JP2006242861A - Electromagnetic wave measuring instrument, probe for measuring electromagnetic wave, and probe array for measuring electromagnetic wave - Google Patents

Electromagnetic wave measuring instrument, probe for measuring electromagnetic wave, and probe array for measuring electromagnetic wave Download PDF

Info

Publication number
JP2006242861A
JP2006242861A JP2005061310A JP2005061310A JP2006242861A JP 2006242861 A JP2006242861 A JP 2006242861A JP 2005061310 A JP2005061310 A JP 2005061310A JP 2005061310 A JP2005061310 A JP 2005061310A JP 2006242861 A JP2006242861 A JP 2006242861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
electromagnetic wave
probe
polarization state
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005061310A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5044100B2 (en
JP2006242861A5 (en
Inventor
Shin Nakamatsu
慎 中松
Makoto Yamaguchi
山口  良
Shinji Kamibayashi
真司 上林
Masato Kishi
眞人 岸
Masahiro Tsuchiya
昌弘 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2005061310A priority Critical patent/JP5044100B2/en
Publication of JP2006242861A publication Critical patent/JP2006242861A/en
Publication of JP2006242861A5 publication Critical patent/JP2006242861A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5044100B2 publication Critical patent/JP5044100B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and easily measure an electromagnetic wave having orthogonal three-directional component at a single portion, in electromagnetic wave measurement by an optical sensor. <P>SOLUTION: Three magnetooptical crystals 13a-13c are provided to correspond respectively to three directions orthogonal to each other, and lights with polarization conditions changed respectively thereby get incident into analyzers 15a-15c under the polarization conditions, so as to be converted into lights of intensities in response to the respective polarization conditions. The respective intensity-converted lights are converted into lights having wavelengths different each other, by wavelength converting elements 16a-16c. The lights converted into the wavelengths different from each other are are subjected to wavelength division multiplexing, and an multiplied output is converted into an electric signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電磁波測定装置、電磁波測定用プローブ、電磁波測定用プローブアレイに関し、特に携帯電話等、電波を放射する物の近傍電磁界を測定する電磁波測定装置、これに用いる電磁波測定用プローブ、電磁波測定用プローブアレイに関する。   The present invention relates to an electromagnetic wave measuring device, an electromagnetic wave measuring probe, and an electromagnetic wave measuring probe array, and more particularly to an electromagnetic wave measuring device for measuring a near electromagnetic field of an object that emits radio waves, such as a mobile phone, an electromagnetic wave measuring probe used therefor, and an electromagnetic wave measurement It relates to a probe array.

携帯電話等、電波を放射する小型端末の開発や設計においては、EMC評価や、放射特性の設定が行われる。放射特性を適切に設定するには、測定対象上の電流分布や測定対象近傍の電界分布を知る必要がある。
近年、測定対象近傍の電磁界測定において、光技術を用いたセンサが着目されている。これは光センサが電磁界検出時金属製のアンテナを使用する必要がないため、測定による電磁界の撹乱を招かないこと、また情報の伝達に光信号を用いることにより外部のRF信号による影響を受けないこと等の長所を持つためである。例えば、光センサユニット内に光透過性を有する電圧センサを設けて電界を測定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In the development and design of a small terminal that emits radio waves, such as a mobile phone, EMC evaluation and setting of radiation characteristics are performed. In order to set the radiation characteristics appropriately, it is necessary to know the current distribution on the measurement target and the electric field distribution near the measurement target.
In recent years, sensors using optical technology have attracted attention in electromagnetic field measurement in the vicinity of a measurement target. This is because the optical sensor does not need to use a metal antenna when detecting an electromagnetic field, so that it does not disturb the electromagnetic field due to measurement, and the influence of an external RF signal is caused by using an optical signal for information transmission. This is because it has advantages such as not receiving it. For example, a technique for measuring an electric field by providing a light-transmitting voltage sensor in an optical sensor unit is known (see, for example, Patent Document 1).

光技術による電界・磁界情報の検出は、加えられた電磁界に応じて、透過する光の偏光状態、屈折率を変化させる光学結晶を用いて行われる。この結晶へ入射した光の偏光状態・屈折率の変化は、検光子(偏光板)により光強度に変換され検出される。この結晶を用いたセンサでは、結晶の特性および光の入射方向に応じた単一方向の電磁界を検出している。
特開2004−93257号公報
Detection of electric field / magnetic field information by optical technology is performed using an optical crystal that changes the polarization state and refractive index of transmitted light in accordance with the applied electromagnetic field. Changes in the polarization state and refractive index of the light incident on the crystal are detected by being converted into light intensity by an analyzer (polarizing plate). In a sensor using this crystal, an electromagnetic field in a single direction corresponding to the characteristics of the crystal and the incident direction of light is detected.
JP 2004-93257 A

ところで、測定対象近傍の直交3方向(互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の3方向)の電磁界測定を行う場合、各方向へ対応するよう光センサを再設置し、測定することにより行われることが多い。しかしながら、これでは測定毎に対象との位置関係を再調整する必要があり、かつ、3方向を同時に測定できないために測定時間が増加してしまう。
また、単純に各方向に対応するセンサを用意して同時に測定を行う構成も考えられる。しかしながら、この場合、センサおよび測定機器が複数必要となり計測が煩雑となる。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は光センサによる電磁界測定において、単一箇所における直交3方向成分の電磁界測定を高速化、簡易化することのできる電磁波測定装置、電磁波測定用プローブ、電磁波測定用プローブアレイを提供することである。
By the way, when performing electromagnetic field measurement in three orthogonal directions (three directions of X axis, Y axis, and Z axis orthogonal to each other) in the vicinity of the measurement object, the optical sensor is re-installed and measured so as to correspond to each direction. Often done. However, in this case, it is necessary to readjust the positional relationship with the object for each measurement, and the measurement time increases because the three directions cannot be measured simultaneously.
A configuration is also conceivable in which a sensor corresponding to each direction is simply prepared and measurement is performed simultaneously. However, in this case, a plurality of sensors and measuring devices are required, and the measurement becomes complicated.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to speed up and simplify electromagnetic field measurement of three orthogonal components at a single location in electromagnetic field measurement by an optical sensor. An electromagnetic wave measuring device, an electromagnetic wave measuring probe, and an electromagnetic wave measuring probe array that can be used.

