JPS62245168A - 磁界測定装置 - Google Patents
磁界測定装置Info
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- JPS62245168A JPS62245168A JP8732986A JP8732986A JPS62245168A JP S62245168 A JPS62245168 A JP S62245168A JP 8732986 A JP8732986 A JP 8732986A JP 8732986 A JP8732986 A JP 8732986A JP S62245168 A JPS62245168 A JP S62245168A
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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
本発明は磁気光学素子によるファラデー回転を観測して
磁界を検出し、その磁界強度を測定する装置に関するも
のである。
磁界を検出し、その磁界強度を測定する装置に関するも
のである。
従来の技術
最近、磁界強度を光を用いて測定する方法として、磁気
光学効果を利用する方法が提案されている（例えば、ア
イイイイ（Ｉ ＥＥＥ ） ＱＥ−１８，１６１９゜（
１ｅａ２））。特に電流が流れている導体の周シの磁界
強度を測定して電流を検知する方法は、光を媒体とする
ために、絶縁性が良好である。電磁誘導ノイズを受けな
い等の特徴を持ち、送配電設備への適用、特に系統保護
等への応用が考えられてハる。
光学効果を利用する方法が提案されている（例えば、ア
イイイイ（Ｉ ＥＥＥ ） ＱＥ−１８，１６１９゜（
１ｅａ２））。特に電流が流れている導体の周シの磁界
強度を測定して電流を検知する方法は、光を媒体とする
ために、絶縁性が良好である。電磁誘導ノイズを受けな
い等の特徴を持ち、送配電設備への適用、特に系統保護
等への応用が考えられてハる。
従来、複数個の被測定磁界の加減算を行なうためには、
複数個所に光磁界測定装置を設置し、各測定装置からの
信号を電気的演算器に入力して、演算を行なっていた。
複数個所に光磁界測定装置を設置し、各測定装置からの
信号を電気的演算器に入力して、演算を行なっていた。
また、例えば、特開昭６０−１０２５６６号公報に示さ
れている光方式電圧測定装置があり、その構成を第２図
に示す。この従来例は、電圧測定に関するものであるが
、光学的に加減算する構成は同じである。すなわち、発
光部１から放射された光は光７アバ２、レンズ３、偏光
子４を透過し、直線偏光の平行光となり、阿波長板５で
円偏光となる。この光は、各々に被測定電圧ｖ１．ｖ２
．ｖ３を印加した電気光学素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃを通過
し、■４．ｖ２．ｖ３の電圧に対応した位相変調を受け
、楕円偏光となる。この楕円偏光は、検光子７により直
交した２成分の光に分離され、各々集光レンズ８，９に
より受光素子１２．１３に導かれ、検出回路１４によシ
、被測定電圧ｖ１．ｖ２．ｖ３の加減演算を行なうもの
である。これは、電気光学効果の加減演算が可能である
事を利用したものであるが、磁気光学効果の場合も同様
であり、複数個の被測定磁界の加減算も、前記電子光学
素ａＡ、ｓＢ。
れている光方式電圧測定装置があり、その構成を第２図
に示す。この従来例は、電圧測定に関するものであるが
、光学的に加減算する構成は同じである。すなわち、発
光部１から放射された光は光７アバ２、レンズ３、偏光
子４を透過し、直線偏光の平行光となり、阿波長板５で
円偏光となる。この光は、各々に被測定電圧ｖ１．ｖ２
．ｖ３を印加した電気光学素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃを通過
し、■４．ｖ２．ｖ３の電圧に対応した位相変調を受け
、楕円偏光となる。この楕円偏光は、検光子７により直
交した２成分の光に分離され、各々集光レンズ８，９に
より受光素子１２．１３に導かれ、検出回路１４によシ
、被測定電圧ｖ１．ｖ２．ｖ３の加減演算を行なうもの
である。これは、電気光学効果の加減演算が可能である
事を利用したものであるが、磁気光学効果の場合も同様
であり、複数個の被測定磁界の加減算も、前記電子光学
素ａＡ、ｓＢ。
６Ｃの代シに磁気光学素子を用いる事によって可能であ
る。
る。
発明が解決しようとする問題点
しかるに、第２図に示すような構成では、電気光学素子
ｅＡ、ｅＢ、ｅＣは各々空気を介して光学的に接続され
ているために、端面が雰囲気中のダストや、結露現象な
どによシ汚染され、光出力の損失増加の原因となり、こ
れに伴ない感度の低下が生じる。
ｅＡ、ｅＢ、ｅＣは各々空気を介して光学的に接続され
ているために、端面が雰囲気中のダストや、結露現象な
どによシ汚染され、光出力の損失増加の原因となり、こ
れに伴ない感度の低下が生じる。
また、電気光学素子ｅＡ、ｅＢ、６Ｃの各々の間隔を大
きくすると、振動、温度変化による光軸ずれが原因で、
光出力の損失増加をまねき、感度が低下する。従って、
複数の電圧測定個所が比較的離れて存在している場合へ
の適用に限界がある。
きくすると、振動、温度変化による光軸ずれが原因で、
光出力の損失増加をまねき、感度が低下する。従って、
複数の電圧測定個所が比較的離れて存在している場合へ
の適用に限界がある。
この事情は磁気光学素子を用いた磁界測定装置の場合で
も同じである。
も同じである。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題点を解決するために、入射光を、
２つの直線偏光の光に分離する偏光子と検光子の透過偏
光方向を互いに異ならしめ、その間に磁気光学素子を配
置してなる磁気光学変換部を有する磁界測定装置におい
て、複数個の前記磁気光学変換部を、前記偏光子及び検
光子の透過偏光方向と固有軸方向を一致させた偏波面保
存型光ファイバを介して連続的に直列配置し、前記磁気
光学変換部の各々にそれぞれ独立に被測定磁界を印加し
光学的に加減算するものである。さらに望むらくは、前
記磁気光学素子に、一般式（Ｔｂ！Ｙ１−８）３Ｆｅ５
ｏ１２（０．１≦ｘＩ≦０．３）で示される希土類鉄ガ
ーネット混晶を用いるものである。
２つの直線偏光の光に分離する偏光子と検光子の透過偏
光方向を互いに異ならしめ、その間に磁気光学素子を配
置してなる磁気光学変換部を有する磁界測定装置におい
て、複数個の前記磁気光学変換部を、前記偏光子及び検
光子の透過偏光方向と固有軸方向を一致させた偏波面保
存型光ファイバを介して連続的に直列配置し、前記磁気
光学変換部の各々にそれぞれ独立に被測定磁界を印加し
光学的に加減算するものである。さらに望むらくは、前
記磁気光学素子に、一般式（Ｔｂ！Ｙ１−８）３Ｆｅ５
ｏ１２（０．１≦ｘＩ≦０．３）で示される希土類鉄ガ
ーネット混晶を用いるものである。
作 用
本発明は、上記の方法によシ、複数個の磁気光学素子の
端面の光が透過する部分を完全に空気から遮断すること
が可能であり、空気によるダストや結露現象によって生
じる光出力の損失増加が防止でき、また偏波面保存型光
ファイバの長さを変えることにより、複数の磁界測定個
所が比較的離れて存在している場合にも適用が可能とな
る。
端面の光が透過する部分を完全に空気から遮断すること
が可能であり、空気によるダストや結露現象によって生
じる光出力の損失増加が防止でき、また偏波面保存型光
ファイバの長さを変えることにより、複数の磁界測定個
所が比較的離れて存在している場合にも適用が可能とな
る。
又、一般的に偏波面保存型光ファイバは、互いに直交す
る固有軸、の各々の方向での伝搬定数の温度特性に差が
ある。従って、固有軸の方向と異った直線偏光が入射し
た場合、各々の固有軸方向に分離して伝搬し、周囲温度
の変化に伴って位相変化を受け、少し感度低下が起るが
、偏光子及び検光子の透過偏光方向と偏波面保存型光フ
ァイバの固有軸を一致させであるので、こういった問題
点は解決されている。また複数個の磁気光学素子に、特
公昭５５−１２１４２２号で示された様に、グエルデ定
数の温度変化が無い希土類鉄ガーネット結晶（’ｒｂｘ
ｙ、 −り３”５０１２を用いる事によって周囲温度の
変化に対して、測定精度が良好な測定装置を得る事がで
きる。
る固有軸、の各々の方向での伝搬定数の温度特性に差が
ある。従って、固有軸の方向と異った直線偏光が入射し
た場合、各々の固有軸方向に分離して伝搬し、周囲温度
の変化に伴って位相変化を受け、少し感度低下が起るが
、偏光子及び検光子の透過偏光方向と偏波面保存型光フ
ァイバの固有軸を一致させであるので、こういった問題
点は解決されている。また複数個の磁気光学素子に、特
公昭５５−１２１４２２号で示された様に、グエルデ定
数の温度変化が無い希土類鉄ガーネット結晶（’ｒｂｘ
ｙ、 −り３”５０１２を用いる事によって周囲温度の
変化に対して、測定精度が良好な測定装置を得る事がで
きる。
実施例
以下に本発明による一実施例を示す。第１図にその構成
を示す。三個所の磁界測定の場合であり、磁気光学素子
１８ａ、１８ｂ、１８Ｃに（ＴｂＯ，１９Ｙ０．８１
）３Ｆ ｅｓｏ、２結晶を用いた。偏光子１６”＋１６
ｂ、１６ｃ及び検光子１７ａ、１７ｂ、１７ｃはルチル
結晶を用いた偏光分離板を用い、透過偏光方向を４ｇ異
ならしめて配しである。光源１ｅには半導体レーザを用
い、受光器２０には、ＰＩＮ−ＰＤを用いた。
を示す。三個所の磁界測定の場合であり、磁気光学素子
１８ａ、１８ｂ、１８Ｃに（ＴｂＯ，１９Ｙ０．８１
）３Ｆ ｅｓｏ、２結晶を用いた。偏光子１６”＋１６
ｂ、１６ｃ及び検光子１７ａ、１７ｂ、１７ｃはルチル
結晶を用いた偏光分離板を用い、透過偏光方向を４ｇ異
ならしめて配しである。光源１ｅには半導体レーザを用
い、受光器２０には、ＰＩＮ−ＰＤを用いた。
光源１９．三個の磁気光学変換部及び受光器の間は、そ
れぞれ偏光子及び検光子の透過偏向方向と固有軸方向を
一致させた偏波面保存型光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１
５Ｃ，１５ｄで結ばれている。本実施例の場合、磁界Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３が交流、直流にかかわらず、Ｈｌ ”２
”３の測定精度は、周囲温度が一２０℃〜１１０℃と変
化しても±１％以内におさまッテオシ、Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ
３＝ｏ、ｏ３０ｅ傭小検出感度であシ、高感度な測定装
置であった。
れぞれ偏光子及び検光子の透過偏向方向と固有軸方向を
一致させた偏波面保存型光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１
５Ｃ，１５ｄで結ばれている。本実施例の場合、磁界Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３が交流、直流にかかわらず、Ｈｌ ”２
”３の測定精度は、周囲温度が一２０℃〜１１０℃と変
化しても±１％以内におさまッテオシ、Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ
３＝ｏ、ｏ３０ｅ傭小検出感度であシ、高感度な測定装
置であった。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、複数個の磁気
光学変換部を偏波面保存型光ファイバを介して直列配置
する事により、雰囲気の影響を受ける事がない信頼性に
富んだ磁界測定装置を提供するものであシ、かつ、グエ
ルデ定数の温度安定化に優れた磁気光学結晶を用いる事
によって、周囲温度変化に対しても測定精度が変化しな
い磁界測定装置を提供するものであり、その工業的価値
は大なるものである。
光学変換部を偏波面保存型光ファイバを介して直列配置
する事により、雰囲気の影響を受ける事がない信頼性に
富んだ磁界測定装置を提供するものであシ、かつ、グエ
ルデ定数の温度安定化に優れた磁気光学結晶を用いる事
によって、周囲温度変化に対しても測定精度が変化しな
い磁界測定装置を提供するものであり、その工業的価値
は大なるものである。
第１図は本発明の一実施例の磁界測定装置の構成を示す
図、第２図は従来例としての光方式電圧測定装置を示す
図である。 １５ａ、１５ｂ、１６ｃ・・・・・・偏波面保存型光フ
ァイバ、１６ａ 、 １ ｅｂ 、 １６ｃｍ・−−−
−偏光子、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・・・・検光子
、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・・・・磁気光学素子、
１９・・・・・・光源、２０・・・・・・受光器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
図、第２図は従来例としての光方式電圧測定装置を示す
図である。 １５ａ、１５ｂ、１６ｃ・・・・・・偏波面保存型光フ
ァイバ、１６ａ 、 １ ｅｂ 、 １６ｃｍ・−−−
−偏光子、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・・・・検光子
、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・・・・磁気光学素子、
１９・・・・・・光源、２０・・・・・・受光器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
Claims (2)
- （１）入射光を２つの直線偏光の光に分離する偏光子と
検光子の透過偏光方向を互いに異ならしめ、その間に磁
気光学素子を配置してなる磁気光学変換部を有する磁界
測定装置において、前記磁気光学変換部を被測定磁界の
数だけ、前記偏光子及び検光子の透過偏光方向と固有軸
方向を一致させた偏波面保存型光ファイバを介して連続
的に直列配置し、前記磁気光学変換部の各々にそれぞれ
独立に被測定磁界を印加し、光学的に加減算する事を特
徴とする磁界測定装置。 - （２）磁気光学素子に、一般式（Ｔｂ＿ｘＹ＿１＿−＿
ｘ）＿３Ｆｅ＿５Ｏ＿１＿２（０．１≦ｘ≦０．３）で
示される希土類鉄ガーネット混晶を用いる事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の磁界測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8732986A JPS62245168A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 磁界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8732986A JPS62245168A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 磁界測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62245168A true JPS62245168A (ja) | 1987-10-26 |
Family
ID=13911830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8732986A Pending JPS62245168A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 磁界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62245168A (ja) |
-
1986
- 1986-04-16 JP JP8732986A patent/JPS62245168A/ja active Pending
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