DE19946664A1 - Elektrooptische Sonde - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sonde für ein elektrooptisches Abtastoszilloskop, in der ein durch ein gemessenes Feld erzeugtes elektrisches Feld mit einem elektrooptischen Kristall gekoppelt wird, ein Strahl auf diesen elektrooptischen Kristall einfällt und durch den Polarisationszustand des einfallenden Strahls die Form des gemessenen Signals gemessen wird. Hier wird das elektrooptische Element (26) von der Endanschlußseite des Sondenkörpers durch ein Sondenkopfelement (24), das als Endanschluß des Sondenkörpers dient, gehalten, ein Einsatzloch (30) ist von außen bis zur Reflexionsschicht (28) in dem Sondenkopfelement (24) ausgebildet, ein Ende (31a) des Metallstifts (31) steht mit einer Reflexionsschicht (28) in Kontakt, das andere Ende (31c) desselben ist so eingesetzt, daß es aus dem Sondenkopfelement (24) herausragt, und gleichzeitig ist der äußere radiale Durchmesser des Einsatzlochs (30) so ausgebildet, daß er im Vergleich zur radialen Abmessung der Reflexionsschicht (28) groß ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonde für ein elektrooptisches Abtastoszilloskop, die ein durch ein gemessenes Signal erzeugtes elektrisches Feld und einen elektrooptischen Kristall koppelt, einen Strahl in diesen elektrooptischen Kristall einleitet und die Wellenform des gemessenen Lichtsignals durch den Zustand der Polarisation des eingehenden Lichts mißt.

Diese Anmeldung beruht auf der in Japan eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-294567, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Es ist möglich, ein durch ein gemessenes Signal erzeugtes elektrisches Feld mit einem elektrooptischen Kristall zu koppeln, einen Laserstrahl in diesen elektrooptischen Kristall einzuleiten und die Wellenform des gemessenen Signals durch den Zustand der Polarisation des Laserstrahls zu beobachten. Es ist möglich, den Laserstrahl pulsieren zu lassen und mit einer extrem hohen Zeitauflösung zu beobachten, wenn das gemessene Signal abgetastet wird. Das elektrooptische Abtastoszilloskop verwendet eine elektrooptische Sonde, die dieses Phänomen ausnutzt.

Wenn dieses elektrooptische Abtastoszilloskop (nachstehend als "EOS"-Oszilloskop" bezeichnet) mit einem herkömmlichen Abtastoszilloskop, das eine elektrische Sonde verwendet, verglichen wird, haben die folgenden Eigenschaften viel Aufmerksamkeit erlangt:

• 1. Es ist leicht, das Signal zu beobachten, da ein Masseleiter nicht erforderlich ist.
• 2. Da der Metallstift am ende der elektrooptischen Sonde nicht mit dem Schaltungssystem verbunden ist, ist es möglich, eine hohe Eingangsimpedanz zu realisieren, und infolgedessen gibt es fast keine Verschlechterung des Zustands des gemessenen Punkts.
• 3. Durch Verwendung eines optischen Impulses ist eine Breitbandmessung bis zur GHz-Größenordnung möglich.

Die Struktur einer Sonde für ein EOS-Oszilloskop bei der herkömmlichen Technologie wird unter Verwendung von Fig. 7 erläutert. In der in Fig. 7 dargestellten elektrooptischen Sonde 1 ist ein Sondenkopf 3, der einen Isolator umfaßt, am Endanschluß des metallischen Sondenkörpers 2 montiert und ein Metallstift 3a ist in das Zentrum eingesetzt. Die Bezugsziffer 4 verweist auf ein elektrooptisches Element, eine Reflexionsschicht 4a ist an der Stirnfläche auf der Seite des Metallstifts 3a vorgesehen und steht mit dem Metallstift 3a in Kontakt. Die Bezugsziffer 5 verweist auf ein Halbwellenlängenplättchen und die Bezugsziffer 6 auf ein Viertelwellenlängenplättchen. Die Bezugsziffern 7 und 8 kennzeichnen Polarisationsstrahlenteiler. Die Bezugsziffer 9 verweist auf ein Halbwellenlängenplättchen und die Bezugsziffer 10 auf ein Faraday-Element. Die Bezugsziffer 12 verweist auf eine Kollimatorlinse und die Bezugsziffer 13 auf eine Laserdiode. Die Bezugsziffern 14 und 15 kennzeichnen Kondensorlinsen und die Bezugsziffern 16 und 17 Photodioden.

