基于超高Q值回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器研究
摘要
研发低功耗、微型化的电流传感器有利于实现电流状态的智能监测，在风力发电、智能电网以及电动汽车等领域有着潜在应用前景。提出一种基于回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器。首先通过电弧放电法在薄壁石英管中制备了回音壁模式微管腔，模式谱稳定激发且规则，品质因子Q值达到3.45×107。其次，在微管腔中填充Fe3O4纳米粒子磁流体并插入Cu丝，构建非接触式电流检测环境，当通入的电流强度发生改变时，与Fe3O4纳米粒子的相互作用引起微管腔的磁热效应，进而影响微管腔的折射率与体积。实验结果表明：测试电流从0增加到30 mA时，微管腔的谐振波长漂移了0.0973 nm，谐振波长的相对漂移量与电流的平方成线性关系，灵敏度达到10.811 nm/A2，探测极限达到2.936×10-9 A2/nm。所设计的电流传感器具有结构简单、灵敏度高、探测极限低、体积小、不受电磁干扰影响等优势，为微腔在非接触式电流检测中的应用提供了新路径。
引用本文（GB/T 7714）
胡建鹏 Hu Jianpeng, 柴明钢 Chai Minggang, 王梦宇 Wang Mengyu, 等. 基于超高Q值回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2024.
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