JPH05119129A - Magnetic-field measuring apparatus - Google Patents
Magnetic-field measuring apparatusInfo
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- JPH05119129A JPH05119129A JP27729791A JP27729791A JPH05119129A JP H05119129 A JPH05119129 A JP H05119129A JP 27729791 A JP27729791 A JP 27729791A JP 27729791 A JP27729791 A JP 27729791A JP H05119129 A JPH05119129 A JP H05119129A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁界測定装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic field measuring device.
【０００２】[0002]
【従来技術】電力設備の設計・製作、同設備の保守・運
用の立場から高精度の磁界測定が必要であり、また各種
機器から発生する電磁ノイズの対策を検討する上でも高
精度、高感度の磁界測定が必要である。従来の磁界測定
装置としては図７に示されているように、ケース１内の
入射光用光ファイバー２と出射光用光ファイバー３との
間に、偏光子４、ファラデー素子５および検光子６を配
設した装置が知られている。かかる装置において、偏光
子４は入射光に偏向を加えるためのものであり、ファラ
デー素子５はファラデー効果を利用した磁界センサであ
り、また検光子６はファラデー素子５内を透過中に外部
磁界の大きさに比例して偏向面が回転した光を強度変調
するためのものである。2. Description of the Related Art High-precision magnetic field measurement is required from the standpoint of designing and manufacturing electric power equipment and maintaining and operating the equipment, and also high accuracy and high sensitivity when considering countermeasures for electromagnetic noise generated from various equipment. Magnetic field measurement is required. As shown in FIG. 7, a conventional magnetic field measuring apparatus has a polarizer 4, a Faraday element 5 and an analyzer 6 arranged between an incident light optical fiber 2 and an outgoing light optical fiber 3 in a case 1. The installed device is known. In such a device, the polarizer 4 is for adding a polarization to the incident light, the Faraday element 5 is a magnetic field sensor utilizing the Faraday effect, and the analyzer 6 is a magnetic field sensor for transmitting an external magnetic field while transmitting through the Faraday element 5. This is for intensity-modulating the light whose deflecting surface is rotated in proportion to its size.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の磁界
測定装置においては、発光ダイオード等の発光源に含ま
れるノイズや光系路で発生する光のゆらぎ等（以下ノイ
ズという）が、磁界により変調が加えられた変調光に混
入し、磁界測定の精度および感度を悪化させる原因とな
っている。このため、微弱な磁界の測定には限界があ
る。かかる問題を解決する手段としては、発光源からの
光を間欠的に出力するとともにこれに対応して受光増幅
する手段、および光系路内で発生するノイズに対しては
光を２分割してファラデー素子を通過する光と通過しな
い光とを差動増幅する手段が考えられる。本発明の目的
は、これらの知見に基づき磁界測定の精度および感度の
高い磁界測定装置を提供することにある。By the way, in the conventional magnetic field measuring apparatus, noise contained in a light emitting source such as a light emitting diode or fluctuation of light generated in an optical system path (hereinafter referred to as noise) is modulated by a magnetic field. Is mixed with the added modulated light, which causes deterioration of accuracy and sensitivity of magnetic field measurement. Therefore, there is a limit to the measurement of a weak magnetic field. As means for solving such a problem, means for intermittently outputting light from a light emitting source and correspondingly receiving and amplifying light, and for noise generated in an optical system path, the light is divided into two. A means for differentially amplifying light that passes through the Faraday element and light that does not pass through can be considered. An object of the present invention is to provide a magnetic field measuring device having high accuracy and high sensitivity in magnetic field measurement based on these findings.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は磁界測定装置に
関するもので、当該磁界測定装置は光を変調して出力す
る変調光出力手段と、同変調光出力手段からの変調光を
２系路の光系路に分割する光分割手段と、これら各光系
路にそれぞれ配設された偏光手段、検光子および光検出
手段と、これら各光検出手段から出力される電気信号の
差動を検出するとともに前記光変調の変調周波数に対応
する差動信号を増幅して出力する差動増幅手段を備え、
前記各光系路の一方における前記偏光手段と検光手段と
の間にファラデー素子を配設したことを特徴とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic field measuring apparatus, wherein the magnetic field measuring apparatus modulates light and outputs the modulated light, and the modulated light output from the modulated light output means in two paths. Light splitting means for splitting into the optical system paths, polarizing means, analyzers and photodetecting means respectively disposed in the respective optical system paths, and differential detection of electric signals output from the respective photodetecting means. And a differential amplification means for amplifying and outputting a differential signal corresponding to the modulation frequency of the optical modulation,
It is characterized in that a Faraday element is disposed between the polarizing means and the light detecting means in one of the respective optical system paths.
【０００５】当該磁界測定装置において、前記差動増幅
手段は差動アンプと、同差動アンプから出力される差動
信号のうち前記変調光の変調周波数に対応する差動信号
のみを透過させるフィルタとからなる構成であることが
好ましい。また、前記差動増幅手段は、前記各光検出手
段から出力される電気信号の差動信号を検出するととも
に前記変調光の変調周波数に同期させて増幅するロック
インアンプにて構成されていることが好ましい。In the magnetic field measuring apparatus, the differential amplifying means transmits a differential amplifier and only a differential signal corresponding to the modulation frequency of the modulated light among the differential signals output from the differential amplifier. It is preferable that the structure is composed of Further, the differential amplifying means is composed of a lock-in amplifier that detects a differential signal of an electric signal output from each of the light detecting means and that amplifies in synchronization with a modulation frequency of the modulated light. Is preferred.
【０００６】[0006]
【発明の作用・効果】かかる構成の磁界測定装置におい
ては、光変調手段と光差動手段とを併用するものであ
り、これにより各部位から混入する各種ノイズを消去す
ることができ、図６のグラフＡからも明らかなように従
来装置（グラフＣを参照）に比較して相乗的に感度を１
００倍程度増大させることができるとともに精度を向上
させることができ、高感度かつ高精度の磁界測定が可能
である。なお、同図に示すグラフＢは変調手段のみを採
用した装置の結果であるが、かかる装置においては従来
装置に比較して感度が５倍程度しか増大していないこと
がわかる。In the magnetic field measuring device having such a configuration, the optical modulation means and the optical differential means are used in combination, which makes it possible to eliminate various noises mixed in from each part. As is clear from Graph A, the sensitivity is synergistically 1 compared with the conventional device (see Graph C).
The magnetic field can be increased about 100 times and the accuracy can be improved, and highly sensitive and highly accurate magnetic field measurement is possible. It should be noted that the graph B shown in the same figure is the result of the device that employs only the modulation means, but it can be seen that the sensitivity of such a device is increased by about 5 times as compared with the conventional device.
【０００７】[0007]
（磁界測定装置１）図１には本発明の第１実施例に係る
磁界測定装置（磁界測定装置１）が示されている。当該
磁界測定装置１は発光源１１、発振器１２、偏光ビーム
スプリッタ１３、差動アンプ１４、フィルタ１５を備え
ているとともに、偏光ビームスプリッタ１３にて２分割
された各光系路の一方の光系路にはファラデー素子１
６、検光子１７ａおよび光検出器１８ａが配設され、か
つ他方の光系路には検光子１７ｂおよび光検出器１８ｂ
が配設されている。また、各光系路には必要な部位にレ
ンズ系１９ａ〜１９ｆが配設されている。(Magnetic Field Measuring Apparatus 1) FIG. 1 shows a magnetic field measuring apparatus (magnetic field measuring apparatus 1) according to the first embodiment of the present invention. The magnetic field measuring apparatus 1 includes a light emission source 11, an oscillator 12, a polarization beam splitter 13, a differential amplifier 14, and a filter 15, and one optical system of each optical system path divided into two by the polarization beam splitter 13. Faraday element 1 on the road
6, an analyzer 17a and a photodetector 18a are provided, and an analyzer 17b and a photodetector 18b are provided on the other optical system path.
Are arranged. In addition, lens systems 19a to 19f are arranged at necessary parts in each optical system path.
