ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК С ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЯЮЩИМ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ SPUN-ВОЛОКНОМ

1. Волоконно-оптический датчик (10) тока, имеющий оптоэлектронную модульную часть (10-2) для обнаружения магнитооптического фазового сдвига, вызванного в измерительном волокне (12) магнитным полем тока, и сенсорную головку (10-1), включающую в себя измерительное волокно (12), при этом измерительное волокно (12) является spun-волокном с высоким двулучепреломлением, имеющим длину , определенную посредством линейного интеграла вдоль пространственной кривой, описанной измерительным волокном,
при этом измерительная длина определяется как  для пропускающего оптического датчика и как  для измерительного волокна, которое оканчивается отражателем, и
где , и x является отношением кручения spun-волокна с высоким двулучепреломлением,  является отношением центральной длины волны λ к спектральной ширине  света в измерительном волокне (12), и  является локальным линейным двулучепреломлением spun-волокна с высоким двулучепреломлением, и
при этом:
,
где  равняется 50 см или меньше и a и b являются двумя наибольшими длинами ребер кубоида минимального размера, окружающего измерительное волокно (12), отличающийся тем, что:
магнитооптический фазовый сдвиг, накопленный в волокне, уменьшается при наличии, по меньшей мере, одного из следующих признаков:
(i) один или более участков (12-2) измерительного волокна формирующих петли, окружающие ток, но со встречной намоткой по отношению к другим участкам (12-1) измерительного волокна, формирующим петли, окружающие ток,
(ii) один или более участков (12-2) измерительного волокна, по меньшей мере, частично магнитно экранированные, и
(iii) один или более участков (12-2) измерительного волокна, формирующие петли, не окружающие ток.
2. Датчик по п. 1, в котором сенсорная головка (10-1) соединена посредством сохраняющего поляризацию волокна (11) с оптоэлектронным модулем (10-2).
3. Датчик по любому из предыдущих пунктов, не являющийся пропускающим оптическим датчиком, использующим встречные световые волны.
4. Датчик по любому из предыдущих пунктов с измерительным волокном, которое оканчивается отражателем.
5. Датчик по любому из пп. 1-3, который является пропускающим оптическим датчиком, использующим совместно-распространяющиеся световые волны.
6. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором измерительное волокно имеет один или более участков, формирующих петли, окружающие ток или которые предназначены для окружения тока или проводника тока, несущего ток.
7. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутые один или более участков измерительного волокна, формирующие петли, окружающие ток, означает, в частности, что упомянутые один или более участков измерительного волокна формируют петли, которые предназначены для окружения тока или проводника тока, несущего ток; и/или упомянутые один или более участков измерительного волокна, формирующие петли, не окружающие ток, означает, в частности, что упомянутые один или более участков измерительного волокна формируют петли, которые предназначены, чтобы не окружать ток или проводник тока, несущий ток.
8. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором количество встречно намотанных петель, окружающих ток, отличается от количества не встречно намотанных петель, окружающих ток.
9. Датчик по любому из предыдущих пунктов, имеющий эффективное количество витков , с:
где  является линейным интегралом вектора H магнитного поля вдоль пространственной кривой, определенной измерительным волокном, по длине измерительного волокна L, I является током и |I| является абсолютным значением тока, подлежащего измерению,
и C является числовым коэффициентом, где 0<C≤1.
10. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором оба конца измерительного волокна (12) находятся в непосредственной пространственной близости, в частности, ближе, чем 10 мм или даже ближе чем 5 мм, друг к другу.
11. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором, в случае магнитно экранированного участка измерительного волокна неэкранированный конец измерительного волокна (12) находится в непосредственной пространственной близости, в частности, ближе, чем 10 мм или даже ближе чем 5 мм, к началу магнитно экранированного участка измерительного волокна.
12. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором длина L измерительного волокна (12) является такой, что ожидаемые амплитуды K нестабильностей сигнала датчика, определенные в соответствии с:
для отражающей конфигурации датчика, или в соответствии с:
для конфигурации датчика, работающей в режиме пропускания,
где K ниже 0.5% или даже ниже 0.1% среднего сигнала, и где отношение кручения x находится в диапазоне от 1 до 20, или, в частности, в диапазоне от 2 до 10.
13. Датчик по любому из предыдущих пунктов, имеющий целое число в качестве эффективного количества витков:
eff
где  является линейным интегралом вектора H магнитного поля вдоль пространственной кривой, определенной измерительным волокном, I является током, подлежащим измерению, и |I| является абсолютным значением тока, подлежащим измерению, в частности, N равняется 1 или 2.
14. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором шаг (p) кручения измерительного волокна (12) является постоянным вдоль длины L измерительного волокна.
15. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в частности, по п. 14, в котором свойства измерительного волокна являются однородными вдоль длины L измерительного волокна.
16. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором шаг (p) кручения находится между 1 и 20 мм, в частности, между 2 и 10 мм.
17. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором отношение (x) кручения находится между 1 и 20, в частности, между 2 и 10.
max
18. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором D равняется 30 см или меньше.
80
20
19. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором магнитный экран (16) для экранирования участков измерительного волокна (12-2) сделан из магнитно мягких материалов, в частности, выбранных из группы, состоящей из: железоникелевых сплавов (например, NiFe), железокобальтовых сплавов, и аморфных магнитных сплавов.
20. Датчик по любому из предыдущих пунктов, в котором обнаружение фазы включает в себя активный фазовый модулятор (4).
21. Датчик по любому из пп. 1-19, в котором обнаружение фазы включает в себя пассивные оптические элементы (40, 41, 44, 45) для введения фазового смещения между интерферирующими световыми волнами.
22. Датчик по любому из предыдущих пунктов,
в котором  является линейной длиной биений, которая является участком длины эквивалентного не-spun-волокна с высоким двулучепреломлением, которое формирует двулучепреломляющий фазовый сдвиг, равный ; и/или
LB
в котором отношение кручения x spun-волокна с высоким двулучепреломлением дается посредством , где L является линейной длиной биений, которая является длиной эквивалентного высоко-двулучепреломляющего не-spun-волокна, которое формирует двулучепреломляющий фазовый сдвиг, равный , и p является шагом кручения, который является длиной участка spun-волокна с высоким двулучепреломлением, который обеспечивает полный оборот главных осей локального линейного двулучепреломления в spun-волокне с высоким двулучепреломлением.