功率放大器在反射式小型光学电场传感器中的应用

实验名称：功率放大器应用于反射小型光学电场传感器

实验目的：通过琼斯矩阵计算，建立基于泡克尔效应的反射光学电场传感探头的理论传感模型，分析锭酸锂晶体长度、晶体切割、温度和包装应力对探头传感性能的影响。

实验设备：函数发生器，电压放大器( Aigtek,ATA-7030)、电极板、光源、保偏环形器、光电探测器、数据采集卡、LabVIEW信号分析显示软件，探头组成。

实验过程：

交变电场实验：

系统运行原理如下:函数发生器产生一个频率和幅值可调的电压信号,功率放大器将该信号放大0~1000倍后，导入电极板产生交变电场，探头通过Pockels效应转换电场信息为光强，然后由光电探测器转换为电压，同时收集电压放大器减小1000倍后的参考电压和光电探测器的输出电压，经LabVIEW电压信号显示在软件分析后。

交变电场实验装置

设置函数发生器的发出频率为10、5 000 Hz,幅值为3V的方波,电压放大器放大1000倍，收集到的方波信号波形如图所示.图中,ARer参考信号幅值，AoEs为探头测得信号幅值.可以看出，随着频率的增加，表示参考信号的波形曲线Ref失真是由于电压放大器性能探头实测信号的波形曲线OES与输出Ref波形一致.可见，探测信号真实反映了实际电场信号.

实验结果：

AoEs从与电场强度E的关系曲线可以看出，探头对不同频率电场的响应范围随电场强度的增加而线性增加， 10~5000 Hz范围内的线性趋势基本一致.初步分析不同频率下的测量振幅-电场强度曲线差可能是由系统误差引起的，包括不同频率下的光电转换效率差和不同频率下的光电探测器电压放大器实际输出电压与参考电压的差异.

综上所述，反射式小型光学电场传感器在场强[0.7，105.0] kV/m下对ms 级交流电场线性响应较好。

电压放大器ATA-7030参数指标：

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参考链接：电压放大器应用于反射小型光学电场传感器