JP2742473B2 - 高速電圧測定装置 - Google Patents
高速電圧測定装置Info
- Publication number
- JP2742473B2 JP2742473B2 JP3086244A JP8624491A JP2742473B2 JP 2742473 B2 JP2742473 B2 JP 2742473B2 JP 3086244 A JP3086244 A JP 3086244A JP 8624491 A JP8624491 A JP 8624491A JP 2742473 B2 JP2742473 B2 JP 2742473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- photodetector
- interferometer
- voltage
- slit
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/07—Non contact-making probes
- G01R1/071—Non contact-making probes containing electro-optic elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/22—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-emitting devices, e.g. LED, optocouplers
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気光学結晶を用い
た高速電圧測定装置に関する。
た高速電圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば図６に示されるような、Ｅ
−Ｏサンプリング装置と称される、高速電圧測定装置１
がある。
−Ｏサンプリング装置と称される、高速電圧測定装置１
がある。
【０００３】この高速電圧測定装置１は、短パルス光源
２、高速光検出器のような高速光デバイス３、偏光子４
Ａ、光変調器４Ｂ及び検光子４Ｃからなる光強度変調器
４と、光遅延装置５と、光検出器６とを有してなり、短
パルス光源２からの短パルス光をビームスプリッタ７で
分岐し、一方は、前記高速光デバイス３に入力され、そ
の出力が被測定電気信号として前記光変調器４Ｂに入力
され、ビームスプリッタ７で分岐された他方の短パルス
光は、ミラー８Ａを経て光遅延装置５に入力され、ここ
で所定時間遅延された後、ミラー８Ｂを経て、前記光強
度変調器４に入力され、光変調器４Ｂに入力される被測
定電気信号によって強度変調を受け、検光子４Ｃを経て
光検出器６に入力されるようになっている。
２、高速光検出器のような高速光デバイス３、偏光子４
Ａ、光変調器４Ｂ及び検光子４Ｃからなる光強度変調器
４と、光遅延装置５と、光検出器６とを有してなり、短
パルス光源２からの短パルス光をビームスプリッタ７で
分岐し、一方は、前記高速光デバイス３に入力され、そ
の出力が被測定電気信号として前記光変調器４Ｂに入力
され、ビームスプリッタ７で分岐された他方の短パルス
光は、ミラー８Ａを経て光遅延装置５に入力され、ここ
で所定時間遅延された後、ミラー８Ｂを経て、前記光強
度変調器４に入力され、光変調器４Ｂに入力される被測
定電気信号によって強度変調を受け、検光子４Ｃを経て
光検出器６に入力されるようになっている。
【０００４】光変調器４Ｂへの印加電圧Ｖと、検光子４
Ｃを経て光検出器６に入力する出力光強度Ｉとの間に
は、図７に示されるように、次の（１）式の関係があ
る。
Ｃを経て光検出器６に入力する出力光強度Ｉとの間に
は、図７に示されるように、次の（１）式の関係があ
る。
【０００５】 Ｉ＝Ｉ0 sin 2 （π／２・Ｖ／Ｖπ） …（１）
【０００６】従って、光検出器６では前記（１）式に基
づいて、被測定電気信号によって強度が変調された光を
検出することになる。
づいて、被測定電気信号によって強度が変調された光を
検出することになる。
【０００７】光検出器６の出力は、アンプ９で増幅され
た後にＸＹレコーダ１０に入力される。
た後にＸＹレコーダ１０に入力される。
【０００８】ＸＹレコーダ１０では、光遅延装置５から
の遅延時間の信号（Ｘ）と、光検出器６からの信号
（Ｙ）により、光遅延時間（Ｘ）を連続的に変化させる
ことによりサンプリング点を移動させ、被測定電気信号
の全体の波形を見ることができる。
の遅延時間の信号（Ｘ）と、光検出器６からの信号
（Ｙ）により、光遅延時間（Ｘ）を連続的に変化させる
ことによりサンプリング点を移動させ、被測定電気信号
の全体の波形を見ることができる。
【０００９】この原理を次に詳述する。
【００１０】被測定電気信号の波形と光変調器４Ｂへの
入力短パルス光の関係が図８の如くであったとする。
入力短パルス光の関係が図８の如くであったとする。
【００１１】前記光遅延装置５による被測定電気信号の
基準時刻からの遅延時間をＴa とすると、被測定電気信
号のＡ点を測定していることになる。このとき、印加電
