Authors

J.-L. LASSERRE, P. BRUGUIÈRE, L. DUVILLARET, G. GABORIT

Abstract

High-Power Electromagnetic (HPEM) measurements in free space, in near field or inside equipments require a wide frequency bandwidth without perturbation induced by the measurement transducer. Moreover, the acquisition set-up has to be located far from the HPEM source in order to be out of high-field region. This implies a remote access from acquisition set-up to measurement transducer. Antennas used to constitute the unique sensor providing the entire information about the electric field vector (Ev). However, their bandwidth remains limited and the galvanic link to the acquisition set-up induces strong interference. Pigtailed electro-optic (EO) sensors, which are fully dielectric, become an interesting alternative today. Such optical sensors exploit the E-field induced variation of the optical properties of some crystals. Their intrinsic frequency bandwidth exceeds 8 decades. Furthermore, EO sensors are fully adapted to intense E-field characterization thanks to an E-field strength -1 dB compression point in the MV/m range. After presenting the principle of EO sensors, their advantages and drawbacks are illustrated through different examples, mainly coming from experimental campaigns performed at CEA − Gramat.

Introduction

Les mesures de potentiel et de champ électrique, classiquement effectuées avec des sondes coplanaires en propagation guidée et des antennes en espace libre, présentent d’importantes limitations : faible bande passante (souvent inférieure à 10 GHz) et perturbation induite. La technologie électro-optique (EO), apparue dans les années 1980 [1], devait révolutionner ce type de mesure. Cependant, malgré des gains considérables apportés en résolution spatiale (supérieurs à 10) et bande passante (supérieurs à 100 – jusqu’à 10 THz et plus [2]), cette technologie optique est restée confinée dans les laboratoires car elle nécessitait de véhiculer un faisceau laser jusqu’au cristal transducteur EO [3]. Cette situation a évolué en 2000 [4] avec les premiers capteurs EO fibrés offrant une intégrité de mesure indépendamment des perturbations électromagnétiques…

Reference

Revue scientifique et technique de la Direction des applications militaires – Numéro 44 – Novembre 2013

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