JPS61243380A - 光電流・磁界センサ - Google Patents
光電流・磁界センサInfo
- Publication number
- JPS61243380A JPS61243380A JP60085626A JP8562685A JPS61243380A JP S61243380 A JPS61243380 A JP S61243380A JP 60085626 A JP60085626 A JP 60085626A JP 8562685 A JP8562685 A JP 8562685A JP S61243380 A JPS61243380 A JP S61243380A
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- Japan
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- light
- magneto
- natural
- optical
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- Pending
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (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】
〔産業上の利用分野］
この発明は光を用いた光電流・磁界センサに関するもの
である。
である。
第３図は三菱電機技報第５７巻第１０ ”ｊＪ （１９
８３）に示された構成図をもとに従来の光電流・磁界セ
ンサの構成を示したものである ここで、（１）は光源
、（２） （７）は光７アイノ（、（３）は偏光子、（
４）は磁気光学素子、（５）は印加磁界、（６）は検光
子、（８） ｒｉ光受信機である。第４図は第３図の（
３）、（４）、（６）の部分をわかりやすく図示したも
ので、偏光子（３）と検光子（６）とは互いに形状が異
っていることを示しており、両者は共に薄膜を積層した
偏光ビームスプリッタで構成されている。
８３）に示された構成図をもとに従来の光電流・磁界セ
ンサの構成を示したものである ここで、（１）は光源
、（２） （７）は光７アイノ（、（３）は偏光子、（
４）は磁気光学素子、（５）は印加磁界、（６）は検光
子、（８） ｒｉ光受信機である。第４図は第３図の（
３）、（４）、（６）の部分をわかりやすく図示したも
ので、偏光子（３）と検光子（６）とは互いに形状が異
っていることを示しており、両者は共に薄膜を積層した
偏光ビームスプリッタで構成されている。
次に動作について説明する。光源（１）によって出射さ
れた直流光は光ファイバ（２）に入射され心。光ファイ
バ（２）内を伝搬する光は、一般的に無偏光であるので
、偏光子（３〕によって直線偏光に変換さ八る。そして
磁気光学素子（４）に第３図に示すような磁気（５）が
加わると、前記直線偏光の偏光面が磁界（５）の大きさ
に比例して回転する。
れた直流光は光ファイバ（２）に入射され心。光ファイ
バ（２）内を伝搬する光は、一般的に無偏光であるので
、偏光子（３〕によって直線偏光に変換さ八る。そして
磁気光学素子（４）に第３図に示すような磁気（５）が
加わると、前記直線偏光の偏光面が磁界（５）の大きさ
に比例して回転する。
この回転角をΔθとするとΔθは
Δθ＝ｖｔＨ
七なる。ここでＶは磁気光学素子（４）のグエルデ定数
であって、この値が大さいほど回転角Δθは大きくなる
。ｌは磁気光学素子（４）の長さであり、■は印加磁界
である。磁気光学素子（４〕から出九光は、検光子（６
）によって光強度変調に変換される。検光子（６）は検
出感度と最大とするため通常偏光子（３）と４５°の角
度を為すように配置される。偏光ビームスプリッタと使
うときは４５°の角ａｔ−なすために第４図（６）に示
すように特殊な形状が使用される。
であって、この値が大さいほど回転角Δθは大きくなる
。ｌは磁気光学素子（４）の長さであり、■は印加磁界
である。磁気光学素子（４〕から出九光は、検光子（６
）によって光強度変調に変換される。検光子（６）は検
出感度と最大とするため通常偏光子（３）と４５°の角
度を為すように配置される。偏光ビームスプリッタと使
うときは４５°の角ａｔ−なすために第４図（６）に示
すように特殊な形状が使用される。
検光子（６）から出た光は光７アイパ（７）で光受信器
（８）にノ呼かれ光電変換さバる。すなわち検光子（６
）から出てくる光強度と電気的に測定することＫより印
加磁界（５） （ＦｉＩｉ界発生源が電流であればその
電流）の大きさを知ることができる。
（８）にノ呼かれ光電変換さバる。すなわち検光子（６
）から出てくる光強度と電気的に測定することＫより印
加磁界（５） （ＦｉＩｉ界発生源が電流であればその
電流）の大きさを知ることができる。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の光電流・磁界センサは以上のように構成されてい
るので特殊な形状で高価な偏光ビームスプリッタが必要
となる。そして、これを避けるため同一形状の偏光ビー
ムスプリッタを２個使うようにすると検出感度が最低の
レベルに低下するという欠点があった。
るので特殊な形状で高価な偏光ビームスプリッタが必要
となる。そして、これを避けるため同一形状の偏光ビー
ムスプリッタを２個使うようにすると検出感度が最低の
レベルに低下するという欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためなさバた
もので、光学部品の種順を減少させると共に高感度の光
電流・磁界センサを提供することを目的としている。
もので、光学部品の種順を減少させると共に高感度の光
電流・磁界センサを提供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る光電流・磁界センナは、磁気光学素子の
光透過方向の一部または全部を自然旋光性を有する材料
で構成したものである。
光透過方向の一部または全部を自然旋光性を有する材料
で構成したものである。
この発１＋ＩＫおける磁気光学素子はその一部または全
部が７アラデー効果に加えて自然旋光性と有するので、
偏光子と検光子とを同一構造の偏光ビームスプリッタで
製作しても両者の偏光向の角度がずれて検出感度が増大
する。
部が７アラデー効果に加えて自然旋光性と有するので、
偏光子と検光子とを同一構造の偏光ビームスプリッタで
製作しても両者の偏光向の角度がずれて検出感度が増大
する。
［発明の実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において（１）は光源、（２）、（７）は光ファイバ
、（３）は偏光子、（４）は（４ａ）と（４ｂ）との部
分からなる磁気光学素子で、（４ａ） ｒ／ｉ鉛ガラス
のような７アラデー効果を何し自然旋光性を有しないも
の、（４ｂ）はＢ Ｇ Ｏ％Ｂ１１ｚ５ｉＯ２ｎのよう
なファラデー効果、自然旋光性に有するものから構成さ
れる。（５）は印加磁界を示し、（６）は検光子、（８
）は光受信機である。偏光子（３）、検光子（６）は本
発明の効果により同一構造の偏光ビームスグリツタであ
り直線偏光の叙劾面は直交または平行として使用されて
いる。
図において（１）は光源、（２）、（７）は光ファイバ
、（３）は偏光子、（４）は（４ａ）と（４ｂ）との部
分からなる磁気光学素子で、（４ａ） ｒ／ｉ鉛ガラス
のような７アラデー効果を何し自然旋光性を有しないも
の、（４ｂ）はＢ Ｇ Ｏ％Ｂ１１ｚ５ｉＯ２ｎのよう
なファラデー効果、自然旋光性に有するものから構成さ
れる。（５）は印加磁界を示し、（６）は検光子、（８
）は光受信機である。偏光子（３）、検光子（６）は本
発明の効果により同一構造の偏光ビームスグリツタであ
り直線偏光の叙劾面は直交または平行として使用されて
いる。
磁気光学素子（４ｂ）は直線偏光が通過したとき振動面
が４５°回転する長さ例設定されている。
が４５°回転する長さ例設定されている。
次に本発明の動作について説明する。光源（１）によっ
て出射された直流光は光ファイバー（２）に入射される
。光ファイバ（２）内を伝搬する光は一般的に無偏光で
あるので偏光子（３ンによって直線偏光に変換される。
て出射された直流光は光ファイバー（２）に入射される
。光ファイバ（２）内を伝搬する光は一般的に無偏光で
あるので偏光子（３ンによって直線偏光に変換される。
磁気光学素子（４ａ） ＋ （４ｂ）に磁界（５）が加
わると１１１記直線偏光の酸動面が磁界（５）の大きさ
に比例してΔθ＝（ｖａｊａ＋ｖｂ／ｂ ）ｌｉだけ回
転する。ここでｖａ 、 ｖｂ は磁気光学素子（４
ａ）＋ （４ｂ） のペルデ定故であり、／ａ 、
ｌｂ は磁気光学素子（４ａ）、（４ｂ）の光透過方
向の長さである。
わると１１１記直線偏光の酸動面が磁界（５）の大きさ
に比例してΔθ＝（ｖａｊａ＋ｖｂ／ｂ ）ｌｉだけ回
転する。ここでｖａ 、 ｖｂ は磁気光学素子（４
ａ）＋ （４ｂ） のペルデ定故であり、／ａ 、
ｌｂ は磁気光学素子（４ａ）、（４ｂ）の光透過方
向の長さである。
磁気光学素子（４ａ） ｌ （４ｂ） を通った偏光は
４５°＋Δθ回転しており、検光子（６）、光ファイバ
（７）ト通って光受信機（８）に導かれ光電変換され、
印加磁界（５）の大きさを知ることができる。
４５°＋Δθ回転しており、検光子（６）、光ファイバ
（７）ト通って光受信機（８）に導かれ光電変換され、
印加磁界（５）の大きさを知ることができる。
ここで磁気光学素子（４ｂ）のみでも磁界センサとなし
得るが偏光を４５°回転させる長さでは通常充分な感度
が得られない。寸法を長くして感度と上げ、Ｌ記と同様
の効果を持たせるには１３５°さらには２２５°回転さ
せる長さが必要になり、４５°回伝と比較して３倍、５
倍の長さとなる。自然旋光性は湿質特性を有しており、
これは長さに比例するものである。長い素子を広い温度
範囲で使用すると回転角度の変動が大きく直線性を持つ
範囲から外れ、感度も低下するため不適当である。従っ
て自然腕光性を持つ磁気光学素子は直線偏光の辰＃ＩＩ
＋が４５°回転する長さで使用し、自然旋光性を持た
゛ない磁気光学素子と組合せて検出感度分確保する
ことが適当である。
得るが偏光を４５°回転させる長さでは通常充分な感度
が得られない。寸法を長くして感度と上げ、Ｌ記と同様
の効果を持たせるには１３５°さらには２２５°回転さ
せる長さが必要になり、４５°回伝と比較して３倍、５
倍の長さとなる。自然旋光性は湿質特性を有しており、
これは長さに比例するものである。長い素子を広い温度
範囲で使用すると回転角度の変動が大きく直線性を持つ
範囲から外れ、感度も低下するため不適当である。従っ
て自然腕光性を持つ磁気光学素子は直線偏光の辰＃ＩＩ
＋が４５°回転する長さで使用し、自然旋光性を持た
゛ない磁気光学素子と組合せて検出感度分確保する
ことが適当である。
もつとも自然旋光性を有しかつベルブ定数が部分大きい
材料が入手できれば、磁気光学素子（４ｂ）のみで構成
してもよい。また、上記実施例では磁気光学素子（４ｂ
）により振動面を４５°回転させる場合について説明し
たが、寸法上の制約等からこの角度が４５°とならない
場合でも、その角度のずれに応じて検出感度は増大する
。
材料が入手できれば、磁気光学素子（４ｂ）のみで構成
してもよい。また、上記実施例では磁気光学素子（４ｂ
）により振動面を４５°回転させる場合について説明し
たが、寸法上の制約等からこの角度が４５°とならない
場合でも、その角度のずれに応じて検出感度は増大する
。
なお、上記実施例では自然旋光性を持たない磁気光学菓
子として鉛ガラスを用いたが、Ｙ ＩＧ。
子として鉛ガラスを用いたが、Ｙ ＩＧ。
Ｚｎ５ｅ％Ａｅ４Ｓ３ガラスのように同様に駆光性を持
たない素子を用いても良い。
たない素子を用いても良い。
以上のようにこの発明によれば光電流・磁界センサの磁
気光学素子の一部または全部と自然旋光性を持つ材料で
直換し、直線偏光の振動面を所定角度回転するようにし
たので、偏光子、検光子として同一形状の偏光ビームス
プリンタを使用しても高感度のものが得られる効果があ
る。
気光学素子の一部または全部と自然旋光性を持つ材料で
直換し、直線偏光の振動面を所定角度回転するようにし
たので、偏光子、検光子として同一形状の偏光ビームス
プリンタを使用しても高感度のものが得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例によるセンサの構成図、第
２図は第１図の（３） （４ａ） （４ｂ）（６）の部
分をわかりやすく図示した斜視図、第３図は従来のセン
サの構成図、第４図は第３図の（３） （４） （６）
の部分をわかりやすく図示した斜視図である。 図中（３）は偏光子、（４） （４ａ） （４ｂ）は磁
気光学素子、（５）は磁界、（６）は検光子、（２）、
（７）は光ファイバを示す。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
２図は第１図の（３） （４ａ） （４ｂ）（６）の部
分をわかりやすく図示した斜視図、第３図は従来のセン
サの構成図、第４図は第３図の（３） （４） （６）
の部分をわかりやすく図示した斜視図である。 図中（３）は偏光子、（４） （４ａ） （４ｂ）は磁
気光学素子、（５）は磁界、（６）は検光子、（２）、
（７）は光ファイバを示す。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）ファラデー効果を有する磁気光学素子と、この磁
気光学素子の前後に配設された偏光子及び検光子とに光
を透過させ上記磁気光学素子に印加される磁界に応じて
振動面が回転する透過光を受光することにより電流・磁
界を測定する光電流・磁界センサにおいて、上記磁気光
学素子の光透過方向の一部または全部を自然旋光性を有
する材料で構成することを特徴とする光電流・磁界セン
サ。 - （２）磁気光学素子の自然旋光性を有する部分の光透過
方向の長さを、直線偏光がこの部分を透過したとき光の
振動面が４５°回転するような値に設定することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光電流・磁界センサ
。 - （３）自然旋光性を有する磁気光学素子はＢＧＯ（Ｂ＿
ｉ＿１＿２Ｇ＿ｅＯ＿２＿０）またはＢＳＯ（Ｂ＿ｉ＿
１＿２Ｓ＿ｉＯ＿２＿０）であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項記載の光電流・磁界セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085626A JPS61243380A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光電流・磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085626A JPS61243380A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光電流・磁界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243380A true JPS61243380A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13864041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60085626A Pending JPS61243380A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光電流・磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243380A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292084A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Japan Atom Energy Res Inst | 磁界センサ |
| JPH01209356A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-23 | Maakutetsuku Kk | 長尺鋼材の磁気探傷装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129372A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁界−光変換器 |
| JPS59107273A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 光電流・磁界センサ |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP60085626A patent/JPS61243380A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129372A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁界−光変換器 |
| JPS59107273A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 光電流・磁界センサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292084A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Japan Atom Energy Res Inst | 磁界センサ |
| JPH01209356A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-23 | Maakutetsuku Kk | 長尺鋼材の磁気探傷装置 |
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