圧は零であるから、光検出器６の出力は変化しない。
基準時刻からの遅延時間をＴa とすると、被測定電気信
号のＡ点を測定していることになる。このとき、印加電
圧は零であるから、光検出器６の出力は変化しない。
【００１２】次に遅延時間をＴb とすると、今度は、Ｂ
点を測定していることになり、電圧Ｖb に依存した出力
となる。同様に、遅延時間をＴcとすると、Ｃ点の電位
Ｖcが測定できる。
点を測定していることになり、電圧Ｖb に依存した出力
となる。同様に、遅延時間をＴcとすると、Ｃ点の電位
Ｖcが測定できる。
【００１３】光遅延装置５は、ゆっくり動作させること
ができ、且つ、サンプリング方式を用いているので光検
出器６は、遅延時間の変化に追従していくのみでよく、
光検出器６の応答速度は遅くてもよいことになる。
ができ、且つ、サンプリング方式を用いているので光検
出器６は、遅延時間の変化に追従していくのみでよく、
光検出器６の応答速度は遅くてもよいことになる。
【００１４】このようにして、被測定電気信号の全体の
波形を測定する。
波形を測定する。
【００１５】このとき、光変調器４Ｂの動作が非常に高
速であるので、この電圧検出装置１の応答速度は、短パ
ルス光源２から出射されるパルス光のパルス幅で決定さ
れることになる。
速であるので、この電圧検出装置１の応答速度は、短パ
ルス光源２から出射されるパルス光のパルス幅で決定さ
れることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の高
速電圧測定装置１においては、図７に示されるように、
光変調器４Ｂへの印加電圧Ｖと、検光子４Ｃを経た出力
光強度Ｉは比例関係ではないので、ＩからＶを算出する
ためには、図７の出力特性を元に変換する必要がある。
速電圧測定装置１においては、図７に示されるように、
光変調器４Ｂへの印加電圧Ｖと、検光子４Ｃを経た出力
光強度Ｉは比例関係ではないので、ＩからＶを算出する
ためには、図７の出力特性を元に変換する必要がある。
【００１７】この場合、Ｖが小さい場合は、Ｖの変化に
対するＩの変化が少ないので、正確な測定が困難である
という問題点がある。
対するＩの変化が少ないので、正確な測定が困難である
という問題点がある。
【００１８】これに対しては、通常、偏光子４Ａと検光
子４Ｃの間に１／４波長板を置いて光学バイアスを与え
て、Ｖ＝Ｖπ／２に動作点を設定し、その近傍で、v ＜
＜Ｖπ／２のような小さな変調電圧v を印加し、測定を
行うようにしている。このようにすると、変調電圧v と
変調出力光強度i との間には、近似的に比例関係が成り
立つので、図７のような出力特性を元にした変換が不要
となる。
子４Ｃの間に１／４波長板を置いて光学バイアスを与え
て、Ｖ＝Ｖπ／２に動作点を設定し、その近傍で、v ＜
＜Ｖπ／２のような小さな変調電圧v を印加し、測定を
行うようにしている。このようにすると、変調電圧v と
変調出力光強度i との間には、近似的に比例関係が成り
立つので、図７のような出力特性を元にした変換が不要
となる。
【００１９】しかしながら、この場合は、v ＜＜Ｖπ／
２のような小さな値の電圧しか測定できず、Ｖ〜Ｖπ又
はＶ＞Ｖπのような、大きな値のＶの測定には適用でき
ないという問題点がある。
２のような小さな値の電圧しか測定できず、Ｖ〜Ｖπ又
はＶ＞Ｖπのような、大きな値のＶの測定には適用でき
ないという問題点がある。
【００２０】更に又、上記のような高速電圧測定装置１
においては、印加電圧Ｖを徐々に高くした場合、Ｖ＞Ｖ
πとなると、図７の入出力特性からも分かるように、出
力光強度Ｉが逆に小さくなり、正しい測定ができないと
いう問題点がある。
においては、印加電圧Ｖを徐々に高くした場合、Ｖ＞Ｖ
πとなると、図７の入出力特性からも分かるように、出
力光強度Ｉが逆に小さくなり、正しい測定ができないと
いう問題点がある。
【００２１】この発明は、上記従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、小さな電圧及び大きな電圧の測定
が、入出力特性を元にした変換等を用いることなく、容
易に行うことができる高速電圧測定装置を提供すること
を目的とする。
されたものであって、小さな電圧及び大きな電圧の測定
が、入出力特性を元にした変換等を用いることなく、容
易に行うことができる高速電圧測定装置を提供すること
を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明は、偏光した光
を出力するパルス光源と、電気光学結晶を用いた光変調
器と、偏光干渉計と、光検出器と、をこの順で配置して
なり、前記光変調器に印加される電気信号の変化に応じ
て、前記光検出器の入力面に形成される干渉縞が移動す
る移動量に基づいて、前記電気信号の電圧をサンプリン
グ検出することを特徴とする高速電圧測定装置により、
上記目的を達成するものである。
を出力するパルス光源と、電気光学結晶を用いた光変調
器と、偏光干渉計と、光検出器と、をこの順で配置して
なり、前記光変調器に印加される電気信号の変化に応じ
て、前記光検出器の入力面に形成される干渉縞が移動す
る移動量に基づいて、前記電気信号の電圧をサンプリン
グ検出することを特徴とする高速電圧測定装置により、
上記目的を達成するものである。
【００２３】前記偏光干渉計は、複屈折結晶と、検光子
とを光入力側からこの順で備えて構成するようにしても
よい。
とを光入力側からこの順で備えて構成するようにしても
よい。
【００２４】又、前記偏光干渉計は、シングルスリット
及びこれと平行のダブルスリットからなり、前記シング
ルスリットの長手方向に対して＋４５°及び−４５°の
偏光方向の偏光子を、前記ダブルスリットの各々のスリ
ットに備えたヤングの干渉計と、このヤングの干渉計の
光出力側に設けられ、前記偏光子に対して偏光方向が４
５°異なる検光子と、から構成してもよい。
及びこれと平行のダブルスリットからなり、前記シング
ルスリットの長手方向に対して＋４５°及び−４５°の
偏光方向の偏光子を、前記ダブルスリットの各々のスリ
ットに備えたヤングの干渉計と、このヤングの干渉計の
光出力側に設けられ、前記偏光子に対して偏光方向が４
５°異なる検光子と、から構成してもよい。
【００２５】前記パルス光源は、無偏光の光を出力する
パルス光源と偏光子から構成されるようにしてもよい。
パルス光源と偏光子から構成されるようにしてもよい。
【００２６】
【作用及び効果】この発明によれば、入射する光の偏光
状態に応じて干渉縞を発生させる偏光干渉計と、この偏
光干渉計の入力側に、被測定電気信号を印加すると、入
射光の偏光状態が変化して出力する光変調器と、を設
け、該光変調器への印加電圧に比例して前記干渉縞が移
動することを利用している。
状態に応じて干渉縞を発生させる偏光干渉計と、この偏
光干渉計の入力側に、被測定電気信号を印加すると、入
射光の偏光状態が変化して出力する光変調器と、を設
け、該光変調器への印加電圧に比例して前記干渉縞が移
動することを利用している。
【００２７】この干渉縞の移動量を光検出器により検出
することによって、被測定電気信号の電圧を測定するこ
とができる。
することによって、被測定電気信号の電圧を測定するこ
とができる。
【００２８】前記被測定電気信号の電圧変化と、干渉縞
の移動量は比例関係にあるので、図６の従来の高速電圧
測定装置におけるように、入出力特性に基づく変換をす
ることなく、容易に電圧を測定することができる。
の移動量は比例関係にあるので、図６の従来の高速電圧
測定装置におけるように、入出力特性に基づく変換をす
ることなく、容易に電圧を測定することができる。
【００２９】又、同様の理由により、電圧と干渉縞の移
動量とのリニアリティが良好であり、高い測定精度を得
ることができ、更に、光変調器の半波長電圧Ｖπの大小
に拘らず測定をすることができるという優れた効果を有
する。
動量とのリニアリティが良好であり、高い測定精度を得
ることができ、更に、光変調器の半波長電圧Ｖπの大小
に拘らず測定をすることができるという優れた効果を有
する。
【００３０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００３１】図１に示されるように、本発明の実施例に
係る高速電圧測定装置１０は、短パルス光源１２と、偏
光子１４と、被測定電気信号が印加される電気光学結晶
からなる光変調器１６と、偏光干渉計１８と、この光干
渉計１８からの出力光を受光する光検出器２０と、この
光検出器２０の出力信号を処理する処理装置２２とを、
短パルス光源１２側からこの順で配置して構成され、前
記光変調器１６に印加される電気信号の変化に応じて、
前記光検出器２０の入力面に形成される干渉縞が移動す
る移動量に基づいて、前記電気信号の電圧をサンプリン
グ検出するものである。前記偏光子１４は、前記パルス
光源１２からの出力光が偏光している場合は省略するこ
とができる。
係る高速電圧測定装置１０は、短パルス光源１２と、偏
光子１４と、被測定電気信号が印加される電気光学結晶
からなる光変調器１６と、偏光干渉計１８と、この光干
渉計１８からの出力光を受光する光検出器２０と、この
光検出器２０の出力信号を処理する処理装置２２とを、
短パルス光源１２側からこの順で配置して構成され、前
記光変調器１６に印加される電気信号の変化に応じて、
前記光検出器２０の入力面に形成される干渉縞が移動す
る移動量に基づいて、前記電気信号の電圧をサンプリン
グ検出するものである。前記偏光子１４は、前記パルス
光源１２からの出力光が偏光している場合は省略するこ
とができる。
【００３２】前記偏光干渉計１８は、図２に示されるよ
うに、対物レンズ２４と、複屈折結晶２６と、検光子２
８を、この順で配置して構成したものである。
うに、対物レンズ２４と、複屈折結晶２６と、検光子２
８を、この順で配置して構成したものである。
【００３３】前記検光子２８の偏光方向は、複屈折結晶
２６の結晶の光学軸と４５°の角度を持つようにして配
置されている。
２６の結晶の光学軸と４５°の角度を持つようにして配
置されている。
【００３４】前記光検出器２０は、１次元ＣＣＤから構
成されている。
成されている。
