CN204330855U - 光纤电流互感器光路集成模块装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光纤电流互感器光路集成模块装置，属于光纤传感技术领域。本实用新型的集成模块装置，集成了光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器、保偏延迟光纤环和光源驱动板。在光纤盒的内底部开有凹槽A放置光纤环骨架，内部四周铣出凹槽B固定放置光学器件的光纤，保偏延迟光纤环盘绕在光纤环骨架上，光纤环骨架的上表面开有凹槽C固定放置光源驱动板，环形器、起偏器和直波导相位调制器固定在光纤盒的内底部凹槽A的一侧，光源固定在光纤盒的内底部凹槽A的另一侧。光纤盒的内底部开有直线凹槽D，使得光源的尾纤通过凹槽D从光纤环骨架下面穿过。本实用新型提高了光路的集成度，避免了外置光缆移动中造成精度漂移。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型光纤电流互感器光路集成模块装置，属于光纤传感技术领域。
背景技术
随着电力系统电压等级不断提高，基于法拉第效应的全光纤电流互感器因其原理优势取代传统的电磁式电流互感器已成为必然趋势。全光纤电流互感器是将处于一次侧的电流变换、传输到低压侧，经处理后输出符合标准要求的数字量，作为智能电网的标志性组件，随着已装备的应用规模变大，国家电网对光纤电流互感器提出双重化保护，对光纤电流互感器模块化生产设计迫在眉睫，其产品集成度要求越来越高，其中，光路中的光学器件的集成是至关重要的。
光纤电流互感器的技术方案采用Sagnac干涉仪和数字闭环检测技术。如图1所示，起偏器输出的线偏振光经过第一个45°熔点，被均分为两束正交的线偏振光沿着直波导相位调制器输入尾纤的快慢轴传输，经直波导相位调制器后，由第二个45°熔点变为两束正交的圆偏振光，经过反射镜反射后返回第二个45°熔点，重新变为两束正交的线偏振光，经过第一个45°熔点后，两束正交线偏振光在起偏器通光方向的分量发生干涉，干涉信号仅携带被测电流产生的法拉第相位移。
光路方案图中的光源、环形器、起偏器和直波导相位调制器等光学器件需要集成化工作，保偏延迟光纤环起到连接光路集成模块与传感头的作用，传统方法是采用保偏光缆，盘绕放置在光纤电流互感器机箱之外，一般是在100米以上，是无法实现光路高度集成的要求。另外，光源驱动板为光源提供驱动电流，最好的集成方案是包含了光源驱动板。
目前，光纤电流互感器光路集成模块中尚未有包括保偏延迟光纤环和光源驱动板的方案。
发明内容
光纤电流互感器的模块化生产设计本质是提高光路和电路的高度集成化。本实用新型是为了提高光路中所有光学器件的集成，提出一种光纤电流互感器光路集成模块装置。
本实用新型的光纤电流互感器光路集成模块装置，包括光纤盒、光纤环骨架、光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器、保偏延迟光纤环和光源驱动板。
所述的光纤盒的内底部开有凹槽A，用于放置光纤环骨架；光纤盒的内部四周铣出凹槽B，用于放置光学器件的光纤。所述的保偏延迟光纤环盘绕在光纤环骨架上，所述的光纤环骨架的上表面开有凹槽C，用于固定放置光源驱动板。通过准确比点后将光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器和保偏延迟光纤环熔接在一起，其中，环形器、起偏器和直波导相位调制器固定在光纤盒的内底部凹槽A的一侧，光源固定在光纤盒的内底部凹槽A的另一侧。所述的光纤盒的内底部开有直线凹槽D，直线凹槽D通过凹槽A，光源的尾纤通过凹槽D从光纤环骨架下面穿过。
本实用新型通过采用了新型的光路模块工艺结构，可实现将光源、环形器、起偏器和直波导相位调制器集成以外，把保偏延迟光纤和光源驱动板也集成到同一个光路模块盒中，其具有如下优点和积极效果：
(1)在光纤盒的内部四周铣出外延伸凹槽，将各个光学器件的尾纤通过熔接盘绕在槽中，避免了对光纤的损伤；
(2)将保偏延迟光纤环放置在光纤盒内，提高了光路的集成度，替代延迟光缆的外置缠绕，避免了外置光缆移动中造成精度漂移；
(3)增大保偏延迟光纤环的缠绕骨架直径，以增大保偏光纤盘绕的曲率半径，减小光纤环的温度范围内的串音变化，保证互感器温度性能；
(4)在保偏延迟光纤环的骨架内固定光源驱动，提供光源的驱动电流和温控电流。
附图说明
图1是光纤电流互感器光路结构示意图；
图2是本实用新型的光路集成模块结构示意图；
图3是本实用新型的光纤环内底部所开凹槽的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型是一种光纤电流互感器光路集成模块装置，在光纤盒内集成了光源、环形器、起偏器和直波导相位调制器集以外，将保偏延迟光纤环和光源驱动板也集成到光路模块中。
本实用新型的光纤电流互感器光路集成模块装置，包括光纤盒、光纤环骨架、光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器、保偏延迟光纤环和光源驱动板。
如图2所示，所述的光纤盒1的内底部开有凹槽A11，用于固定放置光纤环骨架2。环形器、起偏器和直波导相位调制器通过固定卡子固定在凹槽A11的一侧，如图中标号15所指位置；光源固定放置在光纤盒的内底部凹槽A11的另一侧，如图中标号14所指位置。
采用先进的光纤绕环技术将保偏延迟光纤环盘绕到光纤环骨架4上；光纤环骨架4上根据光源驱动板的形状开凹槽C21用来放置光源驱动板。将保偏延迟光纤环放置在光纤盒内，提高了光路的集成度，替代延迟光缆的外置缠绕，避免了外置光缆移动中造成精度漂移。
光纤盒的内部四周铣出凹槽B12，用于放置光学器件的光纤。可将所有光学器件的尾纤盘绕固定在凹槽B12中，如图3所示的。在光纤盒的内底部开有直线凹槽D13，凹槽D13用来铺设光源的尾纤。直线凹槽D13连通凹槽A11，光源的尾纤通过凹槽D13从光纤环骨架下面穿过。
在安装固定时，首先将光源固定在光纤盒的内底部的14处，光源的尾纤利用凹槽D13从光纤环骨架下面穿过，然后盘绕在光纤盒四周的凹槽B12中，通过准确比点后将光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器和保偏延迟光纤环熔接在一起，然后依次把环形器、起偏器和直波导相位调制器固定在光纤盒的内底部的15处，将光纤器件多余的尾纤盘绕的凹槽B12内，利用BF(x98缩醛烘干胶液)胶固，在固定了尾纤的同时，也起到了保护作用，避免外面的器件的碰撞损坏。最后，在光纤盒的内底部凹槽A内固定绕有保偏延迟光纤环的光纤环骨架2后，将光源驱动板固定光纤环骨架2上的凹槽C21内，将光源驱动板连接到光源，以提供驱动电流和温控电流。
另外，可适当设置光纤环骨架2的直径，因为增大光纤环骨架2的直径，可以增大保偏延迟光纤环盘绕的曲率半径，从而减小光纤环的温度范围内的串音变化，以保证互感器温度性能。
Claims (1)
1.一种光纤电流互感器光路集成模块装置，包括光纤盒、光纤环骨架、光源、环形器、起偏器和直波导相位调制器，其特征在于，还包括保偏延迟光纤环和光源驱动板；
所述的光纤盒的内底部开有凹槽A，用于放置光纤环骨架；光纤盒的内部四周铣出凹槽B，用于放置光学器件的光纤；所述的保偏延迟光纤环盘绕在光纤环骨架上，所述的光纤环骨架的上表面开有凹槽C，用于固定放置光源驱动板；通过准确比点后将光源、环形器、起偏器、直波导相位调制器和保偏延迟光纤环熔接在一起，其中，环形器、起偏器和直波导相位调制器固定在光纤盒的内底部凹槽A的一侧，光源固定在光纤盒的内底部凹槽A的另一侧；所述的光纤盒的内底部还开有直线凹槽D，直线凹槽D通过凹槽A，光源的尾纤通过凹槽D从光纤环骨架下面穿过。
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| CN105004898A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-28 | 易能乾元（北京）电力科技有限公司 | 一种具有集成化光路的全光纤电流互感器及其制作工艺 |
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