为进一步的改进，还包括对参考光功率进行校正的步骤：当检测到极值发生变化，即步骤2监测到的实际光功率的极值与步骤1中采用压控光功率衰减极值方法测量的光功率的极值不相等，根据新的极值执行步骤1按照压控光功率衰减极值方法更新参考光功率P_r。由于极值P_out-min为周期性测得量，光源、光纤链路及光功率模块的变化都会导致极值P_out-min变化，影响测试的准确性，因此一旦测得极值P_out-min发生变化系统需要及时根据新极值P_out-min的值重新计算系统参考光功率P_r，进行校准。

实施例4

本实施例提供一种光纤电压监测系统，与实施例1的系统的不同在于增加无源波分复用装置，设置在光源与信号检测处理装置与压感光衰装置连接的光纤光路上，如图4所示，包括：光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置与压感光衰装置依次通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号。

光纤电压监测系统其他结构与实施例1的系统结构相同。

正常工作情况下激光模块同时发射波长为λ₁测量光和波长为λ₂通道监测光，光功率检测模块可同时测量λ₁和λ₂光的光功率。无源波分复用装置用于将测量波长λ₁和通道监控波长λ₂的光进行分波和合波。

本实施例通过设置波分复用装置可以实现光束的分波和合波，可以实现除了压感光衰装置之外的光路的变化的监控，对光路可以实现分段检测，提高系统测量的灵活性。

实施例5

本实施例提供一种光纤电压监测方法，可以基于实施例4的系统进行电压监测；该方法可以在实施例4的控制单元中实现，如图5所示，包括如下步骤：

步骤1、发射不同波长的用于经过压感光衰装置光和不经过压感光衰装置监测光，经过波分复用分别获得测量光功率和监测光功率，根据测量光功率采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率P_r，根据监测光功率设定监测光功率的变化范围；

同时发射不同波长的测量光和监测光，经过波分复用将光束分离使得测量光经过压感光衰装置，接收到的光的功率即为测量光功率；不经过压感光衰装置的监测光经光路返回的光束的光功率即为监测光功率；

步骤1中，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率P_r的方法，可以如下：

检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率P_r；

步骤11、同时发射测量光λ₁和监测光λ₂，经过波分复用测量光λ₁经过压感光衰装置，监测光λ₂不经过压感光衰装置；

步骤12、检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，获得光功率极值，根据极值以及光纤链路本身固有衰耗系数，计算获得极值处的压控光衰装置的衰减系数，通过衰减系数获得参考光功率P_r；

压感光衰装置衰减系数与电压存在确定的关系。正常情况下被测量交流电压可周期性的使压感光衰装置取极大值或极小值。以周期性输入的被测电压可使压感光衰装置周期性压控光衰减系数取最小值为例说明本实例。

经过若干感周期，光源与信号检测处理装置监测到光功率最小值P_out1-min，此时对应压控光衰减系数为α_min，则有：

P_out1-min＝P_in1·L₁·α_min (5)

其中，P_in1为激光模块发射λ₁光功率，L₁为光除去压感衰减装置光吸收，测量波长光路整体衰耗系数。

根据(5)式，则参考光功率：

监测光功率的变化范围，可以通过如下公式计算：

P_out2＝P_in2·L₂ (7)

其中，P_in2为激光模块发射λ₂光功率；P_out2为接收监测光λ₂的光功率，L₂为监控波长光路整体衰耗系数。监测波通过的光路衰耗系数在光路不产生变化时是恒定的，可以根据衰耗系数L₂判断除去压感光衰装置的光路是否发生变化，可以设定监测光功率的变化门限值，当超出设定的门限值则光路发生变化，则参考光功率P_r需要更新。

步骤2、向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率P_out1；同时发射波长为λ₂监测光，检测接收到监测光功率P_out2；

步骤3、判断监测光功率P_out2是否超出设定的变化范围，若没有超出范围，根据实际光功率P_out1与参考光功率P_r计算获得衰减系数α；否则，执行步骤1中获得参考光功率P_r的步骤更新参考光功率P_r，根据更新后的参考光功率P_r计算获得衰减系数α；

具体地，衰减系数α的计算，可以通过如下公式：

步骤4、根据衰减系数α，以及压感光衰装置的输入电压V_in与衰减系数α之间的关系，获得待测端的电压V_in。

本实施例将同时设置了测量光和监测光，通过监测光可以直观的判断测量的光路是否发生变化，从而实时更新参考光功率，提高了测量的准确性。

实施例6

本实施例提供一种光纤电压监测方法，可以基于实施例4的系统进行电压监测；该方法可以在实施例4的控制单元中实现，如图6所示，包括如下步骤：

步骤1、发射不同波长的用于经过压感光衰装置光和不经过压感光衰装置监测光，经过波分复用分别获得测量光功率和监测光功率，根据测量光功率以及压感光衰装置对光的高频抑制吸收，获得参考光功率P_r；根据监测光功率设定监测光功率的变化范围；

本实施例中，经过压感光衰装置包括两种波长的光，即发射光至少有三种波长的光，分别作为测量光λ₁、校准光λ₂和监测光λ₃，其中所述校准光和测量光的波长相差较大，校准光能够抑制压感光衰装置对测量光的吸收，监测光的光路中不经过压感光衰装置。

根据测量光功率以及压感光衰装置对光的高频抑制吸收，获得参考光功率P_r的方法，可以如下：

步骤11、同时向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光和波长为λ₂的校准光；其中波长λ₂远小于波长λ₁，即波长为λ₂的光为高频信号；

步骤12、检测通过压感光衰装置的光的光功率，即为参考光功率P_r；

光源与信号检测处理装置的激光模块同时发送波长为λ₁的测量光和波长为λ₂的校准光，由于压感光衰装置存在高频抑制吸收特性，波长为λ₂的校准光抑制了压感光衰装置对波长为λ₁的测量光的吸收，此时压感光衰模块对波长为λ₁的测量光无吸收衰减作用。此时光功率检测模块测得接收到λ₁波长光的光功率为系统的参考光功率P_r。

步骤2、向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率P_out1；同时发射波长为λ₂监测光，检测接收到监测光功率P_out2；

步骤3、判断监测光功率P_out2是否超出设定的变化范围，若没有超出范围，根据实际光功率P_out1与参考光功率P_r计算获得衰减系数α；否则，执行步骤1中获得参考光功率P_r更新参考光功率P_r，根据更新后的参考光功率P_r计算获得衰减系数α；

具体地，衰减系数α的计算，可以通过如下公式：

步骤4、根据衰减系数α，以及压感光衰装置的输入电压V_in与衰减系数α之间的关系，获得待测端的电压。

本实施例将同时设置了测量光和监测光，通过监测光可以直观的判断测量的光路是否发生变化，从而实时更新参考光功率，提高了测量的准确性。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种光纤电压监测方法，其特征是，包括如下步骤：

发射测量光，检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率；

向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；

根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；

根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

2.如权利要求1所述的一种光纤电压监测方法，其特征是：采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率的步骤，如下：

向压感光衰装置发送波长为λ₁的测量光，获得若干光感周期内压感光衰装置的输出光功率；

提取压感光衰装置的输出光功率中的极值，根据极值以及光纤链路本身固有衰耗系数，计算获得极值处的压控光衰装置的衰减系数，通过衰减系数计算获得参考光功率；

或者，还包括对参考光功率进行校正的步骤：当通过压感光衰装置的光的实际光功率的极值发生变化，采用压控光功率衰减极值方法更新参考光功率，根据更新后的参考光功率获得衰减系数。

3.一种光纤电压监测系统，其特征是：包括光源与信号检测处理装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置与压感光衰装置通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号；

光源与信号检测处理装置至少包括激光模块、光功率检测模块及控制单元，控制单元分别与激光模块、光功率检测模块通信连接，所述控制单元执行权利要求1或2所述的一种光纤电压监测方法。

4.如权利要求3所述的一种光纤电压监测系统，其特征是：压感光衰装置包括导体、第一电极、第二电极、波导元件和至少一层二维材料；所述二维材料分别与波导元件及第一电极连接，所述导体与第二电极连接，导体与二维材料之间绝缘，二维材料与导体间形成电容结构，第一电极和第二电极分别用于连接待测端接收输入电压，波导元件提供光通过二维材料的通路；

或者，光源与信号检测处理装置连接多个压感光衰装置，多个压感光衰装置连接在同一测量端或者不同的测量端；

或者，还包括温补光栅，设置在压感光衰装置的设置位置处，所述温补光栅与光源与信号检测处理装置电连接。

5.一种光纤电压监测方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1、发射不同波长的用于经过压感光衰装置光和不经过压感光衰装置监测光，分别获得测量光功率和监测光功率，根据测量光功率采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率，根据监测光功率设定监测光功率的变化范围；

步骤2、向压感光衰装置发送测量光，检测通过压感光衰装置的光的实际光功率；同时发射监测光，检测接收到监测光功率；

步骤3、判断监测光功率是否超出设定的范围，若没有超出范围，根据实际光功率与参考光功率计算获得衰减系数；否则，执行步骤1中获得参考光功率的步骤更新参考光功率，根据更新后的参考光功率计算获得衰减系数α；

步骤4、根据衰减系数，以及压感光衰装置的输入电压与衰减系数之间的关系，获得待测端的电压。

6.如权利要求5所述的一种光纤电压监测方法，其特征是：

步骤1中，采用压控光功率衰减极值方法获得参考光功率的方法，如下：

同时发射测量光λ₁和监测光λ₂，经过波分复用测量光λ₁经过压感光衰装置，监测光λ₂不经过压感光衰装置；

检测待测端电压多个周期性变化的输出光功率，获得光功率极值，根据极值以及光纤链路本身固有衰耗系数，计算获得极值处的压控光衰装置的衰减系数，通过衰减系数获得参考光功率。

7.一种光纤电压监测系统，其特征是，包括：光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置和一个或多个压感光衰装置，所述光源与信号检测处理装置、无源波分复用装置与压感光衰装置依次通过光纤连接，压感光衰装置连接在待检测电压端，光源与信号检测处理装置用于提供入射光和用于处理压感光衰装置采集的信号；

光源与信号检测处理装置至少包括激光模块、光功率检测模块及控制单元，控制单元分别与激光模块、光功率检测模块通信连接，所述控制单元执行权利要求5或6所述的一种光纤电压监测方法。

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