JPS59166873A - 光応用電圧・電界センサ - Google Patents

光応用電圧・電界センサ

Info

Publication number
JPS59166873A
JPS59166873A JP58040137A JP4013783A JPS59166873A JP S59166873 A JPS59166873 A JP S59166873A JP 58040137 A JP58040137 A JP 58040137A JP 4013783 A JP4013783 A JP 4013783A JP S59166873 A JPS59166873 A JP S59166873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
beam splitter
single crystal
electric field
optical
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.)
Granted
Application number
JP58040137A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0464030B2 (ja
Inventor
Kazuyoshi Shibata
一喜 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP58040137A priority Critical patent/JPS59166873A/ja
Publication of JPS59166873A publication Critical patent/JPS59166873A/ja
Publication of JPH0464030B2 publication Critical patent/JPH0464030B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は電気化学効果を有する単結晶を用いて電圧、
電界を測定する光応用電圧・電界センサに関する。
〔従来技術とその問題点〕
この種の光応用電圧・電界センサの従来装置として、第
1図および第2図に示すものが知られている。第1図に
示すセンサは、図示しない光源からの光(以下これを入
射光8という)は光ファイバ1によって導かれ、レンズ
2を通過することによりほぼ平行ビーム古なって直交偏
光子3に入射される。このとき直交偏光子3は偏光子と
して作用し、光は直線偏光となって電気光学効果を有す
る単結晶5に入射される。単結晶5に入射された光は単
結晶5で矢印Eの向きに印加される被測定電圧・電界強
度に比例した位相差が与えられ、さらに178波長板4
でπ/4の位相差が与えられた後反射板6で反射される
。そしてその反射された光は再び1/8波長板4でπ/
4の位相差が与えられ、さらに単結晶5で前述と同一の
位相差が与えられ反射前に光が伝播した光路を逆行する
この逆行する光に対して直交偏光子3は検光子として作
用し、被測定電圧・電界節lidこ応じた光強度の光が
レンズ2を介して光ファイバ1に入射され、この光ファ
イバ1によって出射光9は受光部に導かれる。この従来
装置では1本の光ファイバにより入射光と出射光が導か
れる。
第2図に示すセンサは第1図に示すセンサに対し直交偏
光子3の代りに偏光ビームスプリッタ7を用いている点
が異なる。ここで偏光ビームスプリッタ7は偏光子およ
び検光子の機能を果すと同時に光路を90°変更させる
機能をも果している。
このことにより光ファイ′バ1の取り付は方向と単結晶
5中の光路とを直交させ、第1図に示すセンサの場合の
電界Eと直交する方向の電界Eを測定するためのもので
ある。
このような第1図および第2図に示すセンサでは、出射
光9を受光部に導びくために光ファイノ;1の途中に入
射光8と出射光9を分離する方向性結合器が必要である
。第3図は前述の方向性結合器を用いて出射光を受光部
に導く装置を示し、光源10からの光は光ファイバ11
.レンズ12゜ハーフミラ−13およびレンズ14を介
して光ファイバ15に導かれ、第1図、第2図に示すよ
うなセンサの検出部に達する。ここで、光はノ・−フミ
ラー13によって2分されるので検出部に達する光の強
度は半分に減少する。さら−こ、検出部から戻ってきた
光は光ファイバ15.レンズ14゜ハーフミラ−13,
レンズ16および光ファイバ17を介して受光部18に
導かれる。この場合にもハーフミラ−13により光は2
分され、受光部に達する光の光強度は戻ってきた光の半
分に減少する。このため、受光部に達する光はレンズ1
2を出射する光の少なくとも1/4に減少する。前述で
はハーフミラ−13の分配比が理想的な1対1の場合に
ついで説明したが、これ以外の比の場合にはその光強度
の減少はさらに大きくなる。このように方向性結合器1
例えばハーフミラ−13を用いると、受光部18に達す
る光の光強度が減少してしまう。このように従来では、
光源10から検出部へ伝播する光と検出部から受光部1
8へ伝播する光を同一の光ファイバ15で導くために方
向性結合器が必要となり、これにより方向性結合器での
光強度の減少のために受光部18に達する光の強度が減
少し、SN比が悪化するので測定感度、精度が低下する
という欠点を有する。
〔発明の目的〕
この発明の目的は従来装置の欠点を除去し、高感度、高
