DE10145764C1

DE10145764C1 - Magnetic field measuring method using Faraday effect uses linearly polarized light signals passed through magnetic field sensitive measuring path in opposite directions

Info

Publication number: DE10145764C1
Application number: DE2001145764
Authority: DE
Inventors: Peter Kraemmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: WO2003027698A1

Abstract

The invention relates to a method and arrangement for measuring a magnetic field with the aid of the Farraday effect, wherein a first and second linear- polar light signal (L1 or. L2) passes through a magnetic field sensitive measuring section (2) exhibiting the Farraday effect in an opposite direction. A first or second analyzer (14 or 12) for the first or second light signal (L1 or. L2) is arranged downstream from the measuring section (2). The first and second analyzer angle ( psi 1 or psi 2) of the first or second analyzer (14 or 12) and first or second polarisation angle ( PHI 1 or PHI 2) of the first or second light signal (L1 or. L2) injected into the measuring section(2) are adjusted to the intrinsic axes (x,y) of linear birefringence in such a way that an error occurring as a result of the temperature dependency of the linear birefringence for a given Faraday angle ( rho ) different from zero is minimized.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anord nung zum Messen eines Magnetfeldes mit Hilfe des Faraday- Effekts, wie sie beispielsweise aus der DE 44 46 425 A1 be kannt sind.The invention relates to a method and an arrangement for measuring a magnetic field using the Faraday Effect, as for example from DE 44 46 425 A1 are known.

Bei dem bekannten Verfahren werden in eine als Faraday-Sen soreinrichtung bezeichnete magnetfeldempfindliche Messstrecke ein erstes und ein zweites jeweils linear polarisiertes Lichtsignal derart eingekoppelt, dass die Messstrecke in ein ander entgegengesetzte Richtungen durchlaufen wird und der zur Linearpolarisation des ersten bzw. zweiten Lichtsignals jeweils verwendete erste bzw. zweite Polarisator zugleich als Analysator des aus der Messstrecke ausgekoppelten zweiten bzw. ersten Lichtsignals dient. Durch Bildung eines Messsig nals aus dem Quotienten aus der Differenz und der Summe der zu beiden Lichtsignalen gehörenden Lichtintensitäten werden die Dämpfungsfaktoren der jeweiligen Übertragungsstrecken vom Lichtsender bis zu den Lichtempfängern eliminiert.In the known method in a Faraday-Sen designated magnetic field sensitive measuring section a first and a second each linearly polarized Coupled light signal in such a way that the measuring section in one in other opposite directions and the for linear polarization of the first or second light signal used first and second polarizer at the same time as Analyzer of the second one decoupled from the measuring section or first light signal is used. By forming a measuring sig nals from the quotient of the difference and the sum of the light intensities belonging to both light signals the damping factors of the respective transmission links from Light transmitters up to the light receivers eliminated.

Zur Kompensation einer im wesentlichen durch die lineare Spannungsdoppelbrechung verursachten Temperaturabhängigkeit des Messsignals werden die Polarisationswinkel Φ₁, Φ₂ des ers ten bzw. zweiten Polarisators derart zu einer Eigenachse der linearen Doppelbrechung eingestellt, dass die Beziehung cos (2Φ₁ + 2Φ₂) = -2/3 wenigstens annähernd erfüllt ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das Messsignal weitgehend temperaturunabhängig ist.To compensate for a temperature dependency of the measurement signal essentially caused by the linear voltage birefringence, the polarization angles Φ ₁ , Φ _{2 of} the first or second polarizer are set in relation to a natural axis of the linear birefringence such that the relationship cos (2Φ ₁ + 2Φ ₂ ) = - 2/3 is at least approximately fulfilled. This measure ensures that the measurement signal is largely independent of temperature.

