● 摘要
本课题对基于Pockels效应的光学电压互感器双晶体传感技术进行了研究，建立了双晶体传感系统，旨在运用光路补偿原理，消除传感晶体中附加线性双折射的影响，提高光学电压互感器的温度稳定性。
在对锗酸铋（Bi4Ge3O12，BGO）晶体温度附加线性双折射产生机理的分析基础上，设计了双晶体传感系统，并对其工作原理进行了详细介绍。运用琼斯矩阵理论建立了双晶体传感系统光路模型，理论上证明了双晶体结构对于消除传感晶体中附加线性双折射影响的有效性，并得到了实验验证。
在双晶体传感系统的实现过程中，运用ANSYS有限元分析软件对双晶体传感头中电场和应力场进行仿真分析，用以协助确定传感头中法拉第准直旋光器与晶体间的相对位置以及电极的最佳添加形式。
对最终实现的双晶体传感系统中传感头进行了温度误差分析，半波片对系统温度稳定性影响的分析采用了理论分析结合MatLab数值仿真的方法，提出温度性能较好的零级半波片是双晶体传感头中的必要光学元件，同时，运用ANSYS有限元分析软件分析了夹持电极对系统温度稳定性的影响，并最终对上述两部分误差分析结果进行了实验验证。
与传统的单晶体系统相比，本文提出的双晶体传感系统，有效地抑制了传感晶体中附加线性双折射的影响，温度稳定性有所提高。该双晶体传感系统在 0℃~60℃的变温范围内，变比误差为 -1.62%~+1.62%，交流电压测量精度在 -0.3%~+0.3%范围内。