JPS63305258A - 電圧検出装置 - Google Patents
電圧検出装置Info
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- JPS63305258A JPS63305258A JP62142062A JP14206287A JPS63305258A JP S63305258 A JPS63305258 A JP S63305258A JP 62142062 A JP62142062 A JP 62142062A JP 14206287 A JP14206287 A JP 14206287A JP S63305258 A JPS63305258 A JP S63305258A
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Landscapes
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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〕
本発明は、被測定物、例えば電気回路等の所定部分の電
圧を検出するための電圧検出装置に関し、特に被測定物
の所定部分の電圧によって光の（ｆＨ光状態が変化する
ことを利用して電圧を検出する型式の電圧検出装置に関
する。
圧を検出するための電圧検出装置に関し、特に被測定物
の所定部分の電圧によって光の（ｆＨ光状態が変化する
ことを利用して電圧を検出する型式の電圧検出装置に関
する。
従来、電気回路などの被測定物の所定部分の電圧を検出
するのに、種々の電圧検出装置が用いられる。この種の
電圧検出装置としては被測定物の所定部分にプローブを
接触させて、その部分の電圧を検出する型式のもの、あ
るいはプローブを接触させずに所定部分に電子ビームを
入射させることにより所定部分の電圧を検出する型式の
ものなどが知られている。
するのに、種々の電圧検出装置が用いられる。この種の
電圧検出装置としては被測定物の所定部分にプローブを
接触させて、その部分の電圧を検出する型式のもの、あ
るいはプローブを接触させずに所定部分に電子ビームを
入射させることにより所定部分の電圧を検出する型式の
ものなどが知られている。
ところで、当業者間には、構造か複雑でかつ小型の集積
回路のような被測定物の微細な部分の高速に変化する電
圧を、微細な部分の状態に影響をリーえず精度良く検出
したいという強い要望がある。
回路のような被測定物の微細な部分の高速に変化する電
圧を、微細な部分の状態に影響をリーえず精度良く検出
したいという強い要望がある。
しかしながら、プローブを被測定物の所定部分に接触さ
せる型式の電圧検出装置では、集積回路等の微細部分に
プローブを直接接触させることが容易でなく、またプロ
ーブを接触させることができたとしても、その電圧情報
だけに基づき集積回路の動作を適確に解析するのは困難
であった。さらにプローブを接触させることにより集積
回路内の動作状態が変化するという問題があった。
せる型式の電圧検出装置では、集積回路等の微細部分に
プローブを直接接触させることが容易でなく、またプロ
ーブを接触させることができたとしても、その電圧情報
だけに基づき集積回路の動作を適確に解析するのは困難
であった。さらにプローブを接触させることにより集積
回路内の動作状態が変化するという問題があった。
また電子ビームを用いる型式の電圧検出装置では、プロ
ーブを被測定物に接触させずに電圧を検出することがで
きるものの、測定されるべき部分が真空中に置かれかつ
露出されているものに限られ、また電子ビームにより測
定されるべき部分を損傷するという問題があった。
ーブを被測定物に接触させずに電圧を検出することがで
きるものの、測定されるべき部分が真空中に置かれかつ
露出されているものに限られ、また電子ビームにより測
定されるべき部分を損傷するという問題があった。
さらに従来の電圧検出装置では、検出器の動作速度が高
速の電圧変化に追従できず、集積口ＦＩ＠笠の高速に変
化する電圧を精度良く検出することができないという問
題があった。
速の電圧変化に追従できず、集積口ＦＩ＠笠の高速に変
化する電圧を精度良く検出することができないという問
題があった。
このような問題点を解決するために、発明者等による昭
和６２年５月３０日付の特許出願に記載されているよう
な被測定物の所定部分の電圧によって光ビームの偏光状
態が変化することを利用して電圧を検出する型式の電圧
検出装置が開発された。
和６２年５月３０日付の特許出願に記載されているよう
な被測定物の所定部分の電圧によって光ビームの偏光状
態が変化することを利用して電圧を検出する型式の電圧
検出装置が開発された。
第５図は、光ビームの偏光状態が被測定物の所定部分の
電圧によって変化することを利用して被ａｌｌ定物の電
圧を検出する型式の電圧検出装置の構成図である。
電圧によって変化することを利用して被ａｌｌ定物の電
圧を検出する型式の電圧検出装置の構成図である。
第５図において電圧検出装置５０は、光プローブ５２と
、例えばレーザダイオードによる直流光源５３と、直流
光源５３から出力される光ビームを集光レンズ６０を介