Bei der Einstellung der Polarisationswinkel nach der vorste hend genannten Formel ist allerdings eine solch weitgehende Temperaturkompensation nur für Faraday-Winkel ρ = 0 sicherge stellt. Mit anderen Worten: für deutlich von 0 verschiedene Faraday-Winkel ρ, das heißt im tatsächlich relevanten Be triebs- oder Aussteuerbereich einer nach diesem Messverfahren betriebenen Anordnung, ist dem Messsignal erneut eine durch die Temperaturabhängigkeit der linearen Doppelbrechung verur sachte Temperaturempfindlichkeit aufgeprägt.When setting the polarization angle after the first one However, the formula mentioned is such an extensive one Temperature compensation only guaranteed for Faraday angle ρ = 0 provides. In other words: for clearly different from 0 Faraday angle ρ, that is, in the actually relevant Be drive or modulation range according to this measuring method operated arrangement, the measurement signal is again through cause the temperature dependence of the linear birefringence gentle temperature sensitivity imprinted.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Messen eines Magnetfeldes mit Hilfe des Faraday-Effekts anzugeben, dessen Temperaturempfindlichkeit im jeweils inte ressanten Aussteuer- bzw. Betriebsbereich minimiert ist. Au ßerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine Anord nung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object of a method for measuring a magnetic field using the Faraday effect specify whose temperature sensitivity in each inte relevant control or operating range is minimized. Au Furthermore, the invention is based on the task of an arrangement to specify the implementation of the procedure.

Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The first object is achieved according to the invention with a method with the features of claim 1.

Bei dem Verfahren zum Messen eines Magnetfeldes mit Hilfe des Faraday-Effektes durchlaufen ein erstes und ein zweites line ar polarisiertes Lichtsignal eine den Faraday-Effekt zeigende magnetfeldempfindliche Messstrecke in einander entgegenge setzter Richtung. Der Messstrecke ist ein erster und zweiter Analysator für das erste bzw. zweite Lichtsignal nachgeord net, wobei der erste bzw. zweite Polarisationswinkel der ers ten bzw. zweiten in die Messstrecke eingekoppelten Lichtsig nals und der erste und zweite Analysatorwinkel derart zu den Eigenachsen der linearen Doppelbrechung eingestellt sind, dass ein durch die Temperaturabhängigkeit der linearen Dop pelbrechung innerhalb der Messstrecke auftretender Fehler für einen vorgegebenen und von Null verschiedenen Faraday-Winkel minimiert ist.In the method of measuring a magnetic field using the Faraday effects go through a first and a second line ar polarized light signal showing the Faraday effect magnetic field sensitive measuring path in opposite directions set direction. The measurement section is a first and a second Analyzer for the first or second light signal afterwards net, the first or second polarization angle of the first ten or second light signal coupled into the measuring section nals and the first and second analyzer angles to the Natural axes of the linear birefringence are set, that a due to the temperature dependence of the linear dop break occurring within the measuring path for a predetermined and non-zero Faraday angle is minimized.

Die Erfindung beruht dabei auf der Überlegung, dass der für ein solches Messverfahren absolut zulässige Fehler stets pro zentual auf den sogenannten Nennwert bezogen ist. Dieser Nennwert stimmt in der Regel mit dem oberen Ende des Messbe reiches überein, so dass bei Messwerten im oberen Messbereich die Einhaltung der geforderten Fehlertoleranzen besonders kritisch ist. So entspricht ein erlaubter Fehler von 0,5% be zogen auf einen Nennwert von beispielsweise 100 einem absolu ten Fehler von 0,5, so dass im Messbereich von 10 bis 1 rela tive Fehler von 5% bis 50% zulässig sind. Mit anderen Worten: Bei Messwerten in der Nähe von Null (Faraday-Winkel ρ = 0, magnetfeldfreier Fall) ist der erlaubte prozentuale Fehler sehr hoch. Um sicherzustellen, dass das Messverfahren im Ar beitsbereich oder beim Nennwert die geforderten Fehlertole ranzen einhält, ist es daher ungünstig, zur Kompensation der fehlerverursachenden Temperaturabhängigkeit der linearen Dop pelbrechung die Einstellung der Polarisationswinkel für den magnetfeldfreien Fall (Faraday-Winkel ρ = 0) zu optimieren.The invention is based on the consideration that the for such a measurement method absolutely permissible errors per is based on the so-called nominal value. This As a rule, the nominal value coincides with the upper end of the measuring range rich match, so that with measured values in the upper measuring range compliance with the required fault tolerances in particular is critical. An allowable error of 0.5% corresponds to be moved to a nominal value of, for example, 100 an absolute th error of 0.5, so that in the measuring range from 10 to 1 rela tive errors of 5% to 50% are permissible. In other words: With measured values near zero (Faraday angle ρ = 0, magnetic field free fall) is the allowed percentage error very high. To ensure that the measuring method in Ar the required error tolerance satchel, it is therefore unfavorable to compensate for the error-dependent temperature dependence of the linear dop refraction the setting of the polarization angle for the to optimize the magnetic field-free fall (Faraday angle ρ = 0).

