JPH08122376A - 電界センサ及び電界センサ素子 - Google Patents
電界センサ及び電界センサ素子Info
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- JPH08122376A JPH08122376A JP26216894A JP26216894A JPH08122376A JP H08122376 A JPH08122376 A JP H08122376A JP 26216894 A JP26216894 A JP 26216894A JP 26216894 A JP26216894 A JP 26216894A JP H08122376 A JPH08122376 A JP H08122376A
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- electric field
- field sensor
- optical
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- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電界測定前は勿論、測定中に周囲の温度環境
の変化等があっても、光学バイアス点の変動を有効に防
止し得る電界センサ及び電界センサ素子を提供するこ
と。 【構成】 電気光学効果を有する基板１と、基板１上に
形成された入射光導波路２Ａと、位相シフト光導波路２
Ｂ、２Ｂ´と、出射光導波路２Ｃと、位相シフト光導波
路２Ｂ、２Ｂ´近傍にそれぞれ配置された一対の変調電
極３、３´と、入射用光ファイバ７Ａと、出射用光ファ
イバ７Ｃと、変調電極３、３´と電気的に接続されたア
ンテナ部６、６´とを備え、自然又は強制発生する電界
によってアンテナ部６、６´を介して変調電極３、３´
間に電圧が誘起されることによって光導波路を流れる光
に強度変化が生ずるように構成された電界センサにおい
て、変調電極３、３´間が電気抵抗素子４で短絡されて
いる。
の変化等があっても、光学バイアス点の変動を有効に防
止し得る電界センサ及び電界センサ素子を提供するこ
と。 【構成】 電気光学効果を有する基板１と、基板１上に
形成された入射光導波路２Ａと、位相シフト光導波路２
Ｂ、２Ｂ´と、出射光導波路２Ｃと、位相シフト光導波
路２Ｂ、２Ｂ´近傍にそれぞれ配置された一対の変調電
極３、３´と、入射用光ファイバ７Ａと、出射用光ファ
イバ７Ｃと、変調電極３、３´と電気的に接続されたア
ンテナ部６、６´とを備え、自然又は強制発生する電界
によってアンテナ部６、６´を介して変調電極３、３´
間に電圧が誘起されることによって光導波路を流れる光
に強度変化が生ずるように構成された電界センサにおい
て、変調電極３、３´間が電気抵抗素子４で短絡されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＭＣ測定（ノイズ測
定）に代表される、放射電磁波等の電界強度を測定する
ために用いる電界センサ及びかかる電界センサのセンサ
ヘッドとして用いる電界センサ素子に関する。
定）に代表される、放射電磁波等の電界強度を測定する
ために用いる電界センサ及びかかる電界センサのセンサ
ヘッドとして用いる電界センサ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかる電界センサは、例えば、電
気光学効果を有する結晶基板上に、入射光を２分岐した
後合波させる構造の光導波路を形成し、分岐された一対
の光導波路それぞれの近傍に変調用電極を配置した電界
センサ素子と、上記変調用電極と電気的に接続されたア
ンテナ部とを備え、自然又は強制発生する電界によって
アンテナ部に誘起される電圧を変調用電極に導くことに
よって光導波路を流れる光に強度変化が生ずるように構
成されている。このように、電界センサのセンサヘッド
に用いる電界センサ素子は、一種の光変調器としての機
能を有しており、自然又は強制発生した電界は、アンテ
ナ部を通して一対の変調用電極に伝わり、結晶基板が有
する電気光学効果によって一対の変調用電極それぞれの
近傍の光導波路を伝搬する光に位相変調を起こさせ、こ
の後合波された光は相互に干渉して光の強度変調を生ず
るので、電界の強さに応じた光強度を得られるのであ
る。
気光学効果を有する結晶基板上に、入射光を２分岐した
後合波させる構造の光導波路を形成し、分岐された一対
