JPH01153968A - 電界の予め定めた方向成分を測定するためのファイバ光学センサ - Google Patents
電界の予め定めた方向成分を測定するためのファイバ光学センサInfo
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- JPH01153968A JPH01153968A JP63277561A JP27756188A JPH01153968A JP H01153968 A JPH01153968 A JP H01153968A JP 63277561 A JP63277561 A JP 63277561A JP 27756188 A JP27756188 A JP 27756188A JP H01153968 A JPH01153968 A JP H01153968A
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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、電場の所定の方向成分を測定するための元フ
ァイバーセンサーに関し、このセンサーは圧電体、一定
の長さ区分で圧電体と固定結合しているガラス繊維及び
このガラス繊維の長さの変化を検知するための装置を包
含する。
ァイバーセンサーに関し、このセンサーは圧電体、一定
の長さ区分で圧電体と固定結合しているガラス繊維及び
このガラス繊維の長さの変化を検知するための装置を包
含する。
従来の技術
電界強度を測定するに当り、ポッケルス効果あるいはカ
ー効果のような電気光学効果が使われる。その際に特定
の物質では、屈折率が印加電界強度の1乗に比例しくポ
ッケルス効果)もしくはその2乗に比例して(カー効果
)変化するという事実が利用される。爽に、これらの物
質が一定の対称性を有する場合、電場の所定の方向成分
を測定することもできる。所!lNポッケルスセンサー
はしばしば周囲の作用因子(Nえは湿度)に敏感に反応
する、高度な光学品質を有する筒価な単結晶物質を必要
とし、所論カーセンサーはその低い感度のために主に高
い電界強度に好適である。これらの欠点は、電界強度を
逆圧電効果によ〕測定する場合に回避することができる
。このために、電場中の圧電体の次元の変化を干渉測定
法で測定することのできるガラス繊維の長さの変化に転
換する。
ー効果のような電気光学効果が使われる。その際に特定
の物質では、屈折率が印加電界強度の1乗に比例しくポ
ッケルス効果)もしくはその2乗に比例して(カー効果
)変化するという事実が利用される。爽に、これらの物
質が一定の対称性を有する場合、電場の所定の方向成分
を測定することもできる。所!lNポッケルスセンサー
はしばしば周囲の作用因子(Nえは湿度)に敏感に反応
する、高度な光学品質を有する筒価な単結晶物質を必要
とし、所論カーセンサーはその低い感度のために主に高
い電界強度に好適である。これらの欠点は、電界強度を
逆圧電効果によ〕測定する場合に回避することができる
。このために、電場中の圧電体の次元の変化を干渉測定
法で測定することのできるガラス繊維の長さの変化に転
換する。
これに関しては、T、ヨシノ及びその他共著”元ファイ
バー・7アブリー・ペロ干渉計とそのセンサーの利用”
(” Fiber−opzia−Fabry−Pero
z Inzerferomet+er and
iza 5ensorApplication”、
ZEEEJ、 of Quant、 Eleczr。
バー・7アブリー・ペロ干渉計とそのセンサーの利用”
(” Fiber−opzia−Fabry−Pero
z Inzerferomet+er and
iza 5ensorApplication”、
ZEEEJ、 of Quant、 Eleczr。
QU−181624(1982):lに記載されている
。そこには、圧電セラミックス(pzIrと略称)製の
円板の囲シに光ファイバ一番ファプリーパぺ口干渉計を
巻きつけかつその円板に変流を印加することが提案され
ている。PZTの周次 期的な7元変化が光ファイバー・7アブリー・ペロ干渉
計に囲まれ7’C元の周期的強度変化をもたらす。
。そこには、圧電セラミックス(pzIrと略称)製の
円板の囲シに光ファイバ一番ファプリーパぺ口干渉計を
巻きつけかつその円板に変流を印加することが提案され
ている。PZTの周次 期的な7元変化が光ファイバー・7アブリー・ペロ干渉
計に囲まれ7’C元の周期的強度変化をもたらす。
他の文献二″圧電1合体コーチングを使用する、寛楊に
敏感な元ファイバー(EleciricField 5
ensitive 0pcical Fibre Us
ingPie7.oeleceric Polymer
Coacing ) ’ [L、 J。
敏感な元ファイバー(EleciricField 5
ensitive 0pcical Fibre Us
ingPie7.oeleceric Polymer
Coacing ) ’ [L、 J。
Donalda及びその他共著、 ” Eleczr、
Lent、 ”18巻、327頁(1982年)〕で
は、圧電重合体で被嶺され九ガラス繊維及びマツハ・ツ
エンダ−干渉計を、電界強度を測定するのに使用する測
定装置が開示されている。
Lent、 ”18巻、327頁(1982年)〕で
は、圧電重合体で被嶺され九ガラス繊維及びマツハ・ツ
エンダ−干渉計を、電界強度を測定するのに使用する測
定装置が開示されている。
公知のすべての圧電センサーは、電場の方向が知られて
いる場合には電界強度を測定する。
いる場合には電界強度を測定する。
しかし該センサーは、電場の強度もその方向も測定しよ
うとする場合には使用することができない。
うとする場合には使用することができない。
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、圧電体、圧電体と固定結合しているガ
ラス繊維の一定の長さ区分及びガラス繊維の長さの変化
を検知する装置を包含するW場の所定の方向成分を測定
するための元ファイバーセンサーを開示することであり
、このセンサーは、センサーを通して自由に予め決める
ことのできる方向に存在する、電場の方向取分だけを正
確に測定する。
ラス繊維の一定の長さ区分及びガラス繊維の長さの変化
を検知する装置を包含するW場の所定の方向成分を測定
するための元ファイバーセンサーを開示することであり
、このセンサーは、センサーを通して自由に予め決める
ことのできる方向に存在する、電場の方向取分だけを正
確に測定する。
課題を解決するための手段
本発明によれば、その解決法は、圧電体が結晶群c2
p c2v t c3 p c3v t D31 D3
h * C4*C6、C∽、 C4v # C6v 、
C−v 、 T 、 Td 、 84 。
p c2v t c3 p c3v t D31 D3
h * C4*C6、C∽、 C4v # C6v 、
C−v 、 T 、 Td 、 84 。
D2 、 D2d 、 D4 、 D6 、 D″′の
1つであり、かつ一方では圧電体の結晶配向が所定の方
向成分に対して及び他方ではガラス繊維の一定の長さ区
分が結晶配向に対して、前記の所定の方向成分に対して
垂直方向である電場成分がガラス繊維の長さの変化を惹
起しないように選択されているという点にある。
1つであり、かつ一方では圧電体の結晶配向が所定の方
向成分に対して及び他方ではガラス繊維の一定の長さ区
分が結晶配向に対して、前記の所定の方向成分に対して
垂直方向である電場成分がガラス繊維の長さの変化を惹
起しないように選択されているという点にある。
本発明の特に好適な実施形は、円板形、プレート珍又は
中空円筒形の圧電体を使用することである。
中空円筒形の圧電体を使用することである。
優れた実施形により、圧電体はPVDF (ポリ4化ビ
ニリデン)、PZT(圧電セラミックス)、ニオブ酸リ
チウム(LiNbO3) 又はα−石英より成る。
ニリデン)、PZT(圧電セラミックス)、ニオブ酸リ
チウム(LiNbO3) 又はα−石英より成る。
ガラス繊維を一定の長さ区分で圧電体と、圧電体の次元
の変化によりガラス繊維の長1ができるだけ大きく変化
するようKIM合すると優れている。
の変化によりガラス繊維の長1ができるだけ大きく変化
するようKIM合すると優れている。
多数の優れた実施形が請求項2〜9から明らかである。
実施例
第1の実施例において、円板形の圧電体を備えた元ファ
イバーセンサーについて詳説する。
イバーセンサーについて詳説する。
第1図には電場の1つの方向成分を測定する1cめの本
発明による装置が図示されている。レーザ1によシコヒ
ーレント元を発生させる。元をマツハ・ツエンダ−干渉
計に代六されるように第1元波分割器2aによシ2つの
部分光波に分割する。第1部分元波を偏光される第1ガ
ラス繊維5a中に連結導入しかつ第2部分元波は第2ガ
ラス繊維5b中に連結する。第1ガラス繊維5aは元フ
ァイバーセンサーとして機能する。それは一定の長さ区
分で圧電体4と固定結合している。第2ガラス繊維5b
は診照元路として機能する。光波分割器2b中で両方の
部分光波がコヒーレントにムね合わされかつ検知器3中
に送られる。
発明による装置が図示されている。レーザ1によシコヒ
ーレント元を発生させる。元をマツハ・ツエンダ−干渉
計に代六されるように第1元波分割器2aによシ2つの
部分光波に分割する。第1部分元波を偏光される第1ガ
