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介绍了一种新型的光纤电压传感器结构和工作原理，分析了系统中椭圆芯双模光纤的传输模式和模问相干光斑的变化，采用熔接的方式进行相干光接收来获得正交相位漂移信号，根据模间群折射率差与光程差的关系设计调整光纤的长度，依据石英晶体和空气的绝缘强度进行传感光纤匝数设计，讨论了含源零差探测法的相位跟踪原理，给出了相位检测框架图及实验结果，分析表明该设计方案能达到相位跟踪的目的。