DE19946665A1 - Elektrooptische Sonde - Google Patents

Elektrooptische Sonde

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DE19946665A1
DE19946665A1 DE1999146665 DE19946665A DE19946665A1 DE 19946665 A1 DE19946665 A1 DE 19946665A1 DE 1999146665 DE1999146665 DE 1999146665 DE 19946665 A DE19946665 A DE 19946665A DE 19946665 A1 DE19946665 A1 DE 19946665A1
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electro
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oscilloscope
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Katsushi Ohta
Toshiyuki Yagi
Mitsuru Shinagawa
Tadao Nagatsuma
Junzo Yamada
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Abstract

Eine elektrooptische Sonde für ein Oszilloskop erzeugt eine verbesserte Abtastgenauigkeit. Die Sonde umfaßt eine Laserdiode (11) zum Emittieren eines Modulationslaserlichts gemäß Steuersignalen, die in einem Hauptkörper des elektrooptischen Abtastoszilloskops erzeugt werden; eine Kollimationslinse (10) zum Umwandeln des Modulationslaserlichts in einen parallelen Strahl; ein optoelektronisches Element (2) mit einer Reflexionsschicht (2a) an einem Reflexionsende, das die optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Felder, die sich durch einen Matallstift (1a) ausbreiten, welcher das Reflexionsende berührt, ändert; eine Isolatorvorrichtung (16), die zwischen der Kollimationslinse (10) und dem optoelektronischen Element (2) angeordnet ist und Polarisationsstrahlenteiler (61, 91) zum Durchlassen des von der Laserdiode (11) emittierten Modulationslaserlichts und zum Zerlegen eines an der Reflexionsschicht erzeugten reflektierten Strahls in Signalstrahlen aufweist; Photodioden (14, 15) zum Umwandeln der optischen Energien der Signalstrahlen, die durch die Isolatorvorrichtung zerlegt werden, in jeweilige elektrische Signale; und Abschnitte (17a, 17b) zur Verhinderung von Innenreflexionen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie verhindern, daß Innenreflexionen über die Polarisationsstrahlenteiler (61, 91) in die Photodioden (14, 15) eintreten.

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen elektrooptische Sonden zum Beobachten von Wellenformen von Zielsignalen gemäß Polarisationszuständen, die durch Koppeln von durch die Zielsignale gebildeten elektrischen Feldern mit einem elektrooptischen Kristall und Einspeisen von Licht in den elektrooptischen Kristall erzeugt werden, und betrifft insbesondere eine elektrooptische Sonde mit einem verbesserten optischen System.
Diese Anmeldung beruht auf der in Japan eingereichten Patentanmeldung Nr. Hei 10-294568, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Es ist möglich, Wellenformen von Zielsignalen, die durch Koppeln von durch die Zielsignale gebildeten elektrischen Feldern mit einem optoelektronischen Kristall erzeugt werden, durch Einspeisen von Laserlicht in den Kristall und Beobachten der Polarisationszustände des Laserlichts zu beobachten. Wenn das Laserlicht pulsiert, können die Zielsignale chronologisch mit einer feinen Auflösung analysiert werden. Dieses Phänomen wird in elektrooptischen Sonden zur Verwendung in elektrooptischen Abtastoszilloskopen verwendet, um die Schaltungsleistung in genauen Einzelheiten zu analysieren.
Das elektrooptische Abtastoszilloskop (als EOS-Oszilloskop abgekürzt) hat aufgrund der folgenden speziellen Merkmale des Instruments im Vergleich zu einem Oszilloskop, das eine normale elektrische Sonde verwendet, viel Aufmerksamkeit erlangt:
  • 1. Die Signalmessung wird erleichtert, da keine Masseleitung erforderlich ist;
  • 2. es besteht praktisch keine Auswirkung auf das Verhalten der Zielsignale, da der als Spitze der elektrooptischen Sonde verwendete Metallstift von dem Schaltungssystem elektrisch isoliert ist, um eine hohe Eingangsimpedanz vorzusehen; und
  • 3. aufgrund der Verwendung von optischen Impulsen wird die Bandbreite des Meßbereichs auf einen GHz-Bereich erhöht.
Fig. 2 zeigt einen Aufbau eines herkömmlichen elektrooptischen Sondensystems, das aus folgendem besteht:
einem Sondenkopf 1, der aus einem elektrischen Isolator besteht, in dessen Zentrum ein Metallstift 1a eingesetzt ist; einem elektrooptischen (e-o) Kristall 2 mit einer Reflexionsschicht 2a am Reflexionsende, die mit dem Metallstift 1a in elektrischem Kontakt steht;
Kollimationslinsen 3, 10; einem Halbwellenlängenplättchen 4; einem Viertelwellenlängenplättchen 5;
Polarisationsstrahlenteilern 6, 9; einem Halbwellenlängenplättchen 7; einem Faraday-Element 8 zum Drehen der Polarisationsebene des eingespeisten Lichts um 45 Grad; einer Laserdiode 11 zum Erzeugen von Modulationslaserlicht als Reaktion auf Steuersignale, die aus einer Impulsschaltung (nicht dargestellt) ausgegeben werden, welche im Hauptkörper 19 des EOS-Oszilloskops vorgesehen ist; Kollimationslinsen 12, 13; Photodioden 14, 15 zum Umwandeln des modulierten Laserlichts in elektrische Signale und zum Ausgeben der elektrischen Signale an den Hauptkörper 19 des EOS-Oszilloskops; einer Isolatorvorrichtung 16, die aus den Halbwellenlängenplättchen 4, 7, dem Viertelwellenlängenplättchen 5, den Polarisationsstrahlenteilern 6, 9 und dem Faraday-Element 8 besteht; und einem Sondengehäuse 17, das aus einem elektrischen Isolator besteht.
Als nächstes wird der Strahlengang des von der Laserdiode 11 erzeugten Laserlichts mit Bezug auf Fig. 2 erläutert. In Fig. 2 ist der einfallende Laserstrahl mit dem Buchstaben A bezeichnet.
Zuerst wird von der Laserdiode 11 emittiertes Laserlicht durch die Kollimationslinse 10 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und breitet sich in einer geraden Linie durch den Polarisationsstrahlenteiler 9, das Faraday- Element 8, das Halbwellenlängenplättchen 7, den Polarisationsstrahlenteiler 6 und in das Viertelwellenlängenplättchen 5 und das Halbwellenlängenplättchen 4 aus und wird durch die Kollimationslinse 3 fokussiert, um in das e-o-Element 2 einzutreten. Das einfallende Licht wird durch die Reflexionsschicht 2a reflektiert, die auf der Oberfläche am Reflexionsende des e-o-Elements 2 ausgebildet ist.
Das reflektierte Licht wird durch die Kollimationslinse 3 wieder in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und tritt durch das Halbwellenlängenplättchen 4 und das Viertelwellenlängenplättchen 5 hindurch, um in den Polarisationsstrahlenteiler 6 einzutreten, wo ein Teil des reflektierten Strahls reflektiert wird und durch die Kollimationslinse 12 fokussiert wird und in die Photodiode 14 eintritt. Gleichzeitig geht ein gewisser Teil des von der Reflexionsschicht 2a reflektierten Lichts durch den Polarisationsstrahlenteiler 6 hindurch und wird am Polarisationsstrahlenteiler 9 reflektiert, durch die Kollimationslinse 13 fokussiert und tritt in die Photodiode 15 ein.
Das Viertelwellenlängenplättchen 4 dient zum Ausgleichen der Intensitäten der Laserstrahlen, die in die Photodioden 14, 15 eintreten. Das Halbwellenlängenplättchen 4 dient zum Ausgleichen der Intensitäten der Laserstrahlen, die in das e-o-Element 2 eintreten, und das Halbwellenlängenplättchen 7 dient zum Ausrichten der optischen Achsen der Polarisationsstrahlenteiler 6, 9.
Der Betrieb der in Fig. 2 gezeigten elektrooptischen Sonde zum Messen von Zielsignalen wird im folgenden erläutert. Wenn der Metallstift 1a einen Meßpunkt berührt, wird durch die an den Metallstift 1a angelegte Spannung der Pockels- Effekt erzeugt, wodurch die Doppelbrechung des e-o-Elements 2 aufgrund des piezoelektrischen Effekts verändert wird. Dies verursacht Änderungen der Polarisationszustände des einfallenden Laserlichts, das von der Laserdiode 11 emittiert wird und sich durch das e-o-Element 2 ausbreitet. Der einfallende Strahl wird mit geänderten Polarisationszuständen durch die Reflexionsschicht 2a reflektiert und die an den Strahlenteilern 6, 9 erzeugten Signalstrahlen werden in den Photodioden 14, 15 in elektrische Signale umgewandelt.
Wenn sich die Spannung des Meßpunkts mit der Zeit ändert, offenbaren sich solche zeitabhängigen Änderungen in den Änderungen der Polarisationszustände, die zu Differenzen der Ausgangssignale aus den Photodioden 14, 15 führen, wodurch die Wellenform der durch den Metallstift 1a abgetasteten Zielsignale festgestellt wird.
Beim Betrieb der vorstehend erläuterten elektrooptischen Sonde werden die von den Photodioden 14, 15 erhaltenen elektrischen Signale zur Verarbeitung in das herkömmliche EOS-Oszilloskop eingegeben; anstelle dieser Vorgehensweise ist es jedoch möglich, Zielsignale durch Verbinden der Photodioden 14, 15 mit zweckgebundenen Steuereinheiten und Ermitteln der Wellenformen unter Verwendung eines herkömmlichen Echtzeit-Meßoszilloskops zu messen. Dieser Prozeß ermöglicht Messungen über einen breiten Bereich von Bandbreiten unter Verwendung einer elektrooptischen Sonde.
Die Konstruktion der Sonde für das herkömmliche Abtastoszilloskop ruft jedoch ein Problem von Innenreflexionen hervor, wie durch die Strahlengänge B, C in Fig. 2 angegeben, die durch unangemessene Extinktionsverhältnisse der Strahlenteiler 6, 9 verursacht werden, was zum Durchlassen eines gewissen Teils des reflektierten Lichts, das durch die Reflexionsflächen 6b, 9b durchgelassen hätte werden sollen, führt. Das durchgelassene Licht wird ferner durch die Innenflächen des Sondengehäuses 17 reflektiert und kann in die Photodioden 14, 15 eintreten, so daß es optisches Rauschen in den umgewandelten elektrischen Signalen erzeugt, was zu einem schlechten Signal-Rausch-Verhältnis, S/N, führt, das schließlich in den Messungen als Zufallsfehler erscheint. Außerdem ist es nicht nur schwierig, die Extinktionsverhältnisse der Strahlenteiler 6, 9 zu verbessern, sondern solche Bemühungen führen zur Erhöhung der Kosten der optischen Teile.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine elektrooptische Sonde für ein Oszilloskop bereitzustellen, die es ermöglicht, unerwünschte Reflexionen innerhalb des Sondengehäuses zu verringern, um das S/N-Verhältnis der gemessenen Daten zu erhöhen.
Diese Aufgabe wurde mit einer Sonde gelöst, welche folgendes umfaßt:
eine Laserdiode zum Emittieren eines Laserlichts gemäß Steuersignalen, die in einem Hauptkörper des elektrooptischen Abtastoszilloskops erzeugt werden;
eine Kollimationslinse zum Umwandeln des Laserlichts in einen parallelen Strahl;
ein optoelektronisches Element mit einer Reflexionsschicht an einem Reflexionsende, das die optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Felder, die sich durch einen Metallstift ausbreiten, welcher das Reflexionsende berührt, ändert;
ein Isolatormittel, das zwischen der Kollimationslinse und dem optoelektronischen Element angeordnet ist und Polarisationsstrahlenteiler zum Durchlassen des von der Laserdiode emittierten Laserlichts und zum Zerlegen eines an der Reflexionsschicht erzeugten reflektierten Strahls in Signalstrahlen aufweist;
Photodioden zum Umwandeln der optischen Energien der Signalstrahlen, die durch das Isolatormittel zerlegt werden, in jeweilige elektrische Signale; und
Abschnitte zur Verhinderung von Innenreflexionen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie verhindern, daß unerwünschte Reflexionen über die Polarisationsstrahlenteiler in die Photodioden eintreten.
Da der Abschnitt zur Verhinderung von Innenreflexionen auf der Innenfläche des Sondengehäuses vorgesehen ist, werden außerdem innen reflektierte Strahlen von den Photodioden weggelenkt, so daß verhindert wird, daß sich unerwünschte Reflexionen auf die Wellenformermittlungen auswirken, wodurch das S/N-Verhältnis des Abtastoszilloskops verbessert wird.
Die Aufgabe wurde ebenfalls anhand einer Modifikation der grundlegenden Sonde gelöst, welche folgendes umfaßt:
eine Laserdiode zum Emittieren eines Laserlichts gemäß Steuersignalen, die in einem Hauptkörper des elektrooptischen Abtastoszilloskops erzeugt werden;
eine Kollimationslinse zum Umwandeln des Laserlichts in einen parallelen Strahl;
ein optoelektronisches Element mit einer Reflexionsschicht an einem Reflexionsende, das die optischen Eigenschaften durch elektrische Felder, die sich durch einen Metallstift ausbreiten, welcher das Reflexionsende berührt, ändert;
ein Isolatormittel, das zwischen der Kollimationslinse und dem optoelektronischen Element angeordnet ist und aus Polarisationsstrahlenteilern zum Durchlassen des von der Laserdiode emittierten Laserlichts und zum Zerlegen eines an der Reflexionsschicht erzeugten reflektierten Strahls in Signalstrahlen besteht; und
Photodioden zum Umwandeln der optischen Energien der Signalstrahlen, die durch das Isolatormittel zerlegt werden, in jeweilige elektrische Signale;
wobei die Polarisationsstrahlenteiler mit jeweiligen Brechungsflächen versehen sind, die so hergestellt sind, daß gebrochene Strahlen, die aus den Brechungsflächen entweichen, nicht zu den Photodioden gelenkt werden.
Außerdem werden die Brechungsflächen der Polarisationsstrahlenteiler so hergestellt, daß, selbst wenn entweichende Strahlen, die durch die Strahlenteiler durchgelassen worden sein sollten, an ihren Reflexionsflächen erzeugt werden, die optische Achse der entweichenden Strahlen in einem Winkel zum Signalstrahl liegt, der in die Photodioden eintritt, um die Erzeugung von Rauschen bei dem Photo-Umwandlungsprozeß zu vermeiden.
Es sollte beachtet werden, daß die zu speziellen Komponenten in den Ansprüchen beigefügten Bezugsziffern die technische Interpretation der Ansprüche nicht begrenzen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform der elektrooptischen Sonde der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer elektrooptischen Sonde für eine herkömmliche Konstruktion des EOS- Oszilloskops.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Konstruktion der elektrooptischen Sonde (nachstehend als Sonde bezeichnet) für ein Oszilloskop wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 erläutert.
Denjenigen Komponenten der Sonde, die dieselben wie jene bei der in Fig. 2 gezeigten herkömmlichen Sonde sind, sind mit denselben Bezugsziffern versehen und auf ihre Erläuterungen wird verzichtet. Die vorliegende Sonde unterscheidet sich von der herkömmlichen Sonde in folgender Hinsicht. Unregelmäßige Erhebungen sind auf der Brechungsfläche 61a des Strahlenteilers 61 ausgebildet und eine schräge Brechungsfläche 91a ist auf dem Strahlenteiler 91 ausgebildet. Außerdem sind ein erster Abschnitt 17a zur Verhinderung von Innenreflexionen mit einer schrägen Reflexionsfläche und ein zweiter Abschnitt 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen mit einer unebenen Reflexionsfläche auf der Innenfläche des Sondengehäuses 17 vorgesehen.
Der Strahlengang des von der Laserdiode 11 emittierten Laserlichts wird mit Bezug auf Fig. 1 erläutert. In Fig. 1 ist der Strahlengang des von der Laserdiode 11 emittierten Laserlichts mit dem Buchstaben D dargestellt. Zuerst wird das von der Laserdiode 11 emittierte Laserlicht durch die Kollimationslinse 10 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und breitet sich in einer geraden Linie durch den Polarisationsstrahlenteiler 91, das Faraday-Element 8, das Halbwellenlängenplättchen 7, den Polarisationsstrahlenteiler 61 und in das Viertelwellenlängenplättchen 5 und das Halbwellenlängenplättchen 4 aus.
Als nächstes wird der parallele Strahl, der durch das Halbwellenlängenplättchen 4 hindurchgeht, durch die Kollimationslinse 3 konzentriert, fällt auf den elektrooptischen (e-o) Kristall 2 ein und wird durch die Reflexionsschicht 2a, die auf der Stirnfläche des elektrooptischen (e-o) Kristalls 2 auf der Seite, die dem Metallstift 1a zugewandt ist, ausgebildet ist, reflektiert.
Da die Kollimationslinse 3 an ihrem Brennpunkt angeordnet ist, bündelt sich der durch die Kollimationslinse 10 erzeugte parallele Strahl an einem Punkt auf der Reflexionsschicht 2a.
Der an der Reflexionsschicht 2a erzeugte Signalstrahl wird in der Kollimationslinse 3 wieder in einen parallelen Strahl umgewandelt, wird durch das Halbwellenlängenplättchen 4 und das Viertelwellenlängenplättchen 5 durchgelassen und wird durch die Strahlenteiler 61, 91 zerlegt, um Signalstrahlen zu erzeugen, die in die jeweiligen Photodioden 14, 15 eintreten, wo sie in elektrische Signale umgewandelt werden.
Als nächstes werden die Strahlengänge des Laserlichts, das von der Laserdiode 11 emittiert wird und von den Reflexionsflächen 61b, 91b der Strahlenteiler 61, 91 reflektiert wird, um entweichende Strahlen E zu ergeben, erläutert.
Zuerst entweicht ein Teil des an der Reflexionsfläche 61b des Strahlenteilers 61 erzeugten Signalstrahls aus der Brechungsfläche 61a des Strahlenteilers 61, aber da die entweichenden Strahlen E durch die auf der Brechungsfläche 61a ausgebildeten Erhebungen gestreut werden, wird verhindert, daß sie in die Photodiode 14 eintreten, selbst wenn sie von der Innenfläche des Sondengehäuses 17 zurückreflektiert werden.
Ferner ist der erste Abschnitt 17a zur Verhinderung von Innenreflexionen gegenüber der Photodiode 14 auf der Innenfläche des Sondengehäuses 17 so vorgesehen, daß seine schräge Reflexionsfläche nicht in einem rechten Winkel zu den entweichenden Strahlen E, die von der Reflexionsfläche 61b kommen, orientiert ist. Aufgrund der schrägen Oberfläche wird der gerade zur Oberfläche des Abschnitts 17a zur Verhinderung von Innenreflexionen laufende, einfallende Strahl von der Photodiode 14 weggelenkt.
In diesem Fall wird der Neigungswinkel des Abschnitts 17a zur Verhinderung von Innenreflexionen durch die Optik der entweichenden Strahlen E, die aus dem Strahlenteiler 61 austreten, so ausgewählt, daß die umgelenkten Strahlen außerhalb des Blickwinkels der Photodiode 14 liegen.
Unterdessen werden die an der Reflexionsfläche 91b des Strahlenteilers 91 erzeugten entweichenden Strahlen F durch die schräge Brechungsfläche 91a des Strahlenteilers 91 von der Photodiode 15 weggelenkt. Daher treten auch die entweichenden Strahlen F nicht in die Photodiode 15 ein.
Ferner ist der zweite Abschnitt 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen gegenüber der Photodiode 15 auf der Innenfläche des Sondengehäuses 17 so vorgesehen, daß seine unebene Reflexionsfläche entweichende Strahlen F, die in einer geraden Linie von der Reflexionsfläche 91b kommen, streut. Aufgrund der unebenen Oberfläche auf dem Abschnitt 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen werden gestreute Reflexionen, die gerade zur Oberfläche des Abschnitts 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen laufen, von der Photodiode 15 weggelenkt.
In diesem Fall wird der Neigungswinkel der schrägen Brechungsfläche 91a des Strahlenteilers 91 durch die Optik der entweichenden Strahlen F, die aus dem Strahlenteiler 91 austreten, so ausgewählt, daß die umgelenkten Strahlen außerhalb des Blickwinkels der Photodiode 15 liegen, und zwar durch geeignete Auswahl des Austrittswinkels der entweichenden Strahlen F und des Brechungsindexes des Materials für den Strahlenteiler 91.
Folglich werden unerwünschte Reflexionen innerhalb des Sondengehäuses 17 verhindert durch Vorsehen einer unebenen Brechungsfläche 61a und einer schrägen Brechungsfläche 91a an den Brechungsflächen der jeweiligen Strahlenteiler 61, 91, um die optischen Achsen der entweichenden Strahlen, die aus den Strahlenteilern austreten, zu neigen, und ferner durch Vorsehen von Abschnitten 17a, 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen auf der Innenfläche des Sondengehäuses 17, was folglich zur Verbesserung des S/N-Verhältnisses führt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist es jedoch für alle Merkmale der vorliegenden Sonde, d. h. eine unebene Brechungsfläche 61a auf dem Strahlenteiler 61, eine schräge planare Oberfläche 91a auf dem Strahlenteiler 91, eine schräge planare Oberfläche 17a und eine unebene Oberfläche 17b auf dem Sondengehäuse 17 brauchbar, zumindest eines dieser Merkmale vorzusehen, um die Wirkung der Verbesserung des S/N-Verhältnisses zu erhalten.
Beispielsweise können die Abschnitte 17a, 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen weggelassen werden und es kann entweder eine unebene Brechungsfläche 61a oder eine schräge Brechungsfläche 91a bereitgestellt werden.
Es können auch würfelförmige Strahlenteiler 6, 9, die in Fig. 2 gezeigt sind, anstelle der Strahlenteiler 61, 91, die in Fig. 1 gezeigt sind, in Verbindung mit dem Abschnitt 17a oder 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen verwendet werden.
Außerdem kann anstelle der schrägen Oberfläche oder der unebenen Oberfläche, die für die jeweiligen Abschnitte 17a, 17b zur Verhinderung von Innenreflexionen verwendet werden, die Innenfläche des Sondengehäuses 17 schwarz angestrichen werden oder mit einem porösen Material überzogen werden, um die Innenreflexionen zu verringern.
Es sollte bei den obigen Ausführungsformen beachtet werden, daß, wenn das Ausgangslicht aus der Laserdiode 11 kontinuierlich ist, Wellenformmessungen auch unter Verwendung eines herkömmlichen Mehrzweckinstruments, wie z. B. eines Echtzeit-Oszilloskops, eines Abtastoszilloskops oder eines Spektralanalysators, durchgeführt werden können. In einem solchen Fall erzeugt die Laserdiode 11 gemäß einer Dauerstrich-Laserquelle ein Laserlicht, und die Photodioden 14, 15 werden mit jeweiligen zweckgebundenen Steuereinheiten verbunden, so daß die Zielsignale durch das herkömmliche Instrument durch die zweckgebundenen Steuereinheiten anstelle eines EOS-Oszilloskops gemessen werden können.
Durch Anordnen des elektrooptischen Systems so, daß die Laserdiode Laserlicht gemäß Steuersignalen von einem Lichterzeugungs-/Meßoszilloskop erzeugt, kann andererseits entweder ein EOS-Oszilloskop oder ein Echtzeit-Oszilloskop verwendet werden, um den Meßbereich auf große Bandbreiten zu erweitern.

Claims (10)

1. Elektrooptische Sonde für ein Oszilloskop, umfassend:
eine Laserdiode (11) zum Emittieren eines Laserlichts gemäß Steuersignalen, die in einem Hauptkörper des elektrooptischen Abtastoszilloskops erzeugt werden;
eine Kollimationslinse (10) zum Umwandeln des Laserlichts in einen parallelen Strahl;
ein optoelektronisches Element (2) mit einer Reflexionsschicht (2a) an einem Reflexionsende, das die optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Felder, die sich durch einen Metallstift (1a) ausbreiten, welcher das Reflexionsende berührt, ändert;
ein Isolatormittel (16), das zwischen der Kollimationslinse (10) und dem optoelektronischen Element (2) angeordnet ist und aus Polarisationsstrahlenteilern (61, 91) zum Durchlassen des von der Laserdiode (11) emittierten Laserlichts und zum Zerlegen eines an der Reflexionsschicht (2a) erzeugten reflektierten Strahls in Signalstrahlen besteht;
Photodioden (14, 15) zum Umwandeln der optischen Energien der Signalstrahlen, die durch das Isolatormittel (16) zerlegt werden, in jeweilige elektrische Signale; und
Abschnitte (17a, 17b) zur Verhinderung von Innenreflexionen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie verhindern, daß unerwünschte Reflexionen über die Polarisationsstrahlenteiler (61, 91) in die Photodioden (14, 15) eintreten.
2. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt (17b) zur Verhinderung von Innenreflexionen mit einer unregelmäßigen Reflexionsfläche versehen ist, um entweichende Strahlen von den Photodioden (14, 15) wegzulenken.
3. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt (17a) zur Verhinderung von Innenreflexionen mit einer schrägen planaren Oberfläche versehen ist, die so orientiert ist, daß sie entweichende Strahlen von den Photodioden (14, 15) weglenkt.
4. Elektrooptische Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Photodioden und eine Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind und die Laserdiode Impulslicht gemäß Steuersignalen erzeugt, die von dem elektrooptischen Abtastoszilloskop erzeugt werden.
5. Elektrooptische Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Laserdiode eine Dauerstrich-Laserquelle ist.
6. Elektrooptische Sonde für ein Oszilloskop, umfassend:
eine Laserdiode (11) zum Emittieren eines Laserlichts gemäß Steuersignalen, die in einem Hauptkörper des elektrooptischen Abtastoszilloskops erzeugt werden;
eine Kollimationslinse (10) zum Umwandeln des Laserlichts in einen parallelen Strahl;
ein optoelektronisches Element (2) mit einer Reflexionsschicht (2a) an einem Reflexionsende, das die optischen Eigenschaften als Reaktion auf elektrische Felder, die sich durch einen Metallstift (1a) ausbreiten, welcher das Reflexionsende berührt, ändert;
ein Isolatormittel (16), das zwischen der Kollimationslinse (10) und dem optoelektronischen Element (2) angeordnet ist und aus Polarisationsstrahlenteilern (61, 91) zum Durchlassen des von der Laserdiode (11) emittierten Laserlichts und zum Zerlegen eines an der Reflexionsschicht (2a) erzeugten reflektierten Strahls in Signalstrahlen besteht; und
Photodioden (14, 15) zum Umwandeln der optischen Energien der Signalstrahlen, die durch das Isolatormittel (16) zerlegt werden, in jeweilige elektrische Signale; wobei
die Polarisationsstrahlenteiler (61, 91) mit jeweiligen Brechungsflächen (61a, 91a) versehen sind, die so hergestellt sind, daß gebrochene Strahlen, die aus den Brechungsflächen entweichen, von den Photodioden (14, 15) weggelenkt werden.
7. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, wobei die Brechungsfläche (61a) als unregelmäßige Brechungsfläche gefertigt ist, um entweichende Strahlen von den Photodioden (14, 15) wegzulenken.
8. Sonde für ein elektrooptisches Abtastoszilloskop nach Anspruch 6, wobei die Brechungsfläche (91a) als schräge planare Oberfläche gefertigt ist, um entweichende Strahlen von den Photodioden (14, 15) wegzulenken.
9. Elektrooptische Sonde nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei Photodioden und eine Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind und die Laserdiode Impulslicht gemäß Steuersignalen erzeugt, die von dem elektrooptischen Abtastoszilloskop erzeugt werden.
10. Elektrooptische Sonde nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Laserdiode eine Dauerstrich-Laserquelle ist.
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