Außerdem umfassen die zwei Polarisationsstrahlenteiler 7 und 8, das Halbwellenlängenplättchen 9 und das Faraday- Element 10 einen Isolator 19, der das von der Laserdiode 13 emittierte Licht durchläßt, um das von der Reflexionsschicht 4a reflektierte Licht aufzuspalten.

Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 7 der Strahlengang des von der Laserdiode 13 emittierten Laserstrahls erläutert. In Fig. 7 bezeichnet der Bezugsbuchstabe "A" den Strahlengang des Laserstrahls.

Zuerst wird der von der Laserdiode 13 emittierte Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 12 in einen parallelen Strahl umgewandelt, der gerade durch den Polarisationsstrahlenteiler 8, das Faraday-Element 10, das Halbwellenlängenplättchen 9 und den Polarisationslicht- Strahlenteiler 7 läuft und dann durch das Viertelwellenlängenplättchen 6 und das Halbwellenlängenplättchen 5 geht und auf das elektrooptische Element 4 einfällt. Das einfallende Licht wird durch die Reflexionsschicht 4a reflektiert, die auf der Stirnfläche des elektrooptischen Elements 4 auf der Seite, die dem Metallstift 3a zugewandt ist, ausgebildet ist.

Der reflektierte Laserstrahl geht durch das Halbwellenlängenplättchen 5 und das Viertelwellenlängenplättchen 6, ein Teil des Laserstrahls wird durch den Polarisationslicht-Strahlenteiler 7 reflektiert, durch die Kondensorlinse 14 konzentriert, und fällt auf die Photodiode 16 ein. Der Laserstrahl, der durch den Polarisationslicht-Strahlenteiler 7 gegangen ist, wird durch den Polarisationsstrahlenteiler 8 reflektiert, durch die Kondensorlinse 15 konzentriert und fällt auf die Photodiode 17 ein.

Darüber hinaus wird der Drehwinkel des Halbwellenlängenplättchens 5 und des Viertelwellenlängenplättchens 6 so eingestellt, daß die Stärke des auf die Photodiode 16 und die Photodiode 17 einfallenden Laserstrahls gleichmäßig ist.

Als nächstes wird unter Verwendung der in Fig. 7 dargestellten elektrooptischen Sonde 1 das Verfahren zum Messen des gemessenen Signals erläutert. Wenn der Metallstift 3a in Kontakt mit dem Meßpunkt gebracht wird, breitet sich aufgrund der an den Metallstift 3a angelegten Spannung am elektrooptischen Element 4 dieses elektrische Feld zum elektrooptischen Element 4 aus und es tritt das Phänomen der Änderung des Brechungsindex aufgrund des Pockels-Effekts auf. Dadurch fällt der von der Laserdiode 13 emittierte Laserstrahl auf das elektrooptische Element 4 ein, und wenn sich der Laserstrahl entlang des elektrooptischen Elements 4 ausbreitet, ändert sich der Polarisationszustand des Strahls. Außerdem wird der Laserstrahl mit diesem geänderten Polarisationszustand durch die Reflexionsschicht 4a reflektiert, konzentriert und fällt auf die Photodiode 16 und die Photodiode 17 ein und wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Zusammen mit der Änderung der Spannung am Meßpunkt wird die Änderung des Polarisationszustandes durch das elektrooptische Element 4 zur Ausgangsdifferenz zwischen der Photodiode 16 und der Photodiode 17, und durch Erfassen dieser Ausgangsdifferenz ist es möglich, das an den Metallstift 3a angelegte elektrische Signal zu beobachten.

Überdies werden bei der vorstehend beschriebenen elektrooptischen Sonde 1 die von den Photodioden 16 und 17 erhaltenen elektrischen Signale in ein elektrooptisches Abtastoszilloskop eingegeben und verarbeitet, aber statt dessen ist es möglich, eine herkömmliche Meßvorrichtung, wie z. B. ein Echtzeit-Oszilloskop, über eine zweckgebundene Steuereinheit an die Photodioden 16 und 17 anzuschließen. Dadurch ist es möglich, unter Verwendung der elektrooptischen Sonde 1 eine Dreitbandmessung einfach durchzuführen.

