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浙江大学博士学位论文Bi:ReYIG石榴石磁光的单晶性能和光纤电流传感器研究姓名：赵渭忠申请学位级别：博士专业：材料物理与化学指导教师：张守业;张在宣19990701摘要第一一章至第四章讲述了关于温度稳定的大法拉第旋转箭洼铁石榴石单晶究是磁光．涎芯康淖钪漳康摹＝饬椒矫娴难芯拷岷掀鹄矗：磁光效应【：殴馄骷姆⒄褂欣涤诖殴獠牧系姆⒄埂Ｓ勾殴夤庀说缌鞔ǜ衅髂芎芎新型磁光材料。芯啃滦偷男阅芪榷ā⒕ǘ雀摺⑿⌒突踩ǚ奖恪⒌统地走向实用化一方面要为其寻找具有良好磁光性能的法拉第磁光材料一般适的饱和磁化场等磁光性质；另一方面改善传感器的系统结构进一步提高测本文主要包括两个方面的内容：露任榷ǖ拇蠓ɡ谛O⊥撂一：单晶生长与性能研究材料和及其磁光器件应用的研究是当前的研究热点之一具有重要的基础研究目前对磁光效应应用的研究主要集中在两个方面：剿骶哂兄钊缛法拉第旋转效应且法拉第旋转角晚温度系数小、波长依赖性小等优良性能的磁光光纤电流传感器因其具有高灵敏度、高精度、抗电磁干扰能力强等特『乜流传感器要求磁光材料具有大的大法拉第旋转效应、低温度系数并且有合试精度、灵敏度及稳定性。根据这一思想我们由磁光铁石榴石单晶的制备和性能研究出发从材料到系统结构对磁光电流传感器进行了全面的初步探索性石单晶生长与性能研究。殴夤庀说缌鞔ǜ衅餮芯俊生长与性能研究的内容。第一章对磁光效应、磁光材料和磁光器件及其分类和研究发展现状作了的简单的’述。指Ⅲ磁光材料的研究是磁光器件发展的根本磁光器件应用研随着现代激光、光电子、光通信技术的迅速发展磁光材料和磁光器件的研究也相应有了很大的发展。由于磁光器件所具有的一系列良好特性磁光器件在光通信、光信息处理、信号测量等技术领域有着广泛的应６孕滦痛殴意义和应用价值深受人们的广泛关注。本的实用化磁光器件。点被认为是现代电力工业系统中用于替代传统电流互感器的最有应用前景的高压大电流测量与监控设备。研究。浙门一人学博宦傥赵消忠缶桐“甲品的磁光性能和光纤苛鱢々感器系统究利料具有火的法拉第旋转角幺及法拉第旋转角萝卮绒驳刃灾剩≡窀春错代等仆了简单的介绍。并针对光纤电流焦壁蚤等磁光器件实际应用中要求：琘篩等一系列稀土铁石榴石磁光单晶。并分析和讨论晶体生法拉第旋转角淖爸煤偷缏罚⒂么俗爸貌饬苛司宓姆ɡ谛=堑杭二：磁光光纤电流传感器研究光光纤电流传感器的设计思想以此作为磁光电流传感器研究的起点。第七章丛光源的选用、光信号检测方法、电流测量等方面对块状晶体混合型磁光光纤电流传感器系统进行了实验研究。采用4ǜ衅餍藕殴源芪9獾缂觳庠<⒗肞孕藕沤惺莶杉痛怼Ｊ笛测试结果表明此传感系统有较高的测试精度和灵敏度以及良好的线性关系。本沦文研究工作取得了以下～些创新成绩：合的自．补效应生长出了具有法拉第旋转角印较大、且印的温度系数小、应用研究有很大的现实和指导意义。据此提山了从磁光石榴石单晶生长与磁光性能研究到传感系统设计并对光纤电流传感器作系统研究的课题思想。第⋯．章对盗写殴馐袷痛殴饩宓木褰峁埂⒋殴庑阅堋⒃K掺系列遄魑1究翁獠牧涎芯坎糠值墓ぷ髦氐恪第录蚴隽司宓纳し椒ā２捎酶呶氯垩畏ㄉ鷎了：珺篩．第本章对材料的磁光性能进行了测试分析。研究和改进了倍频法测试其温度系数、光吸收系数等重要的磁光性能参数。该部分内容包括第’在章至第七章。第血章综述了光纤电流传感器的应用背景、工作原理发展过程与发展刈其进行研究具有重要的实用意义。第六章总结了光纡电流传感器的各种结构类型及可用于光纤电流传感器的磁光捌料。在此基础上提出了单光路结构的稀土石榴石块状晶体混合型磁提出籮复合掺杂的补偿效应降低替代稀土铁石榴石磁光晶体的法拉第旋转角的温度系数。我们将具有相反温度依赖性的两种蛞陨材料如鯢琌．或龋隑娲鶼石榴石晶体进行复合利用其复獭⒃吓浔取⑸ぬ跫取趋坍。与传统的电流互感器相比光纤电流传感器具有不可比拟的良好性能满足温度稳定光纤电流传感器对要求的：蚘篩等稀土铁石ㄋ的譟删阶欤本论文工作涉及了磁光光纤电流传感器研究的两个方面：殴獠牧涎究主要是寻找具有大的法拉第旋转、温度稳定等磁光性能的材料。ǜ系统结构研究涉及系统光路结构、电路结构、信号处理方法等各方面以探的基础研究。我们相信本课题研究能为今后深入开展磁光