JPH0572307A - 磁界測定装置 - Google Patents
磁界測定装置Info
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- JPH0572307A JPH0572307A JP23807891A JP23807891A JPH0572307A JP H0572307 A JPH0572307 A JP H0572307A JP 23807891 A JP23807891 A JP 23807891A JP 23807891 A JP23807891 A JP 23807891A JP H0572307 A JPH0572307 A JP H0572307A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低磁場領域および高磁場領域双方の測定精度
を向上させるとともに従来の装置よりも生産性の高い装
置を提供することである。 【構成】 波長が例えば1.0 〜2.0 μm の第１の光と、
例えば0.3 〜1.0 μm の第２の光とを、合波器２で合波
させる。合波された光は、入力側レンズ４により平行光
となり、分波ビームスプリッタ５で分離される。第１の
光は、第１の偏光子６Ａ、強磁性体からなる第１の磁気
光学素子７Ａ、第１の検光子８Ａを通過する。第２の光
は、第２の偏光子６Ｂ、常磁性体又は反磁性体からなる
第２の磁気光学素子７Ｂ、第２の検光子８Ｂを通過す
る。検光子８Ａからの第１の出力光と、検光子８Ｂから
の第２の出力光とは、合波ビームスプリッタ10で合波さ
れ、分波器12で分波される。低磁場領域では、第１の出
力光を光検出器13A で検出する。高磁場領域では、第２
の出力光を光検出器13B で検出する。
を向上させるとともに従来の装置よりも生産性の高い装
置を提供することである。 【構成】 波長が例えば1.0 〜2.0 μm の第１の光と、
例えば0.3 〜1.0 μm の第２の光とを、合波器２で合波
させる。合波された光は、入力側レンズ４により平行光
となり、分波ビームスプリッタ５で分離される。第１の
光は、第１の偏光子６Ａ、強磁性体からなる第１の磁気
光学素子７Ａ、第１の検光子８Ａを通過する。第２の光
は、第２の偏光子６Ｂ、常磁性体又は反磁性体からなる
第２の磁気光学素子７Ｂ、第２の検光子８Ｂを通過す
る。検光子８Ａからの第１の出力光と、検光子８Ｂから
の第２の出力光とは、合波ビームスプリッタ10で合波さ
れ、分波器12で分波される。低磁場領域では、第１の出
力光を光検出器13A で検出する。高磁場領域では、第２
の出力光を光検出器13B で検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学素子によるフ
ァラデー回転を利用して、磁界の強度を測定する装置に
関するものである。
ァラデー回転を利用して、磁界の強度を測定する装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】送電線網、配電線網及び変電所等におい
て、故障点を検出する目的で、磁界の強度を測定するシ
ステムが最近開発されている。磁界の強度を測定する方
法としては、近年、磁気光学効果の一つであるファラデ
ー効果を利用する方法が提案されている。
て、故障点を検出する目的で、磁界の強度を測定するシ
ステムが最近開発されている。磁界の強度を測定する方
法としては、近年、磁気光学効果の一つであるファラデ
ー効果を利用する方法が提案されている。
【０００３】この原理について簡単に述べる。磁界中に
置かれた磁気光学素子に対して直線偏光を入射させる
と、ファラデー効果により、直線偏光の偏光面が磁界強
度Ｈに比例して回転する。次いでこの直線偏光を検光子
に透過させると、直線偏光のうち一部分が検光子を透過
する。この透過量の大きさは、ファラデー効果による偏
光面の回転角度と相関がある。
置かれた磁気光学素子に対して直線偏光を入射させる
と、ファラデー効果により、直線偏光の偏光面が磁界強
度Ｈに比例して回転する。次いでこの直線偏光を検光子
に透過させると、直線偏光のうち一部分が検光子を透過