【００３５】又、処理装置２２は、１次元ＣＣＤである
光検出器２０で得られた干渉縞のピーク値の間隔Ａ、及
びピークの移動量Ｘから、後述の（２）式に基づいて印
加電圧Ｖを求めるものである。
光検出器２０で得られた干渉縞のピーク値の間隔Ａ、及
びピークの移動量Ｘから、後述の（２）式に基づいて印
加電圧Ｖを求めるものである。
【００３６】次に上記実施例装置の作用について説明す
る。
る。
【００３７】前記偏光干渉計１８に偏光した光が入力す
ると、対物レンズ２４で拡げられ、複屈折結晶２６に入
射する。
ると、対物レンズ２４で拡げられ、複屈折結晶２６に入
射する。
【００３８】この複屈折結晶２６中では、入力ビームは
結晶の光学軸によって決まる方向と、これと直角の方向
の２つの偏光状態の光に分かれ、異なる経路を伝播し、
２つの出力光に光路差が与えられることになる。
結晶の光学軸によって決まる方向と、これと直角の方向
の２つの偏光状態の光に分かれ、異なる経路を伝播し、
２つの出力光に光路差が与えられることになる。
【００３９】検光子２８は、前述の如く、その偏光方向
が、複屈折結晶２６の光学軸と４５°の角度を持って配
置されているので、該複屈折結晶２６を出射したその偏
光状態が直交した２つのビームは、検光子２８を通過し
た後に干渉し、その干渉縞が光検出器２０の入力面に形
成されることになる。
が、複屈折結晶２６の光学軸と４５°の角度を持って配
置されているので、該複屈折結晶２６を出射したその偏
光状態が直交した２つのビームは、検光子２８を通過し
た後に干渉し、その干渉縞が光検出器２０の入力面に形
成されることになる。
【００４０】一方、光変調器１６は、印加された電圧に
応じて、入射光の偏光状態を変化して偏光干渉計１８に
出力する。
応じて、入射光の偏光状態を変化して偏光干渉計１８に
出力する。
【００４１】従って、偏光干渉計１８によって光検出器
２０の入力面に形成された干渉縞は、光変調器１６によ
る偏光状態の変化、即ち、印加電圧の変化に比例して移
動することになる。
２０の入力面に形成された干渉縞は、光変調器１６によ
る偏光状態の変化、即ち、印加電圧の変化に比例して移
動することになる。
【００４２】このときの干渉縞の移動量Ｘは、干渉縞の
間隔をＡ、光変調器１６への印加電圧をＶ、半波長電圧
をＶπとしたとき、次の（２）式で与えられることにな
る。
間隔をＡ、光変調器１６への印加電圧をＶ、半波長電圧
をＶπとしたとき、次の（２）式で与えられることにな
る。
【００４３】Ｘ＝Ａ／２・Ｖ／Ｖπ …（２）
【００４４】前記光検出器２０を、１０２４ch（チャネ
ル）の１次元ＣＣＤとした場合の光検出器２０の出力例
は、図３のようになる。光変調器１６への電圧が印加さ
れていないときの干渉縞による出力は、図３で実線で示
される。
ル）の１次元ＣＣＤとした場合の光検出器２０の出力例
は、図３のようになる。光変調器１６への電圧が印加さ
れていないときの干渉縞による出力は、図３で実線で示
される。
【００４５】処理装置２２では、この実線の４つのピー
クのチャネルＡ１〜Ａ４を求め、これから干渉縞の間隔
Ａを求める。
クのチャネルＡ１〜Ａ４を求め、これから干渉縞の間隔
Ａを求める。
【００４６】次に、被測定電気信号を光変調器１６に印
加し、そのときの干渉縞に基づく光検出器２０の出力の
ピークのチャネルＢ１〜Ｂ３を、図３の破線に示される
ように求め、前述のチャネルＡ１〜Ａ４と比較すること
によって、干渉縞の移動量Ｘを求めることができる。
加し、そのときの干渉縞に基づく光検出器２０の出力の
ピークのチャネルＢ１〜Ｂ３を、図３の破線に示される
ように求め、前述のチャネルＡ１〜Ａ４と比較すること
によって、干渉縞の移動量Ｘを求めることができる。
【００４７】この移動量Ｘから、前述のように、電圧Ｖ
を求めることができる。
を求めることができる。
【００４８】なお、光変調器１６への印加電圧の変化に
よる干渉縞の移動速度は、この光変調器１６の特性によ
って決定され、非常に高速であるが、短パルス光源から
の短パルス光を利用して、サンプリング方式で電圧を求
めているので、光検出器２０の応答速度が遅くても、高
速の電気信号を測定することが可能である。
よる干渉縞の移動速度は、この光変調器１６の特性によ
って決定され、非常に高速であるが、短パルス光源から
の短パルス光を利用して、サンプリング方式で電圧を求
めているので、光検出器２０の応答速度が遅くても、高
速の電気信号を測定することが可能である。
【００４９】上記実施例において、更に精度良く干渉縞
の移動量Ｘを求める場合には、光検出器２０の出力をフ
ーリエ変換し、その位相を読み取るようにすればよい。
の移動量Ｘを求める場合には、光検出器２０の出力をフ
ーリエ変換し、その位相を読み取るようにすればよい。
【００５０】この場合は、干渉縞のピークの点のみでな
く、全ての点の情報を用いて計算することになるので、
ピークのみから電圧を求める場合と比較して、精度をよ
り向上させることができる。
く、全ての点の情報を用いて計算することになるので、
ピークのみから電圧を求める場合と比較して、精度をよ
り向上させることができる。
【００５１】上記実施例において、前記検光子２８の偏
光方向と複屈折結晶２６の結晶の光学軸との角度は４５
°だけに限定されず、一致又は直交しなければ良い。
光方向と複屈折結晶２６の結晶の光学軸との角度は４５
°だけに限定されず、一致又は直交しなければ良い。
【００５２】上記実施例においては、偏光干渉計１８
は、複屈折結晶２６を含むものであるが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、偏光干渉計は、他の構成であ
ってもよい。
は、複屈折結晶２６を含むものであるが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、偏光干渉計は、他の構成であ
ってもよい。
【００５３】例えば、図４に示されるように、シングル
スリット３０と、これと平行のダブルスリット３２とか
らなり、前記シングルスリット３０の長手方向に対して
＋４５°及び−４５°の偏光方向の偏光子３４Ａ、３４
Ｂからなるヤングの干渉計３６と、このヤングの干渉計
３６の光出力側に設けられ、前記偏光子１４に対して偏
光方向が４５°異なる検光子３８と、から構成してもよ
い。
スリット３０と、これと平行のダブルスリット３２とか
らなり、前記シングルスリット３０の長手方向に対して
＋４５°及び−４５°の偏光方向の偏光子３４Ａ、３４
Ｂからなるヤングの干渉計３６と、このヤングの干渉計
３６の光出力側に設けられ、前記偏光子１４に対して偏
光方向が４５°異なる検光子３８と、から構成してもよ
い。
【００５４】このヤングの干渉計３６に入力した光は、
シングルスリット３０で回折されて拡がり、ダブルスリ
ット３２へ入射する。
シングルスリット３０で回折されて拡がり、ダブルスリ
ット３２へ入射する。
【００５５】ダブルスリット３２は、互いに直交する偏
光方向の偏光子３４Ａ、３４Ｂを備えているために、互
いに直交した偏光状態の光となって、該偏光子３４Ａ、
３４Ｂを通過し、これらは検光子３８を通過した後、干
渉して、光検出器２０の入力面に干渉縞を形成する。
光方向の偏光子３４Ａ、３４Ｂを備えているために、互
いに直交した偏光状態の光となって、該偏光子３４Ａ、
３４Ｂを通過し、これらは検光子３８を通過した後、干
渉して、光検出器２０の入力面に干渉縞を形成する。
【００５６】光変調器１６に被測定電気信号が印加され
ると、前記直交した偏光状態の２つの光の位相差が変化
し、この位相差変化に応じて干渉縞が移動することにな
る。
ると、前記直交した偏光状態の２つの光の位相差が変化
し、この位相差変化に応じて干渉縞が移動することにな
る。
【００５７】上記実施例において、前記偏光子３４Ａ、
３４Ｂの偏光方向は前記シングルストリット３０の長手
方向に対して、＋４５°、−４５°に限定されず、両者
が一致しなければよい。又、前記検光子３８の偏光方向
は、前記偏光子３４Ａ、３４Ｂのいずれかと一致しなけ
ればよい。
３４Ｂの偏光方向は前記シングルストリット３０の長手
方向に対して、＋４５°、−４５°に限定されず、両者
が一致しなければよい。又、前記検光子３８の偏光方向
は、前記偏光子３４Ａ、３４Ｂのいずれかと一致しなけ
ればよい。
【００５８】次に、半波長電圧Ｖπが小さい場合の実施
例について説明する。
例について説明する。
【００５９】この実施例は、図５に示されるように、導
波路型光変調器４０を用いる。この導波路型光変調器４
０は、導波路４０Ａの両側の電極４０Ｂ、４０Ｃの間隔
を狭くして、電気光学結晶へ印加される電界を強くする
と同時に、電極を導波路４０Ａの幅に比較して長くし、
相互作用長を大きくすることによって、半波長電圧Ｖπ
を、例えば１０Ｖ程度と小さくすることができる。
波路型光変調器４０を用いる。この導波路型光変調器４
０は、導波路４０Ａの両側の電極４０Ｂ、４０Ｃの間隔
を狭くして、電気光学結晶へ印加される電界を強くする
と同時に、電極を導波路４０Ａの幅に比較して長くし、
相互作用長を大きくすることによって、半波長電圧Ｖπ
を、例えば１０Ｖ程度と小さくすることができる。
【００６０】半波長電圧Ｖπが小さいと、導波路型光変
調器４０の電極４０Ｂ、４０Ｃ間への印加電圧の変化に
対する干渉縞の移動量が大きくなり、高精度の測定を行
うことができる。
調器４０の電極４０Ｂ、４０Ｃ間への印加電圧の変化に
対する干渉縞の移動量が大きくなり、高精度の測定を行
うことができる。
【００６１】この実施例の場合は、１次元ＣＣＤである
光検出器２０の出力を、処理装置２２で解析する際に、
図３におけるような、干渉縞に対応する出力波形の１つ
のピークに着目し、それを追跡することによって干渉縞
の移動量を検出することができる。
光検出器２０の出力を、処理装置２２で解析する際に、
図３におけるような、干渉縞に対応する出力波形の１つ
のピークに着目し、それを追跡することによって干渉縞
の移動量を検出することができる。
【００６２】なお、干渉縞の移動量が大きくて、着目し
ていたピークが、ＣＣＤの測定レンジから外れてしまう
ような場合は、追跡していく途中で着目するピークを変
更することによって、半波長電圧Ｖπに対して印加電圧
がどのように大きくても測定することが可能となる。
ていたピークが、ＣＣＤの測定レンジから外れてしまう
ような場合は、追跡していく途中で着目するピークを変
更することによって、半波長電圧Ｖπに対して印加電圧
がどのように大きくても測定することが可能となる。
【００６３】又、前記光検出器は一次元イメージセン
サ、二次元イメージセンサ例えばＣＣＤカメラ等の他の
光検出器であってもよい。
サ、二次元イメージセンサ例えばＣＣＤカメラ等の他の
光検出器であってもよい。
【図１】図１は、本発明に係る高速電圧測定装置の実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図２】図２は、同実施例における偏光干渉計の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】図３は、同実施例装置における光検出器の出力
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】図４は、前記実施例における偏光干渉計の他の
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施例に係る光変調器を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図６】図６は、従来の高速電圧測定装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】図７は、図６の高速電圧測定装置における光変
調器への印加電圧と、光検出器の出力との関係を示す線
図である。
調器への印加電圧と、光検出器の出力との関係を示す線
図である。
【図８】図８は、図６の高速電圧測定装置における光変
調器への入力光パルスと、被測定電気信号との関係を示
す線図である。
調器への入力光パルスと、被測定電気信号との関係を示
す線図である。
１０…高速電圧測定装置、 １２…短パルス光源、 １４、３４Ａ、３４Ｂ…偏光子、 １６…光変調器、 １８…偏光干渉計、 ２０…光検出器、 ２２…処理装置、 ２６…複屈折結晶、 ３０…シングルスリット、 ３２…ダブルスリット、 ３６…ヤングの干渉計、 ２８、３８…検光子、 ４０…導波路型光変調器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−267766（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−158704（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−156166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−63802（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】偏光した光を出力するパルス光源と、電気
光学結晶を用いた光変調器と、偏光干渉計と、光検出器
と、をこの順で配置してなり、前記光変調器に印加され
る電気信号の変化に応じて、前記光検出器の入力面に形
成される干渉縞が移動する移動量に基づいて、前記電気
信号の電圧をサンプリング検出することを特徴とする高
速電圧測定装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記偏光干渉計は、複
屈折結晶と、検光子と、を光入力側からこの順で備えて
なることを特徴とする高速電圧測定装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記偏光干渉計は、シ
ングルスリット及びこれと平行のダブルスリットからな
り、前記シングルスリットの長手方向に対して＋４５°
及び−４５°の偏光方向の偏光子を、前記ダブルスリッ
トの各々のスリットに備えたヤングの干渉計と、このヤ
ングの干渉計の光出力側に設けられ、前記偏光子に対し
て偏光方向が４５°異なる検光子と、を有してなること
を特徴とする高速電圧測定装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記パルス光源は、無
偏光の光を出力するパルス光源と偏光子から構成される
ことを特徴とする高速電圧測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086244A JP2742473B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 高速電圧測定装置 |
| DE69206297T DE69206297T2 (de) | 1991-03-26 | 1992-03-25 | Optischer Spannungsdetektor. |
| EP92302558A EP0506358B1 (en) | 1991-03-26 | 1992-03-25 | Sampling-type optical voltage detector |
