JPH0285784A - 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 - Google Patents
磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0285784A JPH0285784A JP13354289A JP13354289A JPH0285784A JP H0285784 A JPH0285784 A JP H0285784A JP 13354289 A JP13354289 A JP 13354289A JP 13354289 A JP13354289 A JP 13354289A JP H0285784 A JPH0285784 A JP H0285784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- magnetic
- magnetic field
- rod lens
- magnetic fluid
- 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.)
- Pending
Links
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000121629 Majorana Species 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011554 ferrofluid Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、
磁場強度を制御して出方信号の大きさに変換する方法及
び装置に関する。
磁場強度を制御して出方信号の大きさに変換する方法及
び装置に関する。
光を透過可能とした磁性流体に磁場を印加すると光に対
する屈折率が変化する。この屈折率は、磁性流体に印加
された磁場の強さの敏感な函数となる。
する屈折率が変化する。この屈折率は、磁性流体に印加
された磁場の強さの敏感な函数となる。
酸化鉄等から成る強磁性コロイド粒子を分散したコロイ
ド溶液に磁場を加えた場合、微小な複屈折性を有するこ
とは、マヨラナ効果として公知である。しかしこのコロ
イド溶液のコロイド粒子数密度は、非常に小さがった為
、前述の効果も実験室に於ける興味の対象になる程度の
小さなものでしかなく、且つ短時間内にコロイド粒子が
沈澱してしまう様な不安定なコロイド溶液であった。
ド溶液に磁場を加えた場合、微小な複屈折性を有するこ
とは、マヨラナ効果として公知である。しかしこのコロ
イド溶液のコロイド粒子数密度は、非常に小さがった為
、前述の効果も実験室に於ける興味の対象になる程度の
小さなものでしかなく、且つ短時間内にコロイド粒子が
沈澱してしまう様な不安定なコロイド溶液であった。
この様な理由から前述の効果を応用しようとする考えは
、殆ど現れなかった。
、殆ど現れなかった。
この発明は、最近開発された磁性流体と呼ばれる強磁性
微粒子を界面活性剤で包み、溶媒中に安定した状態で分
散させたコロイド粒子数密度の極めて大きなコロイド溶
液が、従来の物質が示す同様な磁気光学効果の10
倍も大きい効果を有する 事を利用したものである。
微粒子を界面活性剤で包み、溶媒中に安定した状態で分
散させたコロイド粒子数密度の極めて大きなコロイド溶
液が、従来の物質が示す同様な磁気光学効果の10
倍も大きい効果を有する 事を利用したものである。
磁性流体薄膜を透過する光の屈折率は、正常光に対する
屈折串駐 と異常光に対する屈折率n/の差Δn =
n//−n上である。この八〇の磁場依存 性を測定する。ここで正常光、異常光とは、磁性流体薄
膜に入射する直線偏光のうち、偏光面(光の電気ベクト
ル)が磁性流体薄膜に印加される磁場に垂直な光を正常
光、平行な光を異常光と定義する(詳しくは本発明者の
「磁性流体−基礎と応用」昭和63年5月23日、日刊
工業新聞社刊第10章 [磁性流体磁気光学効果」参照)。
屈折串駐 と異常光に対する屈折率n/の差Δn =
n//−n上である。この八〇の磁場依存 性を測定する。ここで正常光、異常光とは、磁性流体薄
膜に入射する直線偏光のうち、偏光面(光の電気ベクト
ル)が磁性流体薄膜に印加される磁場に垂直な光を正常
光、平行な光を異常光と定義する(詳しくは本発明者の
「磁性流体−基礎と応用」昭和63年5月23日、日刊
工業新聞社刊第10章 [磁性流体磁気光学効果」参照)。
磁性流体薄膜を透過した正常光と異常光の位相差θは、
θ −2πdΔn/λ
となる、ここでdは、磁性流体薄膜の膜厚、λは光の波
長である。この結果は、本発明者の論文(Haonet
ic ’Fluid’s Anomalous
Pseudo−Cotton Hou[on Effects about 1
0’Times Larger than rhat or N1trObenZe、Japane
se JOIjrnal Or Applied Ph
ysics Vol、22(19g3 ) 、p9.1
137−1143)のFig、71参照、 この図の場
合は、d−12μm及び 25μ園、λ= 6331−であるから、明らかに屈折
率 の差Δnは、磁性流体薄膜に印加された磁場11の 増加函数になる理論から、ヤは、11の増加函数、 吐は、11の減少函数になるから、この発明には異 常光を使用し、異常光に対する屈折率nの磁場依存性を
利用するものである。
長である。この結果は、本発明者の論文(Haonet
ic ’Fluid’s Anomalous
Pseudo−Cotton Hou[on Effects about 1
0’Times Larger than rhat or N1trObenZe、Japane
se JOIjrnal Or Applied Ph
ysics Vol、22(19g3 ) 、p9.1
137−1143)のFig、71参照、 この図の場
合は、d−12μm及び 25μ園、λ= 6331−であるから、明らかに屈折
率 の差Δnは、磁性流体薄膜に印加された磁場11の 増加函数になる理論から、ヤは、11の増加函数、 吐は、11の減少函数になるから、この発明には異 常光を使用し、異常光に対する屈折率nの磁場依存性を
利用するものである。
この発明は、磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、
磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及
び装置を提供するものである。
磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及
び装置を提供するものである。
前述の磁性流体FiJliが示す複屈折の大きさは、
10000eの磁場に対し、従来この種の現象で太き
な効果をもたらす事で知られているニトロペンゾールの
複屈折の大きさの約10 倍に達する。
複屈折の大きさの約10 倍に達する。
添附図面についてこの出願発明の詳細な説明する。入射
光の光源1の光軸上2上で、該光源に隣接して回折格子
3を垂直に設ける。
光の光源1の光軸上2上で、該光源に隣接して回折格子
3を垂直に設ける。
光軸上2上で、一端に集光ロッド・レンズ21と他端に
平行ウッド・レンズ23とを有する第1集光 ロツド、レンズ22の該集光ロッド・レンズを、回 折格子3に隣接して設ける。
平行ウッド・レンズ23とを有する第1集光 ロツド、レンズ22の該集光ロッド・レンズを、回 折格子3に隣接して設ける。
光軸上2上で、平行ロッド・レンズ23に隣接して第1
スリ・ノド板5と偏光子4とを一定間隔を置 いて夫々垂直に設け、該偏光子4の次に光源1の光が透
過可能な磁性流体素子6の平面の法線が光軸2に対して
θ角度となる様に該磁性流体光学素子6を傾斜して設け
、これ等部材を光を透過しない外匣(図示せず)内に封
入して一体の偏光部Aとする。
スリ・ノド板5と偏光子4とを一定間隔を置 いて夫々垂直に設け、該偏光子4の次に光源1の光が透
過可能な磁性流体素子6の平面の法線が光軸2に対して
θ角度となる様に該磁性流体光学素子6を傾斜して設け
、これ等部材を光を透過しない外匣(図示せず)内に封
入して一体の偏光部Aとする。
該磁性流体光学素子6は、直径的20μ−のフェライト
鉄粉末の周囲を界面活性剤で包囲し、池内にコロイド状
に懸濁させた溶液を透明の薄いプレート内に封入したも
のである。
鉄粉末の周囲を界面活性剤で包囲し、池内にコロイド状
に懸濁させた溶液を透明の薄いプレート内に封入したも
のである。
光軸2上で磁性流体光学素子6の次に第2スリ、・Iト
板10を垂直に設ける。一端に集光ロッド・レ ンズ23と他端に平行ロッド・レンズ21及び受光子 11とを有する第2光フアイバ20aの該集光ウッド ・レンズを、該第2スリツト板10に隣接して設け る。
板10を垂直に設ける。一端に集光ロッド・レ ンズ23と他端に平行ロッド・レンズ21及び受光子 11とを有する第2光フアイバ20aの該集光ウッド ・レンズを、該第2スリツト板10に隣接して設け る。
光源1や受光子11は、磁場の測定点から離れた箇所に
も配置可能となる0回折格子3を通過した単色光を、第
1光ケーブル20を介して遠方の第スリツト板5に導く
、第1スリツト板5のスリット5′を通過した平行光線
は、偏光子4を通過して 偏光となる。
も配置可能となる0回折格子3を通過した単色光を、第
1光ケーブル20を介して遠方の第スリツト板5に導く
、第1スリツト板5のスリット5′を通過した平行光線
は、偏光子4を通過して 偏光となる。
この偏光は、光軸2に対して平面の法線がθ角度類いた
磁性流体光学素子6に入り、該素子内で多重反射して透
過光と反射光が出て来る。
磁性流体光学素子6に入り、該素子内で多重反射して透
過光と反射光が出て来る。
透過光が第2スリツト板10のスリット10゛を透
過し、集光ロッド・レンズ23から第2光ケーブル
20aを経て平行ロッド・レンズ21及び受光子11に
導びく、該受光子は、光量の変化を電気信号の大きさに
変えるから、磁性流体に印加される磁場強度を制御して
電気信号の大きさに変換する。
変えるから、磁性流体に印加される磁場強度を制御して
電気信号の大きさに変換する。
磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大
きさに変換する方法を実施する装置の側面略図である。
きさに変換する方法を実施する装置の側面略図である。
1 ・・・光源:
2 ・・・光軸;
3・・・回折格子:
4 ・・・偏光子:
5・ ・第1スリット板:
5′・ ・スリット:
6・・・磁性流体光学素子:
10・・・第2スリット板;
10゛ ・・・スリット:
11・・・受光子:
20・・・第1光ケーブル;
21・・・集光ロッド・レンズ:
22a ・・・第2光ファイバ:
23・・・平行ロッド・レンズ。
Claims (2)
- (1)磁性流体に印加される磁場強度を制御し、出力光
の光量を制御する方法。 - (2)光源と; その光軸上に、該光源に隣接して垂直に設けられた回折
格子と、該回折格子に隣接する一端に集光ロッド・レン
ズと、他端に平行ロッド・レンズとを夫々設けられた第
1光ファイバと; 該平行ロッド・レンズの光軸上で、それに隣接して一定
間隔で夫々垂直に設けられた第1スリット板及び偏光子
と、平面の法線が光軸に対してθ角度となる様に傾斜し
て設けられた光が透過可能な磁性流体光学素子及び垂直
に設けられた第2スリット板とを、光を透過しない外匣
