基于EFISH效应的非均匀电场离散反演方法及其在高压测量中的应用

本文提出一种基于电场诱导二次谐波（EFISH）的非均匀电场离散反演方法，通过解耦电场分段点与测量点，突破传统强关联限制，实现有限传感器下电场强度的精准重构。研究结合数值模拟与实验验证，针对线-板电极电场，系统分析了截断误差、瑞利长度及分段长度对反演精度的影响，为强电场测量提供了新策略。

　　

Section snippets

Electric field measurement method

E-FISH效应的原理如下：高斯激光束在空间强电场作用下会产生二次谐波光学信号，其强度取决于电场的强度与分布。基于二次谐波信号与电场的关系，可通过测量的二次谐波信号重建空间电场。

以平行板电极为例，在理想条件下……

Research object

为从测量的二次谐波信号中准确重建电场信号序列，需研究不同参数条件下电光场反演结果以确定合适的实验参数。本章通过构建假设电场分布的数值模型，探究各类参数对反演结果的影响。

电场研究的主要焦点……

Platform construction

实验装置如图13所示。平台由激光生成装置、光电相互作用装置、信号接收装置及光路辅助装置组成[14]。

实验平台采用调Q激光器，以10 Hz重复频率发射1064 nm基频红外光。激光经长通滤波器和偏振片（方向与电场方向平行）优化二次谐波生成后，被聚焦至……

Conclusion

本研究基于EFISH效应探究线-板电极系统中的电场反演，重点解决测量点与分段点间的相互依赖关系。通过系统分析这些点非重合的场景，我们开发了一种削弱其耦合关系的创新方法。通过策略性调整分段点位置，本方法能够重建不同位置的多重电场分布……

CRediT authorship contribution statement

Qinyi Luo: 原始稿件撰写、软件实现、方法设计、研究分析、数据整理。

Xiaoyue Chen: 审稿修订、验证测试、监督指导、项目管理。

Yanze Zhang: 可视化、方法设计、研究分析、数据整理、概念构建。

Jun Xie: 研究分析、数据整理。

Lei Lan: 资源协调、项目管理。

Declaration of competing interest

作者声明不存在任何已知的竞争性财务利益或个人关系，以避免对研究结果产生不当影响。

Acknowledgements

本研究得到国家自然科学基金（项目编号52277159）支持。