题目：水热法生长的硅酸铋晶体电光磁光特性研究及其应用

对基于电光效应与磁光效应的光学电压和电流传感器，传感晶体的选择影响着传感器性能。水热法生长的硅酸铋（BSO）晶体具有显著的电光特性与磁光特性，本文探索这种晶体在电压和电流测量领域中的应用。

本文提出了基于BSO晶体电光效应的光学电压传感方案，其中传感单元部分主要包括一块BSO晶体和两个偏振器，并设计了基于该晶体磁光效应的光学电流传感方案。此外，本文设计并实现了一种新型的利用单块BSO晶体同时测量交流电压和电流的传感方案。在起偏器和检偏器的主透光方向互相平行或互相垂直的情况下，输出光信号中均同时包含被测电压和电流传感信号。在一定测量范围内，电压传感信号为被测电压的倍频信号，而电流传感信号则为与被测电流同频率的基频信号，因而可以利用电子滤波器从光电检测信号中分离出不同频率的电压与电流传感信号，从而实现电压和电流的同时测量。

实验结果表明，本文所用BSO晶体具有显著的电光效应，可以作为电压传感元件，利用其非线性响应特性实现电压测量；由于BSO晶体自身存在自然旋光性，使得其电压单调和线性测量范围均大于以往基于无旋光性晶体的电压传感器，在电光相位延迟的峰-峰值为2π范围以内，传感器输出电压仍然能够单调地随被测电压而变化。这表明了水热法生长的BSO晶体在电压测量领域具有很好的应用前景。利用单块BSO晶体能够实现交流电压和电流的同时测量，实验实现了4A、900V范围内工频电流与电压的同时测量。单光路单晶体的设计使得该方案具有结构简单、晶体利用率高、成本低的特点。