Da in der vorstehend beschriebenen Art und Weise bei der Signalmessung unter Verwendung der elektrooptischen Sonde 1 ein Metallstift 3a den Meßpunkt berühren muß, wird in diesem Fall ein Stoß auf den Metallstift 3a aufgebracht und folglich besteht die Sorge, daß am elektrooptischen Element 4 ein Schaden auftreten kann.

Außerdem weist die vorstehend beschriebene elektrooptische Sonde 1 eine Struktur auf, bei der ein Laserstrahl auf die Reflexionsschicht 4a einfällt, mit der der Metallstift 3a in Kontakt steht, und dann reflektiert wird, und sich somit, wenn die Position des Metallstifts 3a bewegt wird, die Position der Reflexionsschicht 4a usw. verschiebt, und es besteht das Problem, daß ihre Funktion als optisches System verlorengeht.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme ist es Aufgabe der Erfindung, dieses Problem durch Verbessern der Stoßfestigkeit der elektrooptischen Sonde durch Verankern der Position des Metallstifts bezüglich des Sondenkopfs zu lösen.

Um das obige Problem zu lösen, werden die folgenden Mittel verwendet.

Ein erster Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde, wobei:
ein Strahlengang zwischen einem Basisanschluß und einem Endanschluß des Sondenkörpers innerhalb des Sondenkörpers ausgebildet ist;
am Ende des Strahlengangs auf der Basisanschlußseite des Sondenkörpers eine Laserdiode angeordnet ist;
am anderen Ende des Strahlengangs auf der Endanschlußseite des Sondenkörpers ein elektrooptisches Element angeordnet ist;
auf der Stirnfläche des elektrooptischen Elements auf der Endanschlußseite des Sondenkörpers eine Reflexionsschicht ausgebildet ist;
der von der Laserdiode emittierte Laserstrahl über den Strahlengang auf das elektrooptische Element einfällt, dieser einfallende Strahl durch die Reflexionsschicht reflektiert wird und ferner dieses reflektierte Licht zerlegt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird; und wobei
das elektrooptische Element zumindest von der Endanschlußseite des Sondenkörpers durch ein Sondenkopfelement, das als Endanschluß des Sondenkörpers dient, gehalten wird;
auf dem Sondenkopfelement ein Einsatzloch von außen zur Reflexionsschicht ausgebildet ist;
der Metallstift in das Einsatzloch so eingesetzt ist, daß ein Ende die Reflexionsschicht berührt und das andere Ende aus dem Sondenkopf herausragt; und
das Einsatzloch so ausgebildet ist, daß die radiale Abmessung seiner Außenseite im Vergleich zur radialen Abmessung seiner Reflexionsschichtseite groß ist.

Aufgrund dieser Art Konstruktion ist bei dieser elektrooptischen Sonde das eine Ende des Metallstifts so ausgebildet, daß es der Form des Einsatzlochs entspricht, und dadurch ist es möglich zu verhindern, daß am elektrooptischen Element ein Schaden auftritt, wenn der Metallstift in das Sondenkopfelement weiter als erforderlich eingesetzt wird.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem ersten Aspekt, wobei die Photodiode und die Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode einen Laserstrahl als Impulsstrahl auf der Basis des Steuersignals von dem elektrooptischen Oszilloskop erzeugt.

Ein dritter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem zweiten Aspekt, wobei das Einsatzloch mit einer konischen Form ausgebildet ist, die sich von außen in Richtung der Reflexionsschichtseite allmählich verschmälert.

Ein vierter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem dritten Aspekt, wobei das eine Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von der Seite des anderen Endes zur Seite des einen Endes kleiner wird.

Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem dritten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

Aufgrund der Strukturierung in dieser Art und Weise kann das eine Ende des Metallstifts so verformt werden, daß es der Form des im Sondenkopf vorgesehenen Einsatzlochs entspricht.

Ein sechster Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem zweiten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzloch mit Stufen auf der Innenfläche versehen ausgebildet ist, deren radiale Abmessung von der Außenseite in Richtung der Reflexionsschichtseite kleiner wird.

Ein siebter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem sechsten Aspekt, wobei das Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

Ein achter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem sechsten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

Aufgrund der Strukturierung in dieser Art und Weise kann bei der elektrooptischen Sonde nach dem achten Aspekt das eine Ende des Metallstifts so verformt werden, daß es der Form des im Sondenkopf vorgesehenen Einsatzlochs entspricht.

Ein neunter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem ersten Aspekt, gekennzeichnet durch eine Laserdiode, die einen kontinuierlichen Laserstrahl erzeugt.

Auf diese Weise wird von der Laserdiode ein kontinuierlicher Strahl erzeugt und dadurch ist es möglich, ein kontinuierliches Ausgangssignal aus der Photodiode zu erhalten, und folglich ist es möglich durch Verbinden einer Photodiode mit einer herkömmlichen Allzweck- Meßvorrichtung, wie z. B. einem Echtzeit-Oszilloskop, Messungen durchzuführen.

Ein zehnter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem neunten Aspekt, wobei das Einsatzloch mit einer konischen Form ausgebildet ist, die sich von außen in Richtung der Reflexionsschichtseite allmählich verschmälert.

Ein elfter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem zehnten Aspekt, wobei das eine Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

Ein zwölfter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem zehnten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

Aufgrund der Strukturierung in dieser Art und Weise kann bei der elektrooptischen Sonde nach dem zwölften Aspekt das eine Ende des Metallstifts so verformt werden, daß es der Form des im Sondenkopf vorgesehenen Einsatzlochs entspricht.

Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem neunten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzloch mit Stufen auf der Innenfläche versehen ausgebildet ist, deren radiale Abmessung von der Außenseite in Richtung der Reflexionsschichtseite kleiner wird.

Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem dreizehnten Aspekt, wobei das Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem dreizehnten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

Aufgrund der Strukturierung in dieser Art und Weise kann bei der elektrooptischen Sonde nach dem fünfzehnten Aspekt das eine Ende des Metallstifts so verformt werden, daß es der Form des im Sondenkopf vorgesehenen Einsatzlochs entspricht.

Ein sechzehnter Aspekt der Erfindung ist eine elektrooptische Sonde nach dem ersten Aspekt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung des einen Endes des Einsatzlochs größer ist als die Lichtfleckgröße des auf das elektrooptische Element einfallenden Strahls.

Aufgrund der Strukturierung in dieser Art und Weise wird in der elektrooptischen Sonde nach dem sechzehnten Aspekt die Kontaktfläche zwischen dem Metallstift und der Reflexionsschicht gewährleistet, und in dem elektrooptischen Element kann die Schwankung des elektrischen Feldes, die als Schwankung des Polarisationszustandes erscheint, vorteilhaft erfaßt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Querschnittsansicht der wesentlichen Komponenten der elektrooptischen Sonde, welche die Ausführungsform der Erfindung schematisch darstellt.

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 gezeigten elektrooptischen Sonde.

Fig. 3 eine Draufsicht auf dieselbe.

Fig. 4A eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel des Metallstifts zeigt, der in der in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten elektrooptischen Sonde verwendet wird, und Fig. 4B eine perspektivische Ansicht entlang des Pfeils I-I.

Fig. 5 eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel des Metallstifts zeigt.

Fig. 6 eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des Sondenkopfs zeigt.

Fig. 7 ein vereinfachtes Diagramm der elektrooptischen Sonde, das die herkömmliche Technologie der Erfindung schematisch darstellt.

Fig. 2 und Fig. 3 sind jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht der elektrooptischen Sonde 21, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellen. Diese elektrooptische Sonde 21 zeigt die schematische Struktur eines Strahlengangs 23, der innerhalb des Sondenkörpers gebildet ist.

Der Endanschluß 22a des Sondenkörpers 22 ist durch das Sondenkopfelement 24 strukturiert und im Basisanschluß 22b des Sondenkörpers 22 ist eine Laserdiode 25 untergebracht. Die Laserdiode 25 ist am einen Ende 23a der Seite des Basisanschlusses 22b des Sondenkörpers 22 im Strahlengang 23 angeordnet und mit einem EOS-Oszilloskop verbunden, das in den Zeichnungen weggelassen wurde.

Im Gegensatz dazu ist am anderen Ende 23b auf der Seite des Endanschlusses 22a des Sondenkörpers 22 im Strahlengang 23 ein elektrooptisches Element 26 angeordnet. Das elektrooptische Element 26 wird von dem Sondenkopfelement 24 gehalten, und auf der Stirnfläche 26a des elektrooptischen Elements 26 auf der Seite des Endanschlusses 22a des Sondenkörpers 22 ist eine Reflexionsschicht 28 ausgebildet.

Fig. 1 zeigt eine Vergrößerung des Sondenkopfelements 24 und seine Umgebung. Wie in der Figur gezeigt, ist in dem Sondenkopfelement 24 ein Einsatzloch 30 ausgebildet, und das eine Ende 31a des Metallstifts 31 ist in dieses eingesetzt. Der Metallstift 31 ist so strukturiert, daß die Stirnfläche 31b des einen Endes 31a die Reflexionsschicht 28 von der Endanschlußseite des Sondenkörpers 22 berührt und das andere Ende 31c aus dem Sondenkopf 24 herausragt. Überdies kann als Metallstift 31 mit Phosphorbronze plattiertes Nickelrhodium verwendet werden.

Die Form des Einsatzlochs 30 verjüngt sich so, daß seine radiale Abmessung vom äußeren Ende 30a zum Ende 30b auf der Seite der Reflexionsschicht 28 allmählich abnimmt. Ferner ist an einem Ende 31a des Metallstifts 31 ein konischer Teil (radial veränderlicher Teil) ausgebildet, so daß seine radiale Abmessung von der Seite des anderen Endes 31c zur Stirnfläche 31b hin allmählich abnimmt. Die radialen Abmessungen des konischen Teils 31d sind so ausgebildet, daß sie geringfügig größer sind als die radiale Abmessung des Einsatzlochs 30, und dadurch wird es möglich, das eine Ende 31a des Metallstifts 31 in das Einsatzloch 30 einzusetzen und dort zu verankern. Außerdem ist die radiale Abmessung der Anschlußfläche 31b des Metallstifts 31 so ausgebildet, daß sie größer ist als der Strahlradius (die Lichtfleckgröße des einfallenden Strahls) des Laserstrahls, der von der Laserdiode 25 (siehe Fig. 2) emittiert wird und an der Reflexionsfläche 28 (siehe Fig. 2) eintrifft.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind im Gegensatz dazu auf dem Strahlengang 23 von rechts in der Figur eine Kollimatorlinse 33, ein Polarisationsstrahlenteiler 34, ein Faraday-Element 35, ein Polarisationsstrahlenteiler 37 und ein Viertelwellenlängenplättchen 38 angeordnet. Außerdem sind an den Positionen, die den Polarisationsstrahlenteilern 34 und 37 entsprechen, auf der Seite des Strahlengangs 23 Photodioden 41 und 42 installiert. Diese Photodioden 41 und 42 sind mit einem EOS-Oszilloskop verbunden, wandeln den einfallenden Strahl in ein elektrisches Signal um und können es zum EOS- Oszilloskop senden.

Außerdem können die Polarisationsstrahlenteiler 34 und 37 als Isolator wirken, der einen Teil des Lichts, das durch den Strahlengang 23 läuft, zerlegt und es auf die Photodioden 41 und 42 einfallen läßt.

Wenn die elektrooptische Sonde 21 bei der Signalmessung verwendet wird, wird das andere Ende 31c des Metallstifts 31 mit dem Meßpunkt in Kontakt gebracht und das EOS- Oszilloskop wird aktiviert. Dadurch wird auf der Basis des vom EOS-Oszilloskop erzeugten Steuersignals ein Laserstrahl von der Laserdiode 25 emittiert und dieser Laserstrahl wird durch die Kollimatorlinse 33 in einen parallelen Strahl umgewandelt, geht durch den Strahlengang 23 und trifft am elektrooptischen Element 26 ein.

Der Laserstrahl, der am elektrooptischen Element 26 eingetroffen ist, fällt auf die Reflexionsschicht 28 ein, wird reflektiert und schreitet entlang des Strahlengangs 23 zur Laserdiode 25 fort. Da der Brechungsindex des elektrooptischen Elements 26 aufgrund der Schwankung des elektrischen Feldes des Meßpunkts, das sich über den Metallstift 31 ausbreitet, schwankt, schwankt zu diesem Zeitpunkt der Polarisationszustand des Lichts, wenn es sich durch das elektrooptische Element 26 ausbreitet, und das reflektierte Licht mit dem schwankenden Polarisationszustand wird durch die Polarisationsstrahlenteiler 34 und 37 aufgespalten, wird fokussiert und fällt auf die Photodioden 41 und 42 ein und wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dadurch wird die Schwankung des Polarisationszustandes des Laserstrahls als Ausgangsdifferenz der Photodioden 41 und 42 erfaßt, und es ist möglich, das elektrische Signal des Meßpunkts zu messen.

Wenn bei Ausführung der Signalmessung auf diese Weise das andere Ende des Metallstifts 31 mit dem Meßpunkt in Kontakt steht und selbst wenn es irrtümlich durch den Metallstift 31 getroffen wird, ist bei dieser elektrooptischen Sonde 21, da das Einsatzloch 30 eine konische Form aufweist und ferner der Metallstift 31 ebenso einen konischen Teil 31d aufweist, der dieser Form entspricht, der Metallstift 31 in das Sondenkopfelement 24 nur so weit wie notwendig eingesetzt und es besteht keine Sorge, daß das elektrooptische Element 26 beschädigt wird oder daß sich die Position der elektrooptischen Sonde 26 verschiebt und daß dadurch der im Sondenkörper 22 gebildete Strahlengang seine Funktion einstellt. Daher ist es bei dieser elektrooptischen Sonde 21 möglich, eine Stoßfestigkeit während der Signalmessung zu gewährleisten.

Da bei dieser elektrooptischen Sonde 21 ferner die radiale Abmessung des Endes 30b auf der Seite der Reflexionsschicht 28 des Einsatzlochs 30 größer ist als der Strahlradius des Laserstrahls, der von der Laserdiode 25 erzeugt wird und an der Reflexionsschicht 28 eintrifft, ist es möglich, das Ausmaß der Kontaktfläche zwischen dem elektrooptischen Element 26 und dem Metallstift 31 zum Erfassen der Schwankung des Polarisationszustandes des elektrooptischen Elements 26 ausreichend zu gewährleisten. Selbst wenn das Einsatzloch 30 mit einer Verjüngung ausgebildet ist, wie vorstehend beschrieben, besteht folglich keine Verminderung der Erfassungsleistung während der Signalmessung.

Ein Beispiel der Ausführungsform der Erfindung wurde vorstehend erläutert, aber die Erfindung wird dadurch nicht beschränkt, und es ist möglich, die Formen und Materialien zu verändern, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise ist es möglich, anstelle des in der obigen Ausführungsform gezeigten Metallstifts 31 den Metallstift 43, wie in Fig. 4A und Fig. 4B gezeigt, zu verwenden. Der in Fig. 4A und Fig. 4B gezeigte Metallstift 43 ist so strukturiert, daß er einen Spalt 44 vorsieht, der durch ein Ende 43a des Metallstifts 43 über den Durchmesser verläuft.

Durch Strukturierung in dieser Weise wird das eine Ende 43a des Metallstifts 43 zusammendrückbar, und es ist möglich, daß es leicht in das konische Einsatzloch 30, das in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gezeigt ist, eingesetzt wird. In diesem Fall kann aufgrund der Abstoßkraft der hervorstehenden Teile 43a und 43b (siehe Fig. 4A), die auf beiden Seiten des Spaltes 44 angeordnet sind, das eine Ende 43a des Metallstifts 43 zufriedenstellend im Einsatzloch 30 verankert werden, und ferner wird in diesem Fall, selbst wenn ein Stoß vom anderen Ende 43c (siehe Fig. 4A) des Metallstifts 43 aufgebracht wird, der Metallstift 43 nicht weiter als erforderlich in das Sondenkopfelement 24 eingesetzt. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gezeigt, ist es folglich möglich, eine Stoßfestigkeit zu gewährleisten. Wenn der auf diese Weise ausgebildete Metallstift 43 im Einsatzloch 30 verankert wird, ist es überdies bevorzugt, daß in den Spalt 44 leitfähiges Material, wie z. B. eine Silberpaste, eingebettet wird, um irgendwelche Hohlräume zu beseitigen.

Außerdem ist es auch möglich, dieselbe Wirkung unter Verwendung eines Metallstifts 45 zu erhalten, der in Fig. 5 dargestellt ist, welcher mit Stufen (Teil mit veränderlichem Radius) 45c an dem einen Ende 45a versehen ist, deren radiale Abmessung von der Seite des anderen Endes 45b zur Seite des einen Endes 45a hin abnimmt. In diesem Fall kann die Form des Einsatzlochs 30, in das der Metallstift 45 eingesetzt wird, überdies eine konische Form aufweisen, wie z. B. jene der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Oder, wie in Fig. 6 gezeigt, kann es auch Stufen 30c aufweisen, deren äußere radiale Abmessung im Vergleich zur radialen Abmessung der Reflexionsschichtseite groß ist.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein kontinuierlicher Strahl von der Laserdiode 25 emittiert wird, ist überdies eine Signalmessung durch eine herkömmliche allgemeine Meßvorrichtung, wie z. B. ein Echtzeit-Oszilloskop, ein Abtastoszilloskop oder einen spektrographischen Analysator, möglich. In diesem Fall ist es möglich, an die Photodioden 41 und 42 anstelle des EOS- Oszilloskops über eine zweckgebundene Steuereinheit das Echtzeit-Oszilloskop, das Abtastoszilloskop oder den spektrographischen Analysator anzuschließen.

Claims (16)

1. Elektrooptische Sonde, wobei:
ein Strahlengang zwischen einem Basisanschluß und einem Endanschluß des Sondenkörpers innerhalb des Sondenkörpers ausgebildet ist;
am Ende des Strahlengangs auf der Basisanschlußseite des Sondenkörpers eine Laserdiode angeordnet ist;
am anderen Ende des Strahlengangs auf der Endanschlußseite des Sondenkörpers ein elektrooptisches Element angeordnet ist;
auf der Stirnfläche des elektrooptischen Elements auf der Endanschlußseite des Sondenkörpers eine Reflexionsschicht ausgebildet ist;
der von der Laserdiode emittierte Laserstrahl über den Strahlengang auf das elektrooptische Element einfällt, dieser einfallende Strahl durch die Reflexionsschicht reflektiert wird und ferner dieses reflektierte Licht zerlegt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, und wobei
das elektrooptische Element zumindest von der Endanschlußseite des Sondenkörpers durch ein Sondenkopfelement, das als Endanschluß des Sondenkörpers dient, gehalten wird,
auf dem Sondenkopfelement ein Einsatzloch von außen zur Reflexionsschicht ausgebildet ist;
der Metallstift in das Einsatzloch so eingesetzt ist,
daß ein Ende die Reflexionsschicht berührt und das andere Ende aus dem Sondenkopf herausragt; und
das Einsatzloch so ausgebildet ist, daß die radiale Abmessung seiner Außenseite im Vergleich zur radialen Abmessung seiner Reflexionsschichtseite groß ist.

2. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, wobei die Photodiode und die Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode einen Laserstrahl als Impulsstrahl auf der Basis des Steuersignals von dem elektrooptischen Oszilloskop erzeugt.

3. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 2, wobei das Einsatzloch mit einer konischen Form ausgebildet ist, die sich von außen in Richtung der Reflexionsschichtseite allmählich verschmälert.

4. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 3, wobei das eine Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von der Seite des anderen Endes zur Seite des einen Endes kleiner wird.

5. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

6. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzloch mit Stufen auf der Innenfläche versehen ausgebildet ist, deren radiale Abmessung von der Außenseite in Richtung, der Reflexionsschichtseite kleiner wird.

7. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, wobei das Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

8. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

9. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Laserdiode, die einen kontinuierlichen Laserstrahl erzeugt.

10. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 9, wobei das Einsatzloch mit einer konischen Form ausgebildet ist, die sich von außen in Richtung der Reflexionsschichtseite allmählich verschmälert.

11. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 10, wobei das eine Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

12. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

13. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzloch mit Stufen auf der Innenfläche versehen ausgebildet ist, deren radiale Abmessung von der Außenseite in Richtung der Reflexionsschichtseite kleiner wird.

14. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 13, wobei das Ende des Metallstifts als radial veränderlicher Teil ausgebildet ist, so daß die radiale Abmessung von dem einen Ende in Richtung des anderen Endes kleiner wird.

15. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spalt aufweist, der durch den Metallstift in Richtung des Durchmessers verläuft und am einen Ende des Metallstifts vorgesehen ist.

16. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung des einen Endes des Einsatzlochs größer ist als die Lichtfleckgröße des auf das elektrooptische Element einfallenden Strahls.