JPH0954127A - 高感度光電界センサ - Google Patents
高感度光電界センサInfo
- Publication number
- JPH0954127A JPH0954127A JP22587095A JP22587095A JPH0954127A JP H0954127 A JPH0954127 A JP H0954127A JP 22587095 A JP22587095 A JP 22587095A JP 22587095 A JP22587095 A JP 22587095A JP H0954127 A JPH0954127 A JP H0954127A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- field sensor
- electric field
- transformer
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い周波数範囲で高感度な光電界センサを供
する。 【解決手段】 アンテナエレメント４と変調電極３の間
に昇圧トランス５を着脱可能な形で取り付ける。
する。 【解決手段】 アンテナエレメント４と変調電極３の間
に昇圧トランス５を着脱可能な形で取り付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、光電界センサに関する。
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、光電界センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】光電界センサを構成する光変調器は、例
えば、一例として、電気光学効果を有する光学結晶基板
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２本のそれぞれの光導波路近傍
に変調用電極を配置する構造を有している。自然または
強制発生した電界は、アンテナ部を通して前記電極に伝
わり、電気光学効果によって電極近傍の光導波路を伝搬
する光に位相変調を起こさせる。この後、合波された光
は干渉して強度変調を起こすため、電界の強さに応じた
光強度を得られる特徴を有している。光変調器への印加
電圧による出力光強度は、印加電圧に対して、三角関数
的に出力変動がおこる。光電界センサに使用する光変調
器は、変調用電極への印加電圧が０Ｖの時に、出力光強
度が最大値と最小値の中点の直線的に近い電圧／光強度
の関係の位置にあることが望ましい。このような位置
（光学バイアス位置）にあれば、微少な電圧変化も光強
度変化として顕著に現れるため、光電界センサの感度向
上にもつながる。
えば、一例として、電気光学効果を有する光学結晶基板
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２本のそれぞれの光導波路近傍
に変調用電極を配置する構造を有している。自然または
強制発生した電界は、アンテナ部を通して前記電極に伝
わり、電気光学効果によって電極近傍の光導波路を伝搬
する光に位相変調を起こさせる。この後、合波された光
は干渉して強度変調を起こすため、電界の強さに応じた
光強度を得られる特徴を有している。光変調器への印加
電圧による出力光強度は、印加電圧に対して、三角関数
的に出力変動がおこる。光電界センサに使用する光変調
器は、変調用電極への印加電圧が０Ｖの時に、出力光強
度が最大値と最小値の中点の直線的に近い電圧／光強度
の関係の位置にあることが望ましい。このような位置
（光学バイアス位置）にあれば、微少な電圧変化も光強
度変化として顕著に現れるため、光電界センサの感度向
上にもつながる。
【０００３】このような光電界センサは、４０ｄＢμＶ
／ｍ程度の感度は、得られるものの、更なる高感度化の
ためには、内蔵する光変調器の半波長電圧や電気容量の
大幅な低減をめざさなければならない。しかしながら、
この光変調器の特性向上は、現状の技術では、大幅な向
上が望めない。
／ｍ程度の感度は、得られるものの、更なる高感度化の
ためには、内蔵する光変調器の半波長電圧や電気容量の
大幅な低減をめざさなければならない。しかしながら、
この光変調器の特性向上は、現状の技術では、大幅な向
上が望めない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電界は、アンテナ部分
を通して光電界センサに内蔵する光変調器の変調電極に
電圧変化の信号として伝わる。つまり、この電圧信号が
強い程、変調される光信号強度は大きくなる。しかし、
微弱な信号では、光変調度が弱く、信号を効率よく検知
することができない。
を通して光電界センサに内蔵する光変調器の変調電極に
電圧変化の信号として伝わる。つまり、この電圧信号が
強い程、変調される光信号強度は大きくなる。しかし、
微弱な信号では、光変調度が弱く、信号を効率よく検知
することができない。
【０００５】このような問題点を解決するため、本発明
では、アンテナ部から光電界センサの光変調器部分の変
調用電極に伝わる電圧を増幅することにより、高感度化
を図ることにした。
では、アンテナ部から光電界センサの光変調器部分の変
調用電極に伝わる電圧を増幅することにより、高感度化
を図ることにした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、アンテナ部
で受けた微小電圧を光電界センサ内の光変調器に伝える
前に増幅するために、アンテナ部と光電界センサに内蔵
された光変調器の変調電極との間に、電圧を高めるため
のトランスを配置する。
で受けた微小電圧を光電界センサ内の光変調器に伝える
前に増幅するために、アンテナ部と光電界センサに内蔵
された光変調器の変調電極との間に、電圧を高めるため
のトランスを配置する。
【０００７】一般的に用いられる電磁トランスや圧電ト
ランス等は、Ｑ値の高い共振特性を有し、特定周波数で
昇圧効果が得られる。従って、光電界センサに組み込む
場合、測定する周波数に合わせたトランスを随時用いる
ことが重要であるため、本発明では、着脱可能な部品型
とすることを特徴としている。
ランス等は、Ｑ値の高い共振特性を有し、特定周波数で
昇圧効果が得られる。従って、光電界センサに組み込む
場合、測定する周波数に合わせたトランスを随時用いる
ことが重要であるため、本発明では、着脱可能な部品型
とすることを特徴としている。
【０００８】このような手法を用いることにより、アン
テナ部分で検知した信号電圧を増幅して光信号へ変換す
ることが可能になるため、高感度な光電界センサを提供
できる。又、本発明では、使用するトランスを着脱可能
な部品とすることで、トランスを簡易に取り替えること
ができて、高感度な測定が広い周波数範囲にわたって可
能となる。
テナ部分で検知した信号電圧を増幅して光信号へ変換す
ることが可能になるため、高感度な光電界センサを提供
できる。又、本発明では、使用するトランスを着脱可能
な部品とすることで、トランスを簡易に取り替えること
ができて、高感度な測定が広い周波数範囲にわたって可
能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によって説
明する。
明する。
【００１０】図１に示すように、ＬｉＮｂＯ3−Ｘ基板
上にＴｉ熱拡散光導波路２を作製する。この光導波路の
パターンは、分岐後、再び合流するような分岐干渉型光
導波路に形成し、分岐後、合流するまでの間に変調電極
３を形成したマッハツェンダー形光干渉計とする。前記
基板上に変調電極３を含むパターンを作製する。このよ
うにして作製された光変調器に、図２に示すように、光
入出力部に光ファイバ８を接続して全体をパッケージン
グした。パッケージングした本体１１の上部に内部の光
変調器の変調電極から引き出した一対の電極端子６を接
続した。この電極端子６にアンテナエレメント４を装着
することにより、光電界センサとした。このアンテナエ
レメント４と本体１１の間に本発明である昇圧トランス
５が着脱可能なように配置した。
上にＴｉ熱拡散光導波路２を作製する。この光導波路の
パターンは、分岐後、再び合流するような分岐干渉型光
導波路に形成し、分岐後、合流するまでの間に変調電極
３を形成したマッハツェンダー形光干渉計とする。前記
基板上に変調電極３を含むパターンを作製する。このよ
うにして作製された光変調器に、図２に示すように、光
入出力部に光ファイバ８を接続して全体をパッケージン
グした。パッケージングした本体１１の上部に内部の光
変調器の変調電極から引き出した一対の電極端子６を接
続した。この電極端子６にアンテナエレメント４を装着
することにより、光電界センサとした。このアンテナエ
レメント４と本体１１の間に本発明である昇圧トランス
５が着脱可能なように配置した。
【００１１】本実施例では、昇圧トランスとして、Ｌｉ
ＮｂＯ3基板上にアルミ電極を片側全面、もう片面に間
隔１ｍｍの２枚のパターンを形成した圧電トランスを用
いた。この圧電トランスは、共振周波数２００ｋＨｚで
共振先鋭度（Ｑ）が１２０００の特性を有している。
ＮｂＯ3基板上にアルミ電極を片側全面、もう片面に間
隔１ｍｍの２枚のパターンを形成した圧電トランスを用
いた。この圧電トランスは、共振周波数２００ｋＨｚで
共振先鋭度（Ｑ）が１２０００の特性を有している。
【００１２】
【発明の効果】このような構成を用いた光電界センサ
は、圧電トランスの共振点である２００ｋＨｚの周波数
で、４０ｄＢ以上の感度が期待できる。又、本発明で用
いる圧電トランスは、図２に示す通り、簡単に着脱が可
能であることから、他の共振周波数の圧電トランスアタ
ッチメントを用意して、目的の周波数にあわせて取り替
えることにより、測定周波数範囲が広がる。
は、圧電トランスの共振点である２００ｋＨｚの周波数
で、４０ｄＢ以上の感度が期待できる。又、本発明で用
いる圧電トランスは、図２に示す通り、簡単に着脱が可
能であることから、他の共振周波数の圧電トランスアタ
ッチメントを用意して、目的の周波数にあわせて取り替
えることにより、測定周波数範囲が広がる。
【図１】本発明の実施例の光電界センサに内蔵した光変
調器の構造を示す平面図。
調器の構造を示す平面図。
【図２】本発明の実施例の光電界センサの構成を示す説
明図。
明図。
１ ＬｉＮｂＯ3−Ｘ基板 ２ 光導波路 ３ 変調電極 ４ アンテナエレメント ５ 圧電トランス（昇圧トランス） ６ 電極端子 ７ 光源 ８ 光ファイバ ９ 光電気変換器 １０ レベルメータ １１ 光電界センサ本体
Claims (4)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する光学結晶基板上
に、光導波路を形成し、その光導波路近傍に変調電極を
配置し、かつ前記変調電極へ導くような電極路及びその
電極路に接続されたアンテナ部からなるセンサヘッド
と、そのセンサヘッドに接続された入力及び出力光ファ
イバと、レーザ光源と、光検出器とを有し、自然または
強制発生する電界によって、前記アンテナ部に誘起され
る電圧を前記変調電極に導くことによって、前記入力光
ファイバからセンサヘッドに入力された光に、光強度変
化が生じて、前記出力光ファイバへ導かれるように構成
された光電界センサにおいて、前記アンテナ部と変調電
極との間に昇電圧効果のある昇圧トランスを配置するこ
とを特徴とする高感度光電界センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の昇圧トランスは、電磁ト
ランスであることを特徴とする高感度光電界センサ。 - 【請求項３】 請求項１記載の昇圧トランスは、圧電ト
ランスであることを特徴とする高感度光電界センサ。 - 【請求項４】 請求項１記載の昇圧トランスは、着脱可
能であることを特徴とする高感度光電界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22587095A JPH0954127A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 高感度光電界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22587095A JPH0954127A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 高感度光電界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954127A true JPH0954127A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16836147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22587095A Pending JPH0954127A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 高感度光電界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954127A (ja) |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP22587095A patent/JPH0954127A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0664460B1 (en) | Electric field sensor | |
| JP5218587B2 (ja) | 電界計測装置 | |
| EP0687915B1 (en) | Electric field sensor | |
| WO2010061906A1 (ja) | 電界計測装置 | |
| US5075793A (en) | Apparatus for detecting intensity-modulated light signals | |
| JPH0954127A (ja) | 高感度光電界センサ | |
| JP4623894B2 (ja) | 出力光モニタ付光導波路型光変調器 | |
| JP2939482B2 (ja) | 光位相変調器の特性測定装置および特性測定法 | |
| JP3404604B2 (ja) | 光電界センサ | |
| JPH0989961A (ja) | 電界検出装置 | |
| JP3435583B2 (ja) | 電界センサ | |
| JP3686580B2 (ja) | 光電界センサ装置 | |
| JPH0954128A (ja) | 反射型光電界センサ | |
| JP2673485B2 (ja) | 電界の検出方法 | |
| JPH08122376A (ja) | 電界センサ及び電界センサ素子 | |
| JP2002340953A (ja) | 電界センサ | |
| JP3627204B2 (ja) | 電界センサ | |
| JPH08122721A (ja) | 光変調器 | |
| JP3460102B2 (ja) | 電界センサ | |
| JP3673611B2 (ja) | 電界センサ | |
| JPH0943288A (ja) | 電界センサ | |
| JPH07159464A (ja) | 光電界センサの光学バイアス調整方法 | |
| JP2004294708A (ja) | 出力光モニタ付光導波路型光変調器 | |
| JP2004212136A (ja) | 電界センシング装置およびその製造方法 | |
| JP3430340B2 (ja) | 電界センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |