2017年9月30日，随着国家“十三五”期间大力推进智能电网建设，一带一路发展战略稳步推进，全球能源互联网建设进程和低能耗冶金等行业快速发展得到推进。随着这些行业的快速发展，对UHV和大电流的精确测量的需求越来越迫切。基于法拉第磁光效应的光纤电流互感器具有测量精度高、频带宽、动态范围大、绝缘简单、安装灵活等优点，在大电流测量领域具有广阔的应用前景。同时，由于现场应用环境的复杂性，光纤电流互感器除了测量精度高外，还应具有优异的温度性能和抗振动能力。对于电解冶金领域的超大电流测量，电流互感器还应满足安装灵活、测量精度对回路形状、母线偏心和杂散磁场干扰灵敏度低的要求。基于上述背景，昌飞光缆有限公司(以下简称昌飞公司)推出了光纤电流互感器专用光纤——旋转光纤。旋转光纤作为光纤电流互感器的核心部件，保证了光纤电流互感器的实际应用要求。
旋转光纤是一种特殊的保偏光纤，它通过光纤轴的旋转引入圆双折射，并与光纤本身的高线双折射一起形成椭圆双折射。这种光纤在旋转周期足够小时，保持圆极化的能力很好。同时，由于光纤的高内应力，保偏光纤具有良好的抗外部干扰和内部缺陷的能力，可以从本质上提高光纤电流互感器的环境适应性，保证互感器满足实际应用要求。适合全光纤电流互感器的应用，是目前最有前途的研究方向。
1、旋转光纤圈保存的机理
光纤的基模有两种偏振态。设它们的传播常数(即波数，β = 2π neff/λ)分别为β1和β2。圆极化维持需要β1≈β2。双折射光纤中两种偏振态的传播常数相差δ β (β1-β2)很大(即传播速度相差很大)。随着传播距离的增加，模式间的延迟差(对应的相位差)线性增加。
利用离散性的概念，旋转光纤可以看作是一个未经处理的双折射光纤片，其长度为与另一根相同光纤相连的旋转周期的四分之一，但主轴方向旋转π/2。这样，这两根光纤的模式延迟可以完全抵消，如图1所示。
这种旋转光纤部分是线偏振保持光纤，而整个光纤是圆偏振保持光纤。旋转周期越短，切片长度越短，局部最大相位差越小，越接近理想的圆偏振光。
2.旋转光纤的制备
旋转光纤的制备方法通常有两种:一种是保偏光纤的后处理，另一种是在线旋转拉伸保偏应力棒。前一种方法虽然灵活，但由于涉及光纤涂层的剥离和重涂，很难保证光纤的机械可靠性。后一种方法类似于普通保偏光纤的生产，直接通过预制棒拉制和涂覆。既保证了光纤强度，又有足够长的生产能力。
预成型坯的超高速旋转和超低速纤维拉伸对于预成型坯、旋转拉伸塔和过程控制是非常具有挑战性的。目前，国内市场销售的旋转光纤主要由国外供应商垄断。我国投入试运行的光纤电流互感器产品绝大多数采用进口旋转光纤。然而，进口旋转纤维存在单价高、纤维长度有限、供货批次和交货日期不受控制等问题。
昌飞公司作为专业的光纤光缆设计和制造商，一直关注并不断跟进电流互感器技术的发展。依托中国计量科学研究院主导的重大科学仪器项目“宽带大电流测量仪的开发与应用”，在常规光纤成熟的技术平台上经过多年积累，延续了熊猫型保偏光纤的生产工艺，先后克服了a)高准直(几何、重心)应力预制棒；b)高速旋转拉丝塔的动态垂直精度和稳定性；c)超低速拉丝等技术问题的自动控制，形成一整套具有长时间飞行特性的旋转光纤制备测试平台。在此基础上，第一根高双折射旋转光纤SH1016-A的旋转节距为5mm，长度≥500m，筛选张力为100kpsi。相关产品得到了行业内权威应用单位的认可，性能达到了国内外领先水平。昌飞光纤光缆制备技术国家重点实验室与中国电力科学研究院武汉分院的交流与合作，将为这种特种光纤更好地服务于电力行业提供更广阔的研究平台。
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