精度の光応用電圧・電界センサを提供することにある。
〔発明の要点〕
この目的は本発明によれば、電気光学効果を有する結晶
の一方の端面側に偏光ビームスプリッタを、他方の端面
側に反射板を配置し、前記単結晶中で光の往路と復路で
同一の光路を伝播させ、単結晶中の光の伝播距離を単結
晶の長さの2倍とするトトモに偏光ビームスプリッタへ
の入射光と異なる方向の偏光ビームスプリッタからの出
射光を受光部に導くことにより達成される。これにより
従来装置のように方向性結合器を用いるために生じる光
強度の減少を除去することが可能で光応用電圧・電界セ
ンサの高感度化2高精度化を達成される。
〔発明の実施例〕
次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第4図はこの発明の実施例を示し、電気光学効果を有す
る単結晶25の一方の端面側に偏光ビームスプリッタ2
3を配置し、他の端面側に反射板26を配置しかつ単結
晶25と、偏光ビームスプリッタ23との間に1/8波
長板24を配置している。図示してない光源からの光(
以下これを入射光30という)は光ファイバ21.レン
ズ22を介してほぼ平行ビームとなり、偏光子と17て
機能する偏光ビームスプリッタ23に入射し、一定の振
動面の直線偏光(P成分)となって出射する。
出射した光は1/8波長板24を通過することによりπ
/4の位相差が与えられ、単結晶25中で矢印E方向ζ
こ印加される被測定電圧、電界に比例′する位相差が与
えられた後反射板26によって反射され、さらに単結晶
25.1/8波長板24において往路と同一の位相差が
与えられて偏光ビームスプリッタ23に入射する。この
偏光ビームスプリッタ25で光は2分される。つまり、
光のP成分は直進してレンズ22に入射し、光のS成分
は向きを900変えてレンズ27に入射する。しンズ2
7に入射した光を光ファイバ28を介して出射光31と
して受光部に導き光電変換する。偏光ビームスプリッタ
23はここで検光子として作用するとともに光を2分す
る作用をも果している。
このように入射方向と異なる方向へ光を出射する機能を
有する偏光ビームスプリッタ23は偏光子と検光子を直
交ニコルに配置した場合と同一の役割をはたす。
次に第5図は本発明の異なる実施例を示し、偏光ビーム
スプリッタ23からの出射光の向きを変えるために、反
射体29を配置し、反射体29の表面で反射した光が偏
光ビームスプリッタ23への入射光と平行になるように
したものである。この実施例によれば、光ファイバ21
と28との取り付は方向を平行にすることができる0次
に第6図は本発明の異なる実施例を示し、反射体29番
こよってレンズ22を介して入射する入射光を反射させ
その向きを変える構成にしたものであり、この構成によ
れば光ファイノ(21と28との取り付は方向を平行番
こすることができる。
第5図および第6図に示す実施例において、反射体29
の反射率は誘電体多層膜を用いることにより、光の偏光
成分にほとんど依存せず、反射率を99%以上とするこ
とができるので反射による光の損失はほとんどない。ま
た、2本の光ファイバ21.28の取り付は方向を平行
にしたため、狭い空間の電界測定が容易となる。その理
由は、光ファイバはその曲げ半径を非常に小さくするこ
とはできないが、2本の光ファイバ21.28を平行に
すれば光ファイバを曲げる必要がなくなるからである。
更にこれらの実施例においては、178波長板24は同
じ機能をもつ(1+ 4 m ) / 8 (mは整数
)波長板でもよい。また1/8波長板24の位置は単結
晶25と反射板26との間でもよく、反射板26として
は、誘電体多層反射膜を用い、複素反射率を可能な限り
1に近づけるのが望ましい。そして偏光ビームスプリッ
タとしては、複屈折性結晶あるいは誘電体多層膜が用い
られ、2分する光のなす角度は直角でなくともよい。
〔発明の効果〕
この発明によれば、偏光ビームスプリッタへの入射光と
異なる方向へ出射する光を受光部に導くように構成した
ことにより、従来の方向性結合器を除去することができ
、受光部に達Cる光強塵が増加してSN比が改善され測
定感度、精度が良くなる。また、反射板を用いて光を反
射させ、電気光学効果を有する単結晶中の光の伝播距離
を単結晶の長さの2倍としたことにより、横型変調では
被測定電圧、電界により生じる位相差が2倍となり感度
も2倍になる。さらに単結晶中での往路と復路とを同一
にすることができるため、単結晶の特定の一方向に光を
伝播させることが可能でセンサの温度依存性、直線性を
悪化させることがないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ異なる従来の光応用電圧
・電界センサを示を構成図、第3図は方向性結合器を用
いて出射光を受光部に導くようにした従来装置の構成図
、第4図、第5図および第6図はそれぞれ黄なる本発明
の実施例を示す構成図である。 1.11,15.17L  21.28・光ファイバ、
2,12,14,16,22.27  ・レンズ、3・
直交偏光子、5.25・・電気光学結晶、4゜24−1
/8波長板、6,26・・反射板、7,23・・偏光ビ
ームスプリッタ、8.30  ・入射光、9゜31・・
出射光、29・・・反射体、1o 光源、13ハーフミ
ラ−118・受光部。 ? 才1 閃 20 才3 図 「−37 一宅4I¥1 ヤ5久 冒 卜 才乙閣 −(−−22 27 30

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電気光学効果を有する単結晶と、該単結晶の互いに異な
    る側面に配置された反射板および偏光ビームスプリッタ
    とを具備し、光源からの光を前記偏光ビームスプリッタ
    、前記単結晶の順に伝播させかつ前記反射板で反射させ
    た後再び前記単結晶前記偏光ビームスプリッタの順に伝
    播させ、前記偏光ビームスプリッタから出射する2つの
    光ヒームの中から前記偏光ビームスプリッタへの入射光
    とは異なる方向へ出射する光のみを受光部へ伝播させる
    ことを特徴とする光応用電圧・電界上ン丸
JP58040137A 1983-03-11 1983-03-11 光応用電圧・電界センサ Granted JPS59166873A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58040137A JPS59166873A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 光応用電圧・電界センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58040137A JPS59166873A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 光応用電圧・電界センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59166873A true JPS59166873A (ja) 1984-09-20
JPH0464030B2 JPH0464030B2 (ja) 1992-10-13

Family

ID=12572396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58040137A Granted JPS59166873A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 光応用電圧・電界センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59166873A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263866A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Hitachi Cable Ltd 光電界センサ
US4982151A (en) * 1988-10-05 1991-01-01 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Voltage measuring apparatus
JPH04172261A (ja) * 1990-11-05 1992-06-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 電磁界強度測定装置
US5969341A (en) * 1996-10-11 1999-10-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Optical integrated voltage sensor for optically measuring the magnitude of a voltage
US8153955B2 (en) 2005-06-30 2012-04-10 Nec Corporation Electric field sensor and method for fabricating the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916653A (ja) * 1972-06-08 1974-02-14

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916653A (ja) * 1972-06-08 1974-02-14

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263866A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Hitachi Cable Ltd 光電界センサ
US4982151A (en) * 1988-10-05 1991-01-01 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Voltage measuring apparatus
JPH04172261A (ja) * 1990-11-05 1992-06-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 電磁界強度測定装置
US5969341A (en) * 1996-10-11 1999-10-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Optical integrated voltage sensor for optically measuring the magnitude of a voltage
US8153955B2 (en) 2005-06-30 2012-04-10 Nec Corporation Electric field sensor and method for fabricating the same
US8519323B2 (en) 2005-06-30 2013-08-27 Nec Corporation Electric field/magnetic field sensors and methods of fabricating the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0464030B2 (ja) 1992-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3677314B2 (ja) 物理量を光学的に求める方法および装置
US5255068A (en) Fringe pattern analysis of a birefringent modified spectrum to determine environmental temperature
US4644153A (en) Optical sensing equipment
JPS59166873A (ja) 光応用電圧・電界センサ
JPH02118416A (ja) 光センサー装置
JPH024864B2 (ja)
RU2762530C1 (ru) Интерферометрический волоконно-оптический гироскоп
JPH0740048B2 (ja) 光フアイバ型電圧センサ
GB2117132A (en) Interferometer
JP3357734B2 (ja) 光応用センサ
RU2676835C1 (ru) Оптический смеситель излучения с применением призм из оптически активных материалов
US5420686A (en) Polarization interferometer optical voltage detector utilizing movement of interference fringe
JPH04232429A (ja) 干渉形波長測定装置
JP3063131B2 (ja) 光集積型干渉計
JPH0237545B2 (ja) Hikarinyorudenkai*jikaisokuteiki
JP2993082B2 (ja) 光集積型干渉計
RU2069839C1 (ru) Устройство для определения поперечных смещений
JP3063132B2 (ja) 光集積型干渉計
JPS61223824A (ja) 反射型光センサ
JPH0782036B2 (ja) 光フアイバ型電圧センサ
JP3053665B2 (ja) 直交偏波型光周波数シフター
JPH063375A (ja) 電気光学効果を利用した電界分布測定装置
JPS61223821A (ja) 光学式測定装置
JP2921072B2 (ja) 多チャンネル型光集積干渉計
JPS58146858A (ja) 光電流・磁界計測装置