JPH085687A - 電界センサ - Google Patents
電界センサInfo
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- JPH085687A JPH085687A JP13914594A JP13914594A JPH085687A JP H085687 A JPH085687 A JP H085687A JP 13914594 A JP13914594 A JP 13914594A JP 13914594 A JP13914594 A JP 13914594A JP H085687 A JPH085687 A JP H085687A
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- optical
- field sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイナミックレンジを大きくとることがで
き、かつ、透過光強度が最大値または最小値となる電界
を超えた電界強度に対しても計測能力を失うことがな
く、さらに誤認判定の可能性がない電界センサを提供す
る。 【構成】 基板１４と、入射光導波路１５と、これより
分岐する分岐光導波路１６，１７と、電気光学効果を有
する位相シフト光導波路１８〜２１と、出射光導波路２
２，２３とを有する。位相シフト光導波路１８，１９
は、分岐光導波路１６から分岐されている。位相シフト
光導波路２０，２１は、分岐光導波路１７から分岐され
ている。出射光導波路２２は、位相シフト光導波路１
８，１９と合流している。出射光導波路２３は、位相シ
フト光導波路２０，２１と合流している。出射光導波路
２２，２３からの出射光のそれぞれの印加電界強度に対
する光強度を示す特性曲線は、光強度が最大および最小
となる印加電界強度が異なる。
き、かつ、透過光強度が最大値または最小値となる電界
を超えた電界強度に対しても計測能力を失うことがな
く、さらに誤認判定の可能性がない電界センサを提供す
る。 【構成】 基板１４と、入射光導波路１５と、これより
分岐する分岐光導波路１６，１７と、電気光学効果を有
する位相シフト光導波路１８〜２１と、出射光導波路２
２，２３とを有する。位相シフト光導波路１８，１９
は、分岐光導波路１６から分岐されている。位相シフト
光導波路２０，２１は、分岐光導波路１７から分岐され
ている。出射光導波路２２は、位相シフト光導波路１
８，１９と合流している。出射光導波路２３は、位相シ
フト光導波路２０，２１と合流している。出射光導波路
２２，２３からの出射光のそれぞれの印加電界強度に対
する光強度を示す特性曲線は、光強度が最大および最小
となる印加電界強度が異なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＭＣ分野や電気ノイ
ズの測定のほか、種々の電気機器やケーブル等において
発生される電界の強度や波形を測定するための測定器に
用いる電界センサに関する。
ズの測定のほか、種々の電気機器やケーブル等において
発生される電界の強度や波形を測定するための測定器に
用いる電界センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等の情報機器や通信機器、
ロボット等のＦＡ機器、自動車、電車等の制御器など多
くの電気機器は互いに外部からの電磁ノイズによって誤
動作などの影響を受ける危険を常にもっており、ＥＭＣ
分野においては、外部の電磁環境や影響を及ぼすような
ノイズの大きさ、また自らが発生するノイズ等を正確に
測定することが重要となっている。
ロボット等のＦＡ機器、自動車、電車等の制御器など多
くの電気機器は互いに外部からの電磁ノイズによって誤
動作などの影響を受ける危険を常にもっており、ＥＭＣ
分野においては、外部の電磁環境や影響を及ぼすような
ノイズの大きさ、また自らが発生するノイズ等を正確に
測定することが重要となっている。
【０００３】従来、上述のような電磁ノイズの測定装置
には、（ａ）通常のアンテナを用いて受信し同軸ケーブ
ルで測定器まで導く装置、（ｂ）アンテナを用いて受信
した信号を検波して光信号に変換し光ファイバで測定器
まで導く装置、（ｃ）印加される電界強度に応じて透過
光の強度が変化するように構成された光学素子を用いて
電界強度変化を光強度変化に変換し、上記光学素子と光
源及び測定器に接続された光検出器間を光ファイバで接
続する装置がある。
には、（ａ）通常のアンテナを用いて受信し同軸ケーブ
ルで測定器まで導く装置、（ｂ）アンテナを用いて受信
した信号を検波して光信号に変換し光ファイバで測定器
まで導く装置、（ｃ）印加される電界強度に応じて透過
