JP2002257887A - 反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサ - Google Patents
反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサInfo
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- JP2002257887A JP2002257887A JP2001368281A JP2001368281A JP2002257887A JP 2002257887 A JP2002257887 A JP 2002257887A JP 2001368281 A JP2001368281 A JP 2001368281A JP 2001368281 A JP2001368281 A JP 2001368281A JP 2002257887 A JP2002257887 A JP 2002257887A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電界の検出感度が高く、形状が小さく、且
つ、接続される光ファイバの数が少なくて取扱い易い電
界センサヘッドの提供。 【解決手段】 電気光学効果を有する基板１２上に形成
され入射光を受ける入射光導波路１と、入射光導波路１
に前記入射光を供給する光ファイバ８と、基板１２上に
形成され、入射光導波路１にそれぞれの一端が結合され
て前記入射光の位相を所定位相だけシフトさせる２つの
位相シフト光導波路３及び４と、位相シフト光導波路３
及び４の他端に設置され、位相シフト光導波路３及び４
からの光を位相シフト光導波路３及び４へ反射光として
反射し、この反射光を、入射光導波路１を介して、光フ
ァイバ８に供給する光反射器７とを有する反射型電界セ
ンサヘッドであって、基板１２として強誘電体結晶を用
い、位相シフト光導波路３及び４が形成されている部分
の分極方向が互いに反転していることを特徴とする。
つ、接続される光ファイバの数が少なくて取扱い易い電
界センサヘッドの提供。 【解決手段】 電気光学効果を有する基板１２上に形成
され入射光を受ける入射光導波路１と、入射光導波路１
に前記入射光を供給する光ファイバ８と、基板１２上に
形成され、入射光導波路１にそれぞれの一端が結合され
て前記入射光の位相を所定位相だけシフトさせる２つの
位相シフト光導波路３及び４と、位相シフト光導波路３
及び４の他端に設置され、位相シフト光導波路３及び４
からの光を位相シフト光導波路３及び４へ反射光として
反射し、この反射光を、入射光導波路１を介して、光フ
ァイバ８に供給する光反射器７とを有する反射型電界セ
ンサヘッドであって、基板１２として強誘電体結晶を用
い、位相シフト光導波路３及び４が形成されている部分
の分極方向が互いに反転していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＭＣ (electromag
netic compatibility)分野で電波や電磁ノイズの特性測
定に用いる計測器に関し、特に空間を伝搬する電磁波の
電界強度を測定するための電界センサに関する。
netic compatibility)分野で電波や電磁ノイズの特性測
定に用いる計測器に関し、特に空間を伝搬する電磁波の
電界強度を測定するための電界センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等の情報機器や通信機器、
ロボット等のＦＡ(factory automation)機器、自動車、
鉄道等の制御器など多くの電気機器は互いに外部からの
電磁ノイズによって誤動作などの影響を受ける危険を常
にもっており、ＥＭＣ分野においては、外部の電磁環境
や影響を及ぼすようなノイズの大きさ、また自らが発生
するノイズ等を正確に測定することが重要となってい
る。
ロボット等のＦＡ(factory automation)機器、自動車、
鉄道等の制御器など多くの電気機器は互いに外部からの
電磁ノイズによって誤動作などの影響を受ける危険を常
にもっており、ＥＭＣ分野においては、外部の電磁環境
や影響を及ぼすようなノイズの大きさ、また自らが発生
するノイズ等を正確に測定することが重要となってい
る。
【０００３】従来、上述のような電磁ノイズの測定に
は、（ａ）通常のアンテナを用いて受信し同軸ケーブル
で測定器まで導く方法、（ｂ）アンテナを用いて受信し
た信号を検波して光信号に変換し光ファイバで測定器ま
で導く方法、（ｃ）印加される電界強度に応じて透過光
の強度が変化するように構成された光学素子を用いて電
界強度変化を光強度変化に変換し、上記光学素子と光源
及び測定器に接続された光検出器間を光ファイバで接続
する方法がある。（ａ）のアンテナを用いる方法が最も
一般的であるが、同軸ケーブル等の電気ケーブルの存在
により電界分布が乱れてしまったりケーブル途中からの
ノイズ混入のおそれがある等の問題があるため、光ファ
イバを用いた上記（ｂ）、（ｃ）の方法が開発されてい
る。
は、（ａ）通常のアンテナを用いて受信し同軸ケーブル
で測定器まで導く方法、（ｂ）アンテナを用いて受信し
た信号を検波して光信号に変換し光ファイバで測定器ま
で導く方法、（ｃ）印加される電界強度に応じて透過光
の強度が変化するように構成された光学素子を用いて電
界強度変化を光強度変化に変換し、上記光学素子と光源
及び測定器に接続された光検出器間を光ファイバで接続
する方法がある。（ａ）のアンテナを用いる方法が最も
一般的であるが、同軸ケーブル等の電気ケーブルの存在
により電界分布が乱れてしまったりケーブル途中からの
ノイズ混入のおそれがある等の問題があるため、光ファ
イバを用いた上記（ｂ）、（ｃ）の方法が開発されてい
る。
【０００４】上記方法のうち（ｂ）の方法はダイオード
で検波した信号を増幅して発光ダイオードに加えて光信
号に変換して光ファイバで光検出器に導くものである
が、センサヘッド部に電気回路やバッテリを必要とする
ため、ある大きさの金属部分が存在しかつ形状も大きく
なってしまう。また、電界の検出感度が低く応答速度が
遅いという欠点がある。
で検波した信号を増幅して発光ダイオードに加えて光信
号に変換して光ファイバで光検出器に導くものである
が、センサヘッド部に電気回路やバッテリを必要とする
ため、ある大きさの金属部分が存在しかつ形状も大きく
なってしまう。また、電界の検出感度が低く応答速度が
遅いという欠点がある。
【０００５】一方、（ｃ）の方法では電界強度を透過光
の強度変化に変換する光学素子として電気光学効果を有
する結晶を用いている。その素子構造としては、光ファ
イバの出射光をレンズで平行光として小型アンテナを取
り付けた結晶中を通過させて結晶中の電界により偏光状
態を変化させ、検光子で強度変化に変換した後再び光フ
ァイバに結合するバルク型素子と、結晶上に設けた光導
波路により上記光学素子を構成する導波路型素子があ
り、通常、道波路型のほうがバルク型よりも１０倍以上
検出感度が高い。
の強度変化に変換する光学素子として電気光学効果を有
する結晶を用いている。その素子構造としては、光ファ
イバの出射光をレンズで平行光として小型アンテナを取
り付けた結晶中を通過させて結晶中の電界により偏光状
態を変化させ、検光子で強度変化に変換した後再び光フ
ァイバに結合するバルク型素子と、結晶上に設けた光導
波路により上記光学素子を構成する導波路型素子があ
り、通常、道波路型のほうがバルク型よりも１０倍以上
検出感度が高い。
【０００６】図５は従来の導波路型素子による電界セン
サヘッドの代表的な構成例を示す。Ｃ軸に垂直に切り出
したニオブ酸リチウム結晶基板１２上にチタンを拡散し
て入射光導波路５２、そこから分岐して結合した２本の
位相シフト光導波路５３および５４、および上記２本の
位相シフト光導波路５３および５４が合流して結合した
出射光導波路５６が形成されている。入射光導波路５２
の入射端には入力光ファイバ５７が結合され、出射光導
波路５６の出射端には出力光ファイバ５８が接続されて
いる。また、位相シフト光導波路５３および５４上には
１対の電極５５が設置され、ロッドアンテナ１５に接続
されている。図５において、入力光ファイバ５７からの
入射光１１は入射光導波路５２に入射した後、位相シフ
ト光導波路５３および５４にエネルギーが分割される。
電界が印加された場合、ロッドアンテナ１５により電極
５５に電圧が誘起されて位相シフト光導波路５３および
５４中には深さ方向に互いに反対向きの電界成分が生ず
る。この結果、電気光学効果により屈折率変化が生じて
位相シフト光導波路５３および５４を伝搬する光波間に
は印加電界の大きさに応じた位相差が生じ、それらが合
流して出射光導波路５６に結合する場合に干渉により光
強度が変化する。すなわち、印加電界強度に応じて出力
光ファイバ５８に出射する出力光１４の強度は変化する
ことになり、その光強度変化を光検出器で測定すること
により印加電界の強度を測定できる。
サヘッドの代表的な構成例を示す。Ｃ軸に垂直に切り出
したニオブ酸リチウム結晶基板１２上にチタンを拡散し
て入射光導波路５２、そこから分岐して結合した２本の
位相シフト光導波路５３および５４、および上記２本の
位相シフト光導波路５３および５４が合流して結合した
出射光導波路５６が形成されている。入射光導波路５２
の入射端には入力光ファイバ５７が結合され、出射光導
波路５６の出射端には出力光ファイバ５８が接続されて
いる。また、位相シフト光導波路５３および５４上には
１対の電極５５が設置され、ロッドアンテナ１５に接続
されている。図５において、入力光ファイバ５７からの
入射光１１は入射光導波路５２に入射した後、位相シフ
ト光導波路５３および５４にエネルギーが分割される。
電界が印加された場合、ロッドアンテナ１５により電極
５５に電圧が誘起されて位相シフト光導波路５３および
５４中には深さ方向に互いに反対向きの電界成分が生ず
る。この結果、電気光学効果により屈折率変化が生じて
位相シフト光導波路５３および５４を伝搬する光波間に
は印加電界の大きさに応じた位相差が生じ、それらが合
流して出射光導波路５６に結合する場合に干渉により光
強度が変化する。すなわち、印加電界強度に応じて出力
光ファイバ５８に出射する出力光１４の強度は変化する
ことになり、その光強度変化を光検出器で測定すること
により印加電界の強度を測定できる。
【０００７】図６は上記従来の電界センサヘッドを用い
た電界センサを示す。図５の電界センサヘッド６１の入
力光ファイバが送信用光ファイバ６２を介して光源６３
に接続され、出力光ファイバが受信用光ファイバ６３を
介して光検出器６４に接続される。図では省略してある
が、光検出器からの検出された電気信号は通常の電圧
計、電流計またはスペクトラムアナライザ等の測定器に
接続される。
た電界センサを示す。図５の電界センサヘッド６１の入
力光ファイバが送信用光ファイバ６２を介して光源６３
に接続され、出力光ファイバが受信用光ファイバ６３を
介して光検出器６４に接続される。図では省略してある
が、光検出器からの検出された電気信号は通常の電圧
計、電流計またはスペクトラムアナライザ等の測定器に
接続される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電界センサ
ヘッドの電界の検出感度は、光波に対して位相シフトを
与える電極５５の長さが長いほど高く、また、電極５５
の容量が小さいほどアンテナで検出された電界を有効に
利用できるため検出感度は高い。しかし、通常電極５５
の長さに依存して電極容量は大きくなってしまうため従
来の構成では電界の検出感度はある程度以上高く出来な
い。また、測定可能な周波数帯域を広げるためにも電極
の容量は小さい方が望ましい。
ヘッドの電界の検出感度は、光波に対して位相シフトを
与える電極５５の長さが長いほど高く、また、電極５５
の容量が小さいほどアンテナで検出された電界を有効に
利用できるため検出感度は高い。しかし、通常電極５５
の長さに依存して電極容量は大きくなってしまうため従
来の構成では電界の検出感度はある程度以上高く出来な
い。また、測定可能な周波数帯域を広げるためにも電極
の容量は小さい方が望ましい。
【０００９】また、従来の電界センサヘッドは基板の入
出力端両側に光ファイバが接続されているので取扱いが
不便であり、形状も大きくなってしまうとい欠点があ
る。このため狭い領域内での測定が難しく、用途が制限
されてしまう。
出力端両側に光ファイバが接続されているので取扱いが
不便であり、形状も大きくなってしまうとい欠点があ
る。このため狭い領域内での測定が難しく、用途が制限
されてしまう。
【００１０】本発明の課題は、従来に比べて電界の検出
感度が高く、形状が小さく、且つ、接続される光ファイ
バの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッドを提供す
ることにある。
感度が高く、形状が小さく、且つ、接続される光ファイ
バの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッドを提供す
ることにある。
【００１１】本発明の課題は、従来に比べて電界の検出
感度が高く、形状が小さく、且つ、接続される光ファイ
バの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッドを用いた
電界センサを提供することにある。
感度が高く、形状が小さく、且つ、接続される光ファイ
バの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッドを用いた
電界センサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気光
学効果を有する基板と；この基板上に形成され、入射光
を受ける入射光導波路と；この入射光導波路に前記入射
光を供給する光ファイバと；前記基板上に形成され、前
記入射光導波路にそれぞれの一端が結合されて前記入射
光の位相を所定位相だけシフトさせる第１および第２の
位相シフト光導波路と；前記第１および前記第２の位相
シフト光導波路の他端に設置され、前記第１および前記
第２の位相シフト光導波路からの光を、前記第１および
前記第２の位相シフト光導波路へ反射光として反射し、
この反射光を、前記入射光導波路を介して、前記光ファ
イバに供給する光反射器と；を有する反射型電界センサ
ヘッドであって、前記基板として強誘電体結晶を用い、
前記第１および前記第２の位相シフト光導波路が形成さ
れている部分の分極方向が互いに反転していることを特
徴とする反射型電界センサヘッドが得られる。
学効果を有する基板と；この基板上に形成され、入射光
を受ける入射光導波路と；この入射光導波路に前記入射
光を供給する光ファイバと；前記基板上に形成され、前
記入射光導波路にそれぞれの一端が結合されて前記入射
光の位相を所定位相だけシフトさせる第１および第２の
位相シフト光導波路と；前記第１および前記第２の位相
シフト光導波路の他端に設置され、前記第１および前記
第２の位相シフト光導波路からの光を、前記第１および
前記第２の位相シフト光導波路へ反射光として反射し、
この反射光を、前記入射光導波路を介して、前記光ファ
イバに供給する光反射器と；を有する反射型電界センサ
ヘッドであって、前記基板として強誘電体結晶を用い、
前記第１および前記第２の位相シフト光導波路が形成さ
れている部分の分極方向が互いに反転していることを特
徴とする反射型電界センサヘッドが得られる。
【００１３】更に本発明によれば、上記の反射型電界セ
ンサヘッドを用いたことを特徴とする反射型電界センサ
が得られる。
ンサヘッドを用いたことを特徴とする反射型電界センサ
が得られる。
【００１４】
【作用】本発明の反射型電界センサヘッドでは、位相シ
フト光導波路の一端に設けた光反射器で入射光を反射さ
せて２度位相シフト光導波路を通過させて入射光導波路
に戻すことにより、図５の従来の素子に比べて同じ電極
長で２倍の位相差を与えることができる。電極の容量は
同じであるので従来に比べて電界の検出感度は２倍とな
る。さらに、接続される光ファイバの数が少ないため取
扱いが容易になり、かつ、形状も小型となる。
フト光導波路の一端に設けた光反射器で入射光を反射さ
せて２度位相シフト光導波路を通過させて入射光導波路
に戻すことにより、図５の従来の素子に比べて同じ電極
長で２倍の位相差を与えることができる。電極の容量は
同じであるので従来に比べて電界の検出感度は２倍とな
る。さらに、接続される光ファイバの数が少ないため取
扱いが容易になり、かつ、形状も小型となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１６】まず、本発明のより良き理解のために、本
発明の基となる反射型電界センサヘッドを説明する。
発明の基となる反射型電界センサヘッドを説明する。
【００１７】図１は本発明の基となる反射型電界センサ
ヘッドを示す斜視図である。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮ
ｂＯ3 ）結晶基板１２上に厚さ４０〜１００ｎｍのチタ
ン膜パターンを温度１０００〜１１００℃で４〜８時間
拡散して形成した幅５〜１０μｍの入射光導波路１と、
その入射光導波路１に結合した長さ５〜２０ｍｍの２本
の位相シフト光導波路３および４が設置されている。位
相シフト光導波路３および４に対して垂直に形成された
それぞれの端面５および６を含む基板端面には金等の金
属膜をコーティングして形成した光反射器７が設置され
ている。また、入射光導波路１には偏波保持型の光ファ
イバ８が結合している。位相シフト光導波路３および４
上には光吸収を防ぐためのバッファ層となる二酸化珪素
膜を介して電極９が形成され、ロッドアンテナ１５に接
続されている。或いは位相シフト光導波路３および４の
近傍に電極が形成されても良い。
ヘッドを示す斜視図である。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮ
ｂＯ3 ）結晶基板１２上に厚さ４０〜１００ｎｍのチタ
ン膜パターンを温度１０００〜１１００℃で４〜８時間
拡散して形成した幅５〜１０μｍの入射光導波路１と、
その入射光導波路１に結合した長さ５〜２０ｍｍの２本
の位相シフト光導波路３および４が設置されている。位
相シフト光導波路３および４に対して垂直に形成された
それぞれの端面５および６を含む基板端面には金等の金
属膜をコーティングして形成した光反射器７が設置され
ている。また、入射光導波路１には偏波保持型の光ファ
イバ８が結合している。位相シフト光導波路３および４
上には光吸収を防ぐためのバッファ層となる二酸化珪素
膜を介して電極９が形成され、ロッドアンテナ１５に接
続されている。或いは位相シフト光導波路３および４の
近傍に電極が形成されても良い。
【００１８】本例において、ＬｉＮｂＯ3 結晶基板１２
に対して垂直な偏光成分をもつ光波２が光ファイバ８か
ら入射光導波路１に入射され、エネルギーを２分割され
て位相シフト光導波路３および４に結合し、そこで外部
から印加された電界強度に応じた位相シフトを光導波路
の端面５および６との往復の間に受け、再び入射光導波
路１に入射する。このとき２つの位相シフト光導波路３
および４伝搬中に生じた位相差に応じた光強度、即ち印
加電界の大きさに応じた光強度で、光波が入射光導波路
１に結合し、光ファイバ８に入射される。
に対して垂直な偏光成分をもつ光波２が光ファイバ８か
ら入射光導波路１に入射され、エネルギーを２分割され
て位相シフト光導波路３および４に結合し、そこで外部
から印加された電界強度に応じた位相シフトを光導波路
の端面５および６との往復の間に受け、再び入射光導波
路１に入射する。このとき２つの位相シフト光導波路３
および４伝搬中に生じた位相差に応じた光強度、即ち印
加電界の大きさに応じた光強度で、光波が入射光導波路
１に結合し、光ファイバ８に入射される。
【００１９】本例の反射型電界センサヘッドは図５の従
来素子に比べ、感度は２倍となり、形状も小さく、光フ
ァイバは１本しか接続されていないので取扱いが容易で
ある。
来素子に比べ、感度は２倍となり、形状も小さく、光フ
ァイバは１本しか接続されていないので取扱いが容易で
ある。
【００２０】図２は本発明による反射型電界センサヘッ
ドの第１の実施例を示す斜視図である。本実施例はＬｉ
ＮｂＯ3 結晶基板１２の上に入射光導波路３１、そこに
結合した２本の位相シフト光導波路３３および３４、そ
れらの一端に形成された光反射器３７を設置し、入射光
導波路３１には光ファイバ３６が接続されている。但し
本実施例では位相シフト光導波路３４が形成されている
部分３９のみ結晶の分極方向が他の部分とは１８０度反
転している。この分極反転部分３９は反転させるべき部
分にチタン膜を設置して急激な温度変化を与えるか、電
子ビームを照射する等の方法で形成し、その部分への光
導波路形成はアニール処理を伴うプロトン交換法等で作
製する。また、本実施例では同一の向きの電界が２つの
位相シフト光導波路３３および３４に加えられた場合で
も分極方向が逆であるため互いに逆向きの屈折率変化が
生じ２つの光導波路間に位相差が生ずる。そこで、本実
施例では電極の設置は不要となる。本実施例の反射型光
電界センサヘッドは非常に小型化が可能であるので狭い
領域の電界検出や、また、金属電極を含まないので高耐
圧を必要とする高電界の検出に適している。
ドの第１の実施例を示す斜視図である。本実施例はＬｉ
ＮｂＯ3 結晶基板１２の上に入射光導波路３１、そこに
結合した２本の位相シフト光導波路３３および３４、そ
れらの一端に形成された光反射器３７を設置し、入射光
導波路３１には光ファイバ３６が接続されている。但し
本実施例では位相シフト光導波路３４が形成されている
部分３９のみ結晶の分極方向が他の部分とは１８０度反
転している。この分極反転部分３９は反転させるべき部
分にチタン膜を設置して急激な温度変化を与えるか、電
子ビームを照射する等の方法で形成し、その部分への光
導波路形成はアニール処理を伴うプロトン交換法等で作
製する。また、本実施例では同一の向きの電界が２つの
位相シフト光導波路３３および３４に加えられた場合で
も分極方向が逆であるため互いに逆向きの屈折率変化が
生じ２つの光導波路間に位相差が生ずる。そこで、本実
施例では電極の設置は不要となる。本実施例の反射型光
電界センサヘッドは非常に小型化が可能であるので狭い
領域の電界検出や、また、金属電極を含まないので高耐
圧を必要とする高電界の検出に適している。
【００２１】図３は本発明による反射型電界センサの一
実施例を示す図である。本発明による反射型電界センサ
ヘッド４１（これは、図２の反射型電界センサヘッドで
ある。）の光ファイバが送受信用の偏波保持型の光ファ
イバ４２に接続されている。本実施例では光分離器とし
てハーフミラー４６を用いる。半導体レーザ４７から出
射した光はレンズ４４でコリメートされてそのエネルギ
ーの半分がハーフミラー４６を通過してレンズ４３によ
り光ファイバ４２に結合され反射型電界センサヘッド４
１に送られる。一方、光ファイバ４２からの戻り光はレ
ンズ４３によりコリメートされてそのエネルギーの半分
がハーフミラー４６により反射されて光検出器４８に結
合され、検出電気信号は測定器４９に送られる。
実施例を示す図である。本発明による反射型電界センサ
ヘッド４１（これは、図２の反射型電界センサヘッドで
ある。）の光ファイバが送受信用の偏波保持型の光ファ
イバ４２に接続されている。本実施例では光分離器とし
てハーフミラー４６を用いる。半導体レーザ４７から出
射した光はレンズ４４でコリメートされてそのエネルギ
ーの半分がハーフミラー４６を通過してレンズ４３によ
り光ファイバ４２に結合され反射型電界センサヘッド４
１に送られる。一方、光ファイバ４２からの戻り光はレ
ンズ４３によりコリメートされてそのエネルギーの半分
がハーフミラー４６により反射されて光検出器４８に結
合され、検出電気信号は測定器４９に送られる。
【００２２】図４は本発明による反射型電界センサの他
の実施例を示す図である。図３と同様に本発明による反
射型電界センサヘッド４１の光ファイバが送受信用の光
ファイバ４２に接続されている。但し本実施例では光分
離器としてガーネット膜１７と偏光プリズム１６により
構成したサーキュレータを用いる。半導体レーザ４７か
ら出射したｘ方向に偏光した入射光１０はレンズ４４で
コリメートされ、そのエネルギーをほぼ保ったまま偏光
プリズム１６を通過してファラデー効果を有するガーネ
ット膜１７に入射する。ガーネット膜１７には磁石１８
によって磁界が印加され入射光１０の偏光方向が４５度
回転するように設定されている。光ファイバ４２及び反
射型電界センサヘッド４１では偏光方向は保持されるの
で、光ファイバ４２からの戻り光の偏光方向は光ファイ
バ４２への入射光と同じである。上記戻り光がガーネッ
ト膜１７を通過する際にさらに４５度偏光方向が回転す
るので戻り光は入射光１０と直交する偏波となり、偏光
プリズム１６によりそのエネルギーをほぼ保ったまま反
射されて光検出器４８に結合される。
の実施例を示す図である。図３と同様に本発明による反
射型電界センサヘッド４１の光ファイバが送受信用の光
ファイバ４２に接続されている。但し本実施例では光分
離器としてガーネット膜１７と偏光プリズム１６により
構成したサーキュレータを用いる。半導体レーザ４７か
ら出射したｘ方向に偏光した入射光１０はレンズ４４で
コリメートされ、そのエネルギーをほぼ保ったまま偏光
プリズム１６を通過してファラデー効果を有するガーネ
ット膜１７に入射する。ガーネット膜１７には磁石１８
によって磁界が印加され入射光１０の偏光方向が４５度
回転するように設定されている。光ファイバ４２及び反
射型電界センサヘッド４１では偏光方向は保持されるの
で、光ファイバ４２からの戻り光の偏光方向は光ファイ
バ４２への入射光と同じである。上記戻り光がガーネッ
ト膜１７を通過する際にさらに４５度偏光方向が回転す
るので戻り光は入射光１０と直交する偏波となり、偏光
プリズム１６によりそのエネルギーをほぼ保ったまま反
射されて光検出器４８に結合される。
【００２３】本実施例では図３の実施例と比べると上述
のように光エネルギーの損失が大幅に低減されるという
特長があり、より高感度が得られる。
のように光エネルギーの損失が大幅に低減されるという
特長があり、より高感度が得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明の反射型電界セ
ンサヘッド及び反射型電界センサでは、従来に比べて電
界の検出感度が高く、形状が小さく、且つ、接続された
光ファイバの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッド
とその電界センサヘッドを用いた電界センサが得られ
る。
ンサヘッド及び反射型電界センサでは、従来に比べて電
界の検出感度が高く、形状が小さく、且つ、接続された
光ファイバの数が少なくて取扱い易い電界センサヘッド
とその電界センサヘッドを用いた電界センサが得られ
る。
【００２５】なお、本発明に用いる基板の材料や光導波
路及び電極構造、また、光反射器、光分離器は上記実施
例に限定されるものではないことは云うまでもない。例
えば基板材料としてはタンタル酸リチウム結晶、ＫＴＰ
結晶等を用いることができ、光反射器としては基板上の
一部を垂直にエッチングして形成することも可能であ
る。
路及び電極構造、また、光反射器、光分離器は上記実施
例に限定されるものではないことは云うまでもない。例
えば基板材料としてはタンタル酸リチウム結晶、ＫＴＰ
結晶等を用いることができ、光反射器としては基板上の
一部を垂直にエッチングして形成することも可能であ
る。
【図１】本発明の基となる反射型電界センサヘッドを示
す図である。
す図である。
【図２】本発明による反射型電界センサヘッドの第１の
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図３】本発明による反射型電界センサの一実施例を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明による反射型電界センサの他の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図５】従来の電界センサヘッドを示す図である。
【図６】従来の電界センサを示す図である。
１，３１ 入射光導波路 ３，４，３３，３４ 位相シフト光導波路 ７，３７ 光反射器 ８，３６ 光ファイバ ９ 電極 １２ ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結晶基板 １６ 偏光プリズム １７ ガーネット膜 ４１ 反射型電界センサヘッド ４２ 光ファイバ ４６ ハーフミラー ４７ 半導体レーザ ４８ 光検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と；この基板
上に形成され、入射光を受ける入射光導波路と；この入
射光導波路に前記入射光を供給する光ファイバと；前記
基板上に形成され、前記入射光導波路にそれぞれの一端
が結合されて前記入射光の位相を所定位相だけシフトさ
せる第１および第２の位相シフト光導波路と；前記第１
および前記第２の位相シフト光導波路の他端に設置さ
れ、前記第１および前記第２の位相シフト光導波路から
の光を、前記第１および前記第２の位相シフト光導波路
へ反射光として反射し、この反射光を、前記入射光導波
路を介して、前記光ファイバに供給する光反射器と；を
有する反射型電界センサヘッドであって、 前記基板として強誘電体結晶を用い、前記第１および前
記第２の位相シフト光導波路が形成されている部分の分
極方向が互いに反転していることを特徴とする反射型電
界センサヘッド。 - 【請求項２】 請求項１に記載の反射型電界センサヘッ
ドを用いたことを特徴とする反射型電界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001368281A JP2002257887A (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001368281A JP2002257887A (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16802093A Division JPH0727807A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002257887A true JP2002257887A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=19177894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001368281A Withdrawn JP2002257887A (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 反射型電界センサヘッド及び反射型電界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002257887A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006317239A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Noise Laboratory Co Ltd | 広帯域導波路型光電界センサの特性を向上させるための方法 |
| JP2017187398A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 日本電信電話株式会社 | 電界強度測定器 |
-
2001
- 2001-12-03 JP JP2001368281A patent/JP2002257887A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006317239A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Noise Laboratory Co Ltd | 広帯域導波路型光電界センサの特性を向上させるための方法 |
| JP2017187398A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 日本電信電話株式会社 | 電界強度測定器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050301 |