JPS60257325A - 光電圧センサ - Google Patents
光電圧センサInfo
- Publication number
- JPS60257325A JPS60257325A JP11485484A JP11485484A JPS60257325A JP S60257325 A JPS60257325 A JP S60257325A JP 11485484 A JP11485484 A JP 11485484A JP 11485484 A JP11485484 A JP 11485484A JP S60257325 A JPS60257325 A JP S60257325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- optical waveguide
- pyroelectric effect
- surround
- light
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
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- Ceramic Engineering (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
〔技術分野〕
本発明は、光電圧センサに関するものであって、詳しく
は、分岐干渉形光導波路体を通過する光を測定電界で強
度変調するように構成された光電圧センサの改良に関す
るものである。
は、分岐干渉形光導波路体を通過する光を測定電界で強
度変調するように構成された光電圧センサの改良に関す
るものである。
ニオブ酸リチウム（Ｌ＋ＮｂＯ，）のような電気光学材
料よりなる基板にチタン゛（Ｔｊ）などの金属不純物を
熱拡散することにより基板よりも屈析惠の高い先導波路
が形成され、電気光学効果の効率の極めて高い光導波路
体が得られる。このような光導波路に電界を加えると、
先導波路を通過する光は電気光学効果により強度変調さ
れる。
料よりなる基板にチタン゛（Ｔｊ）などの金属不純物を
熱拡散することにより基板よりも屈析惠の高い先導波路
が形成され、電気光学効果の効率の極めて高い光導波路
体が得られる。このような光導波路に電界を加えると、
先導波路を通過する光は電気光学効果により強度変調さ
れる。
このような先導波路体の一種に、第４図に示すような分
岐干渉形光導波路体がある。
岐干渉形光導波路体がある。
第４図において、１０は基板、２ｏは光導波路、３０は
電極、４０は信号源である。
電極、４０は信号源である。
基板１０は電気光学効果を有するニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯｏ）のような電気光学材料でｉ成されたもので
あり、Ｘ、Ｚ軸が水平面となりＹ軸が垂直面となるよう
にカットされている。光導波路２０は基板１０にチタン
（Ｔｉ）のような金属不純物を熱拡散することにより線
状に形成され基板１０よりも高い屈折率を有するもので
あり、７字形の分岐部２１．互いに平行な位相推移部２
２及び７字形の結合部２３が連続的に一体化されている
。電極３０は光導波路２０を通過する光を強度変調する
ために先導波路２０に電界を印加するものであり、位相
推移部２２を挟むようにして第１の電極３１及び第２の
電極４２が基板１０上に設けられている。信号源４０は
電界を供給するものであり、第１の電極３１と第２の電
極３２との間に接続されている。なお、光導波路２０の
Ｙ字形の分岐部２１の端部にはレーザダイオードなどの
光源からの光を伝送するための光ファイバーが接続され
、Ｙ字形の結合部２３の端部には強度変調された光をフ
ォトトランジスタなどの受光素子に伝送するための光フ
ァイバーが接続されるが図示しない。
ｉＮｂＯｏ）のような電気光学材料でｉ成されたもので
あり、Ｘ、Ｚ軸が水平面となりＹ軸が垂直面となるよう
にカットされている。光導波路２０は基板１０にチタン
（Ｔｉ）のような金属不純物を熱拡散することにより線
状に形成され基板１０よりも高い屈折率を有するもので
あり、７字形の分岐部２１．互いに平行な位相推移部２
２及び７字形の結合部２３が連続的に一体化されている
。電極３０は光導波路２０を通過する光を強度変調する
ために先導波路２０に電界を印加するものであり、位相
推移部２２を挟むようにして第１の電極３１及び第２の
電極４２が基板１０上に設けられている。信号源４０は
電界を供給するものであり、第１の電極３１と第２の電
極３２との間に接続されている。なお、光導波路２０の
Ｙ字形の分岐部２１の端部にはレーザダイオードなどの
光源からの光を伝送するための光ファイバーが接続され
、Ｙ字形の結合部２３の端部には強度変調された光をフ
ォトトランジスタなどの受光素子に伝送するための光フ
ァイバーが接続されるが図示しない。
このような構成において、光導波路２０のＹ字形の分岐
部２１の端部に光源からの光が加えらると、光は分岐部
２１で２分割されて位相推移部２２に伝送される。位相
推移部２２では２分割された光の間に電極３０を介して
加えられる信号源４０の出力の大きさに応じた位相差が
与えられる。
部２１の端部に光源からの光が加えらると、光は分岐部
２１で２分割されて位相推移部２２に伝送される。位相
推移部２２では２分割された光の間に電極３０を介して
加えられる信号源４０の出力の大きさに応じた位相差が
与えられる。
そして、位相差を有するこれら光は結合部２３ですび結
合される。これにより、結合部２３の端部から強度変調
された光が送出されることになる。
合される。これにより、結合部２３の端部から強度変調
された光が送出されることになる。
ここで、位相推移部２２にλ／４の位相差を与えて強度
変調された光を受光素子に加えることにより電極３０を
介して加えられる信号源４０の出力の大きさに応じた電
気信号を得ることができる。
変調された光を受光素子に加えることにより電極３０を
介して加えられる信号源４０の出力の大きさに応じた電
気信号を得ることができる。
ところで、一般にこのような装置では、電気光学材料に
おける焦電効果により、例えば第５図に示すように光出
力が不連続的に変化するという欠点がある。なお、第５
図は光電圧センサの零点変動例を示したものであり、縦
軸には零点変動を任意目盛をとり、横軸には温度Ｔをと
っている。
おける焦電効果により、例えば第５図に示すように光出
力が不連続的に変化するという欠点がある。なお、第５
図は光電圧センサの零点変動例を示したものであり、縦
軸には零点変動を任意目盛をとり、横軸には温度Ｔをと
っている。
そこで、このような無電効果による光出力の不連続的な
変化を小さくするために、例えば第６図に示すようなバ
ルク構造の光電圧センサ５０では、光の入射面および出
射面にそれぞれ透明の電極５１．５２を設けてこれら電
極５１．５２間を短絡１ することが行われている。
変化を小さくするために、例えば第６図に示すようなバ
ルク構造の光電圧センサ５０では、光の入射面および出
射面にそれぞれ透明の電極５１．５２を設けてこれら電
極５１．５２間を短絡１ することが行われている。
しかし、第４図のような分岐干渉形光導波路体を用いた
光電圧センサの場合には、光の入射面および出射面とな
る端面の厚さは数μｍ程度であってその部分に電極を設
けることは困難である。また、第６図のように端面に電
極を設けると共振周波数が低下することになり、測定周
波数の上限が低くなってしまうという問題点がある。
光電圧センサの場合には、光の入射面および出射面とな
る端面の厚さは数μｍ程度であってその部分に電極を設
けることは困難である。また、第６図のように端面に電
極を設けると共振周波数が低下することになり、測定周
波数の上限が低くなってしまうという問題点がある。
本発明は、このような従来の欠点を解決したものであり
、その目的は、分岐干渉形光導波路体を用いた光電圧セ
ンサにおける焦電効果の影響を低減することにある。
、その目的は、分岐干渉形光導波路体を用いた光電圧セ
ンサにおける焦電効果の影響を低減することにある。
このような目的を達成する本発明は、分岐干渉形光導波
路体に測定電界を印加して分岐干渉形光溝−波路体を通
過する光を強度変調するように構成された光電圧センサ
において、変調部を囲むようにガード電極を設けたこと
を特徴とする。
路体に測定電界を印加して分岐干渉形光溝−波路体を通
過する光を強度変調するように構成された光電圧センサ
において、変調部を囲むようにガード電極を設けたこと
を特徴とする。
以下、図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図であり、第
八図と同等部分には同一符号を付けている。第１図にお
いて、６０は焦電効果による電界の変調部への侵入を阻
止する−ためのガード電極であり、第１の電極３１及び
第２の電極３２を囲むように基板１０上に設けられてい
て、共通電位点に接続されている。このガード電極６０
は、第１の電極３１及び第２の電極３２と同時に例えば
スパッタ技術およびフォトリソグラフィ技術を用いて形
成することができる。
八図と同等部分には同一符号を付けている。第１図にお
いて、６０は焦電効果による電界の変調部への侵入を阻
止する−ためのガード電極であり、第１の電極３１及び
第２の電極３２を囲むように基板１０上に設けられてい
て、共通電位点に接続されている。このガード電極６０
は、第１の電極３１及び第２の電極３２と同時に例えば
スパッタ技術およびフォトリソグラフィ技術を用いて形
成することができる。
第２図はこのように構成された光電圧センサの温度特性
側図であって、（ａ）は出力電圧ｖＯの零点変動を示し
、（ｂ）は温度Ｔを示している。第２図から明らかなよ
うに、第１図のような電圧センサによれば、温度Ｔが３
０°Ｃから５８°Ｃに急激に上昇しても出力電圧ｖＯの
零点が従来のように大きくステップ状に変化することは
なく、焦電効果の影響を低減することができる。
側図であって、（ａ）は出力電圧ｖＯの零点変動を示し
、（ｂ）は温度Ｔを示している。第２図から明らかなよ
うに、第１図のような電圧センサによれば、温度Ｔが３
０°Ｃから５８°Ｃに急激に上昇しても出力電圧ｖＯの
零点が従来のように大きくステップ状に変化することは
なく、焦電効果の影響を低減することができる。
なお、上記実施例では、別途ガード電極を設ける例を示
したが、第３図に示すように、光導波路２０に電界を印
加するための一方の電極３３をループ状に形成してガー
ド電極として共用するようにしてもよい。
したが、第３図に示すように、光導波路２０に電界を印
加するための一方の電極３３をループ状に形成してガー
ド電極として共用するようにしてもよい。
また、基板としては、タンタル醜リチウム（Ｌ＋ Ｔ
ａ Ｏ＋ ）で構成されたものを用いそもよい。
ａ Ｏ＋ ）で構成されたものを用いそもよい。
これらから明らかなように、本発明によれば、分岐干渉
形光導波路体を用いた光電圧センサにおける焦電効果の
影響を低減することができ、特性の優れた光電圧センサ
が実現できる。
形光導波路体を用いた光電圧センサにおける焦電効果の
影響を低減することができ、特性の優れた光電圧センサ
が実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
第１図の光電圧センサの温度特性側口、第３図は本発明
の他の実施例を示す構成説明図、第４図は従来の光電圧
センサの一例を示す構成説明図、第５図は従来の光電圧
センサの温度特性側口、第６図は従来のバルク構造の光
電圧センサの一例を示す構成説明図である。 １０・・・基板、２０・・・先導波路、３０・・・電極
、４０・・・信号源、６０・・・ガード電極。・Ｍ２１
図４ 爪３図 兇４図 フ１ う里度じＣ） Ｍ６図
第１図の光電圧センサの温度特性側口、第３図は本発明
の他の実施例を示す構成説明図、第４図は従来の光電圧
センサの一例を示す構成説明図、第５図は従来の光電圧
センサの温度特性側口、第６図は従来のバルク構造の光
電圧センサの一例を示す構成説明図である。 １０・・・基板、２０・・・先導波路、３０・・・電極
、４０・・・信号源、６０・・・ガード電極。・Ｍ２１
図４ 爪３図 兇４図 フ１ う里度じＣ） Ｍ６図
Claims (1)
- 分岐干渉形光導波路体に測定電界を印加して分岐干渉形
光導波路体を通過する光を強度変調するように構成され
た光電圧センサにおいて、変調部を囲むようにガード電
極を設けたことを特徴とする光電圧センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11485484A JPS60257325A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 光電圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11485484A JPS60257325A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 光電圧センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257325A true JPS60257325A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14648360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11485484A Pending JPS60257325A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 光電圧センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257325A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271160A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Anritsu Corp | 電気光学サンプラ及びそれを利用した電気信号波形測定装置 |
| EP0640861A2 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device |
| JPH07159743A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光導波路素子 |
| JP2008026921A (ja) * | 1998-07-28 | 2008-02-07 | Litton Syst Inc | Ｍｉｏｃ（多機能集積光素子）のための二用途入力電極 |
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 |
| JPS57196166A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Voltage measurement device |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP11485484A patent/JPS60257325A/ja active Pending
Patent 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 |
| JPS57196166A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Voltage measurement device |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271160A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Anritsu Corp | 電気光学サンプラ及びそれを利用した電気信号波形測定装置 |
| EP0640861A2 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device |
| EP0640861A3 (en) * | 1993-08-26 | 1995-09-20 | Ngk Insulators Ltd | Optical waveguide device. |
| EP0721135A1 (en) * | 1993-08-26 | 1996-07-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device |
| US5621839A (en) * | 1993-08-26 | 1997-04-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device having substrate made of ferroelectric crystals |
| JPH07159743A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光導波路素子 |
| JP2008026921A (ja) * | 1998-07-28 | 2008-02-07 | Litton Syst Inc | Ｍｉｏｃ（多機能集積光素子）のための二用途入力電極 |
| JP4625491B2 (ja) * | 1998-07-28 | 2011-02-02 | ノースロップ グラマン ガイダンス アンド エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | Ｍｉｏｃ（多機能集積光素子）のための二用途入力電極 |
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