する。この透過量の大きさは、ファラデー効果による偏
光面の回転角度と相関がある。
【０００４】磁気光学素子としては、強磁性、常磁性及
び反磁性の磁気光学素子が使用されている。このうち、
常磁性及び反磁性磁気光学素子は、ヴェルデ定数が小さ
く、偏光面の回転角度が小さいので、感度が低い一方、
高磁界の測定には向いている。一方、強磁性磁気光学素
子は、ヴェルデ定数が大きく、感度が高い。しかし、強
磁性体からなっているため、ある磁界強度を超えるとフ
ァラデー効果が飽和するので、測定可能範囲が狭い。
び反磁性の磁気光学素子が使用されている。このうち、
常磁性及び反磁性磁気光学素子は、ヴェルデ定数が小さ
く、偏光面の回転角度が小さいので、感度が低い一方、
高磁界の測定には向いている。一方、強磁性磁気光学素
子は、ヴェルデ定数が大きく、感度が高い。しかし、強
磁性体からなっているため、ある磁界強度を超えるとフ
ァラデー効果が飽和するので、測定可能範囲が狭い。
【０００５】この問題を解決するための方法として、特
開昭60−375号公報において、上記した二種類の磁気光
学素子を組み合わせた磁界測定装置が提案されているこ
の装置においては、まず波長が例えば1.1 〜2.0 μm で
ある第１の光と、波長が例えば0.5 〜1.0 μm である第
２の光とを発生させる。これらの光を合波させた後、偏
光子によって２つの直線偏光として分離する。このうち
第１の直線偏光を強磁性磁気光学素子に通し、第２の直
線偏光を常磁性又は反磁性磁気光学素子に通す。第１及
び第２の直線偏光は、それぞれ対応する磁気光学素子を
通過し、それぞれ検光子を通過する。そして、各検光子
を通過した各出力光の光量を、それぞれ検出する。
開昭60−375号公報において、上記した二種類の磁気光
学素子を組み合わせた磁界測定装置が提案されているこ
の装置においては、まず波長が例えば1.1 〜2.0 μm で
ある第１の光と、波長が例えば0.5 〜1.0 μm である第
２の光とを発生させる。これらの光を合波させた後、偏
光子によって２つの直線偏光として分離する。このうち
第１の直線偏光を強磁性磁気光学素子に通し、第２の直
線偏光を常磁性又は反磁性磁気光学素子に通す。第１及
び第２の直線偏光は、それぞれ対応する磁気光学素子を
通過し、それぞれ検光子を通過する。そして、各検光子
を通過した各出力光の光量を、それぞれ検出する。
【０００６】こうした構成とすることにより、磁場強度
が小さいとき（例えば０〜260 Oe)では、強磁性磁気光
学素子側からの出力値を採用する。また高磁場側（例え
ば260 〜2600 Oe)では、常磁性又は反磁性磁気光学素子
側からの出力値を採用する。これにより、低磁場側では
装置の感度を高め、高磁場側では測定可能な磁場強度を
拡大させることを狙っている。
が小さいとき（例えば０〜260 Oe)では、強磁性磁気光
学素子側からの出力値を採用する。また高磁場側（例え
ば260 〜2600 Oe)では、常磁性又は反磁性磁気光学素子
側からの出力値を採用する。これにより、低磁場側では
装置の感度を高め、高磁場側では測定可能な磁場強度を
拡大させることを狙っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が上
述のような装置について検討を重ねてみると、未だ多く
の問題があることが解った。即ち、各磁気光学素子に対
しては、それぞれ波長0.5 〜1.0 μm の第２の光と、1.
1 〜2.0 μm の第１の光とが双方共に入射し、出力され
る。磁場強度が小さい場合には、強磁性磁気光学素子を
用いることになるが、この際、第１の光と第２の光とが
共に入射する。そして、波長の小さい第２の光は素子に
吸収されるが、全てが吸収されるものではなく、素子を
通過する光もある。通常、強磁性磁気光学素子に対して
は、波長1.27μm の光を入射させて測定するので、これ
よりも波長の小さい第２の光の分だけ受光装置からの出
力が上昇する。
述のような装置について検討を重ねてみると、未だ多く
の問題があることが解った。即ち、各磁気光学素子に対
しては、それぞれ波長0.5 〜1.0 μm の第２の光と、1.
1 〜2.0 μm の第１の光とが双方共に入射し、出力され
る。磁場強度が小さい場合には、強磁性磁気光学素子を
用いることになるが、この際、第１の光と第２の光とが
共に入射する。そして、波長の小さい第２の光は素子に
吸収されるが、全てが吸収されるものではなく、素子を
通過する光もある。通常、強磁性磁気光学素子に対して
は、波長1.27μm の光を入射させて測定するので、これ
よりも波長の小さい第２の光の分だけ受光装置からの出
力が上昇する。
【０００８】磁場強度が大きい場合には、常磁性又は反
磁性磁気光学素子に対して、第２の光（例えば波長0.82
μm ) と第１の光（例えば波長1.27μm ）とが共に入射
し、通過する。そして、受光素子であるフォトダイオー
ドに両方の光が入射する。この際、両方の光についてそ
れぞれファラデー回転が起こり、それぞれについて検光
子からの出力があり、かつ各波長の光についてその出力
光量を測定することになる。これらの関係はかなり複雑
なものとなり、出力光量と磁界強度とを正確に一対一対
応させるのは難しく、精度低下の原因になる。前出の明
細書においては、常磁性又は反磁性磁気光学素子の場
合、波長1.27μm の光のファラデー効果は、波長0.82μ
m の光のファラデー効果よりも遙かに小さいので無視で
きると記載されている。しかし、実際には、偏光面の回
転角の比は１：３程度であり、無視できるものではなか
った。
磁性磁気光学素子に対して、第２の光（例えば波長0.82
μm ) と第１の光（例えば波長1.27μm ）とが共に入射
し、通過する。そして、受光素子であるフォトダイオー
ドに両方の光が入射する。この際、両方の光についてそ
れぞれファラデー回転が起こり、それぞれについて検光
子からの出力があり、かつ各波長の光についてその出力
光量を測定することになる。これらの関係はかなり複雑
なものとなり、出力光量と磁界強度とを正確に一対一対
応させるのは難しく、精度低下の原因になる。前出の明
細書においては、常磁性又は反磁性磁気光学素子の場
合、波長1.27μm の光のファラデー効果は、波長0.82μ
m の光のファラデー効果よりも遙かに小さいので無視で
きると記載されている。しかし、実際には、偏光面の回
転角の比は１：３程度であり、無視できるものではなか
った。
【０００９】更に、上記の磁界測定装置においては、光
源から偏光子へと光ファイバで光を伝播させると共に、
強磁性磁気光学素子側の検光子と光量検出器との間、常
磁性又は反磁性磁気光学素子側の検光子と光検出器との
間に、それぞれ光ファイバを設置する必要がある。この
ように、三つの経路に光ファイバを設置し、各々光軸調
整を行なわなければならないので、生産速度、量を大き
くするのが難しい。
源から偏光子へと光ファイバで光を伝播させると共に、
強磁性磁気光学素子側の検光子と光量検出器との間、常
磁性又は反磁性磁気光学素子側の検光子と光検出器との
間に、それぞれ光ファイバを設置する必要がある。この
ように、三つの経路に光ファイバを設置し、各々光軸調
整を行なわなければならないので、生産速度、量を大き
くするのが難しい。
【００１０】本発明の課題は、低磁場領域および高磁場
領域双方の測定精度を向上させるとともに従来の磁界測
定装置よりも生産性が高い装置を提供することである。
領域双方の測定精度を向上させるとともに従来の磁界測
定装置よりも生産性が高い装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の光を発
する第１の光源と、第１の光とは異なる波長を持つ第２
の光を発する第２の光源と、前記第１の光と前記第２の
光とを合波させる合波器と、合波された光を平行にする
入力側レンズと、入力側レンズで平行となった光から前
記第１の光と前記第２の光とのうち一方を透過させかつ
他方を反射させることにより前記第１の光と前記第２の
光とを分離する分離ビームスプリッタと、前記第１の光
を直線偏光にする第１の偏光子と、第１の検光子と、前
記第１の偏光子と第１の検光子との間に設置された強磁
性体からなる第１の磁気光学素子と、前記第２の光を直
線偏光にする第２の偏光子と、第２の検光子と、前記第
２の偏光子と第２の検光子との間に設置された常磁性体
又は反磁性体からなる第２の磁気光学素子と、前記第１
の検光子から出てきた第１の出力光と前記第２の検光子
から出てきた第２の出力光とのうち一方を透過させかつ
他方を反射させることにより前記第１の出力光と前記第
２の出力光とを合波させる合波ビームスプリッタと、合
波された光を集光する出力側レンズと、出力側レンズに
より集光された光を第１の出力光と第２の出力光とに分
波する分波器と、分波後の第１の出力光の光量を検出す
る第１の光検出器と、分波後の第２の出力光の光量を検
出する第２の光検出器とを備えた、磁界測定装置に係る
ものである。
する第１の光源と、第１の光とは異なる波長を持つ第２
の光を発する第２の光源と、前記第１の光と前記第２の
光とを合波させる合波器と、合波された光を平行にする
入力側レンズと、入力側レンズで平行となった光から前
記第１の光と前記第２の光とのうち一方を透過させかつ
他方を反射させることにより前記第１の光と前記第２の
光とを分離する分離ビームスプリッタと、前記第１の光
を直線偏光にする第１の偏光子と、第１の検光子と、前
記第１の偏光子と第１の検光子との間に設置された強磁
性体からなる第１の磁気光学素子と、前記第２の光を直
線偏光にする第２の偏光子と、第２の検光子と、前記第
２の偏光子と第２の検光子との間に設置された常磁性体
又は反磁性体からなる第２の磁気光学素子と、前記第１
の検光子から出てきた第１の出力光と前記第２の検光子
から出てきた第２の出力光とのうち一方を透過させかつ
他方を反射させることにより前記第１の出力光と前記第
２の出力光とを合波させる合波ビームスプリッタと、合
波された光を集光する出力側レンズと、出力側レンズに
より集光された光を第１の出力光と第２の出力光とに分
波する分波器と、分波後の第１の出力光の光量を検出す
る第１の光検出器と、分波後の第２の出力光の光量を検
出する第２の光検出器とを備えた、磁界測定装置に係る
ものである。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の実施例に係る磁界測定装置
を示すブロック図である。第１の光源１Ａは第１の光を
発し、第２の光源１Ｂが、第１の光とは異なる波長を持
つ第２の光を発する。第１の光は、強磁性磁気光学素子
７Ａに適合したものであり、第１の光の波長は1.0 〜2.
0 μm とすることが好ましい。第２の光は、常磁性又は
反磁性磁気光学素子７Ｂに適合したものであり、第２の
光の波長は0.3 〜1.0 μm であることが好ましい。
を示すブロック図である。第１の光源１Ａは第１の光を
発し、第２の光源１Ｂが、第１の光とは異なる波長を持
つ第２の光を発する。第１の光は、強磁性磁気光学素子
７Ａに適合したものであり、第１の光の波長は1.0 〜2.
0 μm とすることが好ましい。第２の光は、常磁性又は
反磁性磁気光学素子７Ｂに適合したものであり、第２の
光の波長は0.3 〜1.0 μm であることが好ましい。
【００１３】第１の光と第２の光とを合波器２で合波さ
せる。合波された光は、光ファイバ３内を伝播し、入力
側レンズ４により平行光になる。入力側レンズ４により
平行光となった光のうち、第１の光は分波ビームスプリ
ッタ５を透過し、第２の光は分波ビームスプリッタ５で
反射される。これにより、分波ビームスプリッタ５で、
第１の光と第２の光とが分離される。
せる。合波された光は、光ファイバ３内を伝播し、入力
側レンズ４により平行光になる。入力側レンズ４により
平行光となった光のうち、第１の光は分波ビームスプリ
ッタ５を透過し、第２の光は分波ビームスプリッタ５で
反射される。これにより、分波ビームスプリッタ５で、
第１の光と第２の光とが分離される。
【００１４】第１の光は、第１の偏光子６Ａを通って直
線偏光になる。第１の偏光子６Ａと第１の検光子８Ａと
の間には、強磁性体からなる第１の磁気光学素子７Ａが
設置される。同様に、第２の光は、第２の偏光子６Ｂを
通って直線偏光になる。第２の偏光子６Ｂと第２の検光
子８Ｂとの間には、常磁性体又は反磁性体からなる第２
の磁気光学素子７Ｂが設置される。
線偏光になる。第１の偏光子６Ａと第１の検光子８Ａと
の間には、強磁性体からなる第１の磁気光学素子７Ａが
設置される。同様に、第２の光は、第２の偏光子６Ｂを
通って直線偏光になる。第２の偏光子６Ｂと第２の検光
子８Ｂとの間には、常磁性体又は反磁性体からなる第２
の磁気光学素子７Ｂが設置される。
【００１５】磁気光学素子７Ａ、７Ｂを磁界の中に置く
と、それぞれに入射した各直線偏光は磁場の大きさおよ
びそれぞれのヴェルデ定数に対応してファラデー回転を
受ける。この後、各直線偏光が検光子８Ａ、８Ｂをそれ
ぞれ通過すると、偏光面の回転角が光量の差となって出
力される。
と、それぞれに入射した各直線偏光は磁場の大きさおよ
びそれぞれのヴェルデ定数に対応してファラデー回転を
受ける。この後、各直線偏光が検光子８Ａ、８Ｂをそれ
ぞれ通過すると、偏光面の回転角が光量の差となって出
力される。
【００１６】第１の検光子８Ａから出てきた第１の出力
光は、合波ビームスプリッタ10を透過する。第２の検光
子８Ｂから出てきた第２の出力光は、ミラー９で全反射
され、合波ビームスプリッタ10で再び全反射される。こ
れにより、第１の出力光と第２の出力光とが合波され
る。合波された光は、出力側レンズ14により集光され、
光ファイバ13を伝播し、分波器12で第１の出力光と第２
の出力光とに分波される。分波後の第１の出力光の光量
を、第１の光検出器13A で検出する。分波後の第２の出
力光の光量を、第２の光検出器13B で検出する。
光は、合波ビームスプリッタ10を透過する。第２の検光
子８Ｂから出てきた第２の出力光は、ミラー９で全反射
され、合波ビームスプリッタ10で再び全反射される。こ
れにより、第１の出力光と第２の出力光とが合波され
る。合波された光は、出力側レンズ14により集光され、
光ファイバ13を伝播し、分波器12で第１の出力光と第２
の出力光とに分波される。分波後の第１の出力光の光量
を、第１の光検出器13A で検出する。分波後の第２の出
力光の光量を、第２の光検出器13B で検出する。
【００１７】第１の磁気光学素子７Ａに用いる強磁性体
としては、強磁性ガーネット結晶が好ましい。この組成
としては、（Bix Y1-x)3 Fe5O12, (Tbx Y1-x)3 Fe5O12,
(Bi x Gdy Y1-x-y)3Fe5O12等がある。第２の磁気光学素
子７Ｂに用いる常磁性体としては、常磁性ガラスが挙げ
られる。反磁性体としては、Bi12SiO20 、Bi12GeO20 、
ZnSe、鉛ガラス、ZnTe等が挙げられる。
としては、強磁性ガーネット結晶が好ましい。この組成
としては、（Bix Y1-x)3 Fe5O12, (Tbx Y1-x)3 Fe5O12,
(Bi x Gdy Y1-x-y)3Fe5O12等がある。第２の磁気光学素
子７Ｂに用いる常磁性体としては、常磁性ガラスが挙げ
られる。反磁性体としては、Bi12SiO20 、Bi12GeO20 、
ZnSe、鉛ガラス、ZnTe等が挙げられる。
【００１８】本実施例によれば、磁場強度が小さいとき
には、強磁性体からなる第１の磁気光学素子７Ａ側から
の出力値を採用できる。磁場強度が大きいときには、常
磁性体又は反磁性体からなる第２の磁気光学素子７Ｂ側
からの出力値を採用できる。これにより、測定可能磁場
範囲を広くできる。
には、強磁性体からなる第１の磁気光学素子７Ａ側から
の出力値を採用できる。磁場強度が大きいときには、常
磁性体又は反磁性体からなる第２の磁気光学素子７Ｂ側
からの出力値を採用できる。これにより、測定可能磁場
範囲を広くできる。
【００１９】しかも、第１の光からの直線偏光が第１の
磁気光学素子７Ａへと入力され、第２の光からの直線偏
光が第２の磁気光学素子７Ｂに入力される。即ち、従来
と異なり、磁気光学素子７Ａ、７Ｂには、それぞれ測定
に適合した波長域の光だけが入射する。従って、各検光
子８Ａ、８Ｂからの出力光の光量は、各磁気光学素子７
Ａ、７Ｂにおける各直線偏光の偏光面の回転角と、比較
的リニアな関係を保っている（正確には、両者の関係は
三角関数で表される）。即ち、従来のように各磁気光学
素子７Ａ、７Ｂに二種類の波長の直線偏光が入射するこ
とはなく、これに起因する測定精度の低下は生じない。
磁気光学素子７Ａへと入力され、第２の光からの直線偏
光が第２の磁気光学素子７Ｂに入力される。即ち、従来
と異なり、磁気光学素子７Ａ、７Ｂには、それぞれ測定
に適合した波長域の光だけが入射する。従って、各検光
子８Ａ、８Ｂからの出力光の光量は、各磁気光学素子７
Ａ、７Ｂにおける各直線偏光の偏光面の回転角と、比較
的リニアな関係を保っている（正確には、両者の関係は
三角関数で表される）。即ち、従来のように各磁気光学
素子７Ａ、７Ｂに二種類の波長の直線偏光が入射するこ
とはなく、これに起因する測定精度の低下は生じない。
【００２０】しかも、本実施例では、第１の出力光と第
２の出力光とを一旦合波ビームスプリッタ10で合波し、
出力側レンズ14、光ファイバ13を通して分波器12へと送
り、分波器12で再び第１の出力光と第２の出力光とに分
波している。従って、出力側の光ファイバ13が、１本で
済む。これにより、出力側で光ファイバを光軸調整する
手間が、従来の装置の半分となるので、その分、生産速
度、生産量が向上する。
２の出力光とを一旦合波ビームスプリッタ10で合波し、
出力側レンズ14、光ファイバ13を通して分波器12へと送
り、分波器12で再び第１の出力光と第２の出力光とに分
波している。従って、出力側の光ファイバ13が、１本で
済む。これにより、出力側で光ファイバを光軸調整する
手間が、従来の装置の半分となるので、その分、生産速
度、生産量が向上する。
【００２１】図１において、分波ビームスプリッタ５で
第１の光を反射させ、第２の光を透過させることができ
る。この場合は、偏光子６Ａ、磁気光学素子７Ａ、検光
子８Ａの位置を、偏光子６Ｂ、素子７Ｂ、検光子８Ｂの
位置と入れ換える必要がある。また、図１において、ミ
ラー９と合波ビームスプリッタ10とを入れ換え、第１の
検光子８Ａから出てきた第１の出力光をミラー９で全反
射させ、合波ビームスプリッタ10で再び全反射させるこ
とができる。
第１の光を反射させ、第２の光を透過させることができ
る。この場合は、偏光子６Ａ、磁気光学素子７Ａ、検光
子８Ａの位置を、偏光子６Ｂ、素子７Ｂ、検光子８Ｂの
位置と入れ換える必要がある。また、図１において、ミ
ラー９と合波ビームスプリッタ10とを入れ換え、第１の
検光子８Ａから出てきた第１の出力光をミラー９で全反
射させ、合波ビームスプリッタ10で再び全反射させるこ
とができる。
【００２２】第１の光源１Ａと第２の光源１Ｂとを共に
レーザーダイオードとし、合波器２と入力側レンズ４と
の間で光に空間を伝播させ、出力側レンズ14と分波器12
との間で光に空間を伝播させることもできる。この場合
には、光伝播用の光ファイバを設ける必要がないので、
装置を量産するのには一層適している。
レーザーダイオードとし、合波器２と入力側レンズ４と
の間で光に空間を伝播させ、出力側レンズ14と分波器12
との間で光に空間を伝播させることもできる。この場合
には、光伝播用の光ファイバを設ける必要がないので、
装置を量産するのには一層適している。
【００２３】以下、更に具体的な実験結果について述べ
る。図１に示すような装置を用い、磁界強度Ｈと測定装
置の出力との相関を測定した。ただし、第１の光の波長
は1.30μm とし、第２の光の波長は0.85μm とし、第１
の光源１Ａ及び第２の光源１Ｂとして発光ダイオードを
用いた。第１の光量検出器13A としてはゲルマニウム・
フォトダイオードを用い、第２の光量検出器13B として
はシリコンPIN フォトダイオードを用いた。強磁性体と
しては、(Bi x Y1-x)3Fe5O12を用い、第１の磁気光学素
子７Ａの測定領域は0.1 〜50 Oe とした。第２の磁気光
学素子７Ｂは、反磁性体であるBi12SiO20 単結晶で形成
し、その測定領域は50〜25,000 Oe とした。第１及び第
２の磁気光学素子を切り換える階では、磁界強度Ｈ＝50
Oe で光検出器の出力が同じ値になるように、光検出器
の出力を調整した。この結果、図２に示すように、磁界
強度Ｈと測定装置の電圧出力とが、ほぼ直線的関係にな
った。
る。図１に示すような装置を用い、磁界強度Ｈと測定装
置の出力との相関を測定した。ただし、第１の光の波長
は1.30μm とし、第２の光の波長は0.85μm とし、第１
の光源１Ａ及び第２の光源１Ｂとして発光ダイオードを
用いた。第１の光量検出器13A としてはゲルマニウム・
フォトダイオードを用い、第２の光量検出器13B として
はシリコンPIN フォトダイオードを用いた。強磁性体と
しては、(Bi x Y1-x)3Fe5O12を用い、第１の磁気光学素
子７Ａの測定領域は0.1 〜50 Oe とした。第２の磁気光
学素子７Ｂは、反磁性体であるBi12SiO20 単結晶で形成
し、その測定領域は50〜25,000 Oe とした。第１及び第
２の磁気光学素子を切り換える階では、磁界強度Ｈ＝50
Oe で光検出器の出力が同じ値になるように、光検出器
の出力を調整した。この結果、図２に示すように、磁界
強度Ｈと測定装置の電圧出力とが、ほぼ直線的関係にな
った。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、測定可能範囲を大きく
できる。しかも、第１の光からの直線偏光は第１の磁気
光学素子のみに入力され、第２の光からの直線偏光は第
２の磁気光学素子７Ｂのみに入力される。従って、従来
のように各磁気光学素子に二種類の波長を持つ直線偏光
が入射しないので、これに起因する測定精度の低下は生
じない。
できる。しかも、第１の光からの直線偏光は第１の磁気
光学素子のみに入力され、第２の光からの直線偏光は第
２の磁気光学素子７Ｂのみに入力される。従って、従来
のように各磁気光学素子に二種類の波長を持つ直線偏光
が入射しないので、これに起因する測定精度の低下は生
じない。
【００２５】しかも、第１の出力光と第２の出力光とを
一旦合波ビームスプリッタで合波し、合波後の光を出力
側レンズから分波器へと送る。従って、出力側の光ファ
イバが１本以下で済む。これに対し、従来の装置では、
出力側において光ファイバが２本必要であった。従っ
て、本発明により、光ファイバを光軸調整する手間が従
来の半分以下となるので、その分、生産速度、生産量が
向上する。
一旦合波ビームスプリッタで合波し、合波後の光を出力
側レンズから分波器へと送る。従って、出力側の光ファ
イバが１本以下で済む。これに対し、従来の装置では、
出力側において光ファイバが２本必要であった。従っ
て、本発明により、光ファイバを光軸調整する手間が従
来の半分以下となるので、その分、生産速度、生産量が
向上する。
【図１】本発明の実施例に係る磁界測定装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】磁界強度Ｈと測定装置の出力との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
1A 第１の光源 1B 第２の光源 ２ 合波器 ３，13 光ファイバ ４ 入力側レンズ ５ 分波ビームスプリッタ 6A 第１の偏光子 6B 第２の偏光子 7A 強磁性体からなる第１の磁気光学素子 7B 第２の磁気光学素子 8A 第１の検光子 8B 第２の検光子 10 合波ビームスプリッタ 12 分波器 13A 第１の光検出器 13B 第２の光検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の光を発する第１の光源と、第１の
光とは異なる波長を持つ第２の光を発する第２の光源
と、前記第１の光と前記第２の光とを合波させる合波器
と、合波された光を平行にする入力側レンズと、入力側
レンズにより平行となった光から前記第１の光と前記第
２の光とのうち一方を透過させかつ他方を反射させるこ
とにより前記第１の光と前記第２の光とを分離する分波
ビームスプリッタと、前記第１の光を直線偏光にする第
１の偏光子と、第１の検光子と、前記第１の偏光子と第
１の検光子との間に設置された強磁性体からなる第１の
磁気光学素子と、前記第２の光を直線偏光にする第２の
偏光子と、第２の検光子と、前記第２の偏光子と第２の
検光子との間に設置された常磁性体又は反磁性体からな
る第２の磁気光学素子と、前記第１の検光子から出てき
た第１の出力光と前記第２の検光子から出てきた第２の
出力光とのうち一方を透過させかつ他方を反射させるこ
とにより前記第１の出力光と前記第２の出力光とを合波
させる合波ビームスプリッタと、合波された光を集光す
る出力側レンズと、出力側レンズにより集光された光を
第１の出力光と第２の出力光とに分波する分波器と、分
波後の第１の出力光の光量を検出する第１の光検出器
と、分波後の第２の出力光の光量を検出する第２の光検
出器とを備えた、磁界測定装置。 - 【請求項２】 前記合波器と前記入力側レンズとが光フ
ァイバによって光学的に接続され、前記分波器と前記出
力側レンズとが光ファイバによって光学的に接続されて
いる、請求項１記載の磁界測定装置。 - 【請求項３】 前記第１の光源と前記第２の光源とが共
にレーザーダイオードであり、前記合波器と前記入力側
レンズとの間で光が空間を伝播し、かつ前記分波器と前
記出力側レンズとの間で光が空間を伝播するように構成
された、請求項１記載の磁界測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23807891A JPH0572307A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 磁界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23807891A JPH0572307A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 磁界測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572307A true JPH0572307A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17024832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23807891A Pending JPH0572307A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 磁界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572307A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400813A2 (en) | 2002-09-20 | 2004-03-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Photomagnetic field sensor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5724863A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Iwatsu Electric Co Ltd | Modulation measuring method of and apparatus for intensity of light |
| JPS57184975A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring device |
| JPS57184979A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring device |
| JPS60375A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁界測定装置 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23807891A patent/JPH0572307A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5724863A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Iwatsu Electric Co Ltd | Modulation measuring method of and apparatus for intensity of light |
| JPS57184975A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring device |
| JPS57184979A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring device |
| JPS60375A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁界測定装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400813A2 (en) | 2002-09-20 | 2004-03-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Photomagnetic field sensor |
| US7071687B2 (en) | 2002-09-20 | 2006-07-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Photomagnetic field sensor |
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