光纤电场传感器的有限元分析

介绍了具有压电聚合物护套的光纤电场传感器的有限元分析,  这种光纤电场传感器能响应100Hz至50MHz  的频率。采用有限元分析可以预知低频段(轴向非约束)  0.  019radö(V  ·m  )  的相位偏移和在高频段(轴向约束)  8.  2×10-  4  radö(V  ·m  )  的相位偏移。当频率高于7MHz  时,  光学响应主要是光纤和聚合物护套组合材料的径向谐振。模拟预测的谐振尖峰和合成理论推算出的谐振尖峰具有很好的一致性。[关键词]　有限元分析;  光纤电场传感器;  压电聚合物护套Abstract:  A  novel  FEA  app  roach  fo  r  analyzing  a  fiber  op  t  ic  elect  ric  field  senso  r  w  h  ich  has  a  t  ransversely  po  lar2  ized  p  iezoelect  ric  po  ly  (vinylidene  fluo  ride)  po  lymer  coat  ing  is  p  resented.  The  response  of  the  fiber  op  t  ic  elect  ric  field  senso  r  is  ranged  from  100Hz  to  50MHz.  The  modeling  p  redicts  a  phase  sh  ift  of  0.  019radö(V  ·m  )  in  the  low  fre2  quency  (axially  unconst  rained)  region  and  8.  2×10-  4  radö(V  ·m  )  in  the  h  igh  frequency  (axially  const  rained)  re2  gion.  A  t  frequencies  h  igher  than  7MHz  the  op  t  ical  response  is  dom  inated  by  radial  resonance  of  the  fiber2jacket  compo  site.  Good  agreement  exists  betw  een  the  resonance  peak  s  p  redicted  by  the  simulat  ion  and  tho  se  theo  ret  ically  calculated  using  compo  site  theo  ry.Key  words:  finite  element  analysis  (FEA  )  ;  fiber  op  t  ic  elect  ric  field  senso  r;  p  iezoelect  ric  po  lymer  coat  ing