して光プローブ５２に案内する光ファイバ５１と、光プ
ローブ５２がらの参照光をコリメータ９０を介して光電
変換素子５５に案内する光ファイバ９２と、光プローブ
５２からの出射光をコリメータ９１を介して光電変換素
子う８に案内する光ファイバ９３と、光電変換素子５５
．５８からの光電変換された電気信号を比較する比較回
路６１とから構成されている。
、例えばレーザダイオードによる直流光源５３と、直流
光源５３から出力される光ビームを集光レンズ６０を介
して光プローブ５２に案内する光ファイバ５１と、光プ
ローブ５２がらの参照光をコリメータ９０を介して光電
変換素子５５に案内する光ファイバ９２と、光プローブ
５２からの出射光をコリメータ９１を介して光電変換素
子う８に案内する光ファイバ９３と、光電変換素子５５
．５８からの光電変換された電気信号を比較する比較回
路６１とから構成されている。
光グローブ５２には、電気光学材ｆｉ６２、例えば光学
的−軸性結晶のタンタル酸リチウム（Ｌ ｉＴ ａ Ｏ
３）が収容されており、電気光学材ｆ＋６２の先端部６
３は、截頭円錐形状に加工されている。光プローブ５２
の外周部には、導電性電極６４が設けられ、また先端部
６３には金属薄膜の反射鏡６５が被着されている。
的−軸性結晶のタンタル酸リチウム（Ｌ ｉＴ ａ Ｏ
３）が収容されており、電気光学材ｆ＋６２の先端部６
３は、截頭円錐形状に加工されている。光プローブ５２
の外周部には、導電性電極６４が設けられ、また先端部
６３には金属薄膜の反射鏡６５が被着されている。
光プローブ５２内にはさらに、コリメータ９４と、集光
レンズ９５．９６と、コリメータ９４からの光ビームか
ら所定の偏光成分をもつ光ビームだけを抽出する偏光子
５４と、偏光子５４がらの所定の偏光成分をもつ光ビー
ムを参照光と入射光とに分割する一方、電気光学材料６
２がらの出射光を検光子５７に入射させるビームスプリ
ッタ５６とが設けられている。なお参照光、出射光は、
そ些ぞれ集光レンズ９５．９６を介して光ファイバ９２
．９３に出力されるようになっている。
レンズ９５．９６と、コリメータ９４からの光ビームか
ら所定の偏光成分をもつ光ビームだけを抽出する偏光子
５４と、偏光子５４がらの所定の偏光成分をもつ光ビー
ムを参照光と入射光とに分割する一方、電気光学材料６
２がらの出射光を検光子５７に入射させるビームスプリ
ッタ５６とが設けられている。なお参照光、出射光は、
そ些ぞれ集光レンズ９５．９６を介して光ファイバ９２
．９３に出力されるようになっている。
このような構成の電圧検出装置５０では、検出に際して
、光プローブ５２の外周部に設けられた導電性電極６４
を例えば接地電位に保持しておく。
、光プローブ５２の外周部に設けられた導電性電極６４
を例えば接地電位に保持しておく。
次いで、光プローブ５２の先端部６３を被測定物、例え
ば＃Ｃ積回路（図示せず）に接近させる。これにより、
光プローブ５２の電気光学材料６２の先端部６３の屈折
率が変化する。より詳しくは、光学的−軸性結晶などに
おいて、光軸と垂直な平面内における常光の屈折率と異
常光の屈折率との差が変化する。
ば＃Ｃ積回路（図示せず）に接近させる。これにより、
光プローブ５２の電気光学材料６２の先端部６３の屈折
率が変化する。より詳しくは、光学的−軸性結晶などに
おいて、光軸と垂直な平面内における常光の屈折率と異
常光の屈折率との差が変化する。
光源５３から出力された光ビームは、集光レンズ６０．
光ファイバ５１を介して光プローブ５２のコリメータ９
４に入射し、さらに偏光子５４により所定の偏光成分の
強度ｌの光ビームとなって、ビームスプリッタ５６を介
して光プローブ５２の電気光学材料６２に入射する。な
おビームスプリッタ５６により分割された参照光、入射
光の強度はそれぞれπ／２となる。電気光学材料６２の
先４１部６３の屈折率は上述のように被測定物の電圧に
より変化する゛ので、電気光学材料６２に入射した入射
光は先端部６３のところでその偏光状態か屈折率変化に
依存して変化し反射鏡６５に達し、反射鏡６５で反射さ
れ、電気光学材料６２から出射光として再びビームスプ
リッタ５６に向かう。
光ファイバ５１を介して光プローブ５２のコリメータ９
４に入射し、さらに偏光子５４により所定の偏光成分の
強度ｌの光ビームとなって、ビームスプリッタ５６を介
して光プローブ５２の電気光学材料６２に入射する。な
おビームスプリッタ５６により分割された参照光、入射
光の強度はそれぞれπ／２となる。電気光学材料６２の
先４１部６３の屈折率は上述のように被測定物の電圧に
より変化する゛ので、電気光学材料６２に入射した入射
光は先端部６３のところでその偏光状態か屈折率変化に
依存して変化し反射鏡６５に達し、反射鏡６５で反射さ
れ、電気光学材料６２から出射光として再びビームスプ
リッタ５６に向かう。
電気光学材料６２の先端部６３の長さを１とすると、入
射光の偏光状態は電圧による常光と異常光との屈折率差
および長さ２ｐに比例して変化する。
射光の偏光状態は電圧による常光と異常光との屈折率差
および長さ２ｐに比例して変化する。
ビームスプリッタ５６に戻された出射光は、検光子５７
に入射する。なお検光子５７に入射する出射光の強度は
、ビームスプリッタ５６によりＩ７・′４となっている