内に封入した偏光部と; 光軸上で該第2スリット板に隣接する端部に集光ロッド
・レンズと、他端に平行ロッド・レンズ及び受光子とを
夫々設けられた第2光ファイバとから磁場強度を制御し
て出力信号の大きさに変換する装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13354289A JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13354289A JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12221782A Division JPH0812231B2 (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 磁性流体の屈折率磁場依存性を利用した光干渉装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0285784A true JPH0285784A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=15107250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13354289A Pending JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0285784A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6232763B1 (en) | 1993-03-29 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
-
1989
- 1989-05-27 JP JP13354289A patent/JPH0285784A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6232763B1 (en) | 1993-03-29 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5719497A (en) | Lensless Magneto-optic speed sensor | |
US4492436A (en) | Polarization independent beam splitter | |
JPH06508209A (ja) | 光の偏光状態の誘導された変化の測定 | |
JPS5861476A (ja) | 光フアイバ測定装置 | |
US5416860A (en) | Method and apparatus for optically measuring electric current and/or magnetic field with temperature compensation | |
JPH0475470B2 (ja) | ||
US5619367A (en) | Apparatus and method for measuring magnetic fields employing magneto-optic element | |
Kyuma et al. | Fiber-optic current and voltage sensors using a Bi 12 GeO 20 single crystal | |
US4998063A (en) | Fiber optic coupled magneto-optic sensor having a concave reflective focusing surface | |
JP5429519B2 (ja) | 反射型光磁界センサ | |
JPH0285784A (ja) | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 | |
JPH0812231B2 (ja) | 磁性流体の屈折率磁場依存性を利用した光干渉装置 | |
JPS6177030A (ja) | ラスタ出力スキヤナの像形成ビームの強さ制御装置および方法 | |
Zhao et al. | A heterodyne optical fiber current sensor based on a nanowire-grid in-line polarizer | |
US5694384A (en) | Method and system for measuring Kerr rotation of magneto-optical medium | |
JP3065142B2 (ja) | 光磁界センサ | |
JPS61212773A (ja) | 光センサ | |
JP3044084B2 (ja) | 磁界センサ用磁気光学素子 | |
JPS6162882A (ja) | 磁界検出装置 | |
JPH05264603A (ja) | 光磁界測定装置及び方法 | |
Veeser et al. | Lensless magneto-optic speed sensor | |
Hauser et al. | Measurement of small distances between light spots by domain wall displacements | |
JPS59218971A (ja) | 磁界測定装置 | |
Sohlstrom et al. | Waveguide-based fiber optic magnetic field sensor with directional sensitivity | |
JPS59151071A (ja) | 磁界測定用光センサ |