【０００８】発光源１１としては、レーザダイオード、
発光ダイオード、He-Neレーザ、Arイオンレーザ等が採
用され、発光源１１から出力される光は発振器１２によ
り所定の周波数(f0)で変調されて出力される。偏光ビー
ムスプリッタ１３はレンズ系１９ｂから出力される光を
直線偏光して２方向へ分割するもので、分割する際に必
要なハーフミラー、全反射ミラー等を省略することがで
きる。The light emitting source 11 is a laser diode,
A light emitting diode, a He-Ne laser, an Ar ion laser, or the like is adopted, and the light output from the light emitting source 11 is modulated by the oscillator 12 at a predetermined frequency (f 0 ) and output. The polarization beam splitter 13 linearly polarizes the light output from the lens system 19b and splits it into two directions, and a half mirror, a total reflection mirror, etc. necessary for the splitting can be omitted.
【０００９】ファラデー素子１６はBi12SiO20、Bi12GeO
20等光の透過度の良好な磁気光学材料であり、外部から
加えられた磁界と同じ方向に光を透過させた場合偏波面
が回転するファラデー効果を発揮する素子であって、か
かるファラデー効果を利用して磁界測定が可能である。
検光子１７ａ，１７ｂは天然方解石を素材とするもの
で、偏波面が回転したファラデー素子１６から出力され
る光を強度変調するものである。また、光検出器１８
ａ，１８ｂはフォトダイオード等の受光素子からなるも
ので、光強度を検出して電気信号に変換するものであ
る。The Faraday element 16 is made of Bi 12 SiO 20 , Bi 12 GeO.
It is a magneto-optical material with good light transmittance of 20 mag, and is an element that exhibits the Faraday effect of rotating the polarization plane when light is transmitted in the same direction as the magnetic field applied from the outside. The magnetic field can be measured by utilizing this.
The analyzers 17a and 17b are made of natural calcite, and modulate the intensity of light output from the Faraday element 16 whose polarization plane is rotated. In addition, the photodetector 18
Reference numerals a and 18b are light receiving elements such as photodiodes, which detect the light intensity and convert it into an electric signal.
【００１０】差動アンプ１４は２つの光経路から入力さ
れる電気信号の差動を検出するとともに同差動を増幅し
て出力するものであり、ランダムに発生するノイズを消
去することができる。また、フイルタ１５は差動信号の
うちの発光源１１の変調周波数(f0)のものだけを選択的
に透過させるバンドパスフィルタであり、他の周波数帯
に含まれるノイズが除去される。なお、変調周波数の選
定に当たっては発光源１１の周波数の１／ｎのものは避
けるべきであり、またファラデー素子１６の共振周波数
以下の波長とすべきである。The differential amplifier 14 detects the differential of the electric signals input from the two optical paths, amplifies the differential and outputs the differential, and can eliminate the noise generated at random. The filter 15 is a bandpass filter that selectively transmits only the modulation frequency (f 0 ) of the light emitting source 11 of the differential signal, and removes noise included in other frequency bands. In selecting the modulation frequency, a frequency of 1 / n of the frequency of the light emitting source 11 should be avoided, and a wavelength below the resonance frequency of the Faraday element 16 should be used.
【００１１】当該磁界測定装置１においては、発振器１
２にて変調されて発光源１１から出力された変調光が光
ファイバ、各レンズ系１９ａ，１９ｂを通して偏光ビー
ムスプリッタ１３へ入力される。偏光ビームスプリッタ
１３においては入力された光が直線偏光されて２方向に
分割され、各光系路へ出力される。各光系路のうち一方
の光系路においては、出力された光はファラデー素子１
６、検光子１７ａおよび光検出器１８ａに入力され、光
検出器１８ａから出力される電気信号が差動アンプ１４
およびフィルタ１５へ出力される。また、他方の光系路
においては、出力された光は検光子１７ｂおよび光検出
器１８ｂに入力され、光検出器１８ｂから出力される電
気信号が差動アンプ１４およびフィルタ１５へ出力され
る。In the magnetic field measuring apparatus 1, the oscillator 1
The modulated light that has been modulated by 2 and output from the light emission source 11 is input to the polarization beam splitter 13 through the optical fiber and the lens systems 19a and 19b. In the polarization beam splitter 13, the input light is linearly polarized, split into two directions, and output to each optical system path. In one of the optical system paths, the output light is the Faraday element 1
6, an electric signal input to the analyzer 17a and the photodetector 18a and output from the photodetector 18a is output to the differential amplifier 14
And output to the filter 15. In the other optical system path, the output light is input to the analyzer 17b and the photodetector 18b, and the electric signal output from the photodetector 18b is output to the differential amplifier 14 and the filter 15.
【００１２】差動アンプ１４においては、各光検出器１
８ａ，１８ｂから入力される電気信号の差動を検出する
とともに、同差動を増幅してフイルタ１５に出力する。
フィルタ１５においては、入力された差動信号のうち発
光源１１から出力された変調された光の変調周波数のも
ののみを選択的に透過させ、透過された電気信号はオシ
ロスコープ上にて計測される。In the differential amplifier 14, each photodetector 1
The differential of the electric signals input from 8a and 18b is detected, and the differential is amplified and output to the filter 15.
In the filter 15, only the input differential signal having the modulation frequency of the modulated light output from the light emitting source 11 is selectively transmitted, and the transmitted electrical signal is measured on the oscilloscope. ..
【００１３】当該磁界測定装置１においては、変調手段
と差動手段（光変調−光差動法）を採用しているために
各部位にて発生する種々のノイズを除去することができ
て、高感度でかつ高精度の磁界測定が可能である。ま
た、光チョッパを採用する後述する磁界測定装置２に比
較してメカニカルな部分がなくて装置の小型化が可能で
ある。また、光チョッパを採用した場合のごとく受光回
路部での同期が不要であり、発光源側と受光回路側との
遠隔化を図ることができる。さらにまた、変調周波数の
信号を選択的に透過させるフィルタ１５を採用している
ため、他の周波数の信号に含まれるノイズ分をカツトす
ることができて、より一層の高感度、高精度の磁界測定
が可能となる。Since the magnetic field measuring apparatus 1 employs the modulation means and the differential means (optical modulation-optical differential method), various noises generated in each part can be removed, Highly sensitive and highly accurate magnetic field measurement is possible. Further, as compared with a magnetic field measuring device 2 to be described later that employs an optical chopper, there is no mechanical portion, and the device can be downsized. Further, unlike the case where the optical chopper is adopted, the light receiving circuit section does not need to be synchronized, and the light emitting source side and the light receiving circuit side can be remoted. Furthermore, since the filter 15 that selectively transmits the signal of the modulation frequency is adopted, the noise component included in the signal of the other frequency can be cut, and the magnetic field with higher sensitivity and accuracy can be obtained. It becomes possible to measure.
【００１４】（磁界測定装置２）図２には本発明の第２
実施例に係る磁界測定装置（磁界測定装置２）が示され
ている。当該磁界測定装置２は発光源２１、光チョッパ
２２、ハーフミラー２３、およびロツクインアンプ２４
を備えているとともに、ハーフミラー２３にて２分割さ
れた各光系路の一方の光系路には各レンズ系２５ａ，２
５ｂ、偏光子２６ａ、ファラデー素子２７、検光子２８
ａおよび光検出器２９ａが配設され、かつ他方の光系路
には各レンズ系２５ｃ，２５ｄ、偏光子２６ｂ、検光子
２８ｂおよび光検出器２９ｂが配設されている。(Magnetic field measuring device 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
A magnetic field measuring apparatus (magnetic field measuring apparatus 2) according to the embodiment is shown. The magnetic field measuring device 2 includes a light emitting source 21, an optical chopper 22, a half mirror 23, and a lock-in amplifier 24.
In addition, each lens system 25a, 2 is provided on one optical system path of each optical system path divided by the half mirror 23.
5b, polarizer 26a, Faraday element 27, analyzer 28
a and a photodetector 29a are provided, and lens systems 25c and 25d, a polarizer 26b, an analyzer 28b, and a photodetector 29b are provided on the other optical system path.
【００１５】発光源２１は磁界測定装置１と同様であ
り、光チョッパ２２は発光源２１から出力された光を一
定間隔にチョッピングして変調するものである。ハーフ
ミラー２３は変調されて出力された光を２方向に分割す
るものである。ファラデー素子２７は磁界測定装置１と
同様のものである。ロックインアンプ２４は各光検出器
２９ａ，２９ｂから出力される電気信号のうちの光チョ
ツピングの変調周波数成分に同期させて増幅するもので
ある。The light emission source 21 is similar to the magnetic field measuring apparatus 1, and the optical chopper 22 is for chopping the light output from the light emission source 21 at a constant interval and modulating it. The half mirror 23 divides the modulated and output light into two directions. The Faraday element 27 is similar to the magnetic field measuring device 1. The lock-in amplifier 24 amplifies in synchronization with the modulation frequency component of the optical chopping of the electric signals output from the photodetectors 29a and 29b.
【００１６】当該磁界測定装置２においては、発光源２
１から出力された連続光が光チョッパ２２にてパルス状
の光に変調され、かかる光はハーフミラー２３にて２方
向に分割される。分割された光は一方の光系路において
は、レンズ系２５ａにより平行ビームとされて偏光子２
６ａに入力され、偏光子２６ａにて直線偏光されてファ
ラデー素子２７に入力される。ファラデー素子２７にお
いては、外周のコイルに交流電流を流すことにより磁界
が円筒型コイルの軸方向に発生し、同素子２７を透過し
た光は検光子２８ａ、レンズ系２５ｂ、光検出器２９ａ
に入力される。また、他方の光系路においては、レンズ
系２５ｃから偏光子２６ｂ、検光子２８ｂ、レンズ系２
５ｄに入力され、同レンズ系２５ｄから光検出器２９ｂ
へ入力される。In the magnetic field measuring apparatus 2, the light emitting source 2
The continuous light output from 1 is modulated into pulsed light by the optical chopper 22, and this light is split into two directions by the half mirror 23. In one optical system path, the split light is made into a parallel beam by the lens system 25a, and thus the polarizer 2
6 a, is linearly polarized by the polarizer 26 a, and is input to the Faraday element 27. In the Faraday element 27, a magnetic field is generated in the axial direction of the cylindrical coil by applying an alternating current to the outer coil, and the light transmitted through the element 27 has an analyzer 28a, a lens system 25b, and a photodetector 29a.
Entered in. Further, in the other optical system path, from the lens system 25c to the polarizer 26b, the analyzer 28b, the lens system 2
5d, and the photodetector 29b from the lens system 25d.
Is input to.
【００１７】各偏光子２６ａ，２６ｂと各検光子２８
ａ，２８ｂとは互いの相対角度を45度に保持されてい
て、正弦波として強度変化する光のうち最も直線性のよ
い領域のものを使用することができる。各検光子２８
ａ，２８ｂにて強度変調された光信号は各光検出器２９
ａ，２９ｂにて電気信号に変換される。ロックインアン
プ２４においては、電気信号が光チョッパ２２の変調周
波数に同期して増幅されるとともに、変調周波数成分に
対してその差分を取ることにより変調周波数成分のノイ
ズ成分が除去される。ロックインアンプ２４から出力さ
れた電気信号はオシログラフ３０上にて計測される。Each polarizer 26a, 26b and each analyzer 28
With respect to a and 28b, the relative angle between them is kept at 45 degrees, and it is possible to use the light having the best linearity in the light whose intensity changes as a sine wave. Each analyzer 28
The optical signals intensity-modulated by a and 28b are detected by each photodetector 29.
It is converted into an electric signal at a and 29b. In the lock-in amplifier 24, the electric signal is amplified in synchronization with the modulation frequency of the optical chopper 22, and the noise component of the modulation frequency component is removed by taking the difference between the modulation frequency component and the modulation frequency component. The electric signal output from the lock-in amplifier 24 is measured on the oscillograph 30.
【００１８】当該磁界測定装置２においては、変調手段
と差動手段（光変調−光差動法）を採用しているために
各部位にて発生する種々のノイズを除去することができ
て、磁界測定装置１と同様に高感度でかつ高精度の磁界
測定が可能である。Since the magnetic field measuring apparatus 2 employs the modulation means and the differential means (optical modulation-optical differential method), various noises generated in each part can be removed, Similar to the magnetic field measuring device 1, highly sensitive and highly accurate magnetic field measurement is possible.
【００１９】（磁界測定実験）本発明に係る磁界測定装
置２を採用した光変調−光差動法、当該磁界測定装置２
において他方の光系路（レンズ系２５ｃ、偏光子２６
ｂ、検光子２８ｂ、レンズ系２５ｄおよび光検出器２９
ｂ）を省略して構成された磁界測定装置を採用した光変
調法、および当該磁界測定装置２において光チョッパ２
２、他方の光系路を省略して構成された磁界測定装置を
採用した単なる磁界測定素子法により磁界測定実験を行
った。(Magnetic field measurement experiment) Optical modulation-optical differential method employing the magnetic field measuring apparatus 2 according to the present invention, the magnetic field measuring apparatus 2
In the other optical system path (lens system 25c, polarizer 26
b, analyzer 28b, lens system 25d and photodetector 29
The optical modulation method adopting the magnetic field measuring device configured by omitting b), and the optical chopper 2 in the magnetic field measuring device 2.
2. A magnetic field measurement experiment was conducted by a simple magnetic field measuring element method employing a magnetic field measuring device configured by omitting the other optical system path.
【００２０】図３の（ａ），（ｂ），（ｃ）は上記した
磁界素子測定法による出力波形を示している。各出力波
形図において、横軸は5ms/div、縦軸は10mV/div、印加
磁界は20AT、40ATおよび60ATである。図４の（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は上記した光変調法による出力
波形を示している。各出力波形図において、横軸は5ms/
div、縦軸は50mV/div、印加磁界は14AT、20AT、40ATお
よび60ATである。図５の（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は上記した光変調−光差動法による出力波形を示
している。各出力波形において、横軸は5mV/div、縦軸
は0.5V/div、印加磁界は5AT、20AT、40ATおよび60ATで
ある。FIGS. 3A, 3B and 3C show output waveforms by the above magnetic field element measuring method. In each output waveform diagram, the horizontal axis is 5 ms / div, the vertical axis is 10 mV / div, and the applied magnetic fields are 20 AT, 40 AT, and 60 AT. 4 (a),
(B), (c) and (d) show output waveforms by the above-mentioned optical modulation method. In each output waveform diagram, the horizontal axis is 5ms /
div, vertical axis is 50 mV / div, applied magnetic field is 14AT, 20AT, 40AT and 60AT. 5 (a), (b), (c),
(D) shows the output waveform by the above-mentioned optical modulation-optical differential method. In each output waveform, the horizontal axis is 5 mV / div, the vertical axis is 0.5 V / div, and the applied magnetic field is 5 AT, 20 AT, 40 AT and 60 AT.
【００２１】図６はこれらの各図から得られた出力電圧
と磁界との関係を示すグラフであり、各グラフにおいて
グラフＡは光変調−光差動法によるもの、グラフＢは光
変調法によるもの、グラフＣは磁界素子測定法によるも
のである。これらのグラフから明らかなように、本発明
に係る光変調−光差動法においては、従来法である磁界
素子測定法に比較して出力電圧は約100倍となってお
り、波形の感度が向上しているとともに、これに関連し
て精度も向上している。すなわち、本発明に係る磁界測
定装置を採用することにより、高感度でかつ高精度の磁
界測定が可能である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the output voltage and the magnetic field obtained from each of these figures. In each graph, graph A is based on the optical modulation-optical differential method, and graph B is based on the optical modulation method. The graph C is based on the magnetic field element measurement method. As is clear from these graphs, in the optical modulation-optical differential method according to the present invention, the output voltage is about 100 times compared with the conventional magnetic field element measuring method, and the waveform sensitivity is Not only has it improved, but so has the accuracy associated with it. That is, by adopting the magnetic field measuring device according to the present invention, highly sensitive and highly accurate magnetic field measurement is possible.
【図１】本発明の第１実施例に係る磁界測定装置を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a magnetic field measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例に係る磁界測定装置を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a magnetic field measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来法である磁界測定素子法による出力波形図
である。FIG. 3 is an output waveform diagram by a conventional magnetic field measuring element method.
【図４】光変調法による出力波形図である。FIG. 4 is an output waveform diagram by an optical modulation method.
【図５】本発明で採用した光変調−光差動法による出力
波形図である。FIG. 5 is an output waveform diagram according to the optical modulation-optical differential method adopted in the present invention.
【図６】各出力波形図に基づく出力電圧と磁界との関係
を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an output voltage and a magnetic field based on each output waveform diagram.
【図７】従来の磁界測定装置を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a conventional magnetic field measuring apparatus.
１１…発光源、１２…発振器、１３…偏光ビームスプリ
ッタ、１４…差動アンプ、１５…フイルタ、１６…ファ
ラデー素子、１７ａ，１７ｂ…検光子、１８ａ，１８ｂ
…光検出器、２１…発光源、２２…光チョッパ、２３…
ハーフミラー、２４…ロックインアンプ、２６ａ，２６
ｂ…偏光子、２７…ファラデー素子、２８ａ，２８ｂ…
検光子、２９ａ，２９ｂ…光検出器。11 ... Emission source, 12 ... Oscillator, 13 ... Polarization beam splitter, 14 ... Differential amplifier, 15 ... Filter, 16 ... Faraday element, 17a, 17b ... Analyzer, 18a, 18b
... Photodetector, 21 ... Emission source, 22 ... Optical chopper, 23 ...
Half mirror, 24 ... Lock-in amplifier, 26a, 26
b ... Polarizer, 27 ... Faraday element, 28a, 28b ...
Analyzers 29a, 29b ... Photodetectors.
Claims (3)
同変調光出力手段からの変調光を２系路の光系路に分割
する光分割手段と、これら各光系路にそれぞれ配設され
た偏光手段、検光手段および光検出手段と、これら各光
検出手段から出力される電気信号の差動を検出するとと
もに前記光変調の変調周波数に対応する差動信号を増幅
して出力する差動増幅手段を備え、前記各光系路の一方
における前記偏光手段と検光手段との間にファラデー素
子を配設したことを特徴とする磁界測定装置。1. Modulated light output means for modulating and outputting light,
A light splitting means for splitting the modulated light from the modulated light output means into two optical system paths, a polarizing means, a light detecting means, and a light detecting means respectively arranged in each of these optical system paths, and each of these. Differential detection means for detecting the differential of the electrical signal output from the light detection means and for amplifying and outputting the differential signal corresponding to the modulation frequency of the optical modulation; A magnetic field measuring device comprising a Faraday element disposed between a polarizing means and a light detecting means.
前記差動増幅手段が差動アンプと、同差動アンプから出
力される差動信号のうち前記変調光の変調周波数に対応
する差動信号のみを透過させるフィルタとからなること
を特徴とする磁界測定装置。2. The magnetic field measuring device according to claim 1,
A magnetic field characterized in that the differential amplifying means comprises a differential amplifier and a filter that transmits only a differential signal corresponding to the modulation frequency of the modulated light among differential signals output from the differential amplifier. measuring device.
前記差動増幅手段がこれら各光検出手段から出力される
電気信号の差動信号を検出するとともに前記変調光の変
調周波数に同期させて増幅するロックインアンプからな
ることを特徴とする磁界測定装置。3. The magnetic field measuring device according to claim 1,
The magnetic field measuring device characterized in that the differential amplifying means comprises a lock-in amplifier which detects a differential signal of the electric signal output from each of the light detecting means and amplifies in synchronization with the modulation frequency of the modulated light. ..
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27729791A JPH05119129A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Magnetic-field measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27729791A JPH05119129A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Magnetic-field measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119129A true JPH05119129A (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=17581576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27729791A Pending JPH05119129A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Magnetic-field measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05119129A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552771U (en) * | 1991-12-13 | 1993-07-13 | 日置電機株式会社 | Current detector |
| JP2015143669A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | Magnetic field measuring device |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27729791A patent/JPH05119129A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552771U (en) * | 1991-12-13 | 1993-07-13 | 日置電機株式会社 | Current detector |
| JP2015143669A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | Magnetic field measuring device |
| US9500722B2 (en) | 2014-01-31 | 2016-11-22 | Seiko Epson Corporation | Magnetic field measurement apparatus |
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