Gemäß der Erfindung ist daher vorgesehen, die optimale Kom pensation der durch die lineare Doppelbrechung verursachten Temperaturempfindlichkeit für den Messbereich vorzunehmen, der entweder dem Arbeitsbereich oder dem Nennwert entspricht, um sicherzustellen, dass die geforderten Toleranzen auch ein gehalten werden können.According to the invention it is therefore provided that the optimal com compensation of those caused by linear birefringence Temperature sensitivity for the measuring range, which corresponds to either the working range or the nominal value, to ensure that the required tolerances are also a can be held.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit der Merkmalskombi nation des Patentanspruches 4, deren Vorteile sich sinngemäß aus den bereits vorstehend erläuterten Vorteilen des erfin dungsgemäßen Verfahrens ergeben.The second task is solved with the combination of features nation of claim 4, the advantages of which are analogous from the advantages of the inventions already explained above method according to the invention.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich gemäß der jeweiligen Unteransprüche.Preferred embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention result from the respective subclaims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawing directed. Show it:

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in einer schemati schen Prinzipdarstellung, Fig. 1 shows an arrangement according to the invention in a schemati 'principle representation,

Fig. 2a und 2b die Orientierung des ersten bzw. zweiten Polarisators relativ zu den Eigenachsen der magnet feldempfindlichen Messstrecke jeweils anhand eines Diagramms, FIGS. 2a and 2b, the orientation of the first and second polarizer relative to the eigen axes of the magnetic-field-sensitive measuring section in each case based on a diagram,

Fig. 3 und 4 jeweils eine grafische Darstellung, in denen die sich jeweils für einen bestimmten Polarisations winkel und einer bestimmten Faraday-Winkel ergebenden Fehler für Polarisatoranordnungen dargestellt sind, bei denen sich die Polarisationswinkel um + bzw. -45° unterscheiden, FIGS. 3 and 4 are each a graphical representation in which the error in each case angle for a particular polarization and a particular angle resulting Faraday are shown for polarizer arrangements in which the polarization angle of + or -45 ° distinguish

Fig. 5 eine Tabelle in denen der optimale Polarisationswin kel bei einer vorgegebenen linearen Doppelbrechung für unterschiedliche Faraday-Winkel (Arbeitsbereiche) angegeben ist. Fig. 5 is a table in which the optimal polarization angle is given for a given linear birefringence for different Faraday angles (working areas).

Gemäß Fig. 1 werden in eine magnetfeldempfindliche Messstre cke 2 ein erstes und ein zweites Lichtsignal L1 bzw. L2 ein gekoppelt, so dass diese die Messstrecke 2 in einander entge gengesetzte Richtungen durchlaufen. Hierzu wird ein von einer Lichtquelle 4 erzeugtes Lichtsignal L mittels eines optischen Kopplers 6 auf eine erste und zweite Übertragungsstrecke 8 bzw. 10 aufgeteilt. In der ersten Übertragungsstrecke 8 ist ein erster Polarisator 12 angeordnet, der das vom optischen Koppler 6 in diese übertragene Lichtsignal L1 linear polari siert. In gleicher Weise ist in der zweiten Übertragungsstre cke 10 ein zweiter Polarisator 14 angeordnet, der zur Linear polarisation des zweiten Lichtsignals L2 dient.According to Fig. 1 are in a magnetic field sensitive Messstre bridge 2, a first and a second light signal L1 and L2, a coupled so that they pass through the measuring section 2 in each entge gengesetzte directions. For this purpose, a light signal L generated by a light source 4 is divided into a first and a second transmission path 8 or 10 by means of an optical coupler 6 . In the first transmission path 8 , a first polarizer 12 is arranged, which linearly polarizes the light signal L1 transmitted into it by the optical coupler 6 . In the same way, a second polarizer 14 is arranged in the second transmission path 10 , which serves for the linear polarization of the second light signal L2.

Bei der magnetfeldempfindliche Messstrecke 2 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Faserspule, die beispielsweise um einen stromführenden Leiter gewickelt ist, so dass das vom Strom erzeugte Magnetfeld im wesentlichen parallel zur Faser achse orientiert ist.In the exemplary embodiment, the magnetic field-sensitive measuring section 2 is a fiber coil which is wound, for example, around a current-carrying conductor, so that the magnetic field generated by the current is oriented essentially parallel to the fiber axis.

Der erste Polarisator 12 dient zugleich als zweiter Analysa tor für das aus der magnetempfindlichen Messstrecke 2 austre tende zweite Lichtsignal L2. In gleicher Weise dient der zweite Polarisator 14 zugleich als erster Analysator für das aus der magnetfeldempfindlichen Messstrecke 2 austretende erste Lichtsignal L1.The first polarizer 12 also serves as a second analyzer for the second light signal L2 emerging from the magnetically sensitive measuring section 2 . In the same way, the second polarizer 14 also serves as the first analyzer for the first light signal L1 emerging from the magnetic field-sensitive measuring section 2 .

Alternativ hierzu ist es auch möglich jeweils zwischen Mess strecke und Polarisator einen Strahlteiler anzuordnen und die austretenden Lichtsignale Analysatoren zuzuführen, die räum lich getrennt von den Polarisatoren angeordnet sind.Alternatively, it is also possible between measurements stretch and polarizer to arrange a beam splitter and the exiting light signals to supply analyzers that space Lich arranged separately from the polarizers.

Mittels in der ersten bzw. zweiten Übertragungsstrecke 8, 10 jeweils angeordneter Auskoppler 16 wird das erste bzw. zweite Lichtsignal L1, L2 hinter dem zweiten bzw. ersten Polarisa tor 14, 12 aus der zweiten bzw. ersten Übertragungsstrecke 10, 8 ausgekoppelt und einem ersten bzw. zweiten Lichtempfän ger 18 bzw. 20 zugeführt, mit denen die Intensität des aus dem zweiten Polarisator 14 austretenden ersten Lichtsignals L1 bzw. des aus dem ersten Polarisator 12 austretenden zwei ten Lichtsignals L2 gemessen werden. Die entsprechenden In tensitätssignale I1 bzw. I2 werden zur weiteren Verarbeitung und Analyse einer Auswerteeinrichtung 22 zugeführt, in der beispielsweise zur Kompensation der Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecken 8, 10 der Quotient (I1 - I2)/(I1 + I2) aus der Differenz und der Summe der Intensitätssignale I1, I2 gebildet und als Messsignal P für die Magnetfeldstärke bzw. für den fließenden Strom verwendet wird. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Messsignal auch in anderer Weise aus den Intensitätssignalen I1, I2 zu bilden, wie dies in der eingangs erwähnten DE 44 46 425 A1 näher offenbart ist.The first and second light signals L1, L2 are coupled out behind the second and first polarizers 14 , 12 from the second and first transmission links 10 , 8 and a first by means of the respective decouplers 16 arranged in the first and second transmission links 8 , 10 or second light receiver 18 or 20 supplied with which the intensity of the first light signal L1 emerging from the second polarizer 14 or of the second polarizer 12 emerging second light signal L2 are measured. The corresponding intensity signals I1 and I2 are fed for further processing and analysis to an evaluation device 22 , in which, for example to compensate for the transmission properties of the transmission links 8 , 10, the quotient (I1 - I2) / (I1 + I2) from the difference and the sum of the intensity signals I1, I2 and is used as the measurement signal P for the magnetic field strength or for the flowing current. In principle, however, it is also possible to form the measurement signal in a different way from the intensity signals I1, I2, as is disclosed in more detail in the aforementioned DE 44 46 425 A1.

Gemäß Fig. 2a und 2b sind zur Festlegung der Orientierung der Polarisationswinkel Φ₁, Φ₂ der Lichtsignale L1 bzw. L2 der erste Polarisationswinkel Φ₁, d. h. die Winkelstellung des ersten Polarisators 12, bzw. der zweite Polarisationswinkel Φ₂, d. h. die Winkelstellung des zweiten Polarisators 14, ge gen die zueinander orthogonalen Eigenachsen x, y der linearen Doppelbrechung der magnetfeldempfindlichen Messstrecke einge tragen. Diese Eigenachsen sind bei der Verwendung einer Fa serspule als magnetfeldempfindliche Messstrecke durch die Wicklungsachse festgelegt. In diesem Fall sind die Eigenach sen senkrecht zur Längsachse der Faser und parallel bzw. senkrecht zur Wicklungsachse orientiert.Referring to FIG. 2a and 2b are determining the orientation of the polarization angle Φ _1, Φ ₂ of the light signals L1 and L2 of the first polarization angle Φ _1, ie the angular position of the first polarizer 12, and the second polarization angle Φ _2, the angular position that the second polarizer 14 , ge against the mutually orthogonal natural axes x, y of the linear birefringence of the magnetic field-sensitive measuring section. These natural axes are defined through the winding axis when using a fiber coil as a magnetic field sensitive measuring section. In this case, the eigen axes are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the fiber and parallel or perpendicular to the winding axis.

Der erste Polarisator 12 ist zugleich Analysator (im folgen den als zweiter Analysator bezeichnet) für das aus der mag netfeldempfindlichen Messstrecke 2 ausgekoppelte zweite Lichtsignal L2. Seine Orientierung ist gestrichelt in Fig. 2b eingezeichnet. Der zum zweiten Analysator gehörende zweite Analysatorwinkel Ψ₂ für das zweite Lichtsignal L2 ergibt sich auf Grund des entgegengesetzten Lichtweges aus dem ersten Po larisationswinkel Φ₁ durch die Beziehung Ψ₂ = Π - Φ₁. Dies gilt in analoger Weise für den als Analysator (im folgenden als erster Analysator bezeichnet) für das erste Lichtsignal L1 dienenden zweiten Polarisator 14, dessen Orientierung in Fig. 2a eingetragen ist und dessen erster Analysatorwinkel Ψ₁ aus den vorstehend genannten Gründen die Beziehung Ψ₁ = Π - Φ₂ er füllt. Darüber hinaus unterscheiden sich erster und zweiter Polarisationswinkel Φ₁ bzw. Φ₂ jeweils vom ersten bzw. zwei ten Analysatorwinkel Ψ₁, Ψ₂ um 45°, d. h. Ψ₁ - Φ₁ = Ψ₂ - Φ₂ = +/ - π/4. Mit anderen Worten: Für jeden Lichtweg stehen Polari sator und Analysator unter 45° zueinander.The first polarizer 12 is also an analyzer (hereinafter referred to as the second analyzer) for the second light signal L2 coupled out from the magnetic field-sensitive measuring section 2 . Its orientation is shown in dashed lines in Fig. 2b. The second analyzer angle Ψ ₂ belonging to the second analyzer for the second light signal L2 is due to the opposite light path from the first polarization angle Φ ₁ by the relationship Ψ ₂ = Π - Φ ₁ . This applies in an analogous manner to the second polarizer 14 serving as the analyzer (hereinafter referred to as the first analyzer) for the first light signal L1, the orientation of which is entered in FIG. 2a and the first analyzer angle die ₁ for the above reasons the relationship Ψ ₁ = Π - Φ ₂ he fills. In addition, the first and second polarization angles Φ ₁ and Φ ₂ each differ from the first and second th analyzer angles Ψ ₁ , Ψ ₂ by 45 °, ie Ψ ₁ - Φ ₁ = Ψ ₂ - Φ ₂ = + / - π / 4 , In other words, the polarizer and analyzer are at 45 ° to each other for each light path.

Im Diagramm gemäß Fig. 3 ist der relative Fehler R darge stellt, wie er sich für unterschiedliche Faraday-Winkel ρ und Polarisationswinkel Φ für den Fall ergibt, dass sich erster und zweiter Polarisationswinkel Φ₁, Φ₂ von den ersten bzw. zweiten Analysatorwinkeln Ψ₁, Ψ₂ jeweils um +45° unterschei den, und das Messsignal P aus der Beziehung (I1 - I2)/(I1 + I2) gebildet wird. Der relative Fehler R ist in Prozent eingetra gen, wobei die dargestellten Kurvenlinien die Punkte im Dia gramm miteinander verbinden, bei denen der relative Fehler gleich ist. Er ist beispielhaft für eine Situation berechnet, bei der der für lineare Doppelbrechungswinkel γ, d. h. die Phasenverzögerung zwischen den Eigenachsen x, y der linearen Doppelbrechung, 15° beträgt und aufgrund der Temperaturabhän gigkeit der linearen Doppelbrechung im betrachteten Tempera turbereich um 10% (1,5°) hiervon abweichen kann. Er ist gemäß der Beziehung
In the graph of FIG. 3 is the relative error R Darge provides as ρ for different Faraday angle and polarization angle Φ is obtained for the case is that the first and second polarization angle Φ _1, Φ ₂ of the first and second Analysatorwinkeln Ψ ₁ , Ψ ₂ different by + 45 ° each, and the measurement signal P is formed from the relationship (I1 - I2) / (I1 + I2). The relative error R is entered in percent, with the curve lines shown connecting the points in the diagram at which the relative error is the same. It is calculated as an example for a situation in which the linear birefringence angle γ, ie the phase delay between the eigenaxes x, y of the linear birefringence, is 15 ° and due to the temperature dependence of the linear birefringence in the temperature range under consideration by 10% (1, 5 °) can deviate from this. It is according to the relationship

R = 100(P_γ _=15°, _ρ - P_γ _=15°+10%, _ρ)/P_γ _=15°, _ρ _=15°
R = 100 (P _γ _{= 15 °,} _ρ - P _γ _{= 15 ° + 10%,} _ρ ) / P _γ _{= 15 °,} _ρ _{= 15 °}

auf dasjenige Messsignal P normiert, das sich bei einem Fara day-Winkel ρ = 15° und einem linearen Doppelbrechungswinkel γ = 15° ergibt. Der Figur ist zu entnehmen, dass der auf ei nen Nennwert von ρ = 15° bezogene Fehler für unterschiedliche Arbeitsbereiche bei unterschiedlichen Polarisationswinkeln gemäß den ellipsenförmigen eingezeichneten Kurven a und b mi nimal wird. Um den Fehler beim Nennwert ρ = 15° zu minimie ren, sind die im Diagramm zu den Punkten A, B, C, D gehören den Polarisationswinkel Φ_opt am günstigsten. Um den auf den Nennwert ρ = 15° bezogenen Fehler im Arbeitsbereich ρ = 35° zu minimieren, erweisen sich die zu E, F, G, H gehörenden Einstellungen des Polarisationswinkels Φ_opt als besonders günstig.normalized to the measurement signal P that results at a Fara day angle ρ = 15 ° and a linear birefringence angle γ = 15 °. It can be seen from the figure that the error relating to a nominal value of ρ = 15 ° becomes minimal for different working areas at different polarization angles in accordance with the elliptical curves a and b drawn in. In order to minimize the error at the nominal value ρ = 15 °, the polarization angles Φ _opt belonging to points A, B, C, D in the diagram are the most favorable. In order to minimize the error in the working range ρ = 35 ° related to the nominal value ρ = 15 °, the settings of the polarization angle Φ _opt belonging to E, F, G, H prove to be particularly favorable.

Fig. 4 zeigt die zur Fig. 3 analoge Darstellung, wobei in diesem Fall sich die Polarisations-/Analysatorwinkel um -45° unterscheiden. Die optimalen Polarisationswinkel Φ_opt für ρ = 15° sind im Diagramm durch die Schnittpunkte A', B', C' und D' wiedergegeben. FIG. 4 shows the representation analogous to FIG. 3, in which case the polarization / analyzer angles differ by -45 °. The optimal polarization angles Φ _opt for ρ = 15 ° are shown in the diagram by the intersection points A ', B', C 'and D'.

Die genauen Werte sind für den Nennwert ρ = 15° in der Tabel le gemäß Fig. 5 wiedergegeben. Der Tabelle ist zu entnehmen, dass für ρ = 0° ein optimaler beispielsweise erster Polarisa tionswinkel Φ_opt etwa 10,5° beträgt, dem ein erster Analysa torwinkel von 55,5° zugeordnet ist. Daraus ergeben sich zwei ter Polarisationswinkel und zweiter Analysatorwinkel zu 124,5° bzw. 169,5°. Dies sind die aus der DE 44 46 425 A1, Spalte 10, Zeile 13, bekannten Werte. Will man jedoch den re lativen Fehler beispielsweise bei ρ = 35° optimieren, so sind die Winkeleinstellungen Φ_opt 14,4° und 59,4° günstiger.The exact values are given for the nominal value ρ = 15 ° in the table according to FIG. 5. The table shows that for ρ = 0 ° an optimal first polarization angle Φ _opt, for example, is approximately 10.5 °, to which a first analyzer angle of 55.5 ° is assigned. This results in two polarization angles and a second analyzer angle of 124.5 ° and 169.5 °, respectively. These are the values known from DE 44 46 425 A1, column 10, line 13. However, if you want to optimize the relative error at ρ = 35 °, for example, the angle settings Φ _opt 14.4 ° and 59.4 ° are more favorable.

Claims

1. A method for measuring a magnetic field with the aid of the Fa raday effect, in which a first and a second linearly polarized light signal (L1 or L2) pass through a magnetic field sensitive measuring section ( 2 ) showing the Faraday effect, and in which the measuring section ( 2 ) has a first and second analyzer ( 14 and 12 ) for the first and second light signals (L1 and L2) respectively, the first and second polarization angles (Φ ₁ and Φ ₂ ) of the first or second into the measuring section ( 2 ) a coupled light signal (L1 or L2) and the first and second te analyzer angles (Ψ ₁ or Ψ ₂ ) of the first or second analyzer ( 14 or 12 ) the natural axes (x, y) of the linear birefringence are set such that an error occurring due to the temperature dependence of the linear birefringence within the measuring section ( 2 ) is minimized for a given Faraday angle (ρ) other than zero.

2. The method of claim 1, wherein the first and second polarization angles Φ ₁ and Φ ₂ differ from the first and second analyzer angles Ψ ₁ and Ψ ₂ by 45 °.

3. The method according to claim 1 or 2, in which for the linear polarization of the first and second light signals (L1, L2) a first or second polarizer ( 12 or 14 ) is used, which at the same time as a second or first analyzer ( 12 or 14 ) for the first or second light signal (L1, L2) emerging from the measuring section ( 2 ).

4. Arrangement for measuring a magnetic field with the help of the Fa raday effect, in which a first and a second linearly polarized light signal (L1 or L2) pass through a magnetic field sensitive measuring path ( 2 ) showing the Faraday effect, and in which the measuring section ( 2 ) has a first and second analyzer ( 14 and 12 ) for the first and second light signals (L1 and L2) respectively, the first and second polarization angles (winkel ₁ , Φ ₂ ) of the first or second into the measuring section ( 2 ) coupled light signal (L1 or L2) and the first and second analyzer angles (Ψ ₁ or Ψ ₂ ) of the first or second analyzer ( 14 or 12 ) in such a way to the self-axes (x, y) of the linear birefringence are set such that an error occurring due to the temperature dependence of the linear birefringence within the measuring section ( 2 ) is minimized for a predetermined Faraday angle (ρ) other than zero.

5. Arrangement according to claim 4, in which the first and second polarization angles Φ ₁ and Φ ₂ differ from the first and second analyzer angles Ψ ₁ and Ψ ₂ by 45 °.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, in which for the linear polarization of the first and second light signals (L1, L2) a first or second polarizer ( 12 or 14 ) is used, which at the same time as a second or first analyzer ( 12th or 14 ) for the first or second light signal (l1 or L2) emerging from the measuring section ( 2 ).