本発明の請求項1による電磁波測定装置は、透過する光の偏光状態が、加えられた磁界に応じて変化する光学素子を用い、互いに直交する3方向の磁界強度を測定する電磁波測定装置であって、前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子それぞれへの入射光を生成する入射光生成手段と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、前記3つの光学素子に対応する前記強度変換手段によってそれぞれ強度変換された光について互いに異なる波長の光に変換する波長変換手段と、前記波長変換手段によって互いに異なる波長に変換された光について波長分割多重を行う波長分割多重手段と、前記波長分割多重手段の多重出力を電気信号に変換する光電変換手段とを含むことを特徴とする。単一方向からの光を3軸に対応する方向へ分配し、かつ、加えられた電磁界情報を反映した各成分の光を波長変換後に単一の受信機で測定することにより、光学結晶による電磁界の3軸同時測定の高速化、簡易化を実現できる。   The electromagnetic wave measuring apparatus according to claim 1 of the present invention is an electromagnetic wave measuring apparatus that measures the magnetic field strength in three directions orthogonal to each other using an optical element in which the polarization state of transmitted light changes in accordance with the applied magnetic field. The three optical elements provided corresponding to the three directions, incident light generating means for generating incident light to the three optical elements, and the polarization state changed by the three optical elements, respectively. The light is incident on the polarization state, and the intensity conversion means for converting the light into the intensity corresponding to each polarization state is different from the light whose intensity is converted by the intensity conversion means corresponding to the three optical elements. Wavelength conversion means for converting the light into a wavelength, and wavelength division multiplexing means for performing wavelength division multiplexing on the lights converted into mutually different wavelengths by the wavelength conversion means; Characterized in that it comprises a photoelectric conversion means for converting the multiplexed output of said wavelength division multiplexing unit into an electric signal. By distributing light from a single direction in directions corresponding to the three axes and measuring the light of each component reflecting the added electromagnetic field information with a single receiver after wavelength conversion, High speed and simplification of simultaneous 3-axis measurement of electromagnetic fields can be realized.

本発明の請求項2による電磁波測定装置は、請求項1において、前記入射光生成手段は、前記3つの光学素子それぞれに、光源からの光を直線偏光として分配して入射させる偏波面保持光カプラであることを特徴とする。プローブの外部で予め光を3分配することにより、プローブの構成を簡略化することができる。
本発明の請求項3による電磁波測定装置は、請求項1において、前記入射光生成手段は、光源からの単一光を分配して、前記3つの光学素子それぞれに入射させるプリズムであることを特徴とする。プローブ内部で光を3分配することにより、プローブへ入射する光を生成するための装置構成を簡略化することができる。
The electromagnetic wave measuring apparatus according to a second aspect of the present invention is the polarization plane maintaining optical coupler according to the first aspect, wherein the incident light generating means distributes the light from the light source as linearly polarized light to each of the three optical elements. It is characterized by being. By distributing the light three times in advance outside the probe, the configuration of the probe can be simplified.
The electromagnetic wave measuring apparatus according to a third aspect of the present invention is the electromagnetic wave measuring apparatus according to the first aspect, wherein the incident light generating means is a prism that distributes a single light from a light source and makes it incident on each of the three optical elements. And By distributing the light into three within the probe, the device configuration for generating the light incident on the probe can be simplified.

本発明の請求項4による電磁波測定装置は、請求項1から請求項3までのいずれか1項において、少なくとも、
前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、
が一体となって電磁波測定用プローブとして構成されていることを特徴とする。このような構成を採用することにより、プローブの構成を簡略化でき、プローブの製造コストを低減できる。
本発明の請求項5による電磁波測定装置は、請求項4において、前記電磁波測定用プローブを複数含むことを特徴とする。このような構成を採用することにより、プローブアレイを実現でき、複数の箇所の電磁波を同時に測定できる。
An electromagnetic wave measuring apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the electromagnetic wave measuring apparatus according to any one of the first to third aspects,
Three optical elements provided corresponding to the three directions, respectively, and light whose polarization state has been changed by the three optical elements are incident as they are in the polarization state, and light having an intensity corresponding to each polarization state is incident. Intensity converting means for converting;
Are integrally configured as an electromagnetic wave measurement probe. By adopting such a configuration, the configuration of the probe can be simplified, and the manufacturing cost of the probe can be reduced.
An electromagnetic wave measuring apparatus according to claim 5 of the present invention is characterized in that in claim 4, a plurality of the electromagnetic wave measuring probes are included. By adopting such a configuration, a probe array can be realized, and electromagnetic waves at a plurality of locations can be measured simultaneously.

本発明の請求項6による電磁波測定用プローブは、透過する光の偏光状態が、加えられた磁界に応じて変化する光学素子を用い、互いに直交する3方向の磁界強度を測定する電磁波測定用プローブであって、前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、前記3つの光学素子に対応する前記強度変換手段の出力光について互いに異なる波長に変換する波長変換手段とを備えたことを特徴とする。このようなプローブを用いることにより、単一方向からの光を3軸に対応する方向へ分配し、かつ、加えられた電磁界情報を反映した各成分の光を波長変換後に単一の受信機で測定でき、光学結晶による電磁界の3軸同時測定の高速化、簡易化を実現できる。   An electromagnetic wave measurement probe according to claim 6 of the present invention uses an optical element whose polarization state of transmitted light changes in accordance with an applied magnetic field, and measures magnetic field strength in three directions orthogonal to each other. The three optical elements provided corresponding to the three directions, respectively, and the light whose polarization state has been changed by the three optical elements are incident on the polarization state in accordance with the respective polarization states. Intensity conversion means for converting into intensity light and wavelength conversion means for converting the output light of the intensity conversion means corresponding to the three optical elements into different wavelengths. By using such a probe, light from a single direction is distributed in directions corresponding to three axes, and each component light reflecting the applied electromagnetic field information is converted into a single receiver after wavelength conversion. It is possible to achieve a high speed and simplification of simultaneous three-axis measurement of an electromagnetic field by an optical crystal.

本発明の請求項7による電磁波測定用プローブは、請求項6において、単一の入射光を、前記3つの光学素子にそれぞれ対応する光に分配して、前記3つの光学素子それぞれに入射させる光分配手段を更に含むことを特徴とする。プローブ内部で光を3分配することにより、プローブへ入射する光を生成するための装置構成を簡略化することができる。
本発明の請求項8による電磁波測定用プローブアレイは、請求項6又は7に記載の電磁波測定用プローブを複数含み、各電磁波測定用プローブに備えられた前記波長変換手段によって変換される波長が互いに異なることを特徴とする。このようにプローブアレイを構成することにより、複数の箇所の電磁波を同時に測定できる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic wave measurement probe according to the sixth aspect, wherein the single incident light is distributed to light corresponding to the three optical elements and is incident on the three optical elements. It further includes distribution means. By distributing the light into three within the probe, the device configuration for generating the light incident on the probe can be simplified.
An electromagnetic wave measurement probe array according to claim 8 of the present invention includes a plurality of the electromagnetic wave measurement probes according to claim 6 or 7, wherein wavelengths converted by the wavelength conversion means provided in each of the electromagnetic wave measurement probes are mutually different. It is characterized by being different. By configuring the probe array in this way, electromagnetic waves at a plurality of locations can be measured simultaneously.

以上説明したように本発明は、単一方向からの光を3軸に対応する方向へ分配し、かつ、加えられた電磁界情報を反映した各成分の光を波長変換後に単一の受信機で測定することにより、光学結晶による電磁界の3軸同時測定の高速化、簡易化を実現できるという効果がある。また、波長分割多重を行うことにより、3軸同時測定のみならず光センサのアレー化を構築する際にも単一の受信機による測定が可能となるため、装置の大幅な簡易化が実現できる。   As described above, the present invention distributes light from a single direction in directions corresponding to the three axes, and converts the light of each component reflecting the added electromagnetic field information into a single receiver after wavelength conversion. By measuring with this, there is an effect that it is possible to speed up and simplify the three-axis simultaneous measurement of the electromagnetic field by the optical crystal. In addition, by performing wavelength division multiplexing, not only three-axis simultaneous measurement but also the construction of an optical sensor array can be measured with a single receiver, which can greatly simplify the apparatus. .

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
まず、光学結晶を用いた電磁波測定装置について、3軸同時測定の構成ではない構成について説明する。
図1は、光学結晶を用いた電磁波測定用プローブを有する電磁波測定装置の構成を示すブロック図である。同図に示されているように、電磁波測定装置は、LD(Laser Diode)21と、偏波制御器(Polarization Controller:PC)22と、プローブ10と、光スペクトラムアナライザ等の光解析装置24とを含んでおり、測定対象20から放射される磁界を検出する構成を有している。測定対象20には電源23から電力が供給される。なお、LD21とPC22との間に、EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)等の光増幅器が設けられることもある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
First, an electromagnetic wave measurement apparatus using an optical crystal will be described with respect to a configuration that is not the configuration of simultaneous triaxial measurement.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic wave measuring apparatus having an electromagnetic wave measuring probe using an optical crystal. As shown in the figure, the electromagnetic wave measuring apparatus includes an LD (Laser Diode) 21, a polarization controller (PC) 22, a probe 10, an optical analyzer 24 such as an optical spectrum analyzer, and the like. It has the structure which detects the magnetic field radiated | emitted from the measuring object 20. The measurement target 20 is supplied with power from the power source 23. An optical amplifier such as an EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) may be provided between the LD 21 and the PC 22.

プローブ10は、例えば、図2に示されているように、単一モードの光ファイバ110及び120の間に電磁界を検出するための磁気光学結晶13を設け、磁気光学結晶13に加えられる電磁界によって変化する偏光状態を検光子15で検出する構成である。なお、光ファイバ110によって伝送される光を磁気光学結晶13に向けて反射するためにプリズム111が設けられ、また磁気光学結晶13の透過光を光ファイバ120に入射させるためにプリズム121が設けられている。   For example, as shown in FIG. 2, the probe 10 includes a magneto-optical crystal 13 for detecting an electromagnetic field between single-mode optical fibers 110 and 120, and an electromagnetic wave applied to the magneto-optical crystal 13. In this configuration, the analyzer 15 detects a polarization state that changes depending on the field. A prism 111 is provided to reflect the light transmitted by the optical fiber 110 toward the magneto-optic crystal 13, and a prism 121 is provided to allow the light transmitted through the magneto-optic crystal 13 to enter the optical fiber 120. ing.

上記の構成において、LD21より出力された光はPC22により直線偏光とし、上記プローブへ入射させる。このプローブでは、加えられる電磁界に応じた光強度の信号が出力されるので、これを光スペクトラムアナライザ等の光解析装置により解析する。
ここで、本発明による電磁波測定装置では、3方向を同時に測定するために、単一方向からの光を直交方向へ3分配(X軸、Y軸、Z軸の各方向)する小型プローブ構成(以下、構成(1)と称する)を採用し、かつ、加えられた電界(もしくは磁界)情報を反映した各成分の光を波長変換後、単一の受信機で測定する測定系構成(以下、構成(2)と称する)を採用している。
In the above configuration, the light output from the LD 21 is linearly polarized by the PC 22 and is incident on the probe. This probe outputs a light intensity signal corresponding to the applied electromagnetic field, and this is analyzed by an optical analyzer such as an optical spectrum analyzer.
Here, in the electromagnetic wave measuring apparatus according to the present invention, in order to measure three directions simultaneously, a small probe configuration that distributes light from a single direction into three orthogonal directions (each direction of the X axis, Y axis, and Z axis) ( Hereinafter, the measurement system configuration (hereinafter referred to as the configuration (1)), which measures the light of each component reflecting the applied electric field (or magnetic field) information with a single receiver after wavelength conversion (hereinafter, referred to as the configuration (1)). Configuration (referred to as (2)) is adopted.

以下、それぞれの構成について説明する。
(構成(1):単一方向からの光を直交方向へ3分配する小型プローブ構成)
光学結晶(ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等の電気光学結晶、又は、YIG(Y3Fe512)等の磁気光学結晶)を用いた測定において、結晶に入射する光を直線偏光状態とする必要がある。そこで上記構成(1)の3分配小型プローブは、以下のいずれか一方の構成とする。
Hereinafter, each configuration will be described.
(Configuration (1): Small probe configuration that distributes light from a single direction into three orthogonal directions)
In measurement using an optical crystal (electro-optical crystal such as lithium niobate (LiNbO 3 ) or magneto-optical crystal such as YIG (Y 3 Fe 5 O 12 )), light incident on the crystal is in a linearly polarized state. There is a need. Therefore, the three-partition small probe of the above configuration (1) has one of the following configurations.

構成(A):プローブへの単一入射光を、偏波保持3軸直交光分配プリズムを用いて3分配し、分配された各光が光学結晶を通過した直後に検光子へ入射する構成
この構成では、入射光は単一とし、プローブ内部に設けられたプリズムの作用で3分配する。3分配された光が光学結晶を通過することにより、電磁界情報が偏光状態に反映される。そして、この光学結晶を通過した光は、検光子において、偏光状態に応じた光強度へ変換される。
Configuration (A): Configuration in which single incident light to the probe is divided into three using a polarization maintaining three-axis orthogonal light distribution prism, and each distributed light is incident on the analyzer immediately after passing through the optical crystal. In the configuration, the incident light is single, and is divided into three by the action of the prism provided inside the probe. When the three distributed light passes through the optical crystal, the electromagnetic field information is reflected in the polarization state. And the light which passed this optical crystal is converted into the light intensity according to the polarization state in the analyzer.

構成(B):偏波保持光カプラにより直線偏光状態のまま3分配した光をプローブへ入射し、多方向反射プリズムにより直交する3方向へ反射し、各光が光学結晶を通過した直後に検光子へ入射する構成
この構成では、予め3分配した光をプローブへ入射し、プローブ内部に設けられたプリズムの作用で直交3方向に反射させ、反射光が光学結晶を通過することにより、電磁界情報が偏光状態に反映される。そして、この光学結晶を通過した光は、検光子において、偏光状態に応じた光強度へ変換される。
Configuration (B): Light that has been distributed in three by the polarization maintaining optical coupler is incident on the probe, reflected in three orthogonal directions by the multidirectional reflecting prism, and detected immediately after each light passes through the optical crystal. In this configuration, light distributed in advance is incident on a probe, reflected in three orthogonal directions by the action of a prism provided inside the probe, and the reflected light passes through the optical crystal, thereby generating an electromagnetic field. Information is reflected in the polarization state. And the light which passed this optical crystal is converted into the light intensity according to the polarization state in the analyzer.

(構成(2):加えられた電磁界情報を反映した各成分の光を波長変換後、単一の受信機で測定する測定系構成)
これは、複数の光強度情報を単一受信機により測定する構成である。波長の異なる光は互いに干渉しないという性質を利用し、まず、3軸の方向に対応するように3分配された光のうち2つ(もしくは3つ)の波長を非線形光学結晶等の波長変換素子により変換する。次に、光合成器により各光を単一の光に合成し、この合成された単一の光を1本の光ファイバへ入力する。なお、これは本来、通信目的で使用される周知のWDM(光波長分割多重方式)と同様の原理によるものである。
そして、この1本の光ファイバによって伝送される光について、単一の測定装置にて各波長の光強度の解析を行う。この解析には、周知の光スペクトラムアナライザ等の光解析装置を使用する。
以上の構成(1)及び構成(2)を組み合わせることにより、光センサによる多軸測定の高速化、簡易化を実現する。
(Configuration (2): Measurement system configuration in which light of each component reflecting the applied electromagnetic field information is wavelength-converted and then measured with a single receiver)
This is a configuration in which a plurality of light intensity information is measured by a single receiver. Utilizing the property that lights having different wavelengths do not interfere with each other, first, a wavelength conversion element such as a nonlinear optical crystal is used to convert two (or three) wavelengths among three distributed light so as to correspond to the directions of three axes. Convert by. Next, each light is combined into a single light by an optical combiner, and the combined single light is input to one optical fiber. This is essentially based on the same principle as the well-known WDM (optical wavelength division multiplexing) used for communication purposes.
And about the light transmitted by this one optical fiber, the light intensity of each wavelength is analyzed with a single measuring device. For this analysis, a known optical analyzer such as an optical spectrum analyzer is used.
By combining the above configuration (1) and configuration (2), high-speed and simple multi-axis measurement by the optical sensor is realized.

図3は上記構成(A)についての実施例1を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図において、本例による光センサのプローブ10は、偏光状態を保って光を伝送できる偏波面保持ファイバ11と、この偏波面保持ファイバ11によって伝送される直線偏光を直交する3方向の光に分配する直交3方向光分配プリズム12と、この直交3方向光分配プリズム12によって分配される3方向に対応して設けられ、分配された光が透過する磁気光学結晶13a〜13cと、各磁気光学結晶13a〜13cに対応して設けられ光の透過方向を変えるプリズム14a〜14cと、各プリズム14a〜14cに対応して設けられプリズムを透過した光をその偏光方向に対応する強度の光に変換する検光子15a〜15cとを含んで構成されている。つまり、3つの磁気光学結晶13a〜13cによってそれぞれ偏光状態が変化した光は、その偏光状態のまま、強度変換手段として作用する検光子15a〜15cに入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換される。
FIG. 3 is a diagram showing Example 1 for the configuration (A). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
In the figure, the probe 10 of the optical sensor according to the present example converts a polarization plane holding fiber 11 that can transmit light while maintaining a polarization state, and linearly polarized light transmitted by the polarization plane holding fiber 11 into light in three directions orthogonal to each other. The orthogonal three-way light distribution prism 12 to be distributed, the magneto-optical crystals 13a to 13c provided corresponding to the three directions distributed by the orthogonal three-way light distribution prism 12, and transmitting the distributed light, and the respective magneto-optics The prisms 14a to 14c provided corresponding to the crystals 13a to 13c and changing the light transmission direction, and the light provided corresponding to the prisms 14a to 14c and transmitted through the prism are converted into light having an intensity corresponding to the polarization direction. And analyzers 15a to 15c. That is, the light whose polarization state has been changed by the three magneto-optical crystals 13a to 13c is incident on the analyzers 15a to 15c acting as intensity conversion means while maintaining the polarization state, and has an intensity corresponding to each polarization state. Converted to light.

このような構成において、直線偏光を、プローブ先端部位に配置した偏波保持直交3方向光分配プリズム12により3分配する。本例では、直上からの光をプリズム12により斜め上方向へ3分配する。そして、これをプリズム12の3面に配置した磁気光学結晶13a〜13cにより電磁界強度に応じて偏波回転させる。この磁気光学結晶13a〜13cの後に、プリズム14a〜14cを介して検光子15a〜15cを配置することにより、加えられた電磁界情報に応じた強度変換を行う。なお、本実施例では、光学結晶と検光子との間には、プリズム14a〜14cのみが設けられ、光ファイバを設けていない構成としており、偏波を安定化させることができる。   In such a configuration, the linearly polarized light is divided into three by the polarization maintaining orthogonal three-way light distribution prism 12 disposed at the probe tip portion. In this example, the light from right above is distributed by the prism 12 in an obliquely upward direction. Then, this is rotated in accordance with the electromagnetic field strength by the magneto-optical crystals 13 a to 13 c arranged on the three surfaces of the prism 12. After the magneto-optical crystals 13a to 13c, the analyzers 15a to 15c are arranged via the prisms 14a to 14c, thereby performing intensity conversion according to the applied electromagnetic field information. In this embodiment, only the prisms 14a to 14c are provided between the optical crystal and the analyzer, and no optical fiber is provided, so that the polarization can be stabilized.

図4は上記構成(A)についての実施例2を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
上記実施例1においては、直上からの光をプリズム12により斜め上方向へ3分配する構成としているが、実施例2のプローブ10では直上からの光を斜め下方向へ3分配する構成としている。このため、プリズム12の斜め下方向に、磁気光学結晶13a〜13c及びプリズム14a〜14cが設けられている。検光子15a〜15cの配置は実施例1の場合と同様である。
実施例1ではプローブの下端部にプリズム12が設けられているのでそれを支える手段は不要であるが、実施例2ではプローブの下端部では無い位置にプリズム12が設けられているのでそれを支える手段が必要である。
FIG. 4 is a diagram showing Example 2 for the configuration (A). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
In the first embodiment, the light from right above is divided into three in the diagonally upward direction by the prism 12, but the light from right above is divided into three in the diagonally downward direction in the probe 10 of the second embodiment. For this reason, magneto-optic crystals 13 a to 13 c and prisms 14 a to 14 c are provided obliquely below the prism 12. The arrangement of the analyzers 15a to 15c is the same as that in the first embodiment.
In the first embodiment, since the prism 12 is provided at the lower end portion of the probe, no means for supporting it is required. However, in the second embodiment, the prism 12 is provided at a position other than the lower end portion of the probe, so that it is supported. Means are needed.

図5は上記構成(A)についての実施例3を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図に示されている実施例3のプローブ10は、上記実施例1の検光子15a〜15cの直後に、非線形光学結晶等の波長変換素子16a〜16cを配置した構成である。これにより、偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま波長変換素子16a〜16cに入射される。なお、この構成は後述する波長変換を行うための変換素子を、プローブ内に配置した構成である。
FIG. 5 is a diagram showing Example 3 of the configuration (A). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
The probe 10 of Example 3 shown in the figure has a configuration in which wavelength conversion elements 16a to 16c such as nonlinear optical crystals are arranged immediately after the analyzers 15a to 15c of Example 1 above. Thereby, the light whose polarization state has changed is incident on the wavelength conversion elements 16a to 16c in the polarization state. In addition, this structure is the structure which has arrange | positioned the conversion element for performing the wavelength conversion mentioned later in a probe.

図6は上記構成(A)についての実施例4を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図に示されている実施例4のプローブ10は、上記実施例2の検光子15a〜15cの直後に、波長変換素子16a〜16cを配置した構成である。これにより、偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま波長変換素子16a〜16cに入射される。なお、この構成は後述する波長変換を行うための変換素子を、プローブ内に配置した構成である。
FIG. 6 is a diagram showing Example 4 of the configuration (A). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
The probe 10 of Example 4 shown in the figure has a configuration in which wavelength conversion elements 16a to 16c are arranged immediately after the analyzers 15a to 15c of Example 2. Thereby, the light whose polarization state has changed is incident on the wavelength conversion elements 16a to 16c in the polarization state. In addition, this structure is the structure which has arrange | positioned the conversion element for performing the wavelength conversion mentioned later in a probe.

図7は上記構成(B)についての実施例5を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図において、本例による光センサのプローブ10は、偏光状態を保って光を伝送できる偏波面保持ファイバ11a〜11cを含んで構成されており、直線偏光をプローブに入射させる前に、プローブとは別に設けられている光カプラ(Optical coupler)により直線偏光を3分配しておく。そして、この3分配された直線偏光を偏波面保持ファイバ11a〜11cによって伝送し、プローブの先端部に設けられた偏波保持多方向光反射プリズム(input:平行光3成分、output:直交光3成分)17へ入射させる。偏波保持多方向光反射プリズム17は、直上からの光を斜め上へ、直交3方向に反射する作用を有している。
FIG. 7 is a diagram showing Example 5 for the configuration (B). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
In the same figure, the probe 10 of the optical sensor according to the present example is configured to include polarization plane maintaining fibers 11a to 11c capable of transmitting light while maintaining a polarization state, and before entering linearly polarized light into the probe, In addition, the linearly polarized light is divided into three by an optical coupler (Optical coupler) provided separately. The three distributed linearly polarized light is transmitted by the polarization plane holding fibers 11a to 11c, and a polarization maintaining multi-directional light reflecting prism (input: parallel light three component, output: orthogonal light 3) provided at the tip of the probe. Component) 17. The polarization-maintaining multi-directional light reflecting prism 17 has an action of reflecting light from directly above obliquely upward and in three orthogonal directions.

図8は上記構成(B)についての実施例6を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
上記実施例5においては、直上からの光をプリズム17により斜め上方向へ3分配する構成としているが、実施例6のプローブ10では直上からの光を斜め下方向へ3分配する構成としている。このため、プリズム17の斜め下方向に、磁気光学結晶13a〜13c及びプリズム14a〜14cが設けられている。検光子15a〜15cの配置は実施例5の場合と同様である。
なお、実施例5ではプローブの下端部にプリズム17が設けられているのでそれを支える手段は不要であるが、実施例6ではプローブの下端部では無い位置にプリズム17が設けられているのでそれを支える手段が必要である。
FIG. 8 is a diagram showing Example 6 for the configuration (B). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
In the fifth embodiment, the light from right above is divided into three in the diagonally upward direction by the prism 17, but the light from right above is divided into three in the diagonally downward direction in the probe 10 of the sixth embodiment. For this reason, magneto-optical crystals 13 a to 13 c and prisms 14 a to 14 c are provided obliquely below the prism 17. The arrangement of the analyzers 15a to 15c is the same as that in the fifth embodiment.
In the fifth embodiment, since the prism 17 is provided at the lower end of the probe, no means for supporting it is required. However, in the sixth embodiment, the prism 17 is provided at a position other than the lower end of the probe. A means to support is necessary.

図9は上記構成(B)についての実施例7を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図に示されている実施例7のプローブ10は、上記実施例5の検光子15a〜15cの直後に、波長変換素子16a〜16cを配置した構成である。これにより、偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま波長変換素子16a〜16cに入射される。なお、この構成は後述する波長変換を行うための波長変換素子を、プローブ内に配置した構成である。
FIG. 9 is a diagram showing Example 7 for the configuration (B). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
The probe 10 of Example 7 shown in the figure has a configuration in which wavelength conversion elements 16a to 16c are arranged immediately after the analyzers 15a to 15c of Example 5. Thereby, the light whose polarization state has changed is incident on the wavelength conversion elements 16a to 16c in the polarization state. In addition, this structure is a structure which has arrange | positioned the wavelength conversion element for performing the wavelength conversion mentioned later in a probe.

図10は上記構成(B)についての実施例8を示す図である。同図(a)は本実施例のプローブを上面から見た上面図であり、各光学要素を展開した状態を示している。また、同図(b)は同図(a)中のプローブを矢印Y方向から見た側面図である。同図(b)中の矢印は光及びその進む方向を表している。
同図に示されている実施例8のプローブ10は、上記実施例6の検光子15a〜15cの直後に、波長変換素子16a〜16cを配置した構成である。これにより、偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま波長変換素子16a〜16cに入射される。なお、この構成は後述する波長変換を行うための波長変換素子を、プローブ内に配置した構成である。
FIG. 10 is a diagram showing Example 8 for the configuration (B). FIG. 4A is a top view of the probe of this embodiment as viewed from above, and shows a state where each optical element is developed. FIG. 2B is a side view of the probe in FIG. Arrows in FIG. 5B represent light and the traveling direction thereof.
The probe 10 of Example 8 shown in the figure has a configuration in which wavelength conversion elements 16a to 16c are arranged immediately after the analyzers 15a to 15c of Example 6. Thereby, the light whose polarization state has changed is incident on the wavelength conversion elements 16a to 16c in the polarization state. In addition, this structure is a structure which has arrange | positioned the wavelength conversion element for performing the wavelength conversion mentioned later in a probe.

図11は上記構成(2)についての実施例9を示すブロック図である。同図において、本実施例の電磁波測定装置では、上記構成(A)のプローブ10(上記実施例1又は実施例2)を採用する。そして、このプローブ10の出力側には、非線形光学結晶等の波長変換素子26と、光合成器27とが設けられている。
このような構成において、プローブ10から出力された3軸分に相当する光信号について、互いに異なる波長の光に変換する波長変換素子26により波長変換を行い、その後に光合成器27を介し光解析装置24へ単一の光を入射させる。
FIG. 11 is a block diagram showing Example 9 for the configuration (2). In the figure, the electromagnetic wave measuring apparatus of the present embodiment employs the probe 10 (the first embodiment or the second embodiment) having the configuration (A). A wavelength conversion element 26 such as a nonlinear optical crystal and a light combiner 27 are provided on the output side of the probe 10.
In such a configuration, the optical signals corresponding to the three axes output from the probe 10 are subjected to wavelength conversion by the wavelength conversion element 26 that converts light having different wavelengths, and then the optical analysis device via the optical synthesizer 27. A single light is incident on 24.

図12は上記構成(2)についての実施例10を示すブロック図である。同図においては、上記構成(A)のプローブ10(上記実施例3又は実施例4)を採用し、上記実施例9の波長変換素子26がプローブ10内に搭載されている。
このような構成において、プローブ10内の波長変換素子26によって3軸分に相当する光信号について、互いに異なる波長の光に変換する波長変換を行い、その後に光合成器27を介し光解析装置24へ単一の光を入射させる。
FIG. 12 is a block diagram showing Example 10 for the configuration (2). In the figure, the probe 10 (the third embodiment or the fourth embodiment) having the configuration (A) is adopted, and the wavelength conversion element 26 of the ninth embodiment is mounted in the probe 10.
In such a configuration, the wavelength conversion element 26 in the probe 10 performs wavelength conversion for converting the optical signals corresponding to the three axes into light having different wavelengths, and then passes to the optical analysis device 24 via the optical synthesizer 27. A single light is incident.

図13は上記構成(2)についての実施例11を示すブロック図である。同図において、本実施例の電磁波測定装置では、上記構成(B)のプローブ10(上記実施例5又は実施例6)を採用する。そして、このプローブ10の入力側には、偏波保持光カプラ28が設けられている。また、プローブ10の出力側には、波長変換素子26と、光合成器27とが設けられている。
このような構成において、偏波保持光カプラ28により3分配された光がプローブ10に入射する。そして、プローブ10から出力された3軸分に相当する光信号について、互いに異なる波長の光に変換する波長変換素子26により波長変換を行い、その後に光合成器27を介し光解析装置24へ単一の光を入射させる。
FIG. 13 is a block diagram showing Example 11 for the configuration (2). In the figure, the electromagnetic wave measuring apparatus according to the present embodiment employs the probe 10 having the configuration (B) (the fifth embodiment or the sixth embodiment). A polarization maintaining optical coupler 28 is provided on the input side of the probe 10. A wavelength conversion element 26 and a light combiner 27 are provided on the output side of the probe 10.
In such a configuration, the light divided into three by the polarization maintaining optical coupler 28 enters the probe 10. The optical signals corresponding to the three axes output from the probe 10 are subjected to wavelength conversion by the wavelength conversion element 26 that converts the light into different wavelengths, and then the signal is transmitted to the optical analysis device 24 via the optical combiner 27. Of light.

図14は上記構成(2)についての実施例11を示すブロック図である。同図においては、上記構成(B)のプローブ10(上記実施例7又は実施例8)を採用し、上記実施例9の波長変換素子26がプローブ10内に搭載されている。
このような構成において、偏波保持光カプラ28により3分配された光がプローブ10に入射する。そして、プローブ10内の波長変換素子26によって3軸分に相当する光信号について、互いに異なる波長の光に変換する波長変換を行い、その後に光合成器27を介し光解析装置24へ単一の光を入射させる。
FIG. 14 is a block diagram showing Example 11 for the configuration (2). In the figure, the probe 10 (the seventh embodiment or the eighth embodiment) having the configuration (B) is employed, and the wavelength conversion element 26 of the ninth embodiment is mounted in the probe 10.
In such a configuration, the light divided into three by the polarization maintaining optical coupler 28 enters the probe 10. Then, the wavelength conversion element 26 in the probe 10 performs wavelength conversion for converting the optical signals corresponding to the three axes into light having different wavelengths, and then passes the single light to the optical analyzer 24 via the optical combiner 27. Is incident.

図15は本発明による電磁波測定装置の実施例13の構成を示すブロック図である。本実施例は、実施例11において、プローブ10を複数設けたプローブアレイ100により、複数の箇所の電磁波を同時に測定する構成である。このため、光カプラ28の分配数を変更し、かつ、波長変換素子26において各プローブからの出力光について互いに異なる波長の光に変換し、さらに、光合成器27による合成数を変更する必要がある。このように、プローブ10をアレー化した構成を採用し、光多重の数を増やすことにより、単一の測定装置によって複数箇所の電磁界を同時に測定することができる。すなわち、プローブを直線状に配列すればその直線に沿った位置の電磁界を、高速かつ簡易な装置で測定できる。また、プローブを立体的に配列すれば空間的な電磁界を、高速かつ簡易な装置で測定できる。   FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of Embodiment 13 of the electromagnetic wave measuring apparatus according to the present invention. The present embodiment is configured to simultaneously measure electromagnetic waves at a plurality of locations by the probe array 100 provided with a plurality of probes 10 in the eleventh embodiment. For this reason, it is necessary to change the number of distribution of the optical coupler 28, convert the output light from each probe into light of different wavelengths in the wavelength conversion element 26, and further change the number of synthesis by the optical combiner 27. . As described above, by adopting a configuration in which the probes 10 are arrayed and increasing the number of optical multiplexing, it is possible to simultaneously measure the electromagnetic fields at a plurality of locations with a single measuring device. That is, if the probes are arranged in a straight line, the electromagnetic field at the position along the straight line can be measured with a high-speed and simple device. In addition, if the probes are arranged three-dimensionally, a spatial electromagnetic field can be measured with a high-speed and simple device.

(まとめ)
以上説明した電磁波測定装置、電磁波測定用プローブを用いることにより、単一方向からの光を3軸に対応する方向へ分配し、かつ、加えられた電磁界情報を反映した各成分の光を波長変換後に単一の受信機で測定でき、光学結晶による電磁界の3軸同時測定の高速化、簡易化を実現できる。また、上述した電磁波測定用プローブアレイを用い、波長分割多重を行うことにより、3軸同時測定のみならず光センサのアレー化を構築する際にも単一の受信機による測定が可能となるため、装置の大幅な簡易化が実現できる。
(Summary)
By using the electromagnetic wave measuring apparatus and the electromagnetic wave measuring probe described above, light from a single direction is distributed in directions corresponding to the three axes, and the light of each component reflecting the added electromagnetic field information is wavelength. Measurement can be performed with a single receiver after conversion, and speeding up and simplification of three-axis simultaneous measurement of an electromagnetic field by an optical crystal can be realized. In addition, by using the above-described probe array for measuring electromagnetic waves and performing wavelength division multiplexing, not only three-axis simultaneous measurement but also the construction of an optical sensor array can be measured by a single receiver. The device can be greatly simplified.

本発明は、携帯電話端末等の近傍における電磁界を測定する場合に用いることができる。   The present invention can be used when measuring an electromagnetic field in the vicinity of a mobile phone terminal or the like.

光学結晶を用いた電磁波測定用プローブを有する電磁波測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electromagnetic wave measuring apparatus which has the probe for electromagnetic wave measurement using an optical crystal. 3軸同時測定の構成ではない電磁波測定装置に用いる電磁波測定用プローブの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the probe for electromagnetic wave measurement used for the electromagnetic wave measuring apparatus which is not the structure of 3 axis | shaft simultaneous measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 1 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 2 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例3の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 3 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例4の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 4 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例5の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 5 about the probe for electromagnetic wave measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例6の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 6 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例7の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 7 about the probe for electromagnetic waves measurement. 電磁波測定用プローブについての実施例8の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 8 about the probe for electromagnetic wave measurement. 測定系についての実施例9の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 9 about a measurement system. 測定系についての実施例10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 10 about a measurement system. 測定系についての実施例11の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 11 about a measurement system. 測定系についての実施例12の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 12 about a measurement system. 測定系についての実施例13の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of Example 13 about a measurement system.

符号の説明Explanation of symbols

10 プローブ
11、11a〜11c 偏波面保持ファイバ
12、14a〜14c、17、111、121 プリズム
13、13a〜13c 磁気光学結晶
15、15a〜15c 検光子
16a〜16c 波長変換素子
20 測定対象
21 LD
22 偏波制御器
23 電源
24 光解析装置
26 波長変換素子
27 光合成器
28 偏波保持光カプラ
100 プローブアレイ
110、120 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe 11, 11a-11c Polarization plane holding fiber 12, 14a-14c, 17, 111, 121 Prism 13, 13a-13c Magneto-optic crystal 15, 15a-15c Analyzer 16a-16c Wavelength conversion element 20 Measuring object 21 LD
22 Polarization Controller 23 Power Supply 24 Optical Analysis Device 26 Wavelength Conversion Element 27 Optical Synthesizer 28 Polarization-Maintaining Optical Coupler 100 Probe Array 110, 120 Optical Fiber

Claims (8)

透過する光の偏光状態が、加えられた磁界に応じて変化する光学素子を用い、互いに直交する3方向の磁界強度を測定する電磁波測定装置であって、前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子それぞれへの入射光を生成する入射光生成手段と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、前記3つの光学素子に対応する前記強度変換手段によってそれぞれ強度変換された光について互いに異なる波長の光に変換する波長変換手段と、前記波長変換手段によって互いに異なる波長に変換された光について波長分割多重を行う波長分割多重手段と、前記波長分割多重手段の多重出力を電気信号に変換する光電変換手段とを含むことを特徴とする電磁波測定装置。   An electromagnetic wave measuring apparatus that measures magnetic field strength in three directions orthogonal to each other using an optical element whose polarization state of transmitted light changes according to an applied magnetic field, and is provided corresponding to each of the three directions. The three optical elements, incident light generating means for generating incident light to each of the three optical elements, and light whose polarization state has been changed by the three optical elements are respectively incident in the polarization state. Intensity conversion means for converting the light into intensity according to the polarization state; wavelength conversion means for converting the light whose intensity has been converted by the intensity conversion means corresponding to the three optical elements into light having different wavelengths; and A wavelength division multiplexing means for performing wavelength division multiplexing on the lights converted to different wavelengths by the wavelength conversion means; and a multiplexed output of the wavelength division multiplexing means. Electromagnetic wave measuring apparatus comprising a photoelectric conversion means for converting. 前記入射光生成手段は、前記3つの光学素子それぞれに、光源からの光を直線偏光として分配して入射させる偏波面保持光カプラであることを特徴とする請求項1記載の電磁波測定装置。   2. The electromagnetic wave measuring apparatus according to claim 1, wherein the incident light generating means is a polarization-maintaining optical coupler that distributes light from a light source as linearly polarized light and makes it incident on each of the three optical elements. 前記入射光生成手段は、光源からの単一光を分配して、前記3つの光学素子それぞれに入射させるプリズムであることを特徴とする請求項1記載の電磁波測定装置。   The electromagnetic wave measuring apparatus according to claim 1, wherein the incident light generation unit is a prism that distributes a single light from a light source and causes the light to enter each of the three optical elements. 少なくとも、
前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、
が一体となって電磁波測定用プローブとして構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の電磁波測定装置。
at least,
Three optical elements provided corresponding to the three directions, respectively, and light whose polarization state has been changed by the three optical elements are incident as they are in the polarization state, and light having an intensity corresponding to each polarization state is incident. Intensity converting means for converting;
The electromagnetic wave measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the two are integrally configured as an electromagnetic wave measuring probe.
前記電磁波測定用プローブを複数含むことを特徴とする請求項4記載の電磁波測定装置。   The electromagnetic wave measuring apparatus according to claim 4, comprising a plurality of the electromagnetic wave measuring probes. 透過する光の偏光状態が、加えられた磁界に応じて変化する光学素子を用い、互いに直交する3方向の磁界強度を測定する電磁波測定用プローブであって、前記3方向にそれぞれ対応して設けられた3つの光学素子と、前記3つの光学素子によってそれぞれ偏光状態が変化した光がその偏光状態のまま入射され、それぞれの偏光状態に応じた強度の光に変換する強度変換手段と、前記3つの光学素子に対応する前記強度変換手段の出力光について互いに異なる波長に変換する波長変換手段とを備えたことを特徴とする電磁波測定用プローブ。   An electromagnetic wave measurement probe that measures the magnetic field strength in three directions orthogonal to each other using an optical element whose polarization state of transmitted light changes according to the applied magnetic field, and is provided corresponding to each of the three directions. The three optical elements obtained, and the intensity conversion means for allowing the light whose polarization state has been changed by the three optical elements to enter the polarization state as it is and to convert the light into light having an intensity corresponding to each polarization state; An electromagnetic wave measurement probe comprising: wavelength conversion means for converting the output light of the intensity conversion means corresponding to one optical element into mutually different wavelengths. 単一の入射光を、前記3つの光学素子にそれぞれ対応する光に分配して、前記3つの光学素子それぞれに入射させる光分配手段を更に含むことを特徴とする請求項6記載の電磁波測定用プローブ。   7. The electromagnetic wave measurement device according to claim 6, further comprising light distribution means for distributing single incident light to light corresponding to each of the three optical elements and causing the light to enter each of the three optical elements. probe. 請求項6又は7に記載の電磁波測定用プローブを複数含み、各電磁波測定用プローブに備えられた前記波長変換手段によって変換される波長が互いに異なることを特徴とする電磁波測定用プローブアレイ。   8. An electromagnetic wave measurement probe array comprising a plurality of the electromagnetic wave measurement probes according to claim 6 or 7, wherein wavelengths converted by the wavelength conversion means provided in each of the electromagnetic wave measurement probes are different from each other.
JP2005061310A 2005-03-04 2005-03-04 Electromagnetic wave measuring device, electromagnetic wave measuring probe, electromagnetic wave measuring probe array Expired - Fee Related JP5044100B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005061310A JP5044100B2 (en) 2005-03-04 2005-03-04 Electromagnetic wave measuring device, electromagnetic wave measuring probe, electromagnetic wave measuring probe array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005061310A JP5044100B2 (en) 2005-03-04 2005-03-04 Electromagnetic wave measuring device, electromagnetic wave measuring probe, electromagnetic wave measuring probe array

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006242861A true JP2006242861A (en) 2006-09-14
JP2006242861A5 JP2006242861A5 (en) 2008-04-17
JP5044100B2 JP5044100B2 (en) 2012-10-10

Family

ID=37049419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005061310A Expired - Fee Related JP5044100B2 (en) 2005-03-04 2005-03-04 Electromagnetic wave measuring device, electromagnetic wave measuring probe, electromagnetic wave measuring probe array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5044100B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215830A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Ntt Docomo Inc Specific absorption rate measuring device and method
JP2011141172A (en) * 2010-01-06 2011-07-21 Mitsutoyo Corp Optical fiber type magnetic field sensor
JP2011153860A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Hitachi Ltd Method, program and device for inquiring electromagnetic wave source
JP2012207942A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Field measuring device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130137A (en) * 1992-10-16 1994-05-13 Nec Corp Magnetic field probe
JPH0980137A (en) * 1995-09-18 1997-03-28 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Light magnetic field sensor
JP2002181861A (en) * 2000-12-15 2002-06-26 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Electric field sensor unit
JP2004093280A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Fujitsu Ltd Measuring device
JP2004184353A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Telecommunication Advancement Organization Of Japan Photoelectromagnetic field sensor and photoelectromagnetic field detection device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130137A (en) * 1992-10-16 1994-05-13 Nec Corp Magnetic field probe
JPH0980137A (en) * 1995-09-18 1997-03-28 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Light magnetic field sensor
JP2002181861A (en) * 2000-12-15 2002-06-26 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Electric field sensor unit
JP2004093280A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Fujitsu Ltd Measuring device
JP2004184353A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Telecommunication Advancement Organization Of Japan Photoelectromagnetic field sensor and photoelectromagnetic field detection device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6010003952, 土屋 昌弘 M.Tsuchiya,山崎 悦史 E.Yamazaki,若菜 伸一 S.Wakana,岸 眞人 M.Kishi, ""光ファイバ端磁気光学(FEMO)プローブによる微小領域マイクロ波帯磁界分布測定 Microscopic Distri", 日本応用磁気学会誌, 20020301, Vol.26,No.3, p.128−134, 社団法人日本応用磁気学会 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215830A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Ntt Docomo Inc Specific absorption rate measuring device and method
JP2011141172A (en) * 2010-01-06 2011-07-21 Mitsutoyo Corp Optical fiber type magnetic field sensor
JP2011153860A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Hitachi Ltd Method, program and device for inquiring electromagnetic wave source
JP2012207942A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Field measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5044100B2 (en) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yao Microwave photonic sensors
CN1844942B (en) Photoelectric integrated sensor for strong electric field measurement
US8654331B2 (en) Electromagnetic field measurement apparatus
CN100437050C (en) Distribution type fiber-optic vibration sensor
CN107085130B (en) Polarization insensitive current and magnetic field sensor with active temperature compensation
JP2008018190A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP5044100B2 (en) Electromagnetic wave measuring device, electromagnetic wave measuring probe, electromagnetic wave measuring probe array
Zhang et al. Optical heterodyne microvibration detection based on all-fiber acousto-optic superlattice modulation
Togo et al. Sensitivity-stabilized fiber-mounted electrooptic probe for electric field mapping
CN102288325B (en) Optical fiber temperature sensor
JP2007078633A (en) High sensitivity three-axis photoelectric field sensor
US7957005B2 (en) Fiber optic apparatus and method for sensing hazardous materials
JP3720327B2 (en) 3-axis optical electric field sensor
CN111162835A (en) Optical time domain reflectometer
JP2001343410A (en) Electric field probe
EP0924507A1 (en) Interferometer for measurements of optical properties in bulk samples
JP3505669B2 (en) Electric field sensor
JP2014215140A (en) Electric field measuring apparatus
CN210867700U (en) Optical time domain reflectometer
JP3577617B2 (en) Polarized light source device and electric field sensor using the same
JP3577616B2 (en) Electric field sensor
JP2004245731A (en) Photoelectric field sensor
JPH07239356A (en) Photoelectric field sensor
JP3632714B2 (en) Electromagnetic wave receiving system
JP3673611B2 (en) Electric field sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080304

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110927

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees