JPS60205379A - 光応用磁界センサ - Google Patents
光応用磁界センサInfo
- Publication number
- JPS60205379A JPS60205379A JP6396084A JP6396084A JPS60205379A JP S60205379 A JPS60205379 A JP S60205379A JP 6396084 A JP6396084 A JP 6396084A JP 6396084 A JP6396084 A JP 6396084A JP S60205379 A JPS60205379 A JP S60205379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- faraday effect
- effect element
- sensor
- light
- Prior art date
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- Pending
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- Measuring Magnetic Variables (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】
本発明は偏光子および検光子間にファラデー効果素子を
配設した光応用磁界センサに関する。
配設した光応用磁界センサに関する。
従来、第１図に示すように、偏光子１および検光子６間
に７アラデー効果素子５を配設し、これら偏光子および
検光子をレンズ７ａ、７ｂおよび光ファイバ９ａ、９ｂ
等の光学部品を介して発光および受光素子に光学的に接
続してファラデー効果素子５に加わる磁界強度Ｈを光学
的に検出できるようにした光応用磁界センサは公知であ
り、この場合７７ラデー効果素子としてはＢ５０（Ｂｉ
、２ＳｉＯ２ｏ）単結晶、鉛ガラス或はＺｎ５ｅ単結晶
よりなる磁気（１） 光学材料が使用される。しがしながら、ファラデー効果
素子として使用されるＢ８０単結晶および鉛ガラスはベ
ルデ定数（素子単位長さ当りの印加磁界に対する偏光面
回転角の比）が小さくセンサ感度が悪いという欠点があ
り、−万Ｚｎ５ｅ単結晶は大きな単結晶をつくるのが困
難で小さなものしか得られないために変調度が小さくセ
ンサとして十分大きな感度を確保することができなかっ
た。
に７アラデー効果素子５を配設し、これら偏光子および
検光子をレンズ７ａ、７ｂおよび光ファイバ９ａ、９ｂ
等の光学部品を介して発光および受光素子に光学的に接
続してファラデー効果素子５に加わる磁界強度Ｈを光学
的に検出できるようにした光応用磁界センサは公知であ
り、この場合７７ラデー効果素子としてはＢ５０（Ｂｉ
、２ＳｉＯ２ｏ）単結晶、鉛ガラス或はＺｎ５ｅ単結晶
よりなる磁気（１） 光学材料が使用される。しがしながら、ファラデー効果
素子として使用されるＢ８０単結晶および鉛ガラスはベ
ルデ定数（素子単位長さ当りの印加磁界に対する偏光面
回転角の比）が小さくセンサ感度が悪いという欠点があ
り、−万Ｚｎ５ｅ単結晶は大きな単結晶をつくるのが困
難で小さなものしか得られないために変調度が小さくセ
ンサとして十分大きな感度を確保することができなかっ
た。
本発明は上記従来の欠点を除去すべ（なされたもので、
このため本発明は偏光子および検光子間にファラデー効
果素子を配設してなる光応用磁界センサにおいて、前記
ファラデー効果素子としてＺｎ５ｅ多結晶体を用いたこ
とを特徴とする。
このため本発明は偏光子および検光子間にファラデー効
果素子を配設してなる光応用磁界センサにおいて、前記
ファラデー効果素子としてＺｎ５ｅ多結晶体を用いたこ
とを特徴とする。
ＺＩ′ｌＳｅ多結晶体はＢＳＯ単結晶の約１．５倍、鉛
ガラスの約６倍のベルデ定数を有し、またＺＨ８ｅＨ８
孔に比べ十分大きな素子をつ（ることかできるので変調
度を大きくすることができ、センサとして十分大きな感
度を確保することができる。
ガラスの約６倍のベルデ定数を有し、またＺＨ８ｅＨ８
孔に比べ十分大きな素子をつ（ることかできるので変調
度を大きくすることができ、センサとして十分大きな感
度を確保することができる。
以下、添付図に浴って本発明の実施例につき説明する。
（２）
第２図は本発明の一実施例を示す概略図で、１は偏光子
、５′はＺｌ′ＩＳｅ多結晶体よりなるファラデー効果
素子、２は全反射ミラー、ろは検光子１７ａ。
、５′はＺｌ′ＩＳｅ多結晶体よりなるファラデー効果
素子、２は全反射ミラー、ろは検光子１７ａ。
７ｂはレンズ、８ａ１８ｂは光コネクタ、９ ａ １９
ｂは光ファイバ、１１は絶縁物製のケースをそれぞれ
示し、図示しない発光素子から光ファイバ９ａ。
ｂは光ファイバ、１１は絶縁物製のケースをそれぞれ
示し、図示しない発光素子から光ファイバ９ａ。
光コネクタ８ａおよびレンズ７ａを介して入射された光
は偏光子１により入射光の偏波方向を決定され、ファラ
デー効果素子５′により印加磁界Ｈの強度に比例した変
調を受け、全反射ミラー２より検光子３を通り抜けてレ
ンズ７ｂ、光コネクタ８ｂおよび光ファイバ９ｂを介し
て図示しない受光素子にて光電変換され、該光電変換量
より印加磁界Ｈの強度を検出することができる。該セン
サの構造と作用とは従来のものとはｙ同じであるが、フ
ァラデー効果素子５′としてＺ＾Ｓｅ多結晶体を用いた
点が異なる。すなわち、Ｚ＋ｎＳｅ多結晶体は前述した
通りＢＳＯ単結晶および鉛ガラスに比しベルデ定数が太
き（、かつＺｈＳｅ単結晶に比し素子長東 を犬きく２燻ので変長度を増大することができ。
は偏光子１により入射光の偏波方向を決定され、ファラ
デー効果素子５′により印加磁界Ｈの強度に比例した変
調を受け、全反射ミラー２より検光子３を通り抜けてレ
ンズ７ｂ、光コネクタ８ｂおよび光ファイバ９ｂを介し
て図示しない受光素子にて光電変換され、該光電変換量
より印加磁界Ｈの強度を検出することができる。該セン
サの構造と作用とは従来のものとはｙ同じであるが、フ
ァラデー効果素子５′としてＺ＾Ｓｅ多結晶体を用いた
点が異なる。すなわち、Ｚ＋ｎＳｅ多結晶体は前述した
通りＢＳＯ単結晶および鉛ガラスに比しベルデ定数が太
き（、かつＺｈＳｅ単結晶に比し素子長東 を犬きく２燻ので変長度を増大することができ。
（３）
これによりセンサ感度を大ｒｆＪに向上させることがで
きる。
きる。
次に、本発明の実験結果につき述べる。
ファラデー効果素子として、ＣＶＤ法で作製したＺｖ＋
Ｓｅ多結晶体を２ＤＸ５Ｘ５ｉｉ＋ の寸法に切り出し
たものを使用した。この素子を第６図に示すように、偏
光子１．ファラデー効果素子５′、検光子ろ、レンズ７
ａ、７ｂ等の光学部品が直線状になるように配置し、セ
ラミック容器１１に収納した。
Ｓｅ多結晶体を２ＤＸ５Ｘ５ｉｉ＋ の寸法に切り出し
たものを使用した。この素子を第６図に示すように、偏
光子１．ファラデー効果素子５′、検光子ろ、レンズ７
ａ、７ｂ等の光学部品が直線状になるように配置し、セ
ラミック容器１１に収納した。
このセンサを約２０００回巻空心ソレノイド１６に入れ
、交流磁場を加えて透過光の変調度をめた。
、交流磁場を加えて透過光の変調度をめた。
さらに７０００ｅの磁界を与えた状態でセンサの温度を
一１０°Ｃ〜＋８５℃の範囲で変化させ、変調度の温度
変化を測定した。なお、こ〜で使用したＬＥｆ）は波長
８６０ｎａ＋、光ファイバ９ａ、９ｂはコア径１００μ
ｍのＳＩ型石英ファイバである。
一１０°Ｃ〜＋８５℃の範囲で変化させ、変調度の温度
変化を測定した。なお、こ〜で使用したＬＥｆ）は波長
８６０ｎａ＋、光ファイバ９ａ、９ｂはコア径１００μ
ｍのＳＩ型石英ファイバである。
該実験により得られた磁界の強さと変調度との関係を第
４図に示す。同図より明らかなように、８０ｅ〜１２０
００ｅの範囲で直線性の良いことがわかる。また、この
変調ａｍからベルデ定数Ｖｅ を（４） めると、 Ｈ１ （但し、Ｈ：磁界の強さ、ｌ：素子の長さ）より約０．
１５ｍ１ｎ１０ｅ０．どなった。この直はＢＳＯ単結晶
の約１．５倍であり鉛ガラスの約６倍の大きさである。
４図に示す。同図より明らかなように、８０ｅ〜１２０
００ｅの範囲で直線性の良いことがわかる。また、この
変調ａｍからベルデ定数Ｖｅ を（４） めると、 Ｈ１ （但し、Ｈ：磁界の強さ、ｌ：素子の長さ）より約０．
１５ｍ１ｎ１０ｅ０．どなった。この直はＢＳＯ単結晶
の約１．５倍であり鉛ガラスの約６倍の大きさである。
さらに変調度の温度変化は第５図に示すように、−１０
°−＋８５℃の範囲で−０，６２−＋１．５５％と安定
した特性であることがわかった。以上のことから、Ｚｎ
５ｅ多結晶体は磁界センサに使用するに有利な材料であ
ることがわかる。
°−＋８５℃の範囲で−０，６２−＋１．５５％と安定
した特性であることがわかった。以上のことから、Ｚｎ
５ｅ多結晶体は磁界センサに使用するに有利な材料であ
ることがわかる。
以上のように、本発明によれば従来センサに比ベセ／す
感度を大巾に向上させることができる光応用磁界センサ
が提供される。
感度を大巾に向上させることができる光応用磁界センサ
が提供される。
第１図はファラデー効果素子を用いた従来センサの基本
構成を示す斜視図、第２図は本発明センサの一実施例を
示す概略断面図、第３図は本発明センサの実験方法に使
用された装置構成を示す図。 第４図は該実験により得られた磁界の強さと変調（５） 度との関係を示すグラフ、第５図は同実験により得られ
た変調度の温度特性を示すグラフである。 １・・・・・・・・・・・・・・・偏光子３・・・・・
・・・・・・・・・・検光子５．５′・・・・・・・・
ファラデー効果素子特許出願人 住友電気工業株式会社 （６） 第１図 安 第２図 欄 第３図 ノ０１６０ノσ００ ÷閂［４６’；＊ ？ （Ｏｅ〕 第５図ｆ１．．３ｆ
’Ａ
構成を示す斜視図、第２図は本発明センサの一実施例を
示す概略断面図、第３図は本発明センサの実験方法に使
用された装置構成を示す図。 第４図は該実験により得られた磁界の強さと変調（５） 度との関係を示すグラフ、第５図は同実験により得られ
た変調度の温度特性を示すグラフである。 １・・・・・・・・・・・・・・・偏光子３・・・・・
・・・・・・・・・・検光子５．５′・・・・・・・・
ファラデー効果素子特許出願人 住友電気工業株式会社 （６） 第１図 安 第２図 欄 第３図 ノ０１６０ノσ００ ÷閂［４６’；＊ ？ （Ｏｅ〕 第５図ｆ１．．３ｆ
’Ａ
Claims (1)
- 偏光子および検光子間にファラデー効果素子を配設して
なる光応用磁界センサにおいて、前記ファラデー効果素
子としてＺｎ５ｅ多結晶体を用いたことを特徴とする光
応用磁界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6396084A JPS60205379A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光応用磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6396084A JPS60205379A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光応用磁界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205379A true JPS60205379A (ja) | 1985-10-16 |
Family
ID=13244383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6396084A Pending JPS60205379A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光応用磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60205379A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5202629A (en) * | 1990-07-19 | 1993-04-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical magnetic-field sensor having an integrally bonded magnetooptical element, polarizer, analyzer and substrate |
| US5451864A (en) * | 1991-12-19 | 1995-09-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-optical sensor |
| CN109374992A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-22 | 璐哄哀 | 一种基于单臂直列光路结构的微集成型电场测量传感器 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6396084A patent/JPS60205379A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5202629A (en) * | 1990-07-19 | 1993-04-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical magnetic-field sensor having an integrally bonded magnetooptical element, polarizer, analyzer and substrate |
| US5451864A (en) * | 1991-12-19 | 1995-09-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-optical sensor |
| CN109374992A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-22 | 璐哄哀 | 一种基于单臂直列光路结构的微集成型电场测量传感器 |
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