の光導波路それぞれの近傍に変調用電極を配置した電界
センサ素子と、上記変調用電極と電気的に接続されたア
ンテナ部とを備え、自然又は強制発生する電界によって
アンテナ部に誘起される電圧を変調用電極に導くことに
よって光導波路を流れる光に強度変化が生ずるように構
成されている。このように、電界センサのセンサヘッド
に用いる電界センサ素子は、一種の光変調器としての機
能を有しており、自然又は強制発生した電界は、アンテ
ナ部を通して一対の変調用電極に伝わり、結晶基板が有
する電気光学効果によって一対の変調用電極それぞれの
近傍の光導波路を伝搬する光に位相変調を起こさせ、こ
の後合波された光は相互に干渉して光の強度変調を生ず
るので、電界の強さに応じた光強度を得られるのであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電界センサ
のアンテナ部への印加電圧と出力光強度の関係は、縦軸
に出力光強度、横軸に印加電圧をとると、出力光強度は
印加電圧の三角関数として表される。
のアンテナ部への印加電圧と出力光強度の関係は、縦軸
に出力光強度、横軸に印加電圧をとると、出力光強度は
印加電圧の三角関数として表される。
【０００４】電界センサに使用する電界センサ素子（光
変調器）は、変調用電極へ印加する電圧が０Ｖの時の出
力光強度（以後、光学バイアス点と称する）が、上述し
た三角関数を示すグラフの最大値と最小値の間のちょう
ど中点における直線的に近い電圧−光強度の関係を示す
位置にあるのが望ましい。
変調器）は、変調用電極へ印加する電圧が０Ｖの時の出
力光強度（以後、光学バイアス点と称する）が、上述し
た三角関数を示すグラフの最大値と最小値の間のちょう
ど中点における直線的に近い電圧−光強度の関係を示す
位置にあるのが望ましい。
【０００５】このような光学バイアス点の位置にあれ
ば、微小な電圧の変化も光強度の変化として顕著に現れ
るため、高感度の電界センサが得られる。
ば、微小な電圧の変化も光強度の変化として顕著に現れ
るため、高感度の電界センサが得られる。
【０００６】しかしながら、電界センサ素子（光変調
器）に用いられるＬｉＮｂＯ3 基板は、電気光学効果及
び焦電効果を兼備するため、周囲の温度環境の変化によ
り基板に歪みを生ずると、基板内に電荷が発生し、この
電荷が上述した変調電極間に蓄電される結果、光導波路
内に静電場が発生する。従って、この静電場の影響によ
り、光学バイアス点が上述した最大値と最小値の中点に
おける最適値からずれるという現象が発生してしまう。
かかる現象が発生すると、電界の変化に対する出力光の
強度の変調度が小さくなり、その分、電界センサの感度
が低下してしまう。
器）に用いられるＬｉＮｂＯ3 基板は、電気光学効果及
び焦電効果を兼備するため、周囲の温度環境の変化によ
り基板に歪みを生ずると、基板内に電荷が発生し、この
電荷が上述した変調電極間に蓄電される結果、光導波路
内に静電場が発生する。従って、この静電場の影響によ
り、光学バイアス点が上述した最大値と最小値の中点に
おける最適値からずれるという現象が発生してしまう。
かかる現象が発生すると、電界の変化に対する出力光の
強度の変調度が小さくなり、その分、電界センサの感度
が低下してしまう。
【０００７】従来の電界センサにおいては、このような
センサ感度の低下を防ぐ方法として、電界センサ素子
（光変調器）における一対の変調用電極間を測定直前ま
で短絡させておき、基板内に発生した電荷を放電してし
まい、光導波路内に静電場が発生するのを防止してい
た。
センサ感度の低下を防ぐ方法として、電界センサ素子
（光変調器）における一対の変調用電極間を測定直前ま
で短絡させておき、基板内に発生した電荷を放電してし
まい、光導波路内に静電場が発生するのを防止してい
た。
【０００８】このような方法によれば、電界測定前に基
板内に発生する電荷に起因する光学バイアス点の変動は
防止することはできる。
板内に発生する電荷に起因する光学バイアス点の変動は
防止することはできる。
【０００９】しかし、電界測定中に周囲の温度環境の変
化があると、測定中は変調用電極間を短絡させておくわ
けではないので、基板内に発生した電荷を放電すること
はできず、光学バイアス点の変動は防止できなくなる。
仮に、測定中も変調用電極間を短絡させておくと、変調
用電極に電界がかからなくなり、電界測定そのものが不
可能になってしまう。
化があると、測定中は変調用電極間を短絡させておくわ
けではないので、基板内に発生した電荷を放電すること
