JPH0476476A - 光磁界センサ - Google Patents

光磁界センサ

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JPH0476476A
JPH0476476A JP2189450A JP18945090A JPH0476476A JP H0476476 A JPH0476476 A JP H0476476A JP 2189450 A JP2189450 A JP 2189450A JP 18945090 A JP18945090 A JP 18945090A JP H0476476 A JPH0476476 A JP H0476476A
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polarizer
optical element
optical
magnetic field
magneto
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JP2189450A
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Shoji Seike
清家　捷二
Masanobu Yamamoto
正信 山本
Hisakazu Okajima
久和 岡島
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NGK Insulators Ltd
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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として送電線網、配電線網及び変電所等に
おける故障点検出システムを形成する場合に用いられる
、光磁界センサに関するものである。
（従来の技術及びその問題点） 電力系統における故障点を自動検出するため、光学単結
晶（例えばＢＳＯ等）を使用した光磁界センサが最近実
用化された。この装置では、送信器から送った光か磁気
光学素子を透過し、受信器で検出される。そして、短絡
や地路によって電流値か急激に変化すると、送電線の回
りに発生する磁界の大きさか変化するので、光学素子を
透過する光の偏波面が変化する。この変化を検出して故
障を判別する仕組みとなっている。
こうした光磁界センサにおいては、ケース内部に偏光子
、磁気光学素子、検光子か内蔵され、互いに光軸合わせ
されている。
しかし、磁気光学素子と偏光子又は検光子との間に空隙
か存在するため、光透過時の光磁界センサ内部での光量
損失か大きく、このため、送信器と故障点検出箇所との
距離、受信器とこの検出箇所との距離をある程度以上大
きくすることかできなかった。
特開昭６３−０４７７２３号公報において、本出願人は
、光学素子と光学部品との間にガラス等の中間体を挿入
し、これらを互いに接着して熱膨張を緩和する技術を開
示した。しかし、この場合も、中間体と光学素子又は光
学部品との界面における光量損失か問題となった。又、
温度変化による変調度への影響か大きく問題であった。
他方、特開昭６３−２１０９１１号公報においては、光
学素子、光学部品をそれぞれ個別に中間体を介して基盤
へと固定する技術か開示されている。しかし、この場合
は、光量損失か大きくかつ変電所等における気温変化に
伴なう熱応力により、光学素子と中間体との接着面か剥
離し、光学素子の位置か移動したり、脱落しつるという
問題かあり、長期耐用性に関して未だ問題かあった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、光量損失を小さくてき、光学素子の位
置ズレ、脱落を確実に防止でき、かつ光学素子の熱膨張
、熱収縮に伴う変調を小さくてきるような、光磁界セン
サを提供することである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、光学素子、偏光子、検光子及び基盤を少な（
とも内蔵した光磁界センサにおいて、前記光学素子と前
記偏光子との間隙及び前記光学素子と前記検光子との間
隙にそれぞれ合成樹脂接着剤か充填され、かつ前記光学
素子と前記偏光子と前記検光子とがそれぞれ前記基盤へ
と接着されていることを特徴とする光磁界センサに係る
ものである。
（実施例） 第１図は、故障点自動検出用の光磁界センサの一例を示
す概略図、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図である。
この光磁路センサは、入力端、デバイス部分、出力側か
略コの字形に配置されたレイアウトのものである。入力
側、デバイス部分、出力側を直線状に配置することも可
能である。
具体的には、ケース１中に基盤８か固定され、基盤８上
に、入力端、出力側のフェルール３、ロッドレンズ４か
それぞれ配置され、更にデノくイス部分として偏光子５
、磁気光学素子６、検光子７か順に配列されている。こ
の例では、入射側コリメータと出射側コリメータとを、
それぞれ口・ソトレンズ４、フェルール３及び光ファイ
１く２て構成したか、共にフェルール３を省略すること
も可能である。磁気光学素子６及び各光学部品の位置決
めは、予め基盤８に所定のデザイン（例えば溝又は突起
パターン）を施すことで行う。
磁気光学素子６と偏光子５との空隙、及び磁気光学素子
６と検光子７との空隙は、それぞれ合成樹脂接着剤９，
１０を充填し、接着を行う。合成樹脂接着剤９．ｌＯと
しては、磁気光学素子６、偏光子５及び検光子７とほぼ
同じ屈折率を有している常温硬化型接着剤、熱硬化型接
着剤又は紫外線硬化型接着剤が好ましい。好ましい材質
としては具体的には、エポキシ系接着剤、アクリレート
系接着剤等を例示できる。
また、磁気光学素子６、偏光子５及び検光子７は、基盤
８に接着剤で接着されている。
空隙９及びＩＯへと充填される合成樹脂接着剤の厚みは
、共に０．００１〜０．５Ｍとすると好ましい。
第１図の光磁界センサにおいては、ロッドレンズ４から
入射した光は、偏光子５を通過して直線偏光となり、磁
気光学素子６を通過してファラデー回転を受ける。この
光は検光子７を通過し、この際、ファラデー回転に応じ
て光量か変わる。この光量は、磁気光学素子６にかかる
磁界１１に対応する。
本実施例にかかる光磁界センサによれば、磁気光学素子
６と偏光子５との間隙、及び素子６と検光子７との間隙
に、それぞれ合成樹脂接着剤９゜ｌＯか充填されている
ので、これらの間隙での光量損失を低減できる。それと
共に、磁気光学素子６と偏光子５、素子６と検光子７を
それぞれ接着し、かつこれらの素子６、偏光子５．検光
子７をそれぞれ基盤８へと接着しているので、磁気光学
素子６か隣接する光学部品である偏光子５．検光子７と
一体化されるため、温度変化に強く、長期使用時に磁気
光学素子６のみか位置移動、脱落するのを防止できる。
以下、更に具体的な実験例について述べる。
第１図において、偏光子５１．検光子７として偏光ビー
ムスプリッタ−１基盤８として磁器（例えばアルミナ磁
器製）、合成樹脂接着剤９．１０として熱硬化型エポキ
シ系接着剤を使用し、また、磁気光学素子６、偏光子５
、検光子７と基盤８との接着にも熱硬化型エポキシ系接
着剤を使用した。
熱硬化型エポキシ系接着剤は予め気泡を真空脱気してお
き、磁気光学素子６の両端面にデイスペンサーでエポキ
シ系接着剤を一定量塗布した。この塗布量は０．０５ｍ
ｇ　／　ｍｍ　２としたか、一般に０．００５〜２．５
■／ｆｆｌｌｌ１２　とすることか好ましい。
次いで、偏光子５、検光子７を磁気光学素子６の両端面
に貼着し、同時に、偏光子５、検光子７、磁気光学素子
６を、熱硬化型エポキシ系接着剤によって基盤８へと貼
り合わせた。偏光子５、検光子７の両側から１．５　ｇ
／ｍｍ２の圧力をかけ、熱硬化型エポキシ樹脂接着剤層
９．１０の厚みを一定（１０μｍ）とした。そして、基
盤８に貼り合わせた磁気光学素子、偏光子、検光子を、
押さえ治具と共に乾燥器内に入れ、熱硬化させた。硬化
条件は、８２°Ｃで９０分間とした。偏光子５及び検光
子７の第１図において上下方向の厚さはそれぞれ３〜７
ｍｍとし、偏光子５及び検光子７の第１図において左右
方向の幅はそれぞれ３〜７市とし、磁気光学素子６の上
下方向の厚さは３〜４ａｕｎとすることか一般的である
。
こうして得た実施例の光磁界センサに対し、比較例とし
て、磁気光学素子６と偏光子５との間隙及び磁気光学素
子６と検光子７との間隙に厚さ０１鮒の光学ガラスを挿
入し、接着剤で接着して、更に偏光子５とロッドレンズ
４及び検光子７とロッドレンズ４とを接着剤で接着し、
比較例１の光磁界センサを作製した。また、磁気光学素
子６、偏光子５及び検光子７を夫々個別に基盤８に接着
剤で接合し、磁気光学素子６と偏光子５との間隙及び磁
気光学素子６と検光子７との間隙には光学ガラス及び合
成樹脂接着剤９．ＩＯの充填を行わないこととし、比較
例２の光磁界センサを作製した。
これらの各光磁界センサにつき、光量損失、変調度の温
度依存性及び長期使用時の磁気光学素子６の状態をそれ
ぞれ測定した。測定方法は以下の通りである。光量損失
：入射側光ファイバ２の端部よりＬＥＤ光を入射させ、
出射側光ファイバ２の端部よりの出射光量を測定した。
変調度の温度依存性：各光磁界センサに５０Ｈｚ、　１
０００．の交流磁界を印加し、恒温槽内に各光磁界セン
サを入れ、８時間で一２０℃〜８０℃の間の加熱−冷却
をし、この間の加熱冷却を１サイクルとし、３サイクル
実施し、−２０°Ｃ〜８０°Ｃの間で変調度の温度変化
を測定した。結果は、２５°Ｃの時の出力に対する変化
として示した。
ケージを解体して磁気光学素子６の位置移動、脱落状態
を観察した。尚各試験は１０ケの試験体で実施し、平均
値で示した。
長期使用時の変調度（初期値からの変化量）各測定結果
を下記表に示す。
出力は光量・電圧変換器により電圧として検出し、測定
した。長期使用時の磁気光学素子６の状態：３０分間で
一２０°Ｃ〜８０°Ｃの間の加熱・冷却をし、この間の
加熱冷却を１サイクルとし、１７００サイクル繰り返し
た後、２５°Ｃて光磁界センサーに５０Ｈｚ。
１０００ｅの交流磁界を印加し、磁気光学素子６の位置
移動に伴う変調度の変化を測定した。更にパッ１１・・
・磁界

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、光学素子、偏光子、検光子及び基盤を少なくとも内
    蔵した光磁界センサにおいて、前記光学素子と前記偏光
    子との間隙及び前記光学素子と前記検光子との間隙にそ
    れぞれ合成樹脂接着剤が充填され、かつ前記光学素子と
    前記偏光子と前記検光子とがそれぞれ前記基盤へと接着
    されていることを特徴とする光磁界センサ。
JP2189450A 1990-07-19 1990-07-19 光磁界センサ Pending JPH0476476A (ja)

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AU80425/91A AU633746B2 (en) 1990-07-19 1991-07-15 Optical magnetic-field sensor
DE69122683T DE69122683T2 (de) 1990-07-19 1991-07-15 Optische Magnetfeldfühler
EP91306390A EP0467620B1 (en) 1990-07-19 1991-07-15 Optical magnetic-field sensor
CA002047378A CA2047378C (en) 1990-07-19 1991-07-18 Optical magnetic-field sensor
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59010223D1 (de) * 1990-09-28 1996-04-25 Asea Brown Boveri Optischer Stromwandler
JPH079441B2 (ja) * 1991-03-20 1995-02-01 日本碍子株式会社 光応用センサおよびその製造方法
US5631559A (en) * 1993-03-05 1997-05-20 Northeastern University Method and apparatus for performing magnetic field measurements using magneto-optic kerr effect sensors
US5493220A (en) * 1993-03-05 1996-02-20 Northeastern University Magneto-optic Kerr effect stress sensing system
US5485079A (en) * 1993-03-29 1996-01-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magneto-optical element and optical magnetic field sensor
JP3258520B2 (ja) * 1994-12-12 2002-02-18 松下電器産業株式会社 光ファイバセンサ及びその製造方法
JP3231213B2 (ja) * 1995-04-04 2001-11-19 松下電器産業株式会社 光センサ装置及びその製造方法
JP3488565B2 (ja) * 1996-01-22 2004-01-19 株式会社東芝 光応用測定装置とその製造方法
JPH09230013A (ja) * 1996-02-21 1997-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光磁界センサプローブ及び磁気光学素子
US6333809B1 (en) 1996-02-21 2001-12-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magneto-optical element
WO2003044544A1 (en) 2001-11-15 2003-05-30 Airak, Inc. Sensor for optically measuring magnetic field
WO2005086722A2 (en) * 2004-03-05 2005-09-22 Airak, Inc. Optical current sensor with flux concentrator and method of attachment for non-circular conductors
JP7300673B2 (ja) * 2019-07-31 2023-06-30 シチズンファインデバイス株式会社 干渉型光磁界センサ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6254170A (ja) * 1985-09-02 1987-03-09 Mitsubishi Electric Corp 光計測装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2471608A1 (fr) * 1979-12-14 1981-06-19 Thomson Csf Tete de mesure pour magnetometre, et magnetometre comprenant une telle tete
US4507787A (en) * 1982-09-28 1985-03-26 Quantronix Corporation Segmented YAG laser rods and methods of manufacture
EP0137716B1 (en) * 1983-09-09 1988-12-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical adhesive composition
JPS60205379A (ja) * 1984-03-30 1985-10-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 光応用磁界センサ
EP0239351B1 (en) * 1986-03-24 1994-01-26 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Epoxy(meth)acrylate resin, process for preparing the same and adhesive composition containing the same
JPS6347723A (ja) * 1986-08-15 1988-02-29 Ngk Insulators Ltd 光学素子複合体よりなる光センサ
FR2603705B1 (fr) * 1986-09-05 1988-10-28 Thomson Csf Tete de mesure de champ magnetique integree et son procede de realisation
JPS63210911A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 Ngk Insulators Ltd 光学素子複合体
JPS6427984A (en) * 1987-07-24 1989-01-30 Brother Ind Ltd Control system for line-type recording head
JPH0718889B2 (ja) * 1988-03-25 1995-03-06 日本碍子株式会社 光部品
JPH0731232B2 (ja) * 1988-06-10 1995-04-10 松下電器産業株式会社 磁界測定装置
JP2505542B2 (ja) * 1988-07-28 1996-06-12 日本碍子株式会社 光学素子および光磁界検出センサ
JPH087255B2 (ja) * 1990-08-30 1996-01-29 日本碍子株式会社 光磁界センサ及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6254170A (ja) * 1985-09-02 1987-03-09 Mitsubishi Electric Corp 光計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU8042591A (en) 1992-01-23
DE69122683D1 (de) 1996-11-21
KR960013755B1 (ko) 1996-10-10
AU633746B2 (en) 1993-02-04
US5202629A (en) 1993-04-13
DE69122683T2 (de) 1997-03-13
KR920003062A (ko) 1992-02-29
CA2047378A1 (en) 1992-01-20
EP0467620A3 (en) 1992-09-30
CA2047378C (en) 1998-05-12
EP0467620B1 (en) 1996-10-16
EP0467620A2 (en) 1992-01-22

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