| US07/858,279 US5384638A (en) | 1991-03-26 | 1992-03-26 | Sampling-type optical voltage detector utilizing movement of interference fringe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086244A JP2742473B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 高速電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296666A JPH04296666A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2742473B2 true JP2742473B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=13881402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3086244A Expired - Fee Related JP2742473B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 高速電圧測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5384638A (ja) |
| EP (1) | EP0506358B1 (ja) |
| JP (1) | JP2742473B2 (ja) |
| DE (1) | DE69206297T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3500215B2 (ja) * | 1995-02-07 | 2004-02-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電圧測定装置 |
| JP3500216B2 (ja) * | 1995-02-07 | 2004-02-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電圧測定装置 |
| US5734263A (en) * | 1996-02-06 | 1998-03-31 | Eaton Corporaton | Electro-optic voltage transducer with extended range and temperature compensation |
| US6303926B1 (en) | 1998-07-07 | 2001-10-16 | Advantest Corporation | Optical sampler |
| JP5682212B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2015-03-11 | ソニー株式会社 | 量子暗号通信装置と量子暗号通信方法および量子暗号通信システム |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3700334A (en) * | 1970-11-13 | 1972-10-24 | Nasa | Interferometer-polarimeter |
| US4446425A (en) * | 1982-02-12 | 1984-05-01 | The University Of Rochester | Measurement of electrical signals with picosecond resolution |
| US4618819A (en) * | 1984-03-27 | 1986-10-21 | The University Of Rochester | Measurement of electrical signals with subpicosecond resolution |
| NL8600022A (nl) * | 1986-01-08 | 1987-08-03 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting waarbij een doteringselement vanuit zijn oxide in een halfgeleiderlichaam wordt gediffundeerd. |
| JPH0695114B2 (ja) * | 1987-07-13 | 1994-11-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電圧検出装置 |
| US4975635A (en) * | 1987-11-05 | 1990-12-04 | Hironori Takahashi | Voltage detector using a sampling type high-speed photodetector |
| US5029273A (en) * | 1990-02-02 | 1991-07-02 | The University Of British Columbia | Integrated optics Pockels cell voltage sensor |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3086244A patent/JP2742473B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-25 DE DE69206297T patent/DE69206297T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-25 EP EP92302558A patent/EP0506358B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-26 US US07/858,279 patent/US5384638A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0506358B1 (en) | 1995-11-29 |
| EP0506358A3 (en) | 1992-12-09 |
| US5384638A (en) | 1995-01-24 |
| DE69206297D1 (de) | 1996-01-11 |
| DE69206297T2 (de) | 1996-06-27 |
| EP0506358A2 (en) | 1992-09-30 |
| JPH04296666A (ja) | 1992-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2673086B2 (ja) | 異なって偏光された光ビーム間の位相差を干渉的に決定する方法および装置 | |
| US3728030A (en) | Polarization interferometer | |
| JP2571385B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JPH01503172A (ja) | 光学的ヘテロダイン処理を有する２波長のインターフェロメトリーのための方法および装置と位置または距離測定のための使用 | |
| JPH0660912B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JP2527965B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JP2742473B2 (ja) | 高速電圧測定装置 | |
| JPH0882508A (ja) | 周波数シフター及びそれを用いた光学式変位計測装置 | |
| JPS63308573A (ja) | 電圧検出装置 | |
| US6958817B1 (en) | Method of interferometry with modulated optical path-length difference and interferometer | |
| JP2810976B2 (ja) | 電気信号測定方法および装置 | |
| JPH0695114B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| US5420686A (en) | Polarization interferometer optical voltage detector utilizing movement of interference fringe | |
| JP2742474B2 (ja) | 高速電圧測定装置 | |
| JPH0695112B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JP6652542B2 (ja) | 光学解析装置及び光学解析方法 | |
| JP2760668B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JPS63241305A (ja) | 縞走査法 | |
| Hils et al. | Nonlinearity of Pancharatnam’s geometric phase in polarizing interferometers | |
| JPH06194189A (ja) | 光エンコーダ | |
| JPH063375A (ja) | 電気光学効果を利用した電界分布測定装置 | |
| JP3160346B2 (ja) | 光ビームテスタ | |
| US6303926B1 (en) | Optical sampler | |
| JPH02296166A (ja) | 電気光学効果を利用した電気信号波形観測装置 | |
| JPH05196707A (ja) | 光式磁界センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |