研究目的
基于Y切割Z传播铌酸锂电光晶体,开发一种能够高分辨率测量低频和直流电场并持续监测数小时的传感器。
研究成果
基于铌酸锂晶体开发的电光传感器能够以4V/cm的分辨率精确测量和监测静电场,并具备数小时的持续监测能力。该集成式传感器设计结合光纤技术,为敏感环境中的电场测量提供了一种非导电且低磁噪声的解决方案。
研究不足
传感器的性能受温度变化影响,为确保长期测量的准确性,需进行温度控制或监测。现场监测的时间常数限制在数小时以内。
1:实验设计与方法选择:
该传感器基于Y切Z向传播的铌酸锂电光晶体。其方法是通过测量施加电场时穿过晶体的光的相位延迟来进行检测。
2:样本选择与数据来源:
将晶体置于两平行板间产生的电场中,通过改变并监测电场强度进行研究。
3:实验设备与材料清单:
包含铌酸锂晶体、用于产生电场的金属板、二极管激光器、偏振片、四分之一波片以及用于检测光强变化的光电二极管。
4:实验步骤与操作流程:
采用阶梯式施加电场,通过分析光电二极管检测到的光强变化来测量晶体响应。
5:数据分析方法:
通过分析光电二极管信号确定电场强度,并在分析中考虑温度影响。
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设备名称
型号
厂家
功能
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LiNbO3 crystal
Y-cut Z-propagation
VM-TIM GmbH
Electro-optic crystal for measuring DC electric fields
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Optical fiber
SM2000-custom
Thorlabs
Transporting light to and from the sensor head