光の強度が変化するように構成された光学素子を用いて
電界強度変化を光強度変化に変換し、上記光学素子と光
源及び測定器に接続された光検出器間を光ファイバで接
続する装置がある。
【０００４】前記（ａ）のアンテナを用いる装置が最も
一般的であるが、同軸ケーブル等の電気ケーブルの存在
により電界分布が乱れてしまったりケーブル途中からの
ノイズ混入のおそれがある等の問題があるため、光ファ
イバを用いた前記（ｂ）、（ｃ）の装置が開発されてい
る。
一般的であるが、同軸ケーブル等の電気ケーブルの存在
により電界分布が乱れてしまったりケーブル途中からの
ノイズ混入のおそれがある等の問題があるため、光ファ
イバを用いた前記（ｂ）、（ｃ）の装置が開発されてい
る。
【０００５】このうち、（ｃ）の装置では電界強度を透
過光の強度変化に変換する光学素子として電気光学効果
を有する結晶を用いている。その素子構造としては、光
ファイバの出射光をレンズで平行光として小型アンテナ
を取り付けた結晶中を通過させて結晶中の電界により偏
光状態を変化させ、検光子で強度変化に変換した後再び
光ファイバに結合するバルク型素子と、結晶上に設けた
光導波路により上記光学素子を構成する導波路型素子が
あり、通常、導波路型のほうがバルク型より１０倍以上
検出感度が高い。
過光の強度変化に変換する光学素子として電気光学効果
を有する結晶を用いている。その素子構造としては、光
ファイバの出射光をレンズで平行光として小型アンテナ
を取り付けた結晶中を通過させて結晶中の電界により偏
光状態を変化させ、検光子で強度変化に変換した後再び
光ファイバに結合するバルク型素子と、結晶上に設けた
光導波路により上記光学素子を構成する導波路型素子が
あり、通常、導波路型のほうがバルク型より１０倍以上
検出感度が高い。
【０００６】図４は従来の導波路型素子による電界セン
サを示す正面図である。図４に示すように、従来の電界
センサは、印加される電界強度に応じて透過する光の強
度が変化する電気光学効果を有する電界センサヘッド１
と、この電界センサヘッド１に接続された入射光ファイ
バ２および出射光ファイバ３と、前記入射光ファイバ２
に接続されこの入射光ファイバ２に光を入射する光源
（図示せず）と、前記電界センサヘッド１からの透過光
を前記出射光ファイバ３を介して受けて前記透過光の強
度を検出する光検出器（図示せず）とを具備する。
サを示す正面図である。図４に示すように、従来の電界
センサは、印加される電界強度に応じて透過する光の強
度が変化する電気光学効果を有する電界センサヘッド１
と、この電界センサヘッド１に接続された入射光ファイ
バ２および出射光ファイバ３と、前記入射光ファイバ２
に接続されこの入射光ファイバ２に光を入射する光源
（図示せず）と、前記電界センサヘッド１からの透過光
を前記出射光ファイバ３を介して受けて前記透過光の強
度を検出する光検出器（図示せず）とを具備する。
【０００７】前記電界センサヘッド１は、基板４と、こ
の基板４上に形成され入射光ファイバ２に接続された入
射光導波路５と、この入射光導波路５より分岐するよう
に前記基板４に形成され電気光学効果を有する第１およ
び第２の位相シフト光導波路６と、これらの第１および
第２の位相シフト光導波路６と合流するように前記基板
４に形成され前記出射光ファイバ３に接続された出射光
導波路７とを有する。前記基板４は、たとえばｃ軸に垂
直に切り出したニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結晶
基板により形成される。前記入射光導波路５と、第１お
よび第２の位相シフト光導波路６と、出射光導波路７と
は、基板４の上ににチタンを拡散して形成されている。
の基板４上に形成され入射光ファイバ２に接続された入
射光導波路５と、この入射光導波路５より分岐するよう
に前記基板４に形成され電気光学効果を有する第１およ
び第２の位相シフト光導波路６と、これらの第１および
第２の位相シフト光導波路６と合流するように前記基板
４に形成され前記出射光ファイバ３に接続された出射光
導波路７とを有する。前記基板４は、たとえばｃ軸に垂
直に切り出したニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結晶
基板により形成される。前記入射光導波路５と、第１お
よび第２の位相シフト光導波路６と、出射光導波路７と
は、基板４の上ににチタンを拡散して形成されている。
【０００８】また、前記位相シフト光導波路６の上に
は、１対の電極８が設けられている。これらの電極８に
は、アンテナ９が接続されている。前記入射光ファイバ
２からの入射光は、入射光導波路５に入射した後、２つ
の位相シフト光導波路６にエネルギーが分割される。電
界が印加された場合、アンテナ９により電極８に電圧が
誘起されて２つの位相シフト光導波路６の中には深さ方
向に互いに反対向きの電界成分が生ずる。この結果、電
気光学効果により屈折率変化が生じて２つの位相シフト
光導波路６を伝搬する光波間には印加電界の大きさに応
じた位相差が生じ、それらが合流して出射光導波路７で
結合する場合に干渉により光強度が変化する。すなわ
ち、印加電界強度に応じて出射光ファイバ３に出射する
出射光の強度は変化することになり、その光強度変化を
光検出器で測定することにより印加電界の強度を測定す
ることができる。
は、１対の電極８が設けられている。これらの電極８に
は、アンテナ９が接続されている。前記入射光ファイバ
２からの入射光は、入射光導波路５に入射した後、２つ
の位相シフト光導波路６にエネルギーが分割される。電
界が印加された場合、アンテナ９により電極８に電圧が
誘起されて２つの位相シフト光導波路６の中には深さ方
向に互いに反対向きの電界成分が生ずる。この結果、電
気光学効果により屈折率変化が生じて２つの位相シフト
光導波路６を伝搬する光波間には印加電界の大きさに応
じた位相差が生じ、それらが合流して出射光導波路７で
結合する場合に干渉により光強度が変化する。すなわ
ち、印加電界強度に応じて出射光ファイバ３に出射する
出射光の強度は変化することになり、その光強度変化を
光検出器で測定することにより印加電界の強度を測定す
ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電界センサヘッ
ドの特性は、図５に示すように特性曲線Ａで示すように
最大値と最小値を持つ周期関数として表される。この電
界センサヘッドにおいては、特性曲線Ａの直線に近い領
域における測定をする必要から、電界が印加されないと
きの透過光強度（動作点）はこの特性曲線Ａにおける最
大値と最小値の中点とすることが望ましい。
ドの特性は、図５に示すように特性曲線Ａで示すように
最大値と最小値を持つ周期関数として表される。この電
界センサヘッドにおいては、特性曲線Ａの直線に近い領
域における測定をする必要から、電界が印加されないと
きの透過光強度（動作点）はこの特性曲線Ａにおける最
大値と最小値の中点とすることが望ましい。
【００１０】しかしながら、電界センサヘッドにおいて
は、その特性曲線Ａが電界強度に対して周期的に変化す
るために、検出可能な電界強度の範囲を広くとることが
困難であり、動作点から離れた電界強度になればそれだ
け特性曲線の直線性が低下するという問題がある。
は、その特性曲線Ａが電界強度に対して周期的に変化す
るために、検出可能な電界強度の範囲を広くとることが
困難であり、動作点から離れた電界強度になればそれだ
け特性曲線の直線性が低下するという問題がある。
【００１１】さらに、図５に示すように、電界センサヘ
ッドにおいては、その特性曲線Ａにおける最大値または
最小値を与える電界を超えた電界強度Ｐ1 が印加された
場合には、電界センサヘッドの透過光強度Ｑ1 のみから
その電界強度を一義的に読み取ることはできなくなり、
測定能力を失う、すなわち、電界強度のみならず、その
電界の向きの判別ができないという問題が生ずる。
ッドにおいては、その特性曲線Ａにおける最大値または
最小値を与える電界を超えた電界強度Ｐ1 が印加された
場合には、電界センサヘッドの透過光強度Ｑ1 のみから
その電界強度を一義的に読み取ることはできなくなり、
測定能力を失う、すなわち、電界強度のみならず、その
電界の向きの判別ができないという問題が生ずる。
【００１２】本発明の目的は、周期関数的特性を有する
電界センサヘッドにおいても、ダイナミックレンジを大
きくとることができ、かつ、透過光強度が最大値または
最小値となる電界を超えた電界強度に対しても計測能力
を失うことがなく、さらに誤認判定の可能性がない電界
センサを提供することにある。
電界センサヘッドにおいても、ダイナミックレンジを大
きくとることができ、かつ、透過光強度が最大値または
最小値となる電界を超えた電界強度に対しても計測能力
を失うことがなく、さらに誤認判定の可能性がない電界
センサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、印加される電界強度に応じて透過する光
の強度が変化する電界センサヘッドと、この電界センサ
ヘッドに接続された１つの入射光ファイバおよび第１お
よび第２の出射光ファイバと、前記入射光ファイバに接
続されこの入射光ファイバに光を入射する光源と、前記
電界センサヘッドからの透過光を前記出射光ファイバを
介して受けて前記透過光の強度を検出する光検出器とを
具備する電界センサにおいて、前記電界センサヘッド
は、基板と、この基板に形成され前記入射光ファイバに
接続された入射光導波路と、この入射光導波路より分岐
するように前記基板に形成された第１および第２の分岐
光導波路と、前記第１の分岐光導波路より分岐するよう
に前記基板に形成され電気光学効果を有する第１および
第２の位相シフト光導波路と、前記第２の分岐光導波路
より分岐するように前記基板に形成され電気光学効果を
有する第３および第４の位相シフト光導波路と、前記第
１および第２の位相シフト光導波路と合流するように前
記基板に形成され前記第１の出射光ファイバに接続され
た第１の出射光導波路と、前記第３および第４の位相シ
フト光導波路と合流するように前記基板に形成され前記
第１の出射光ファイバに接続された第２の出射光導波路
とを有し、前記第１および第２の出射光導波路からの出
射光のそれぞれの印加電界強度に対する光強度を示す特
性曲線は、光強度が最大および最小となる印加電界強度
が異なることを特徴とする。
決するために、印加される電界強度に応じて透過する光
の強度が変化する電界センサヘッドと、この電界センサ
ヘッドに接続された１つの入射光ファイバおよび第１お
よび第２の出射光ファイバと、前記入射光ファイバに接
続されこの入射光ファイバに光を入射する光源と、前記
電界センサヘッドからの透過光を前記出射光ファイバを
介して受けて前記透過光の強度を検出する光検出器とを
具備する電界センサにおいて、前記電界センサヘッド
は、基板と、この基板に形成され前記入射光ファイバに
接続された入射光導波路と、この入射光導波路より分岐
するように前記基板に形成された第１および第２の分岐
光導波路と、前記第１の分岐光導波路より分岐するよう
に前記基板に形成され電気光学効果を有する第１および
第２の位相シフト光導波路と、前記第２の分岐光導波路
より分岐するように前記基板に形成され電気光学効果を
有する第３および第４の位相シフト光導波路と、前記第
１および第２の位相シフト光導波路と合流するように前
記基板に形成され前記第１の出射光ファイバに接続され
た第１の出射光導波路と、前記第３および第４の位相シ
フト光導波路と合流するように前記基板に形成され前記
第１の出射光ファイバに接続された第２の出射光導波路
とを有し、前記第１および第２の出射光導波路からの出
射光のそれぞれの印加電界強度に対する光強度を示す特
性曲線は、光強度が最大および最小となる印加電界強度
が異なることを特徴とする。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】図１は、本発明の１実施例による電界セン
サを示す正面図である。図１に示すように、本発明の電
界センサは、印加される電界強度に応じて透過する光の
強度が変化する電気光学効果を有する電界センサヘッド
１０と、この電界センサヘッド１０に接続された１つの
入射光ファイバ１１および第１および第２の出射光ファ
イバ１２，１３と、前記入射光ファイバ１１に接続され
この入射光ファイバ１１に光を入射する光源（図示ぜ
ず）と、前記電界センサヘッド１０からの透過光を前記
出射光ファイバ１２，１３を介して受けて前記透過光の
強度を検出する光検出器（図示せず）とを具備する。
サを示す正面図である。図１に示すように、本発明の電
界センサは、印加される電界強度に応じて透過する光の
強度が変化する電気光学効果を有する電界センサヘッド
１０と、この電界センサヘッド１０に接続された１つの
入射光ファイバ１１および第１および第２の出射光ファ
イバ１２，１３と、前記入射光ファイバ１１に接続され
この入射光ファイバ１１に光を入射する光源（図示ぜ
ず）と、前記電界センサヘッド１０からの透過光を前記
出射光ファイバ１２，１３を介して受けて前記透過光の
強度を検出する光検出器（図示せず）とを具備する。
【００１６】前記電界センサヘッド１０は、基板１４
と、入射光導波路１５と、第１および第２の分岐光導波
路１６，１７と、第１乃至第４の位相シフト光導波路１
８，１９，２０，２１と、第１および第２の出射光導波
路２２，２３とを有している。前記基板１４は、たとえ
ばｃ軸に垂直に切り出したニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）結晶基板により形成される。前記入射光導波路１
５と、第１および第２の分岐光導波路１６，１７と、第
１乃至第４の位相シフト光導波路１８，１９，２０，２
１と、第１および第２の出射光導波路２２，２３とは、
基板１４の上にチタンを拡散して形成されている。
と、入射光導波路１５と、第１および第２の分岐光導波
路１６，１７と、第１乃至第４の位相シフト光導波路１
８，１９，２０，２１と、第１および第２の出射光導波
路２２，２３とを有している。前記基板１４は、たとえ
ばｃ軸に垂直に切り出したニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）結晶基板により形成される。前記入射光導波路１
５と、第１および第２の分岐光導波路１６，１７と、第
１乃至第４の位相シフト光導波路１８，１９，２０，２
１と、第１および第２の出射光導波路２２，２３とは、
基板１４の上にチタンを拡散して形成されている。
【００１７】前記入射光導波路１５は、前記入射光ファ
イバ１１に接続されている。第１および第２の分岐光導
波路１６，１７は、入射光導波路１５より分岐するよう
に基板１４に形成されている。第１および第２の位相シ
フト光導波路１８，１９は、電気光学効果を有し、第１
の分岐光導波路１６より分岐するように基板１４に形成
されている。第３および第４の位相シフト光導波路２
０，２１は、電気光学効果を有し、第２の分岐光導波路
１７より分岐するように基板１４に形成されている。第
１の出射光導波路２２は、前記第１および第２の位相シ
フト光導波路１８，１９と合流するように基板１４に形
成され、かつ、第１の出射光ファイバ１２に接続されて
いる。第２の出射光導波路２３は、前記第３および第４
の位相シフト光導波路２０，２１と合流するように基板
１４に形成され、かつ、第２の出射光ファイバ１３に接
続されている。
イバ１１に接続されている。第１および第２の分岐光導
波路１６，１７は、入射光導波路１５より分岐するよう
に基板１４に形成されている。第１および第２の位相シ
フト光導波路１８，１９は、電気光学効果を有し、第１
の分岐光導波路１６より分岐するように基板１４に形成
されている。第３および第４の位相シフト光導波路２
０，２１は、電気光学効果を有し、第２の分岐光導波路
１７より分岐するように基板１４に形成されている。第
１の出射光導波路２２は、前記第１および第２の位相シ
フト光導波路１８，１９と合流するように基板１４に形
成され、かつ、第１の出射光ファイバ１２に接続されて
いる。第２の出射光導波路２３は、前記第３および第４
の位相シフト光導波路２０，２１と合流するように基板
１４に形成され、かつ、第２の出射光ファイバ１３に接
続されている。
【００１８】前記基板１４における第１乃至第４の位相
シフト光導波路１８，１９，２０，２１の間には、電極
２４，２５、２６が形成されている。電極２４，２５に
は一方のアンテナ２７が接続されており、電極２５には
他方のアンテナ２８が接続されている。前記電極２４，
２５、２６は、アンテナ２７，２８が信号を受信した時
にこの受信信号に対応した電界を第１乃至第４の位相シ
フト光導波路１８，１９，２０，２１に印加する。
シフト光導波路１８，１９，２０，２１の間には、電極
２４，２５、２６が形成されている。電極２４，２５に
は一方のアンテナ２７が接続されており、電極２５には
他方のアンテナ２８が接続されている。前記電極２４，
２５、２６は、アンテナ２７，２８が信号を受信した時
にこの受信信号に対応した電界を第１乃至第４の位相シ
フト光導波路１８，１９，２０，２１に印加する。
【００１９】前記電界センサヘッド１０は、第１および
第２の出射光導波路２２，２３からの出射光のそれぞれ
の印加電界強度に対する光強度が、図２の特性曲線Ｂ，
Ｃで示すように、最大および最小となる印加電界強度が
異なるように構成されている。すなわち、前記電界セン
サヘッド１０は、互いに動作点が異なる２つのセンサヘ
ッドを有するように構成されている。
第２の出射光導波路２２，２３からの出射光のそれぞれ
の印加電界強度に対する光強度が、図２の特性曲線Ｂ，
Ｃで示すように、最大および最小となる印加電界強度が
異なるように構成されている。すなわち、前記電界セン
サヘッド１０は、互いに動作点が異なる２つのセンサヘ
ッドを有するように構成されている。
【００２０】より具体的に説明すると、前記電界センサ
ヘッド１０においては、図２に示すように、透過光強度
が最大または最小となる電界を超えて、電界強度Ｐを印
加したとき、これらのセンサヘッドの透過光強度はそれ
ぞれＱA およびＱB となる。この電界強度Ｐが印加され
たときの透過光出力の関係はＱA ＞ＱB であり、電界強
度Ｐ1 の場合（ＱA ＜ＱB ′となる）との誤認判定の可
能性はない。
ヘッド１０においては、図２に示すように、透過光強度
が最大または最小となる電界を超えて、電界強度Ｐを印
加したとき、これらのセンサヘッドの透過光強度はそれ
ぞれＱA およびＱB となる。この電界強度Ｐが印加され
たときの透過光出力の関係はＱA ＞ＱB であり、電界強
度Ｐ1 の場合（ＱA ＜ＱB ′となる）との誤認判定の可
能性はない。
【００２１】なお、前記電界センサヘッド１０の動作点
は、それを構成する第１乃至第４の位相シフト光導波路
１８〜２１の幅又は長さ等を変えて光伝搬特性の非対称
性を与えることによってそれぞれ独立に調整することが
できる。
は、それを構成する第１乃至第４の位相シフト光導波路
１８〜２１の幅又は長さ等を変えて光伝搬特性の非対称
性を与えることによってそれぞれ独立に調整することが
できる。
【００２２】前記電界センサヘッド１０は、図３に示す
ように、第１および第２の出射光導波路２２，２３から
の出射光のそれぞれの印加電界強度に対する光強度を示
す特性曲線Ｂ，Ｃが約１／４周期だけ異なるように構成
することが望ましい。この場合には、電界センサヘッド
１０の透過光強度の関係は前記効果と同様の効果をもた
らすとともに、電界印加によって一方の特性曲線の最大
または最小付近となるときに、他方の特性曲線が最も直
線性がよい範囲となる。つまり、電界センサヘッド１０
は、これら２つのセンサヘッドが相互に補完することに
よって、直線性の優れた電界センサの機能を有すること
になる。このことは、個々にはダイナミックレンジや、
直線性が必ずしも優れない電界センサヘッドであって
も、これらを組み合わせて構成することにより、その弱
点を克服した電界センサとして機能することを示す。
ように、第１および第２の出射光導波路２２，２３から
の出射光のそれぞれの印加電界強度に対する光強度を示
す特性曲線Ｂ，Ｃが約１／４周期だけ異なるように構成
することが望ましい。この場合には、電界センサヘッド
１０の透過光強度の関係は前記効果と同様の効果をもた
らすとともに、電界印加によって一方の特性曲線の最大
または最小付近となるときに、他方の特性曲線が最も直
線性がよい範囲となる。つまり、電界センサヘッド１０
は、これら２つのセンサヘッドが相互に補完することに
よって、直線性の優れた電界センサの機能を有すること
になる。このことは、個々にはダイナミックレンジや、
直線性が必ずしも優れない電界センサヘッドであって
も、これらを組み合わせて構成することにより、その弱
点を克服した電界センサとして機能することを示す。
【００２３】また、前記電界センサヘッド１０は、検出
回路の応答速度より遅い電界波形であれば、特性曲線の
何周期にもわたって追随して電界強度を測定することが
可能となり、高ダイナミックレンジの波形検出が可能で
ある。
回路の応答速度より遅い電界波形であれば、特性曲線の
何周期にもわたって追随して電界強度を測定することが
可能となり、高ダイナミックレンジの波形検出が可能で
ある。
【００２４】
【発明の効果】本発明の電界センサは、周期関数的特性
を有する電界センサヘッドにおいても、ダイナミックレ
ンジを大きくとることができ、かつ、透過光強度が最大
値または最小値となる電界を超えた電界強度に対しても
計測能力を失うことがなく、さらに誤認判定の可能性が
ない。
を有する電界センサヘッドにおいても、ダイナミックレ
ンジを大きくとることができ、かつ、透過光強度が最大
値または最小値となる電界を超えた電界強度に対しても
計測能力を失うことがなく、さらに誤認判定の可能性が
ない。
【図１】本発明の１実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の１実施例における電界センサヘッドの
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線を表した特
性曲線図である。
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線を表した特
性曲線図である。
【図３】本発明の１実施例における電界センサヘッドの
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線の他の例を
表した特性曲線図である。
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線の他の例を
表した特性曲線図である。
【図４】従来の電界センサを示す上面図である。
【図５】従来の電界センサにおける電界センサヘッドの
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線を表した特
性曲線図である。
電界強度に対する透過光強度を示す特性曲線を表した特
性曲線図である。
１０ 電界センサヘッド １１ 入射光ファイバ １２ 第１の出射光ファイバ １３ 第２の出射光ファイバ １４ 基板 １５ 入射光導波路 １６ 第１の分岐光導波路 １７ 第２の分岐光導波路 １８〜２１ 第１〜第４の位相シフト光導波路 ２２ 第１の出射光導波路 ２３ 第２の出射光導波路 ２４〜２６ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 印加される電界強度に応じて透過する光
の強度が変化する電界センサヘッドと、この電界センサ
ヘッドに接続された１つの入射光ファイバおよび第１お
よび第２の出射光ファイバと、前記入射光ファイバに接
続されこの入射光ファイバに光を入射する光源と、前記
電界センサヘッドからの透過光を前記出射光ファイバを
介して受けて前記透過光の強度を検出する光検出器とを
具備する電界センサにおいて、前記電界センサヘッド
は、基板と、この基板に形成され前記入射光ファイバに
接続された入射光導波路と、この入射光導波路より分岐
するように前記基板に形成された第１および第２の分岐
光導波路と、前記第１の分岐光導波路より分岐するよう
に前記基板に形成され電気光学効果を有する第１および
第２の位相シフト光導波路と、前記第２の分岐光導波路
より分岐するように前記基板に形成され電気光学効果を
有する第３および第４の位相シフト光導波路と、前記第
１および第２の位相シフト光導波路と合流するように前
記基板に形成され前記第１の出射光ファイバに接続され
た第１の出射光導波路と、前記第３および第４の位相シ
フト光導波路と合流するように前記基板に形成され前記
第１の出射光ファイバに接続された第２の出射光導波路
とを有し、前記第１および第２の出射光導波路からの出
射光のそれぞれの印加電界強度に対する光強度を示す特
性曲線は、光強度が最大および最小となる印加電界強度
が異なることを特徴とする電界センサ。 - 【請求項２】 前記第１および第２の出射光導波路から
の出射光のそれぞれの印加電界強度に対する光出力強度
を示す特性曲線は、約１／４周期だけ異なることを特徴
とする請求項１に記載の電界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13914594A JPH085687A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 電界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13914594A JPH085687A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 電界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085687A true JPH085687A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15238622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13914594A Pending JPH085687A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 電界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085687A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464696B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-10-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electrical surgical operating apparatus |
| JP2011017676A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 光ファイバ電流センサ |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP13914594A patent/JPH085687A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464696B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-10-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electrical surgical operating apparatus |
| JP2011017676A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 光ファイバ電流センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030604 |