。検光子５７が例えば偏光子５・１の偏光成分と直交す
る偏光成分の光ビームだけを通過させるように構成され
ているとすると、（Ｗ光状態が変化して検光子５７に入
射する強度１／４の出射光は、検光子５７により、強度
が（Ｉ／′・１）ｓｉｎ （（π／２）・Ｖ／■ｏ
〕となって光電変換素子５８に加わることになる。ここ
でＶは被ＸＩ定物の電圧、Ｖｏは半波長電圧である。
に入射する。なお検光子５７に入射する出射光の強度は
、ビームスプリッタ５６によりＩ７・′４となっている
。検光子５７が例えば偏光子５・１の偏光成分と直交す
る偏光成分の光ビームだけを通過させるように構成され
ているとすると、（Ｗ光状態が変化して検光子５７に入
射する強度１／４の出射光は、検光子５７により、強度
が（Ｉ／′・１）ｓｉｎ （（π／２）・Ｖ／■ｏ
〕となって光電変換素子５８に加わることになる。ここ
でＶは被ＸＩ定物の電圧、Ｖｏは半波長電圧である。
比較回路６１では、光電変換素子５５において光電変換
された参照光の強度Ｉ／２と、光電変換素子５８におい
て光電変換された出射光の強度（１／４＞ −５＋ｎ
（（π／２）■／■ｏ〕とが比較される。
された参照光の強度Ｉ／２と、光電変換素子５８におい
て光電変換された出射光の強度（１／４＞ −５＋ｎ
（（π／２）■／■ｏ〕とが比較される。
出１を光ノ強Ｊｆ （Ｉ ／４ ） −ｓｉｎ ”
Ｃ（ｙｒ／’２ ）■／■ｏ〕は、電圧変化に伴なう電
気光学材料６２の先端部６３の屈折率の変化によって変
わるので、これに基づいて被測定物、例えば集積回路の
所定部分の電圧を検出することができる。
Ｃ（ｙｒ／’２ ）■／■ｏ〕は、電圧変化に伴なう電
気光学材料６２の先端部６３の屈折率の変化によって変
わるので、これに基づいて被測定物、例えば集積回路の
所定部分の電圧を検出することができる。
このように第５図に示す電圧検出装置５０では、光プロ
ーブ５２の先端部６３を被測定物に接近させることで変
化する電気光学材料６２の先端部６３の屈折率の変化に
基づき、被測定物の所定部分の電圧を検出するようにし
ているので、特に接触させることが困難で、また接触さ
せることにより被測定電圧に影響を与えるような集積回
路の微細部分などの電圧を、光プローブ５２を接触させ
ることなく検出することができる。また光源としてパル
ス幅の非常に短かい光パルスを出力するレーザダイオー
ドなどのパルス光源を用いて、被測定物の高速な電圧変
化を非常に雉かい時間幅でサンプリングするかあるいは
光源に直流光源を用い検出器にストリークカメラなどの
高速応答検出器を用いて被測定物の高速な電圧変化を高
い時間分解能で測定することにより、高速な電圧変化を
も精度良く検出することが可能となる。
ーブ５２の先端部６３を被測定物に接近させることで変
化する電気光学材料６２の先端部６３の屈折率の変化に
基づき、被測定物の所定部分の電圧を検出するようにし
ているので、特に接触させることが困難で、また接触さ
せることにより被測定電圧に影響を与えるような集積回
路の微細部分などの電圧を、光プローブ５２を接触させ
ることなく検出することができる。また光源としてパル
ス幅の非常に短かい光パルスを出力するレーザダイオー
ドなどのパルス光源を用いて、被測定物の高速な電圧変
化を非常に雉かい時間幅でサンプリングするかあるいは
光源に直流光源を用い検出器にストリークカメラなどの
高速応答検出器を用いて被測定物の高速な電圧変化を高
い時間分解能で測定することにより、高速な電圧変化を
も精度良く検出することが可能となる。
しかしながら、第５図に示す電圧検出装置５０では、導
電性電極６４を光プローブ５２の外周部に設け、この導
電性電極６４を例えば接地電位に保持するようにしてい
たので、第６図に示すように被測定物６の所定部分の電
圧すなわち金属薄膜６５に誘導された電位と導電性電極
６４の接地電位との電位差に基づく電気力線ＥＬＮは、
電気光学材料６２内で光プローブ５２の中心１１ｊ ６
２ Ａ −Ａと平行にはならず、特に導電性電極６４の
近傍では電気力ａＥＬＮは大きく弯曲する。これにより
、被測定物６の所定部分の電圧による電気光学材料６２
の屈折率変化は、電気光学材料全体にわたって均一なも
のとはならず、このため、電気光学材料６２内での光ビ
ームの偏光状態は被測定物６の所定部分の電圧と正確に
対応して変化せず、被測定物６の電圧を正確に検出する
ことができないという問題があった。
電性電極６４を光プローブ５２の外周部に設け、この導
電性電極６４を例えば接地電位に保持するようにしてい
たので、第６図に示すように被測定物６の所定部分の電
圧すなわち金属薄膜６５に誘導された電位と導電性電極
６４の接地電位との電位差に基づく電気力線ＥＬＮは、
電気光学材料６２内で光プローブ５２の中心１１ｊ ６
２ Ａ −Ａと平行にはならず、特に導電性電極６４の
近傍では電気力ａＥＬＮは大きく弯曲する。これにより
、被測定物６の所定部分の電圧による電気光学材料６２
の屈折率変化は、電気光学材料全体にわたって均一なも
のとはならず、このため、電気光学材料６２内での光ビ
ームの偏光状態は被測定物６の所定部分の電圧と正確に
対応して変化せず、被測定物６の電圧を正確に検出する
ことができないという問題があった。
本発明は、被測定物の所定部分の電圧による電気光学材
料の屈折率変化を電気光学材料全体にわたって均一なも
のとし、被測定物の所定部分の電圧を正確に検出するこ
との可能な電圧検出装置を提供することを目的としてい
る。
料の屈折率変化を電気光学材料全体にわたって均一なも
のとし、被測定物の所定部分の電圧を正確に検出するこ
との可能な電圧検出装置を提供することを目的としてい
る。
本発明は、被測定物の所定部分の電圧によって屈折率が
変化する電気光学材料を用いた型式の電圧検出装置にお
いて、前記電気光学材料は光プローブ内の所定位置に位
置決めされており、前記電気光学材料の先端部には前記
光プローブの中心軸線に沿って入射する光ビームを反射
させるための反射手段が設けられ、電気光学材料の反射
手段の設けられている側とは反対の側には透明′：ｒ：
、極が設けられていることを特徴とする電圧検出装置に
よって、上記従来技術の問題点を改善しようとするもの
である。
変化する電気光学材料を用いた型式の電圧検出装置にお
いて、前記電気光学材料は光プローブ内の所定位置に位
置決めされており、前記電気光学材料の先端部には前記
光プローブの中心軸線に沿って入射する光ビームを反射
させるための反射手段が設けられ、電気光学材料の反射
手段の設けられている側とは反対の側には透明′：ｒ：
、極が設けられていることを特徴とする電圧検出装置に
よって、上記従来技術の問題点を改善しようとするもの
である。
本発明では、電気光学材料の先端部に反射手段、例えば
金属薄膜、誘電体多層膜鏡などを設ける一方、電気光学
材料の反射手段の設けられている側とは反対の側に透明
電極を設けている。この透明電極の表面を例えば光プロ
ーブの中心軸線と垂直になるよう設定し、透明電極を例
えば接地電位に保持すると、被測定物の所定部分の電圧
による電気力線は、電気光学材料内で、光プローブの中
心軸線と平行になる。これにより、電気光学材料の屈折
率変化は、電気光学材料全体にわたって均一なものとな
り、光ビームの偏光状態を、被測定物の所定物の電圧と
正確に対応させて、変化させることができる。
金属薄膜、誘電体多層膜鏡などを設ける一方、電気光学
材料の反射手段の設けられている側とは反対の側に透明
電極を設けている。この透明電極の表面を例えば光プロ
ーブの中心軸線と垂直になるよう設定し、透明電極を例
えば接地電位に保持すると、被測定物の所定部分の電圧
による電気力線は、電気光学材料内で、光プローブの中
心軸線と平行になる。これにより、電気光学材料の屈折
率変化は、電気光学材料全体にわたって均一なものとな
り、光ビームの偏光状態を、被測定物の所定物の電圧と
正確に対応させて、変化させることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る電圧検出装置の部分構成図である
。
。
第１図の電圧検出装置では、第６図の電圧検出装置と同
様に光プローブ１内に先端部６３が截頭円錐形状の電気
光学材料６２′１例えば光学的−軸性結晶のタンタル酸
リチウム（ＬｉＴａＯ３）やニオブ酸リチウム（Ｌ ｉ
Ｎ ｂ Ｏ３＞など、が設けられ、電気光学材料６２
′の先端部６３には、所定の偏光成分をもつ入射光ＩＢ
を出射光ＲＢとして反射させるための金属薄膜の反射鏡
６５が設けられている。なおこの金属薄膜の反射鏡６５
は、前述のように入射光ＩＢを反射させるとともに被Ｍ
１定物の所定部分の電圧を誘導するようになっている。
様に光プローブ１内に先端部６３が截頭円錐形状の電気
光学材料６２′１例えば光学的−軸性結晶のタンタル酸
リチウム（ＬｉＴａＯ３）やニオブ酸リチウム（Ｌ ｉ
Ｎ ｂ Ｏ３＞など、が設けられ、電気光学材料６２
′の先端部６３には、所定の偏光成分をもつ入射光ＩＢ
を出射光ＲＢとして反射させるための金属薄膜の反射鏡
６５が設けられている。なおこの金属薄膜の反射鏡６５
は、前述のように入射光ＩＢを反射させるとともに被Ｍ
１定物の所定部分の電圧を誘導するようになっている。
ところで第１図の電圧検出装置では、第６図の電圧検出
装置の導電性電極６４のかわりに、表面が光プローブ１
の中心軸線Ａ−Ａと垂直となっている透明電！ｆ！２が
電気光学材料６２′の上側に設けられている。なお透明
電極２の上部には反射防止膜が蒸着されているとする。
装置の導電性電極６４のかわりに、表面が光プローブ１
の中心軸線Ａ−Ａと垂直となっている透明電！ｆ！２が
電気光学材料６２′の上側に設けられている。なお透明
電極２の上部には反射防止膜が蒸着されているとする。
この透明電極２は、入射光ＩＢ、反射光ＲＢに何らの影
響をも与えることなくこれらを通過させるとともに、被
測定物６の所定部分の電圧による電気光学材料６２′内
の屈折率変化を均一なものにさせることができるように
なっている。
響をも与えることなくこれらを通過させるとともに、被
測定物６の所定部分の電圧による電気光学材料６２′内
の屈折率変化を均一なものにさせることができるように
なっている。
このような構成の電圧検出装置では、光プローブ１を被
測定物６に接近させると、金属薄膜の反射鏡６５には、
被測定物の所定部分の電圧が誘導される。すなわち、金
属薄膜の反射鏡６５には、これの直ぐ下側にある被測定
物６の部分Ｉ ＮＡＲの電圧と、部分ＩＮＡＲよりも外
側の部分０ＴＡＲの電圧とによる電位が誘導される。透
明電極２を例えば接地電位に保持すると、電気光学材料
６２′内には金ＩＫ薄膜の反射鏡６５の電位と透明電極
２の接地電位との電位差に基づく電気力線ＥＬＮＩが生
ずる。ところで、電気光学材＄１６２’内に生じた電気
力線ＥＬＮＩは、透明電極２の表面が光プローブ１の中
心軸線Ａ−Ａと垂直であり透明電［！２と金属薄膜の反
射鏡６５とが平行に位置決めされていることから、電気
光学材ｆ４６２′の中心軸線Ａ−Ａと平行になっている
。これにより、電気力線ＥＬＮＩによる電気光学材料６
２′の屈折率変化は、全体にわたって均一なものとなる
ので、電気光学材料６２′内での光ビームすなわち入射
光ＩＢ、反射光ＲＢの偏光成分は、被測定物の所定部分
の電圧と正確に対応して変化し、被測定物６の所定部分
の電圧を正確に検出することができる。
測定物６に接近させると、金属薄膜の反射鏡６５には、
被測定物の所定部分の電圧が誘導される。すなわち、金
属薄膜の反射鏡６５には、これの直ぐ下側にある被測定
物６の部分Ｉ ＮＡＲの電圧と、部分ＩＮＡＲよりも外
側の部分０ＴＡＲの電圧とによる電位が誘導される。透
明電極２を例えば接地電位に保持すると、電気光学材料
６２′内には金ＩＫ薄膜の反射鏡６５の電位と透明電極
２の接地電位との電位差に基づく電気力線ＥＬＮＩが生
ずる。ところで、電気光学材＄１６２’内に生じた電気
力線ＥＬＮＩは、透明電極２の表面が光プローブ１の中
心軸線Ａ−Ａと垂直であり透明電［！２と金属薄膜の反
射鏡６５とが平行に位置決めされていることから、電気
光学材ｆ４６２′の中心軸線Ａ−Ａと平行になっている
。これにより、電気力線ＥＬＮＩによる電気光学材料６
２′の屈折率変化は、全体にわたって均一なものとなる
ので、電気光学材料６２′内での光ビームすなわち入射
光ＩＢ、反射光ＲＢの偏光成分は、被測定物の所定部分
の電圧と正確に対応して変化し、被測定物６の所定部分
の電圧を正確に検出することができる。
第２図は第１図の電圧検出装置の変形例を示している。
第２図の電圧検出装置の光プローブ３では、電気光学材
料６２′の先端部６３に金属薄膜の反射鏡６５にかわっ
て誘電体多層膜鏡４が設けられている。
料６２′の先端部６３に金属薄膜の反射鏡６５にかわっ
て誘電体多層膜鏡４が設けられている。
第１図の光プローブ１では、電気光学材料６２′の先端
部６３に金属薄膜の反射鏡６５を設けていたために、金
属薄膜の反射９Ａ６５の直下の被測定物６の部分ＩＮＡ
Ｒの電圧の他に外側の部分０ＴＡＲの電圧が金属薄膜の
反射鏡６５に誘起され、局所的な被測定物の電圧を検出
するには限界があった。
部６３に金属薄膜の反射鏡６５を設けていたために、金
属薄膜の反射９Ａ６５の直下の被測定物６の部分ＩＮＡ
Ｒの電圧の他に外側の部分０ＴＡＲの電圧が金属薄膜の
反射鏡６５に誘起され、局所的な被測定物の電圧を検出
するには限界があった。
一方、第２図の光プローブ３では、電気光学材料６２′
の先端部６３に誘電体多層膜鏡４を設けているので、被
測定物の所定部分の電圧に基づく電気力線は、誘電体多
層膜鏡４を貫通して透明電極２に直接達する。これによ
り、電気光学材料６２′内の屈折率は、誘電体多層膜鏡
４直下の被測定物６の部分ＩＮＡＲの電圧に基づく電気
力線ＥＬＮ２と、外側部分０ＴＡＲの極く一部の部分Ｒ
ＲＡＲの電圧とに基づく電気力線ＥＬＮ２’によって均
一に変化することになり、第１図の光プローブ１に比べ
て外側部分０ＴＡＲのうちで部分ＲＲＡＲよりもさらに
外側の部分の電圧の影響を防止することができる。また
部分ＲＲＡ Ｒが結晶内に作る電気力線の部分を光が通
らなければ、部分ＲＲＡＲの影響も防止できる。
の先端部６３に誘電体多層膜鏡４を設けているので、被
測定物の所定部分の電圧に基づく電気力線は、誘電体多
層膜鏡４を貫通して透明電極２に直接達する。これによ
り、電気光学材料６２′内の屈折率は、誘電体多層膜鏡
４直下の被測定物６の部分ＩＮＡＲの電圧に基づく電気
力線ＥＬＮ２と、外側部分０ＴＡＲの極く一部の部分Ｒ
ＲＡＲの電圧とに基づく電気力線ＥＬＮ２’によって均
一に変化することになり、第１図の光プローブ１に比べ
て外側部分０ＴＡＲのうちで部分ＲＲＡＲよりもさらに
外側の部分の電圧の影響を防止することができる。また
部分ＲＲＡ Ｒが結晶内に作る電気力線の部分を光が通
らなければ、部分ＲＲＡＲの影響も防止できる。
第３１３は第２図の電圧検出装置の変形例を示す図であ
る。第３図の電圧検出装置の光プローブ５では断面の一
様な電気光学材ｆ４７が用いられており、電気光学材料
７の上端および下端のそれぞれに、透明電極８および誘
電体多層膜鏡９が設けられている。透明電極８の断面積
と誘電体多層膜鏡９の断面積とは互いに等しくなってい
る。
る。第３図の電圧検出装置の光プローブ５では断面の一
様な電気光学材ｆ４７が用いられており、電気光学材料
７の上端および下端のそれぞれに、透明電極８および誘
電体多層膜鏡９が設けられている。透明電極８の断面積
と誘電体多層膜鏡９の断面積とは互いに等しくなってい
る。
このような構成では、電気光学材ｆ１７内には誘電体多
層膜鏡９の直下の被測定物６の部分ＩＮＡＲの電圧に基
づく電気力線Ｅ Ｌ Ｎ ２のみが生じ、電気光学材料
７は外側部分０ＴＡＲの電圧の影響を何ら受けないので
、被測定物の局所的な部分ＩＮＡＲの電圧だけを正確に
検出することができる。
層膜鏡９の直下の被測定物６の部分ＩＮＡＲの電圧に基
づく電気力線Ｅ Ｌ Ｎ ２のみが生じ、電気光学材料
７は外側部分０ＴＡＲの電圧の影響を何ら受けないので
、被測定物の局所的な部分ＩＮＡＲの電圧だけを正確に
検出することができる。
なお、第５図および第６図に示す従来の電圧検出装置５
０では、光プローブ５２の電気光学材料６２′は、第４
図（ａ）に示すようにＣ軸を含む平面で切り出されてい
る。この場合、光ビームの偏光状態の変化を利用して被
測定物の電圧を検出しようとするときには最良ではなく
、半波長電圧が高くなることが確認された。光ビームの
偏光状態の変化を利用して被測定物の電圧をより感度良
く検出するためには、第４図（ｂ）に示すように、従来
の電気光学材料６２と異なり電気光学材料６２′の上面
７１．下面７４がＣ軸から５５°傾いた方向すなわち結
晶の対角線Ｂ−Ｂ方向に対して垂直となるように電気光
学材料６２′の切出しを行ない、対角線Ｂ−Ｈの方向と
光プローブ５２の軸線方向Ａ−Ａとを一致させるように
すれば良い。
０では、光プローブ５２の電気光学材料６２′は、第４
図（ａ）に示すようにＣ軸を含む平面で切り出されてい
る。この場合、光ビームの偏光状態の変化を利用して被
測定物の電圧を検出しようとするときには最良ではなく
、半波長電圧が高くなることが確認された。光ビームの
偏光状態の変化を利用して被測定物の電圧をより感度良
く検出するためには、第４図（ｂ）に示すように、従来
の電気光学材料６２と異なり電気光学材料６２′の上面
７１．下面７４がＣ軸から５５°傾いた方向すなわち結
晶の対角線Ｂ−Ｂ方向に対して垂直となるように電気光
学材料６２′の切出しを行ない、対角線Ｂ−Ｈの方向と
光プローブ５２の軸線方向Ａ−Ａとを一致させるように
すれば良い。
従って、第１図乃至第３図に示す上述の実施例の電圧検
出装置においても、電気光学材１６２’７をＣ軸から５
５°傾いた方向に光プローブ１゜３．５の中心軸線Ａ−
Ａが一致するよう電気光学材料６２’、７を切出すこと
により、被測定物の所定部分の電圧をより感度良く検出
することができる。
出装置においても、電気光学材１６２’７をＣ軸から５
５°傾いた方向に光プローブ１゜３．５の中心軸線Ａ−
Ａが一致するよう電気光学材料６２’、７を切出すこと
により、被測定物の所定部分の電圧をより感度良く検出
することができる。
また、第１図乃至第３図の電圧検出装置において、光ビ
ームの一部が光プローブ１，３．５の内壁に入射し、内
壁で反射されて散乱光となる場合がある。このような散
乱光は、電圧の検出精度を低下させるので、取除かれる
のが望ましい。このために、光プローブ１．３．５の内
壁にまた結晶の外壁に例えば絶縁性黒色塗料を塗布する
ことで、内壁に光ビームの一部が入射したとしてもこれ
を吸収し散乱光を有効に防止して、電圧を精度良く検出
することができる。
ームの一部が光プローブ１，３．５の内壁に入射し、内
壁で反射されて散乱光となる場合がある。このような散
乱光は、電圧の検出精度を低下させるので、取除かれる
のが望ましい。このために、光プローブ１．３．５の内
壁にまた結晶の外壁に例えば絶縁性黒色塗料を塗布する
ことで、内壁に光ビームの一部が入射したとしてもこれ
を吸収し散乱光を有効に防止して、電圧を精度良く検出
することができる。
なお上述の実施例では、電気光学材料の先端を被測定物
に接触させない場合について説明したが、電気光学材料
の先端を被測定物に接触させても良い。
に接触させない場合について説明したが、電気光学材料
の先端を被測定物に接触させても良い。
以上に説明したように、本発明によれば、反射手段の設
けられている側とは反対の電気光学材「１の側に透明電
極を設けることにより、電気光学材料の屈折率変化を電
気光学材料全体Ｌミわたって均一なものにすることがで
きて、光ビームの偏光状態を′ｅ、測定物の所定部分の
電圧と正確に対応させて変化させ、電圧を正確に検出す
ることができる。
けられている側とは反対の電気光学材「１の側に透明電
極を設けることにより、電気光学材料の屈折率変化を電
気光学材料全体Ｌミわたって均一なものにすることがで
きて、光ビームの偏光状態を′ｅ、測定物の所定部分の
電圧と正確に対応させて変化させ、電圧を正確に検出す
ることができる。
第１図は本発明の電圧検出装置の部分構成図、第２図は
第１図の電圧検出装置の変形例を示す図、第３図は第２
図の電圧検出装置の変形例を示す図、第４図（ａ）はＣ
！Ｆ［ｌ＋を含む平面での電気光学材料の切出しを説明
するための図、第４図（ｂ）は光ビームの偏光状態の変
化を最大にさせる電気光学材料の切出しを説明するため
の図、第５図は従来の電圧検出装置の構成図、第６図は
第５図の電圧検出装置における電気光学材料内の電気力
線を説明するための図である。 １．３．５・・・光プローブ、２．８・・・透明電極、
・１．９・・・誘電体多層膜鏡、６・・・被測定物、７
．６２’・・・電気光学材料、 ６５・・・金属薄膜の反射鏡、 ＥＬＮＩ、ＥＬＮ２・・・電気力線 第１図 覗 ■ 第２図 Δ 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第６図 手孔にン市ｆ１ヨＨＢ （自発） 昭和６３年 ８月１０日 １ 事１′１の表示 昭和６２年特許願第１４２０６
２号２ 発明の名称 電圧検出装置 ３ 補正をする省 事イ′１との関係 特許出願人 住 所 静岡県浜松市市野町１１２６番地の１名 称
浜松ホトニクス株式会社代表者 書馬
輝夫 ４ 代理人 ６ 補正の対象 明細出の「特許請求の範囲」の欄 ７ 補正の内容 特許請求の範囲 １）被測定物の所定部分の電圧によって屈折率が変化す
る電気光学材料を用いた型式の電圧検出装置において、
前記電気光学材料は、光プローブ内の所定位置に位置決
めされており、前記電気光学材１１の先端部には前記光
プローブの中心軸線に沿って入射する光ビームを反射さ
せるための反射手段か設けられ、電気光学材料の反射手
段の設けられている側とは反対の側には透明電極が設け
られていることを士、ν徴とする電圧検出装置。 且 前記透明電極は、表面か前記光１０−ブの中心軸線
と垂直となるよう設定されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ■ 前記反射手段は、金属薄膜の反射鏡であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 阻 前記反射手段は、誘電体多層膜鏡であり、前記電気
光学材料は光１０−ブの中心軸線に沿って断面か一様で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
圧検出装置。 吋 前記電気光学材料は、前記光プローブの中心軸線に
ｄ）って入射する前記り旦二込の偏光状態の変化か最大
となる方位に切出されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ■ 前記光プローブは、黒塗りされていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。
第１図の電圧検出装置の変形例を示す図、第３図は第２
図の電圧検出装置の変形例を示す図、第４図（ａ）はＣ
！Ｆ［ｌ＋を含む平面での電気光学材料の切出しを説明
するための図、第４図（ｂ）は光ビームの偏光状態の変
化を最大にさせる電気光学材料の切出しを説明するため
の図、第５図は従来の電圧検出装置の構成図、第６図は
第５図の電圧検出装置における電気光学材料内の電気力
線を説明するための図である。 １．３．５・・・光プローブ、２．８・・・透明電極、
・１．９・・・誘電体多層膜鏡、６・・・被測定物、７
．６２’・・・電気光学材料、 ６５・・・金属薄膜の反射鏡、 ＥＬＮＩ、ＥＬＮ２・・・電気力線 第１図 覗 ■ 第２図 Δ 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第６図 手孔にン市ｆ１ヨＨＢ （自発） 昭和６３年 ８月１０日 １ 事１′１の表示 昭和６２年特許願第１４２０６
２号２ 発明の名称 電圧検出装置 ３ 補正をする省 事イ′１との関係 特許出願人 住 所 静岡県浜松市市野町１１２６番地の１名 称
浜松ホトニクス株式会社代表者 書馬
輝夫 ４ 代理人 ６ 補正の対象 明細出の「特許請求の範囲」の欄 ７ 補正の内容 特許請求の範囲 １）被測定物の所定部分の電圧によって屈折率が変化す
る電気光学材料を用いた型式の電圧検出装置において、
前記電気光学材料は、光プローブ内の所定位置に位置決
めされており、前記電気光学材１１の先端部には前記光
プローブの中心軸線に沿って入射する光ビームを反射さ
せるための反射手段か設けられ、電気光学材料の反射手
段の設けられている側とは反対の側には透明電極が設け
られていることを士、ν徴とする電圧検出装置。 且 前記透明電極は、表面か前記光１０−ブの中心軸線
と垂直となるよう設定されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ■ 前記反射手段は、金属薄膜の反射鏡であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 阻 前記反射手段は、誘電体多層膜鏡であり、前記電気
光学材料は光１０−ブの中心軸線に沿って断面か一様で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
圧検出装置。 吋 前記電気光学材料は、前記光プローブの中心軸線に
ｄ）って入射する前記り旦二込の偏光状態の変化か最大
となる方位に切出されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ■ 前記光プローブは、黒塗りされていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）被測定物の所定部分の電圧によって屈折率が変化す
る電気光学材料を用いた型式の電圧検出装置において、
前記電気光学材料は、光プローブ内の所定位置に位置決
めされており、前記電気光学材料の先端部には前記光プ
ローブの中心軸線に沿って入射する光ビームを反射させ
るための反射手段が設けられ、電気光学材料の反射手段
の設けられている側とは反対の側には透明電極が設けら
れていることを特徴とする電圧検出装置。 ２）前記透明電極は、表面が前記光プローブの中心軸線
と垂直となるよう設定されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ３）前記反射手段は、金属薄膜の反射鏡であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ４）前記反射手段は、誘電体多層膜鏡であり、前記電気
光学材料は光プローブの中心軸線に沿って断面が一様で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
圧検出装置。 ５）前記電気光学材料は、前記光プローブの中心軸線に
沿って入射する前記光プローブの偏光状態の変化が最大
となる方位に切出されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電圧検出装置。 ６）前記光プローブは、黒塗りされていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の電圧検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142062A JPH0695110B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 電圧検出装置 |
| EP88108711A EP0293841B1 (en) | 1987-05-31 | 1988-05-31 | Voltage detector |
| US07/200,575 US4996475A (en) | 1987-05-31 | 1988-05-31 | Electro-optic voltage detector having a transparent electrode |
| DE8888108711T DE3877628T2 (de) | 1987-05-31 | 1988-05-31 | Spannungsdetektor. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142062A JPH0695110B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 電圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305258A true JPS63305258A (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0695110B2 JPH0695110B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=15306542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142062A Expired - Lifetime JPH0695110B2 (ja) | 1987-05-31 | 1987-06-05 | 電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695110B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427843A (ja) * | 1989-08-02 | 1992-01-30 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザダイオードを用いた低ノイズパルス光源及びこの光源を用いた電圧検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137768A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光電圧電界センサ |
-
1987
- 1987-06-05 JP JP62142062A patent/JPH0695110B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137768A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光電圧電界センサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427843A (ja) * | 1989-08-02 | 1992-01-30 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザダイオードを用いた低ノイズパルス光源及びこの光源を用いた電圧検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0695110B2 (ja) | 1994-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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