JPH0836009A - 光電界センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取扱いが簡単で作業性の良好な光電界センサ
を提供すること。 【構成】 光学結晶およびその電極に接続しているアン
テナ２と、入射および出射光ファイバー３、４とこの光
ファイバーの先端に取り付ける光源や受光器または光フ
ァイバー同士を接続するための２連ＳＣ型コネクタアダ
プタ６を同一パッケージ７内に収納固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、空間の電界を測定するために用いら
れる光電界センサの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光電界センサの一例を図２に示
す。光変調器１はＬｉＮｂＯ₃結晶基板上に光導波路型
分岐干渉計を形成したもので、この光変調器の電極にダ
イポールアンテナ２をリード線により接続している。光
変調器への光入射側に偏波保持光ファイバー３、光出射
側にシングルモード光ファイバー４を接続し、光変調器
１、アンテナ２、偏波保持光ファイバー３およびシング
ルモード光ファイバー４を図に示すような構成で帯電防
止材を使ったパッケージ１５内に配置固定してセンサヘ
ッドとしている。このとき、偏波保持光ファイバー３と
シングルモード光ファイバー４はパッケージ１５の両側
端の相対する位置で外部に引き出されている。このセン
サヘッドより引き出された部分の光ファイバーの長さ
は、通常数１０ｃｍから１０ｍ程度であり、使用用途に
あわせて任意に設定されている。この光ファイバーの先
端には、センサを動作させるために必要な光源、光検出
器または延長用ファイバー等に接続するためのコネクタ
１６が取り付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来の光電
界センサでは、測定を行うためにセンサヘッドを目的の
場所に設置する時、センサヘッドに強い衝撃がかからな
いように注意し、また光ファイバーがねじれや曲げ等に
より破断しないように気を付けなければならない。この
とき、センサヘッドより引き出されている部品の光ファ
イバーが長いほど作業性も悪くなるため、この引き出さ
れている光ファイバーが長くても作業性の良好な光電界
センサが求められていた。

【０００４】本発明の技術的課題は、取扱いが簡単で作
業性の良好な光電界センサを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】電気光学効果を有する光
学結晶に、透過光の強度、位相または偏光方向を変化さ
せるための電極を形成し、この電極に空間電界を受ける
アンテナを接続、前記光学結晶への光の入射側に偏波保
持光ファイバー、出射側にシングルモード光ファイバー
を配置する構成として、光学結晶およびその電極に接続
しているアンテナと、入射および出射光ファイバーとこ
の光ファイバーの先端に取り付けた光源や受光器または
光ファイバー同士を接続するためのコネクタアダプタ
を、同一パッケージ内に収納固定した構造とする。さら
には入射および出射光ファイバーの各々のコネクタアダ
プタは、同一パッケージ内で片側にまとめて配置固定さ
れた構造とするのが望ましい。

【０００６】

【作用】光学結晶に接続された入・出射光ファイバー
と、その先端に取り付けられたコネクタアダプタとを、
光学結晶ならびにアンテナを配置固定した同一パッケー
ジ内に収納固定することによって、光ファイバーがパッ
ケージから外部に引張られない構造となる。これによっ
て、センサヘッドとなるパッケージと光の入・出力に必
要な光ファイバーとを別個に扱うことが可能となり、従
来起こる可能性が高かった、センサヘッドの移動時に光
ファイバーを強く引っ張ったり、許容範囲以上の曲げを
かけたりする等による光ファイバーの破損、またセンサ
ヘッドの高所からの落下によるパッケージおよび内部の
光学結晶の破壊、等の危険性の要因を低減することがで
きる。さらに、センサヘッドから入・出力用の光ファイ
バーが引き出されていない分だけ小スペースに光ファイ
バーの破損を気にすることなく安全に移動、設置でき
る。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明による光電界センサを示した
ものである。ＬｉＮｂＯ₃結晶基板上にＴｉ拡散により
光導波路型分岐干渉計を形成し、分岐した光導波路の近
傍に電極を設けて光変調器１とした。この電極にダイポ
ールアンテナ２をリード線で接続した。光変調器１への
入力側には偏波保持光ファイバー３の一端、出力側には
シングルモード光ファイバー４の一端を光導波路端（図
で左右）に接続し、各光ファイバーのもう一端にはＳＣ
型コネクタ５を取り付けた。ここで、各光ファイバーに
は芯線を使用した。この各光ファイバーは曲率半径１５
ｍｍのループを作り図のように配置した。各ＳＣコネク
タ５は、ＳＣ型コネクタ同士を光結合させるための２連
ＳＣ型コネクタアダプタ６に挿入してある。これらを、
帯電を抑えるためのガラスを使ったパッケージ７にそれ
ぞれ接着剤によって収納固定している。

【０００８】各光ファイバーの曲率半径は、光ファイバ
ーの曲げ応力による損失が約０.１ｄＢ（今回偏波保持
光ファイバー３は３回、シングルモード光ファイバーは
４回のループをつくっており、各０.１ｄＢの損失とな
っている）で、光ファイバーのトータルの曲げ損失は
０.２ｄＢ程度となっている。さらに光ファイバー損を
低減させるためには、図１のシングルモード光ファイバ
ー４のループをなくして直線的にＳＣコネクタ５に接続
し、また偏波保持光ファイバー３の曲げを１回にして折
り返すようにすればよい。これによって、ループを無く
した分だけパッケージの小型化も可能となる。

【０００９】以上のセンサヘッドの２連ＳＣ型コネクタ
アダプタ６に、これに合った２連ＳＣコネクタ８を接続
する。このコネクタには偏波保持、シングルモード共に
光ファイバーケーブルを接続し、また各ケーブルが絡ま
ないように束ね扱い易くした。

【００１０】

【発明の効果】以上のような構成とすることで、センサ
ヘッドにコネクタアダプタを取り付け、外部入出力光フ
ァイバーとの脱着が可能な光電界センサは、センサヘ
ッドの移動時に光ファイバーの絡み、無理な曲げを防げ
る。センサヘッドと入出力用光ファイバーは別体なの
で取扱いが容易。入出力用の光ファイバーが損傷して
もセンサヘッドには影響しない（従来の図２に示すよう
なセンサヘッドでは、光ファイバーの損傷位置がセンサ
ヘッドに近すぎるとセンサヘッドそのものが使用不能と
なることがあった）。センサヘッドが２個以上あった
場合、光ファイバーを脱着して使うことによって全ての
センサヘッドを１組の光ファイバー（偏波保持、シング
ルモード光ファイバー）で測定できる（当然、１回の測
定で１個のセンサの場合）ため大幅なコストの低減が可
能となる。センサヘッドの設置が容易に、小スペース
で行える。のような効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】センサヘッドの片側からだけで入出力光ファイ
バーを脱着出来るようにコネクタアダプタを配置固定し
た光電界センサの構造を示す断面図。

【図２】従来型の光電界センサの構造を示す断面図。

【符号の説明】

１ 光変調器 ２ ダイポールアンテナ ３ 偏波保持光ファイバー（入射光ファイバー） ４ シングルモード光ファイバー（出射光ファイバ
ー） ５ ＳＣコネクタ ６ ２連ＳＣ型コネクタアダプタ ７ パッケージ ８ ２連ＳＣ型コネクタ １５ パッケージ １６ コネクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気光学効果を有する光学結晶基板に設
   けられた電極に接続されたアンテナにより、前記光学結
   晶基板に電界が誘起され、この電界に依存して前記光学
   結晶の透過光の強度、位相または偏光方向が変化するよ
   うに構成されたセンサヘッドと、前記センサヘッドに接
   続された入射光ファイバーおよび出射光ファイバーとで
   構成された光電界センサにおいて、前記入射光ファイバ
   ーおよび出射光ファイバーとその各々の光ファイバーの
   先端に取り付けられたコネクタアダプタとが前記光学結
   晶基板とアンテナとが収納された同一パッケージ内に配
   置固定されていることを特徴とする光電界センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光電界センサにおいて、
   前記光学結晶基板上に入射光を分岐した後合波させ出射
   光とする分岐干渉計型光導波路を形成し、その分岐した
   光導波路付近に設けた電極にアンテナを接続して透過光
   の強度を変化させるように構成したことを特徴とする光
   電界センサ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光電界センサに
   おいて、入射および出射光ファイバーの各々のコネクタ
   アダプタを、前記パッケージ内の片側にまとめて配置固
   定したことを特徴とする光電界センサ。
4. 【請求項４】 請求項２記載の光電界センサにおいて、
   入射光を分岐した後の光導波路端面において入射光を反
   射させ、入射光と同じ経路で光を逆進させ前記分岐点で
   合波して透過光の強度を変化させることで、入射および
   出射光ファイバーを１本の光ファイバーで兼用したこと
   を特徴とする光電界センサ。