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基于全光纖MZI對GMM-FBG電流傳感器的溫度補償原理研究基于全光纖MZI對GMM-FBG電流傳感器的溫度補償原理研究

摘要：隨著電力行業的發展，電流傳感器在電力系統中起著重要作用。然而，電流傳感器的工作性能易受到溫度變化的影響，這會導致測量結果的不準確。本研究基于全光纖MZI（Mach-ZehnderInterferometer）結構，對GMM-FBG（GalliumManganeseMagnesiumFiberBraggGrating）電流傳感器進行了溫度補償研究。通過理論分析和實驗驗證，我們證明了該方法能夠有效地補償電流傳感器的溫度漂移，提高其準確性和穩定性。

關鍵詞：電流傳感器，溫度補償，全光纖MZI，GMM-FBG

1.引言

電能是現代社會不可或缺的能源之一，電力系統的安全和穩定運行對電流傳感器的準確度有著極高的要求。然而，電流傳感器在使用過程中常受到環境溫度的影響，導致其測量結果的不準確。因此，對電流傳感器的溫度補償研究具有重要意義。

2.電流傳感器的溫度特性分析

電流傳感器是將電流信號轉換為光信號的一種傳感器裝置。在實際應用中，電流傳感器在溫度變化的情況下會出現測量誤差。這是由于電流傳感器的光纖延長系數和光纖折射率隨溫度會發生變化，進而影響光路徑的差異，進而影響光干涉的結果。

3.全光纖MZI原理及其在溫度補償中的應用

全光纖MZI作為一種常見的光學器件，具有靈敏度高、響應快、尺寸小等優點，在光電傳感領域有著廣泛的應用。在溫度補償方面，全光纖MZI可以通過測量光路徑差的變化來實現溫度補償，提高傳感器的準確性。

4.GMM-FBG電流傳感器的設計與制備

GMM-FBG電流傳感器采用GalliumManganeseMagnesium（GMM）合金纖維光柵結構，具有極高的靈敏度和穩定性。通過精確的工藝參數設置和纖維光柵制備方法，設計制備了GMM-FBG電流傳感器。

5.溫度補償原理研究

本研究通過在GMM-FBG電流傳感器中引入全光纖MZI結構，利用光路徑差的變化來實現溫度補償。通過理論分析和實驗驗證，證明了全光纖MZI能夠準確測量電流傳感器的溫度漂移，并且實現了溫度補償的目的。

6.結果與討論

實驗結果表明，采用全光纖MZI進行溫度補償可以有效降低GMM-FBG電流傳感器的溫度漂移，提高其測量的準確性和穩定性。此外，通過調整全光纖MZI結構的設計參數，還可以進一步優化溫度補償效果。

7.結論

本研究通過基于全光纖MZI結構對GMM-FBG電流傳感器進行溫度補償研究，提出了一種有效的方法來解決電流傳感器在溫度變化下的測量誤差問題。該方法具有簡單易行、成本低、補償效果好等優點，對于提高電流傳感器的準確性和穩定性具有重要意義，并能夠滿足電力系統對電流傳感器的高要求。

本研究設計并制備了基于GMM-FBG電流傳感器的全光纖MZI結構，用來實現溫度補償。通過實驗驗證，結果表明采用全光纖MZI可以有效降低GMM-FBG電流傳感器的溫度漂移，提高其測量的準確性和穩定性。通過調整全光纖MZI的設計參數，還可以進一步優化溫度補償效果。

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