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       法拉第磁光效應(yīng)(Faraday Magneto-optical effect)：當(dāng)線偏振光在介質(zhì)中傳播時(shí)，若在平行于光的傳播方向上加一磁場，則光振動方向?qū)l(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度與磁感應(yīng)強(qiáng)度和光穿越介質(zhì)的長度的乘積成正比，偏轉(zhuǎn)方向取決于介質(zhì)性質(zhì)和磁場。上述現(xiàn)象稱為法拉第效應(yīng)或磁致旋光效應(yīng);

       薩格納克干涉原理測量(Sagnac interferometer)：兩束相干光間光程差的任何變化會非常靈敏地導(dǎo)致干涉條紋的移動。通過干涉條紋的移動變化可測量光程微小改變量，從而測得與此有關(guān)的其他物理量(如電流)。測量精度決定于測量光程差的精度，干涉條紋每移動一個(gè)條紋間距，光程差就改變一個(gè)波長(～1000nm)，所以干涉儀是以光波波長為單位測量光程差的，其測量精度之高是任何其他測量方法所無法比擬的;

       安培環(huán)路定理(Ampere circuital theorem)：沿任何一個(gè)區(qū)域邊界對磁場矢量進(jìn)行積分,其數(shù)值等于通過這個(gè)區(qū)域邊界內(nèi)的電流的總和.這個(gè)定理與區(qū)域的形狀，距離或是何種材料無關(guān)。按照安培定理，相鄰導(dǎo)體產(chǎn)生的漏磁場(干擾磁場)的任何閉環(huán)矢量積分為零。也即，臨近導(dǎo)體的干擾對NXCT無任何影響。由于偏轉(zhuǎn)角ψ=VBl =V×∫dB/dl×l=0 ，這里ψ為偏轉(zhuǎn)角度，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，V稱為費(fèi)爾德常數(shù)。所以任何閉環(huán)外的磁場對閉環(huán)內(nèi)的測量沒有影響。

       光源發(fā)出的光經(jīng)偏振器起偏成兩束相互垂直的線偏光，這兩束正交模式的光經(jīng)過1/4波片后分別變成左旋和右旋模式的圓偏光進(jìn)入傳感光纖，受到導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的磁場作用，左右旋圓偏光以不同的速度傳播，從而引起光波相位的變化，光在傳感器端的鏡面反應(yīng)后，這兩束圓偏光的偏振模式互換，通過傳感光纖再次受到磁場作用，從而使受到作用的效果加倍。這兩束圓偏光經(jīng)過波片后恢復(fù)為線偏振光，并在偏振器處發(fā)生干涉，通過測量干涉光強(qiáng)檢測出相位差，而相位差與導(dǎo)體中的磁場強(qiáng)度成正比，而磁場強(qiáng)度與電流強(qiáng)度成正比，從而可以得到被測電流的大小。

圖1反射式光纖電流傳感器示意圖

       圖1是光纖電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖：整體由電子機(jī)箱與傳感器本體組成。電子單元主要包括光源、探測器及信號處理單元；傳感器本體主要包括光纖起偏器、相位調(diào)制器、延時(shí)線圈、1/4波片、傳感光纖和反射鏡等。其基本的工作原理為：寬帶光源發(fā)出的寬帶光經(jīng)過耦合器后，進(jìn)入光纖起偏器產(chǎn)生線偏振光；線偏振光通過45焊接，產(chǎn)生兩束偏振光，并進(jìn)入相位調(diào)制器，實(shí)現(xiàn)雙折射相位調(diào)制；調(diào)制光經(jīng)過延時(shí)光纖后進(jìn)入1/4波片，線偏振光變成圓偏振光；圓偏振光在傳感光纖感受到電流產(chǎn)生的相移（磁光效應(yīng)）。經(jīng)端面反射后，磁光相移將翻倍；再反向經(jīng)過1/4波片后，圓偏振變成線偏振，但依舊保持了磁光相移；然后反向經(jīng)過延時(shí)線圈、相位調(diào)制器后，兩束線偏振光進(jìn)入光纖起偏器相互干涉，最后被光電探測器接收，將光信號轉(zhuǎn)化成電信號。此電信號進(jìn)入信號處理單元，經(jīng)信號放大、采集、數(shù)據(jù)處理后，最終輸出電流值。

       全光纖式電流互感器的傳感光經(jīng)歷了復(fù)雜的偏振態(tài)變化，理想的狀態(tài)變化見下圖。光纖電流互感器的測試精度主要受光偏振的偏離度決定。

光CT的偏振變化示意圖