JPS59155764A - 光電圧計 - Google Patents
光電圧計Info
- Publication number
- JPS59155764A JPS59155764A JP58029853A JP2985383A JPS59155764A JP S59155764 A JPS59155764 A JP S59155764A JP 58029853 A JP58029853 A JP 58029853A JP 2985383 A JP2985383 A JP 2985383A JP S59155764 A JPS59155764 A JP S59155764A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- section
- intensity
- voltage
- substrate
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的手法を用いて電圧を測定する光電止針に
関するものである。更に詳しくは、電気光学材料の基板
に光導波路を形成し、との光導波路を伝わる光を強度変
調し、光強度の変化から電圧を測定するようにした光電
止針に関するものである。
関するものである。更に詳しくは、電気光学材料の基板
に光導波路を形成し、との光導波路を伝わる光を強度変
調し、光強度の変化から電圧を測定するようにした光電
止針に関するものである。
電気光学材料例えばニオブ酸リチウム（ｔ、ｔＮｂｏ、
５）で構成された基板にチタン拡散を行なうと基板より
も高屈折率の光導波路が形成でれる。この光導波路が設
けられた基板では、電気光学効果の効率が極めて高い。
５）で構成された基板にチタン拡散を行なうと基板より
も高屈折率の光導波路が形成でれる。この光導波路が設
けられた基板では、電気光学効果の効率が極めて高い。
このような光導波路に電界を加えると、光導波路を通過
する光は電気光学効果にょシ強度変調させられる。この
ような光の強度変調が生じるように構成したものには光
変調器がある。
する光は電気光学効果にょシ強度変調させられる。この
ような光の強度変調が生じるように構成したものには光
変調器がある。
このような光変調器の一例として第１図に示すような構
成の分岐干渉形の光変調器がある。
成の分岐干渉形の光変調器がある。
第１図において、１０は基板、２ｏは光導波路、３゜は
光変調部、４０は電極、５ｏは位相差発生手段例えばλ
／４板である〇 基板１０は、電気光学効果を有する板状の電気光学材料
例えばニオブ酸リチウム（ＬＩＮｂＯ５）等で構成され
ている、光導波路２０は、基板１０上に線状に設けられ
ていて、屈折率は基板１０よりも高く、一端から入射さ
れた光をガイドする。光導波路２０の基板１０上への作
成は、例えば公知のチタン拡散法等によって行なわれる
。、との光導波路２０によって光変調部３０が形成され
ている。この光変調部３０内に電極４０が設けられてい
る。光変調部６０は、導かれた光を２分割する分岐部３
１と、分割された各々の光の間に位相差を与える位相変
調部３２と、２分割てれた光を再び結合重せる結合部５
３とを有する分岐干渉形のものである。電極４０は、４
０１と４０２が光変調部３０の両側に近接した位置に形
成されている。４１は電圧に印加手段であり、電極４０
１と４０２の間に電圧を印加する。２／４板５０は、光
導波路２０の出射端２２から出射した光にπ／２の位相
差（以下、λ／４バイアスとする）を与える。
光変調部、４０は電極、５ｏは位相差発生手段例えばλ
／４板である〇 基板１０は、電気光学効果を有する板状の電気光学材料
例えばニオブ酸リチウム（ＬＩＮｂＯ５）等で構成され
ている、光導波路２０は、基板１０上に線状に設けられ
ていて、屈折率は基板１０よりも高く、一端から入射さ
れた光をガイドする。光導波路２０の基板１０上への作
成は、例えば公知のチタン拡散法等によって行なわれる
。、との光導波路２０によって光変調部３０が形成され
ている。この光変調部３０内に電極４０が設けられてい
る。光変調部６０は、導かれた光を２分割する分岐部３
１と、分割された各々の光の間に位相差を与える位相変
調部３２と、２分割てれた光を再び結合重せる結合部５
３とを有する分岐干渉形のものである。電極４０は、４
０１と４０２が光変調部３０の両側に近接した位置に形
成されている。４１は電圧に印加手段であり、電極４０
１と４０２の間に電圧を印加する。２／４板５０は、光
導波路２０の出射端２２から出射した光にπ／２の位相
差（以下、λ／４バイアスとする）を与える。
このような構成の光変調器において、光源（図この入射
光は、光変調部６０に送られる。光変調部３０では、光
は分岐部５１で２分割されて位相変調部れる。この位相
差は、電極４０１．４０２間の印加電圧に比例している
。そして、これらの２分割された光は、結合部５３で再
び干渉させられる。これによって、光は強度変調される
。この強度変調された光は、λ／４板５板金０ってλ／
４バイアスが与えられる。電極４０１と４０２の間に印
加する電圧に応じてλ／４板５板金０過後の光の強度が
変化する。
光は、光変調部６０に送られる。光変調部３０では、光
は分岐部５１で２分割されて位相変調部れる。この位相
差は、電極４０１．４０２間の印加電圧に比例している
。そして、これらの２分割された光は、結合部５３で再
び干渉させられる。これによって、光は強度変調される
。この強度変調された光は、λ／４板５板金０ってλ／
４バイアスが与えられる。電極４０１と４０２の間に印
加する電圧に応じてλ／４板５板金０過後の光の強度が
変化する。
このような分岐干渉形の光変調器は、不埒な印加電圧で
光強）Ｗ変調を行なうことができるという利点を有して
いる。
光強）Ｗ変調を行なうことができるという利点を有して
いる。
λ／４板！ｉｏを通過後の光強度の変化から電極４０１
４０２間の印加電圧を求めるようにすることによって、
この分岐干渉形の光変調器を電圧計に応用しようとする
と、この電圧計は高い測定感度が得られるという可能性
を有している。そこで、このよ（５） ような問題点がめった。
４０２間の印加電圧を求めるようにすることによって、
この分岐干渉形の光変調器を電圧計に応用しようとする
と、この電圧計は高い測定感度が得られるという可能性
を有している。そこで、このよ（５） ような問題点がめった。
光ファイバコードで伝送される際の光撰失、光フアイバ
コード自体の特性変化、光源の照射光の光強度の不安定
さ等（以下、誤差要因とする）により、光入射部２゛１
に入射される光の強度に変化が生じる。この光変調器に
は、このような変化を補正する手段が設けられていない
ため、λ／４板５板金０過後の光も光入射部２１０入射
光の変化の影響を受ける。このため、このような光をも
とにして求められる測定電圧に誤差が生じるという問題
点があった◇ このような理由から、分岐干渉形の光変調器を応用した
電圧計は実現に至っていない。
コード自体の特性変化、光源の照射光の光強度の不安定
さ等（以下、誤差要因とする）により、光入射部２゛１
に入射される光の強度に変化が生じる。この光変調器に
は、このような変化を補正する手段が設けられていない
ため、λ／４板５板金０過後の光も光入射部２１０入射
光の変化の影響を受ける。このため、このような光をも
とにして求められる測定電圧に誤差が生じるという問題
点があった◇ このような理由から、分岐干渉形の光変調器を応用した
電圧計は実現に至っていない。
本発明は上述したような点を可能にしたものであり、分
岐干渉形の光変調器を用いて高い測定感度で電圧を測定
することができてしかも測定電圧さ の誤差がｌ外光電圧計を実現することを目的としたもの
である。
岐干渉形の光変調器を用いて高い測定感度で電圧を測定
することができてしかも測定電圧さ の誤差がｌ外光電圧計を実現することを目的としたもの
である。
第２図は本発明にかかる光電止針の一実施例の構成を示
した図でめる。第２図において、第１図（４） と同一のものは同一符号を付ける。
した図でめる。第２図において、第１図（４） と同一のものは同一符号を付ける。
第２図において、６０は光源、７０は出力取出部、８０
は制御手段である。
は制御手段である。
電極４０１． Ａ０２は電圧測定用電極として用い、こ
れらの電極間に測定電圧が印加されている。光源６０は
、例えばレーザダイオードである。レーザダイオード６
０の照射光は、光フアイバケーブル６１によって伝送さ
れて、光入射部２１から入射される。
れらの電極間に測定電圧が印加されている。光源６０は
、例えばレーザダイオードである。レーザダイオード６
０の照射光は、光フアイバケーブル６１によって伝送さ
れて、光入射部２１から入射される。
出力取出部７０において、７１はフォトダイオードであ
シ、λ／４板５板金０過後の光を光強度に応じた電気信
号に変換する。７２は増幅器であシ、フォトダイオード
７２からの電気信号を増幅する。この増幅された信号が
出力信号となる。制御手段８０において、８１は帰還導
波路であり、光入射部２１付近の光導波路から分岐して
いて、光を出射端８２まで導く。
シ、λ／４板５板金０過後の光を光強度に応じた電気信
号に変換する。７２は増幅器であシ、フォトダイオード
７２からの電気信号を増幅する。この増幅された信号が
出力信号となる。制御手段８０において、８１は帰還導
波路であり、光入射部２１付近の光導波路から分岐して
いて、光を出射端８２まで導く。
８３はフォトダイオードであり、出射端８２から光フア
イバケーブル８４によって伝送された光を、光強度に応
じた電気信号に変換する。８５は増幅器であシ、フォト
ダイオード８３からの信号を増幅してレーザダイオード
６０に帰還する。この帰還信号によってレーザダイオー
ド６０の照射光の強度が制御される。
イバケーブル８４によって伝送された光を、光強度に応
じた電気信号に変換する。８５は増幅器であシ、フォト
ダイオード８３からの信号を増幅してレーザダイオード
６０に帰還する。この帰還信号によってレーザダイオー
ド６０の照射光の強度が制御される。
次に、このような構成の光電止針の動作について説明す
る。
る。
測定電圧は、電圧測定用電極４０１と４０２の間に印加
されている。レーザダイオード６０からの光は、光フア
イバケーブル６１によって伝送てれて、光入射部２１か
ら入射される。この入射光は、光変調部６０々帰還導波
路８１に送られる。光変調部６０に送られた光は、分岐
部６１で２分割されて位相変調部５２に送られる。位相
変調部３２では、電圧測定用電極４０、．４［＋２によ
シ、２分割された各々の光の間に測定電圧に比例した位
相差が与えられる。そして、これらの光は、結合部３３
で再び干渉式せられる。
されている。レーザダイオード６０からの光は、光フア
イバケーブル６１によって伝送てれて、光入射部２１か
ら入射される。この入射光は、光変調部６０々帰還導波
路８１に送られる。光変調部６０に送られた光は、分岐
部６１で２分割されて位相変調部５２に送られる。位相
変調部３２では、電圧測定用電極４０、．４［＋２によ
シ、２分割された各々の光の間に測定電圧に比例した位
相差が与えられる。そして、これらの光は、結合部３３
で再び干渉式せられる。
これによって、光は強度ｆ調させられる。この強度変調
された光は、出射端ン２から出射し、ス／４板５０″′
Ｃλ／４バイアスが与えられ、さらにフォトダイオード
７１で電気信号に変換された後、増幅器７２で増幅でれ
る。そして、この増幅された信号から電圧測定用電極４
０１．４０２に印加した測定電圧を求める。
された光は、出射端ン２から出射し、ス／４板５０″′
Ｃλ／４バイアスが与えられ、さらにフォトダイオード
７１で電気信号に変換された後、増幅器７２で増幅でれ
る。そして、この増幅された信号から電圧測定用電極４
０１．４０２に印加した測定電圧を求める。
また、誤差要因によって生じる光入射部２１の入射光の
変化は次のようにして補正する。
変化は次のようにして補正する。
光入射部２１から入射された光は、一部が帰還導波路８
１によって導かれて出射端８２から出射する。
１によって導かれて出射端８２から出射する。
この光は、光フアイバケーブル８４によって伝送され、
さらにフォトダイオード８３によシミ気信号に変換され
た後、増幅器８５によって増幅される。そして、この増
幅された電気信号は、レーザダイオード６０に帰還され
る。そして、この帰還信号によってレーザダイオード６
０の照射光の強度が制御される。例えば、誤差要因によ
って光入射部２１に入射きれる光の強度が小さくなると
、帰還信号によってレーザダイオード６０の照射光は増
大はせられる。逆に、光入射部２１に入射される光の強
度が大きくなると、帰還信号によってレーザダイオード
６０の照射光は減少させられる。このようにして、光入
射部２１に入射される光の強度が一定に保たれる。
さらにフォトダイオード８３によシミ気信号に変換され
た後、増幅器８５によって増幅される。そして、この増
幅された電気信号は、レーザダイオード６０に帰還され
る。そして、この帰還信号によってレーザダイオード６
０の照射光の強度が制御される。例えば、誤差要因によ
って光入射部２１に入射きれる光の強度が小さくなると
、帰還信号によってレーザダイオード６０の照射光は増
大はせられる。逆に、光入射部２１に入射される光の強
度が大きくなると、帰還信号によってレーザダイオード
６０の照射光は減少させられる。このようにして、光入
射部２１に入射される光の強度が一定に保たれる。
このような構成の光電止針によれば、小式な印（７）
加電圧で光強度変調が行なわれる分岐干渉形の光変調器
を用いて電圧測定を行なっているため、高い測定感度で
電圧を測定することができる。また、誤差要因による光
入射部２１の入射光の変化は、制御手段８０で光源６０
の照射光を制御することによって補正されるため、測定
電圧の誤差を小さくすることができる。
を用いて電圧測定を行なっているため、高い測定感度で
電圧を測定することができる。また、誤差要因による光
入射部２１の入射光の変化は、制御手段８０で光源６０
の照射光を制御することによって補正されるため、測定
電圧の誤差を小さくすることができる。
なお、実施例では基板１０がニオブ酸リチウム（ＬＩＮ
ｂ０５ ）によって構成されている場合について説明し
たが、基板１０けこれ以外の電気光学材料例えばタンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯ２）等で構成されていてもよ
い。
ｂ０５ ）によって構成されている場合について説明し
たが、基板１０けこれ以外の電気光学材料例えばタンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯ２）等で構成されていてもよ
い。
また、実施例では位相差発生手段５０としてλ／４板を
用いた場合について説明したが、位相差発生手段５０と
してはこれ以外のもの例えば光変調部５０の光導波路に
光路差をつけたもの等であってもよい。
用いた場合について説明したが、位相差発生手段５０と
してはこれ以外のもの例えば光変調部５０の光導波路に
光路差をつけたもの等であってもよい。
以上説明したように本発明によれば、分岐干渉形の光変
調器を用いて高い測定感度で電圧を測定することができ
てしかも測定電圧の誤差が小さい（８） 光電止針を実現することができる。
調器を用いて高い測定感度で電圧を測定することができ
てしかも測定電圧の誤差が小さい（８） 光電止針を実現することができる。
第１図は分岐干渉形の光変調器の構成を示した図、第２
図は本発明にかかる光電止針の一実施例の構成を示した
図である。 １０・・・基板、２０・・・光導波路、２１・・・光入
射部、３０・・・光変調部、４０．４０１．４０２ 、
・・電圧測定用電極、６０・・・光源、８０・・・制御
手段。
図は本発明にかかる光電止針の一実施例の構成を示した
図である。 １０・・・基板、２０・・・光導波路、２１・・・光入
射部、３０・・・光変調部、４０．４０１．４０２ 、
・・電圧測定用電極、６０・・・光源、８０・・・制御
手段。
Claims (1)
- 電気光学効果を有する板状の電気光学材料で構成された
基板と、該基板に設けられていて基板よシも屈折率が高
く一端の光入射部から入射された光源の光を導く光導波
路と、該光導波路によって形成されていて入射光を２分
割しこの２分割された各々の光の間に電圧測定用電極に
より電界を加えて位相差を生じさせこれらの光を再び結
合させることによって光強度変調を行なう分岐干渉形の
光変調部と、前記光入射部に入射された光の強度に応じ
た信号を前記光源に帰還しこの信号によって光源の照射
光の強度を制御する制御手段とを具備し、前記電圧測定
用電極に測定電圧を印加し、前記光変調部で強度変調さ
れた光から測定電圧を求めるようにしたことを特徴とす
る光電止針。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029853A JPS59155764A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光電圧計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029853A JPS59155764A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光電圧計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155764A true JPS59155764A (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=12287517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029853A Pending JPS59155764A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光電圧計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155764A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05159860A (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグの中心電極の製造方法 |
| WO1995002192A1 (fr) * | 1993-07-07 | 1995-01-19 | Tokin Corporation | Capteur de champs electriques |
| WO1995002193A1 (fr) * | 1993-07-07 | 1995-01-19 | Tokin Corporation | Capteur de champs magnetiques |
| WO1999040449A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Advantest Corporation | Circuit d'attaque excite optiquement, detecteur de tension de type a sortie optique et materiel de test de circuits integres utilisant ces dispositifs |
| WO1999040446A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Advantest Corporation | Procede de mesure du courant, detecteur de courant et testeur ci utilisant ledit detecteur |
| GB2373587A (en) * | 1998-02-05 | 2002-09-25 | Advantest Corp | Optical output type voltage sensor and IC testing apparatus using it |
| KR100356566B1 (ko) * | 1994-05-12 | 2003-01-24 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 전계센서 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124476A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-29 | Siemens Ag | Nonncontacting measuring sonde of electric field or magnetic field |
| JPS57141562A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical measuring device of dc voltage field |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP58029853A patent/JPS59155764A/ja active Pending
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| US5850140A (en) * | 1993-07-07 | 1998-12-15 | Tokin Corporation | Electric field sensor having sensor head with unbalanced electric field shield to shield branched optical waveguides against an applied electric field |
| KR100356566B1 (ko) * | 1994-05-12 | 2003-01-24 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 전계센서 |
| WO1999040449A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Advantest Corporation | Circuit d'attaque excite optiquement, detecteur de tension de type a sortie optique et materiel de test de circuits integres utilisant ces dispositifs |
| GB2339918A (en) * | 1998-02-05 | 2000-02-09 | Advantest Corp | Optically driven driver, optical output type voltage sensor, and ic testing equipment using these devices |
| GB2340233A (en) * | 1998-02-05 | 2000-02-16 | Advantest Corp | Current measuring method,current sensor,and IC tester using the same current sensor |
| GB2373587A (en) * | 1998-02-05 | 2002-09-25 | Advantest Corp | Optical output type voltage sensor and IC testing apparatus using it |
| GB2373587B (en) * | 1998-02-05 | 2002-11-27 | Advantest Corp | Optical driver optical ouput type voltage sensor and IC testing apparatus using them |
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| US6586953B1 (en) | 1998-02-05 | 2003-07-01 | Advantest Corporation | Optically driven driver, optical output type voltage sensor, and IC testing equipment using these devices |
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