JP2000230956A

JP2000230956A - 光リモートアンテナ

Info

Publication number: JP2000230956A
Application number: JP11033048A
Authority: JP
Inventors: Mitsukazu Kondo; 充和近藤
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】その場でセンサヘッド部分の動作状態を監視
することが可能であり、動作状態により、フィードバッ
クをかけたり、アンテナの誘起電圧が微弱な場合には、
増幅器で電圧増幅して、Ｓ／Ｎを高くする電力を得られ
る光リモートアンテナを提供すること。【解決手段】電磁波に応じて電圧を誘起するアンテナ
４４、光源４６、光源４６から送られた光を電圧に応じ
て変調して変調光を生成する光変調手段と、変調光に応
じて装置出力を生成する出力手段とを有し、光変調手段
は基板上に形成された導波路型光変調器と、基板と光フ
ァイバとの接続部とを含む光変調器モジュール４３で構
成され、光変調器モジュール内の基板の近傍に、光起電
力を取り出す光電変換器が設置されている光リモートア
ンテナである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波を光信号に
変換して検出する光リモートアンテナに関する。この種
の光リモートアンテナは、無線通信や放送などに使用さ
れる信号電波の検出や、ＥＭＣ分野で電波の強さや周波
数、電磁ノイズの検出に使用される。

【０００２】

【従来の技術】情報網の発展に伴い主要な情報伝送媒体
である電波の利用密度が増加し、より高周波域へと広が
っている。通信システムにおいても、高周波化が比較的
容易である光ファイバ伝送路と無線の融合が進んでい
る。

【０００３】また、コンピュータなどの情報機器や通信
装置、ロボットなどのＦＡ機器、自動車の制御装置など
多くの電子装置は、外部から到来する電磁波の影響を受
けて誤動作する危険を常に持っている。外来電磁波の対
策を行うには、まず各装置や機器が発生する電磁波を正
確に測定することが重要である。

【０００４】そこで、光変調器にアンテナロッドを接続
して、電磁波を光信号に直接変換し、その光信号の強度
や周波数などを検出することで、電磁波を測定できる光
リモートアンテナが開発されている。

【０００５】図５は、従来の光リモートアンテ
ナの構成の一例を示す図である。図５において矢印付き
の破線は、光が伝播する向きを示す（以下において同
じ）。図６は、光リモートアンテナにセンサヘッドとし
て用いられる導波路型光変調器の１つである反射型光変
調器を内蔵した反射型光変調器モジュールの構成図であ
る。ニオブ酸リチウム結晶を基板８１とし、基板８１の
上にチタン拡散による入出射光導波路５８、位相シフト
光導波路５２、５３と、反射部８６からなる反射型分岐
干渉型光導波路と分割構造の変調電極８２が形成されて
いる。

【０００６】アンテナ４４で誘起された電圧は、変調電
極８２に導かれ、位相シフト光導波路５２、５３に印加
される。光源４６から出射された光は、光ファイバ４
８、光サーキュレータ７２、光ファイバ４９を通って反
射型光変調器の入出射光導波路５８に入射され、２つの
位相シフト光導波路５２、５３にエネルギーが分割さ
れ、反射部８６で反射され、再び入出射光導波路５８を
通って光ファイバ４９に出射される。その際、光ファイ
バ４９に出射される出射光の強度は、位相シフト光導波
路５２、５３に印加された電圧に応じて変化するので、
出射光の強度の変化を光検出器４７で検出することによ
りアンテナ４４に印加される電波の強度や周波数、電波
に含まれる信号などを検出することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光リモートアンテナの
特徴の１つは、光変調器により入射光を変調して変調光
を生成するため、アンテナ近傍に設けられたセンサヘッ
ドには電源を要しないことである。光ファイバの伝送損
失が低く、かつ信号の漏洩やノイズの取込がないことと
相まって、センサヘッドを、光源や光検出器から遠く隔
たった場所に設置することが可能である。従来の光リモ
ートアンテナのうち、センサヘッド部分は、受動部品の
みで構成されていた。

【０００８】しかし、従来の光リモートアンテナの構成
では、センサヘッドが光源や光検出器から遠く離れた場
所に設置されるがゆえに、センサヘッド部分の動作状態
をその場で把握することができず、そのために、センサ
ヘッド部分の動作状態に応じて何らかのフィードバック
をかけることができないといった問題があった。また、
従来の光リモートアンテナでは、アンテナに誘起される
電圧が微弱な場合には、十分なＳ／Ｎが得られないとい
う問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、その場でセンサヘッド部
分の動作状態を監視することが可能であり、さらに、セ
ンサヘッド部分の動作状態により、フィードバックをか
けたり、アンテナの誘起電圧が微弱な場合には、増幅器
で電圧増幅して、Ｓ／Ｎを高くするのに必要な電力を簡
便に得ることができる光リモートアンテナを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による光リモート
アンテナは、電磁波に応じて電圧を誘起するアンテナ
と、光源と、光源から送られた光を電圧に応じて変調し
て変調光を生成する光変調手段と、変調光に応じて装置
出力を生成する出力手段とを有し、光変調手段は基板上
に形成された導波路型光変調器と、基板と光ファイバと
の接続部とを含む光変調器モジュールで構成され、光変
調器モジュール内の基板の近傍に、光起電力を取り出す
光電変換器が設置されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明による光リモートアンテナ
は、光電変換器に、表示手段や増幅器、電池またはコン
デンサ等の電気回路が接続されていてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明による光リモートアンテナ
の構成図である。図２は、本発明の光リモートアンテナ
に使用する反射型光変調器モジュールの構成図である。
光源４６、光検出器４７、光サーキュレータ７２は、図
５に示した従来の光リモートアンテナに使用したものと
同じである。反射型光変調器モジュール４３の基本的な
構造は、本実施の形態においては、パッケージ２０の中
に反射型光変調器のほかに、光電変換器である太陽電池
２２、２３、２４、２５、２６が設置されている。反射
型光変調器には、図６に示したと同じ、従来の反射型光
変調器が使われる。各太陽電池２２、２３、２４、２
５、２６は、光源４６の波長に合わせた感度を有し、反
射型光変調器の基板８１の各端面から漏れてくる光を受
けるように配置されている。

【００１４】通常、導波路型光変調器は、光ファイバ４
９と入出射光導波路５８との接続部で大きな損失が発生
し、基板８１の外に光が放射される。また、入出射光導
波路５８と位相シフト光導波路５２、５３との接続部で
も、約半分の光が光導波路から漏れて外に放射される。
通常、これらの光は損失となり、有効には利用されな
い。本発明では、この光を表示等に有効に利用する。

【００１５】図２に示すように、本実施の形態において
は、パッケージ２０の内面に設けられた太陽電池２２、
２３、２４、２５、２６は、高い光起電力が得られるよ
うに分割され、それぞれ直列に接続されている。例え
ば、反射部８６側は、２つの太陽電池２２、２３に分割
されている。また、これらの太陽電池２２、２３、２
４、２５、２６の先には、液晶または発光ダイオードか
らなる表示回路１０が設置されている。図２では省略さ
れているが、表示回路１０はすべての太陽電池２２、２
３、２４、２５、２６で動作するように接続されてい
る。

【００１６】表示回路１０の接続により、太陽電池２
２、２３、２４、２５、２６への光の入射状況、すなわ
ち、光ファイバ４９からの光入射の有無、その光量に関
する情報、さらには、反射型光変調器の状況を読みとる
のに有効な表示がなされる。また、パッケージ２０の内
面に設けられた太陽電池２２、２３、２４、２５、２６
に、個別に表示回路を接続すれば、反射型光変調器の、
より詳細な動作状態を監視することも可能である。

【００１７】以上のように本実施の形態では、その場で
容易に、センサヘッド部分の動作状態を監視できる。ま
た、表示回路の代わりに、何らかの信号処理回路を取り
付け、動作異常があった場合には、他の制御装置を駆動
させることも可能である。

【００１８】図３は、本発明による他の光リモートアン
テナの構成図である。図４は、図３に示す光リモートア
ンテナに使用する透過型光変調器モジュールの構成図で
ある。本実施の形態では、反射型光変調器モジュールで
はなく、透過型光変調器モジュール３２を利用する。入
射光導波路５６への入射光は、２つの位相シフト光導波
路５２、５３に分かれ、それぞれ変調電極５４を通過
し、出射光導波路５７で合流することにより、互いに干
渉して強度変調された光となり出射される。光源４６か
ら出射した光は、光ファイバ４８を通って透過型光変調
器モジュール３３に入射し、アンテナ４４に誘起された
電圧に応じて光変調され、光ファイバ５０をとおって光
検出器４７で電気信号に変換される。

【００１９】ここで、透過型光変調器は、図２と同様な
太陽電池２２、２３を、基板８１の出射側端面近傍のパ
ッケージ２１の内面に備えている。光導波路から漏れた
光は太陽電池２２、２３に入射し、光起電力を発生す
る。太陽電池２２、２３の出力は、コンデンサ１１で電
力を一時的に蓄積し、電圧増幅回路１２の電源として供
給される。電圧増幅回路１２は、透過型光変調器の変調
電極５４に接続されており、アンテナ４４で誘起された
電圧を増幅し印加する。これにより、アンテナ４４で誘
起される電圧が低い場合にも、変調光の振幅を大きくす
ることができ、十分なＳ／Ｎを得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
その場でセンサヘッド部分の動作状態を監視することが
可能で、さらに、センサヘッド部分の動作状態により、
フィードバックをかけたり、アンテナの誘起電圧が微弱
な場合には、増幅器で電圧増幅して、Ｓ／Ｎを高くする
のに必要な電力を簡便に得ることができる光リモートア
ンテナが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光リモートアンテナの構成図。

【図２】図１の光リモートアンテナに用いる反射型光変
調器モジュールの構成図。

【図３】本発明による他の光リモートアンテナの構成
図。

【図４】図３の光リモートアンテナに用いる透過型光変
調器モジュールの構成図。

【図５】従来の光リモートアンテナの構成の一例を示す
図。

【図６】図５の光リモートアンテナに用いる反射型光変
調器モジュールの構成図。

【符号の説明】

１０表示回路１１コンデンサ１２電圧増幅回路２０、２１パッケージ２２、２３、２４、２５、２６太陽電池３３透過型光変調器モジュール４２、４３反射型光変調器モジュール４４アンテナ４６光源４７光検出器４８、４９、５０光ファイバ５２、５３位相シフト光導波路５４変調電極５６入射光導波路５７出射光導波路５８入出射光導波路７２光サーキュレータ８１基板８２変調電極８６反射部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波に応じて電圧を誘起するアンテナ
と、光源と、該光源から送られた光を前記電圧に応じて
変調して変調光を生成する光変調手段と、前記変調光に
応じて装置出力を生成する出力手段とを含む光リモート
アンテナにおいて、前記光変調手段は、基板上に形成さ
れた導波路型光変調器、および、前記基板と光ファイバ
との接続部を含む光変調器モジュールで構成され、該光
変調器モジュール内の前記基板の近傍に、光起電力を取
り出す光電変換器が設置されていることを特徴とする光
リモートアンテナ。
【請求項２】前記光電変換器に電気回路が接続されて
いることを特徴とする請求項１記載の光リモートアンテ
ナ。
【請求項３】前記電気回路には、表示手段が含まれる
ことを特徴とする請求項２記載の光リモートアンテナ。
【請求項４】前記電気回路には、増幅器が含まれるこ
とを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光リモ
ートアンテナ。
【請求項５】前記電気回路には、電池またはコンデン
サが含まれることを特徴とする請求項２ないし請求項４
のいずれかに記載の光リモートアンテナ。