はできず、光学バイアス点の変動は防止できなくなる。
仮に、測定中も変調用電極間を短絡させておくと、変調
用電極に電界がかからなくなり、電界測定そのものが不
可能になってしまう。
【００１０】本発明の目的は、電界測定前は勿論、測定
中に周囲の温度環境の変化等があっても、光学バイアス
点の変動を有効に防止し得る電界センサ及び電界センサ
素子を提供することにある。
中に周囲の温度環境の変化等があっても、光学バイアス
点の変動を有効に防止し得る電界センサ及び電界センサ
素子を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気光
学効果を有する基板と、該基板上に形成された光導波路
と、該光導波路近傍に配置された少なくとも一対の変調
電極を備え、自然又は強制発生する電界によって誘起さ
れる電圧を前記一対の変調電極間に印加することによっ
て前記光導波路を流れる光に強度変化が生ずるように構
成された電界センサ素子において、前記一対の変調電極
間が電気抵抗素子で短絡されていることを特徴とする電
界センサ素子が得られる。
学効果を有する基板と、該基板上に形成された光導波路
と、該光導波路近傍に配置された少なくとも一対の変調
電極を備え、自然又は強制発生する電界によって誘起さ
れる電圧を前記一対の変調電極間に印加することによっ
て前記光導波路を流れる光に強度変化が生ずるように構
成された電界センサ素子において、前記一対の変調電極
間が電気抵抗素子で短絡されていることを特徴とする電
界センサ素子が得られる。
【００１２】また、本発明によれば、電気光学効果を有
する基板と、該基板上に形成された入射光導波路と、該
入射光導波路より分岐した一対の位相シフト光導波路
と、該一対の位相シフト光導波路が合流する出射光導波
路と、前記一対の位相シフト光導波路近傍にそれぞれ配
置された少なくとも一対の変調電極と、前記入射光導波
路に接続された入射用光ファイバと、前記出射光導波路
に接続された出射用光ファイバと、前記一対の変調電極
と電気的に接続されたアンテナ部とを備え、自然又は強
制発生する電界によって前記アンテナ部に電圧が誘起さ
れることによって前記出射用光ファイバを流れる光に強
度変化が生ずるように構成された電界センサにおいて、
前記一対の変調電極間が電気抵抗素子で短絡されている
ことを特徴とする電界センサが得られる。
する基板と、該基板上に形成された入射光導波路と、該
入射光導波路より分岐した一対の位相シフト光導波路
と、該一対の位相シフト光導波路が合流する出射光導波
路と、前記一対の位相シフト光導波路近傍にそれぞれ配
置された少なくとも一対の変調電極と、前記入射光導波
路に接続された入射用光ファイバと、前記出射光導波路
に接続された出射用光ファイバと、前記一対の変調電極
と電気的に接続されたアンテナ部とを備え、自然又は強
制発生する電界によって前記アンテナ部に電圧が誘起さ
れることによって前記出射用光ファイバを流れる光に強
度変化が生ずるように構成された電界センサにおいて、
前記一対の変調電極間が電気抵抗素子で短絡されている
ことを特徴とする電界センサが得られる。
【００１３】
【作用】本発明の電界センサ及び電界センサ素子におい
ては、変調電極間が電気抵抗素子で短絡されているの
で、従来のように測定直前まで変調用電極間を短絡させ
ておく作業を経なくても、測定前の周囲の温度環境の変
化等により基板に発生した電荷は放電されてしまい変調
電極間に蓄電されることがない。
ては、変調電極間が電気抵抗素子で短絡されているの
で、従来のように測定直前まで変調用電極間を短絡させ
ておく作業を経なくても、測定前の周囲の温度環境の変
化等により基板に発生した電荷は放電されてしまい変調
電極間に蓄電されることがない。
【００１４】また、測定中に基板に発生する電荷も、変
調電極間が電気抵抗素子で短絡されていることから、放
電されてしまい変調電極間に蓄電されることがない。
調電極間が電気抵抗素子で短絡されていることから、放
電されてしまい変調電極間に蓄電されることがない。
【００１５】従って、電界測定前は勿論、測定中に周囲
の温度環境の変化等があっても、光学バイアス点の変動
は防止される。
の温度環境の変化等があっても、光学バイアス点の変動
は防止される。
【００１６】尚、電界センサで測定する電界は、通常、
高周波の交流電界であるため、変調電極間が電気抵抗素
子で短絡されていても、その電気抵抗素子の抵抗値が測
定周波数に影響を与えない程度まで大きければ、電界測
定に支障を来すことはない。
高周波の交流電界であるため、変調電極間が電気抵抗素
子で短絡されていても、その電気抵抗素子の抵抗値が測
定周波数に影響を与えない程度まで大きければ、電界測
定に支障を来すことはない。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る電界センサ及び
電界センサ素子について図面を参照して詳細に説明す
る。
電界センサ素子について図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１８】［実施例１］本発明の第１実施例に係る電
界センサ素子は、図１に示すように、電気光学効果を有
する基板１と、基板１上に形成された入射光導波路２Ａ
と、入射光導波路２Ａより分岐した一対の位相シフト光
導波路２Ｂ、２Ｂ´と、一対の位相シフト光導波路２
Ｂ、２Ｂ´が合流する出射光導波路２Ｃと、位相シフト
光導波路２Ｂ、２Ｂ´それぞれの近傍に配置された一対
の変調電極３、３´とを備え、変調電極３、３´間に電
圧を印加することによって出射光導波路２Ｃを流れる光
に強度変化が生ずるように構成され、一対の変調電極
３、３´間が電気抵抗素子４で短絡されている。
界センサ素子は、図１に示すように、電気光学効果を有
する基板１と、基板１上に形成された入射光導波路２Ａ
と、入射光導波路２Ａより分岐した一対の位相シフト光
導波路２Ｂ、２Ｂ´と、一対の位相シフト光導波路２
Ｂ、２Ｂ´が合流する出射光導波路２Ｃと、位相シフト
光導波路２Ｂ、２Ｂ´それぞれの近傍に配置された一対
の変調電極３、３´とを備え、変調電極３、３´間に電
圧を印加することによって出射光導波路２Ｃを流れる光
に強度変化が生ずるように構成され、一対の変調電極
３、３´間が電気抵抗素子４で短絡されている。
【００１９】即ち、本実施例の電界センサ素子において
は、図１に示すように、光導波路２を、入射光導波路２
Ａが位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´に分岐後再び合流
して出射光導波路２Ｃを構成するような分岐干渉型光導
波路に形成し、位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´が分岐
後合流するまでの間に変調電極３、３´を形成したマッ
ハツェンダー型光干渉計とした。また、変調電極３、３
´は、それぞれ矩形状を有し、変調電極３は位相シフト
光導波路２Ｂを覆っており、変調電極３´は位相シフト
光導波路２Ｂ´を覆っている。
は、図１に示すように、光導波路２を、入射光導波路２
Ａが位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´に分岐後再び合流
して出射光導波路２Ｃを構成するような分岐干渉型光導
波路に形成し、位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´が分岐
後合流するまでの間に変調電極３、３´を形成したマッ
ハツェンダー型光干渉計とした。また、変調電極３、３
´は、それぞれ矩形状を有し、変調電極３は位相シフト
光導波路２Ｂを覆っており、変調電極３´は位相シフト
光導波路２Ｂ´を覆っている。
【００２０】尚、本実施例においては、基板１には、Ｌ
ｉＮｂＯ3 −Ｚ基板を用いており、従って、結晶基板１
は、電気光学効果及び焦電効果を兼備する結晶体から成
っている。また、基板１の幅方向両端側には、図１に示
すように、変調電極３、３´から伸長した電極路５、５
´が設けられている。
ｉＮｂＯ3 −Ｚ基板を用いており、従って、結晶基板１
は、電気光学効果及び焦電効果を兼備する結晶体から成
っている。また、基板１の幅方向両端側には、図１に示
すように、変調電極３、３´から伸長した電極路５、５
´が設けられている。
【００２１】尚、前述した従来例と同様に、本実施例の
電界センサ素子も、自然又は強制発生する電界によって
電界センサのアンテナ部に誘起される電圧を変調電極
３、３´間に導くことによって、光導波路２を流れる光
に強度変化が生ずるように構成されている。従って、本
実施例の電界センサ素子も、一種の光変調器としての機
能を有しており、この意味で、以下、この電界センサ素
子を光変調器と呼ぶこととする。
電界センサ素子も、自然又は強制発生する電界によって
電界センサのアンテナ部に誘起される電圧を変調電極
３、３´間に導くことによって、光導波路２を流れる光
に強度変化が生ずるように構成されている。従って、本
実施例の電界センサ素子も、一種の光変調器としての機
能を有しており、この意味で、以下、この電界センサ素
子を光変調器と呼ぶこととする。
【００２２】一方、かかる光変調器をセンサヘッドとし
て用いた本実施例の電界センサは、図２に示すように、
更に、上述した変調電極３、３´と電極路５、５´を介
して接続されたアンテナ部６、６´と、入射光導波路２
Ａに接続された入射用光ファイバ７Ａと、出射光導波路
２Ｃに接続された出射用光ファイバ７Ｃとを備えてい
る。尚、アンテナ部６、６´には、ダイポールアンテナ
エレメントが用いられている。
て用いた本実施例の電界センサは、図２に示すように、
更に、上述した変調電極３、３´と電極路５、５´を介
して接続されたアンテナ部６、６´と、入射光導波路２
Ａに接続された入射用光ファイバ７Ａと、出射光導波路
２Ｃに接続された出射用光ファイバ７Ｃとを備えてい
る。尚、アンテナ部６、６´には、ダイポールアンテナ
エレメントが用いられている。
【００２３】また、入射用光ファイバ７Ａの他端側は図
示しない光源に接続され、出射用光ファイバ７Ｃの他端
側には、透過光を検出するための光検出器（図示せず）
が設けられている。
示しない光源に接続され、出射用光ファイバ７Ｃの他端
側には、透過光を検出するための光検出器（図示せず）
が設けられている。
【００２４】次に、本実施例の光変調器及びこれを用い
た電界センサの作製方法等について説明する。
た電界センサの作製方法等について説明する。
【００２５】本実施例の光変調器を作製するには、ま
ず、ＬｉＮｂＯ3 −Ｚ基板１を用意し、この基板１上に
Ｔｉを熱拡散させて上述した光導波路２を作製する。
ず、ＬｉＮｂＯ3 −Ｚ基板１を用意し、この基板１上に
Ｔｉを熱拡散させて上述した光導波路２を作製する。
【００２６】次に、ＬｉＮｂＯ3 −Ｚ基板１上にＳｉＯ
2 膜を生膜した後、図１に示したように、変調電極３、
３´を含むパターンを形成する。
2 膜を生膜した後、図１に示したように、変調電極３、
３´を含むパターンを形成する。
【００２７】続いて、この変調電極３、３´を電気抵抗
素子４で短絡する。この電気抵抗素子４としては、抵抗
値が１０ＭΩ程度のものを用いた。
素子４で短絡する。この電気抵抗素子４としては、抵抗
値が１０ＭΩ程度のものを用いた。
【００２８】さて、本実施例の光変調器及びこれを用い
た電界センサの効果を確認するための試験を行った。
た電界センサの効果を確認するための試験を行った。
【００２９】比較例として、基板１、光導波路２、変調
電極３、３´を含むパターンまでは、上記実施例と同様
に構成し、電気抵抗素子４は設けず、従って、電極パタ
ーンを短絡していない試料も用意した。尚、両者の光学
バイアス点は同一になるよう作製した。
電極３、３´を含むパターンまでは、上記実施例と同様
に構成し、電気抵抗素子４は設けず、従って、電極パタ
ーンを短絡していない試料も用意した。尚、両者の光学
バイアス点は同一になるよう作製した。
【００３０】作製した本実施例と比較例の光変調器に、
それぞれ強制的な環境変化を与えるため、恒温漕内で６
０℃程度まで暖め、３０分程度放置した後、上述した電
極路５、５´（電極引き出し部）に１ＭＨｚの周波数の
交流電圧をかけて出力をモニタし光学バイアス点の変動
を確認した。
それぞれ強制的な環境変化を与えるため、恒温漕内で６
０℃程度まで暖め、３０分程度放置した後、上述した電
極路５、５´（電極引き出し部）に１ＭＨｚの周波数の
交流電圧をかけて出力をモニタし光学バイアス点の変動
を確認した。
【００３１】その結果、比較例の光変調器における光学
バイアス点は、その初期値から大幅に変動したのに対
し、本実施例の光変調器における光学バイアス点は、そ
の初期値から全く変動しなかった。
バイアス点は、その初期値から大幅に変動したのに対
し、本実施例の光変調器における光学バイアス点は、そ
の初期値から全く変動しなかった。
【００３２】次に、上述した本実施例と比較例の光変調
器をそれぞれ用いて電界センサを作製した。即ち、図２
に示すように、光入力部には入射用光ファイバ７Ａとし
て定偏波ファイバを接続し、光出力部には出射用光ファ
イバ７Ｃとしてシングルモードファイバを接続し、全体
をパッケージングした後で、上述した電極路５、５´
（電極引き出し部）に同一形状のダイポールアンテナエ
レメントから成るアンテナ部６、６´を接続して電界セ
ンサとした。両者の電界センサを用いて、恒温漕内で強
制発生させた電界を測定したところ、比較例の光変調器
を用いた電界センサに比較して本実施例の光変調器を用
いたものは、温度変化に対して感度特性が安定であるこ
とを確認することができた。
器をそれぞれ用いて電界センサを作製した。即ち、図２
に示すように、光入力部には入射用光ファイバ７Ａとし
て定偏波ファイバを接続し、光出力部には出射用光ファ
イバ７Ｃとしてシングルモードファイバを接続し、全体
をパッケージングした後で、上述した電極路５、５´
（電極引き出し部）に同一形状のダイポールアンテナエ
レメントから成るアンテナ部６、６´を接続して電界セ
ンサとした。両者の電界センサを用いて、恒温漕内で強
制発生させた電界を測定したところ、比較例の光変調器
を用いた電界センサに比較して本実施例の光変調器を用
いたものは、温度変化に対して感度特性が安定であるこ
とを確認することができた。
【００３３】［実施例２］本発明の第２実施例に係る光
変調器は、上述した第１実施例と略同様の構成を有する
が、図３に示すように、変調電極１３、１３´が、それ
ぞれ異なる形状を有している。変調電極１３は、図３に
示すように、分岐した位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´
それぞれの外側近傍に位置するように伸び、また、変調
電極１３´は、位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´それぞ
れの内側近傍に位置するように伸びている。また、変調
電極１３、１３´間を短絡する電気抵抗素子１４は、図
３に示すような位置で、変調電極１３、１３´間に接続
されている。
変調器は、上述した第１実施例と略同様の構成を有する
が、図３に示すように、変調電極１３、１３´が、それ
ぞれ異なる形状を有している。変調電極１３は、図３に
示すように、分岐した位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´
それぞれの外側近傍に位置するように伸び、また、変調
電極１３´は、位相シフト光導波路２Ｂ、２Ｂ´それぞ
れの内側近傍に位置するように伸びている。また、変調
電極１３、１３´間を短絡する電気抵抗素子１４は、図
３に示すような位置で、変調電極１３、１３´間に接続
されている。
【００３４】尚、結晶基板１´には、ＬｉＮｂＯ3 −Ｘ
基板を用いている。
基板を用いている。
【００３５】本実施例の光変調器の作製方法は、基板１
´にＬｉＮｂＯ3 −Ｘ基板を用いることと、変調電極１
３、１３´のパターン形状及び電気抵抗素子１４の位置
が異なること以外は、第１実施例に係る光変調器の作製
方法と略同様である。
´にＬｉＮｂＯ3 −Ｘ基板を用いることと、変調電極１
３、１３´のパターン形状及び電気抵抗素子１４の位置
が異なること以外は、第１実施例に係る光変調器の作製
方法と略同様である。
【００３６】さて、本実施例の光変調器の効果を確認す
るための試験を行った。
るための試験を行った。
【００３７】比較例として、基板１´、光導波路２、変
調電極１３、１３´を含むパターンまでは、上記第２実
施例に係る光変調器と同様に構成し、電気抵抗素子１４
は設けず、従って、電極パターンを短絡していない試料
も用意した。上述した第１の実施例と同様、両者の光学
バイアス点が同一になるよう製作し、作製した本実施例
と比較例の光変調器に、それぞれ強制的な環境変化を与
えるため、恒温漕内で６０℃程度まで暖め、３０分程度
放置した後、電極路５、５´（電極引き出し部）に１Ｍ
Ｈｚの周波数の交流電圧をかけて出力をモニタし光学バ
イアス点の変動を確認した。
調電極１３、１３´を含むパターンまでは、上記第２実
施例に係る光変調器と同様に構成し、電気抵抗素子１４
は設けず、従って、電極パターンを短絡していない試料
も用意した。上述した第１の実施例と同様、両者の光学
バイアス点が同一になるよう製作し、作製した本実施例
と比較例の光変調器に、それぞれ強制的な環境変化を与
えるため、恒温漕内で６０℃程度まで暖め、３０分程度
放置した後、電極路５、５´（電極引き出し部）に１Ｍ
Ｈｚの周波数の交流電圧をかけて出力をモニタし光学バ
イアス点の変動を確認した。
【００３８】その結果、比較例の光変調器における光学
バイアス点は、その初期値から大幅に変動したのに対
し、本実施例の光変調器における光学バイアス点は、そ
の初期値から全く変動しなかった。
バイアス点は、その初期値から大幅に変動したのに対
し、本実施例の光変調器における光学バイアス点は、そ
の初期値から全く変動しなかった。
【００３９】次に、上述した第１の実施例における電界
センサ（図２参照）と同様、第２実施例の光変調器を用
いた電界センサ（図示せず）及びその比較例を用いた電
界センサを使用して、恒温漕内で強制発生させた電界を
測定したところ、比較例の光変調器を用いた電界センサ
に比較して本実施例の光変調器を用いたものは、温度変
化に対して感度特性が安定であることを確認することが
できた。
センサ（図２参照）と同様、第２実施例の光変調器を用
いた電界センサ（図示せず）及びその比較例を用いた電
界センサを使用して、恒温漕内で強制発生させた電界を
測定したところ、比較例の光変調器を用いた電界センサ
に比較して本実施例の光変調器を用いたものは、温度変
化に対して感度特性が安定であることを確認することが
できた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電界セン
サ素子及びこれを用いた電界センサにおいては、変調電
極間が電気抵抗素子で短絡されているので、従来行われ
ていた変調電極間を測定直前まで短絡させておく作業が
不要になる。
サ素子及びこれを用いた電界センサにおいては、変調電
極間が電気抵抗素子で短絡されているので、従来行われ
ていた変調電極間を測定直前まで短絡させておく作業が
不要になる。
【００４１】また、本発明によれば、電界センサを用い
た電波暗室等での測定時の温度等の環境変化に対して常
に安定した感度特性を持つ電界センサを提供することが
できる。
た電波暗室等での測定時の温度等の環境変化に対して常
に安定した感度特性を持つ電界センサを提供することが
できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る電界センサ素子を示
す図である。
す図である。
【図２】図１に示した電界センサ素子を用いた電界セン
サを示す図である。
サを示す図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る電界センサ素子を示
す図である。
す図である。
１、１´ 基板 ２ 光導波路 ２Ａ 入射光導波路 ２Ｂ、２Ｂ´ 位相シフト光導波路 ２Ｃ 出射光導波路 ３、３´、１３、１３´ 変調電極 ４、１４ 電気抵抗素子 ５、５´ 電極路（電極引き出し
部） ６、６´ アンテナ部 ７Ａ 入射用光ファイバ ７Ｃ 出射用光ファイバ
部） ６、６´ アンテナ部 ７Ａ 入射用光ファイバ ７Ｃ 出射用光ファイバ
Claims (7)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と、該基板上
に形成された光導波路と、該光導波路近傍に配置された
少なくとも一対の変調電極を備え、自然又は強制発生す
る電界によって誘起される電圧を前記一対の変調電極間
に印加することによって前記光導波路を流れる光に強度
変化が生ずるように構成された電界センサ素子におい
て、前記一対の変調電極間が電気抵抗素子で短絡されて
いることを特徴とする電界センサ素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の電界センサ素子におい
て、前記基板が電気光学効果及び焦電効果を兼備する結
晶体から成ることを特徴とする電界センサ素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の電界センサ素子におい
て、前記光導波路は、入射光導波路と、該入射光導波路
より分岐した一対の位相シフト光導波路と、該一対の位
相シフト光導波路が合流する出射光導波路から成ること
を特徴とする電界センサ素子。 - 【請求項４】 電気光学効果を有する基板と、該基板上
に形成された入射光導波路と、該入射光導波路より分岐
した一対の位相シフト光導波路と、該一対の位相シフト
光導波路が合流する出射光導波路と、前記一対の位相シ
フト光導波路近傍にそれぞれ配置された少なくとも一対
の変調電極と、前記入射光導波路に接続された入射用光
ファイバと、前記出射光導波路に接続された出射用光フ
ァイバと、前記一対の変調電極と電気的に接続されたア
ンテナ部とを備え、自然又は強制発生する電界によって
前記アンテナ部に電圧が誘起されることによって前記出
射用光ファイバを流れる光に強度変化が生ずるように構
成された電界センサにおいて、前記一対の変調電極間が
電気抵抗素子で短絡されていることを特徴とする電界セ
ンサ。 - 【請求項５】 請求項４記載の電界センサにおいて、前
記基板が電気光学効果及び焦電効果を兼備する結晶体か
ら成ることを特徴とする電界センサ。 - 【請求項６】 請求項５記載の電界センサにおいて、前
記アンテナ部はダイポールアンテナエレメントから成る
ことを特徴とする電界センサ。 - 【請求項７】 請求項５記載の電界センサにおいて、更
に、前記入射用光ファイバの他端側に接続された光源
と、前記出射用光ファイバの他端側に設けられ該出射用
光ファイバの透過光を検出するための光検出器とを備え
ることを特徴とする電界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26216894A JPH08122376A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電界センサ及び電界センサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26216894A JPH08122376A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電界センサ及び電界センサ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122376A true JPH08122376A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17372011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26216894A Pending JPH08122376A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電界センサ及び電界センサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122376A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854403A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-02 | 清华大学 | 一种基于共路干涉的集成电场传感器 |
| CN106680595A (zh) * | 2015-11-11 | 2017-05-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 基于集成光波导的双探针电场测量装置 |
| JP2017181676A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| CN109031708A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 一种具有预相位调制功能的光波导相位调制器芯片 |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP26216894A patent/JPH08122376A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854403A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-02 | 清华大学 | 一种基于共路干涉的集成电场传感器 |
| CN106680595A (zh) * | 2015-11-11 | 2017-05-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 基于集成光波导的双探针电场测量装置 |
| CN106680595B (zh) * | 2015-11-11 | 2019-09-10 | 北京卫星环境工程研究所 | 基于集成光波导的双探针电场测量装置 |
| JP2017181676A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| CN109031708A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 一种具有预相位调制功能的光波导相位调制器芯片 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040728 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050601 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |