EAST托卡马克上光纤电流传感器的研制与实验应用笔记1

法拉第磁光效应。当线偏振光（见光的偏振）在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ=VBl，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应或磁致旋光效应。

关于偏振：在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在光的偏振同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动，绳子产生的波就会从两根竹子之间通过，并从你的手传到那棵树上。这时，那座篱笆对你的波来说是"透明的"。但是，要是你让绳子左右波动，绳子就会撞在两根竹子上，波就不会通过篱笆了，这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。 [1] 当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。

电磁感应原理是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象，具体是指磁铁穿过线圈的过程中线圈切断了磁场，从而产生了感应电流，并且电流计的指针发生了偏转。

母排就是指供电系统中，电柜中总制开关与各分路电路中的开关的连接铜排或铝排。表面有做绝缘处理，主要作用是做导线用。

温度漂移一般是指，环境温度变化时会引起晶体管参数的变化，这样会造成静态工作点的不稳定，使电路动态参数不稳定，甚至使电路无法正常工作。一般来说，温度升高，晶体管的电流放大倍数增大，Q点升高；反之减小。这部分额外增加的电流是温度变化引起的，理解为温度漂移。

Allan方差,最初该方法是用于分析振荡器的相位和频率不稳定性，高稳定度振荡器的频率稳定度的时域表征均采用Allan方差。由于陀螺等惯性传感器本身也具有振荡器的特征，因此该方法随后被广泛应用于各种惯性传感器的随机误差辨识中。

Allan方差的基本原理如下：设系统采样周期为τ，连续采样N个数据点.Y(i)，i=1，2，3…N。对任意的时间r=mτ，m=1,2…N/2,由式(1)求该组时间内各点的均值序列Y(K),由式(2)求取差值序列D(K).

Y(K)=1/M K=1,2…N-M+1 (1)

D(K)=Y(K+M)-Y(K) K=1,2…N-2M+1 (2)

普通AlIan方差的定义如式(3)。其中<>表示取均值，σ=1，2，⋯，Round((N/m)-1)。

(τ)=1/2<D((P-1)M+1)>(3)

Allan方差反映了相邻两个采样段内平均频率差的起伏。它的最大优点在于对各类噪声的幂律谱项都是收敛的；此外每组测量N一2，大大缩短了测量的时间。交叠式Allan方差由式(4)计算：

(τ)=1/2<D(P)2> P=1,2…N-2M+1 (4)

串扰是两条信号线之间的耦合、信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。 PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。

耦合:两个或两个以上的电路构成一个网络时，若其中某一电路中电流或电压发生变化，能影响到其他电路也发生类似的变化，这种网络叫做耦合电路。耦合的作用就是把某一电路的能量输送（或转换）到其他的电路中去.

保偏光纤：保偏光纤传输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐，属于高新科技产品，而保偏光纤又是其核心部件，因而保偏光纤曾经被西方发达国家列入对我国禁运的清单。国内部分光纤生产公司已能生产。

真空法兰是真空系统中使用的一种小装置，它看起来就像一个圆环，当是其周长比实际连接的管道大；法兰边缘有小孔；真空法兰可以是固定式的，也可以是旋转式的，固定式法兰通常有四到五个孔，正好可以插进管子的孔或是腔室的开口中，而可旋转的法兰通常有更多的孔，因此，即使管道工朝任一方向旋转法兰，这些孔仍然可以与管道上的孔对齐然后用螺丝拧紧的螺栓填充孔，将法兰和管道连接起来，所以，它适用于管道。当然真空法兰也可以焊接到管道系统上，以确保压力不会通过小孔逸出真空系统。

等离子体（Plasma）是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体不带电，等离子体是个导电体。 等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。

耦合：两个或两个以上的电路构成一个网络时，若其中某一电路中电流或电压发生变化，能影响到其他电路也发生类似的变化，这种网络叫做耦合电路。耦合的作用就是把某一电路的能量输送（或转换）到其他的电路中去。

安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

clock skew（时钟漂移），由于clock tree（时钟树）上的load（负荷？）不完全匹配（也不可能完全匹配）或physical design(P&R)等原因，导致clock到达各个Flip-Flop（触发器）的时间不一致，而这种时间上的偏差，通常是称之为clock skew，clock skew对于某一个确定的模块或完成physical design来说是固定存在的，其值也是固定的（前一个clock cycle（时钟周期）上，两个FF之间的clock skew和后一个clock cycle上的是一样的），所以，只要在设计中考虑这个，就可以避免，甚至可以利用clock skew来偷时间。

clock jitter（时钟抖动），由于PLL的phase lock（相位）出现不确定因素问题，从而导致clock在某个时间点出现了偏差，从而导致到达两个FF的时钟有偏差。clock jitter与clock skew不一样就在于它是不确定的，不是每个clock cycle都存在，出现的时间点也不确定，在设计中无法避免它能带来的影响，通常只能在设计中留有一定的margin。

PLL(Phase Locked Loop)：为锁相回路或锁相环，用来统一整合时钟信号，使高频器件正常工作，如内存的存取资料等。

电子移动方向为电流的反方向

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