ラス繊維5a中に連結導入しかつ第2部分元波は第2ガ
ラス繊維5b中に連結する。第1ガラス繊維5aは元フ
ァイバーセンサーとして機能する。それは一定の長さ区
分で圧電体4と固定結合している。第2ガラス繊維5b
は診照元路として機能する。光波分割器2b中で両方の
部分光波がコヒーレントにムね合わされかつ検知器3中
に送られる。
例えば、交番電界強さEを圧電体4に作用させると、逆
圧電効果によりガラス繊維5aの長さの周期的変化が生
じる。その長さの変化はガラス繊維5a中を導通する部
分光波の位相のずれをもたらす。その結果、光波分割器
2bから出る元の強さが変化し、それが最終的に検知器
3中で測定される。記載の方向の電場では位相のずれは
電界強度に正比例するので、測定された強度から直ちに
電界強度が明らかである。
圧電効果によりガラス繊維5aの長さの周期的変化が生
じる。その長さの変化はガラス繊維5a中を導通する部
分光波の位相のずれをもたらす。その結果、光波分割器
2bから出る元の強さが変化し、それが最終的に検知器
3中で測定される。記載の方向の電場では位相のずれは
電界強度に正比例するので、測定された強度から直ちに
電界強度が明らかである。
第2図は実際の光ファイバーセンサーを衣わす。圧電体
4は円板形を有する。ガラス繊維5aは一定の長さ区分
で、機械的な前緊張下に円板の周面6に固定され【いる
。ガラス繊維5aが円板の周面に数回(この例では2回
)巻き付けられていると優れている。このようにして、
位相のずれに対する円板の同局変化の作用が数倍にもな
る。
4は円板形を有する。ガラス繊維5aは一定の長さ区分
で、機械的な前緊張下に円板の周面6に固定され【いる
。ガラス繊維5aが円板の周面に数回(この例では2回
)巻き付けられていると優れている。このようにして、
位相のずれに対する円板の同局変化の作用が数倍にもな
る。
本発明の要旨は、圧電体の形状、ガラス繊維5aを圧電
体4に固定する方法及び[1体を構成する材料の結晶群
及び結晶配向であり、それらを、逆圧電効果による電場
の1つの方向成分だけが圧電体軸に平行であるガラス繊
維5aに作用し得るように相互に整合させることである
。
体4に固定する方法及び[1体を構成する材料の結晶群
及び結晶配向であり、それらを、逆圧電効果による電場
の1つの方向成分だけが圧電体軸に平行であるガラス繊
維5aに作用し得るように相互に整合させることである
。
この圧電体軸に対して垂直である電場の方向成分はガラ
ス繊維5aの長さを変更し得ない。
ス繊維5aの長さを変更し得ない。
公知のようにして、結晶の配向を説明することのできる
直交座標吊金結晶に関係づけることができる。第2図で
は、選択した結晶の配向け3つの直交軸a1 、a2.
a3により表わ6れる。軸a3は円板の法殊に対して平
行である。
直交座標吊金結晶に関係づけることができる。第2図で
は、選択した結晶の配向け3つの直交軸a1 、a2.
a3により表わ6れる。軸a3は円板の法殊に対して平
行である。
それ故、a1ta2の両方の軸は、円板の主要面に平行
である面に存在する。この面にかけるそれらの配向は任
意である。ここでは、圧電軸板 りは円VO法線に対して平行である。
である面に存在する。この面にかけるそれらの配向は任
意である。ここでは、圧電軸板 りは円VO法線に対して平行である。
klに、どの結晶群が円板形の圧電体に好適であシかつ
結晶配向をその都度どのように選択すべきかが記載され
ている。結晶群の記載に当ってシエー7フリースもしく
は国際付記法上適用する。各結晶群に対しては、どの結
晶軸(X軸/Y軸/2@)が軸a6であるかが記載され
ている。結晶軸の表記は、J、F、ニュー(Nye)著
、1結晶の物性(Physical Properii
es ofCrystals )″(0xford U
niversizy Press出版、1967年)中
に記載されているような協約に相当する。
結晶配向をその都度どのように選択すべきかが記載され
ている。結晶群の記載に当ってシエー7フリースもしく
は国際付記法上適用する。各結晶群に対しては、どの結
晶軸(X軸/Y軸/2@)が軸a6であるかが記載され
ている。結晶軸の表記は、J、F、ニュー(Nye)著
、1結晶の物性(Physical Properii
es ofCrystals )″(0xford U
niversizy Press出版、1967年)中
に記載されているような協約に相当する。
宍■
結晶群 軸a6の 軸a3が相応する(シ
エーンフリース 回転数 結晶軸〔国際〕) C2v r2mm〕 2 C4v [4mm〕 4 c4 C4) 4 c3 [”3”l 3C3v [3
m〕3 Z−軸 c6 C6:l 6C6v (6m
m) 6 Cω 〔ω〕 ■ C∽v [町閲〕 ψ C2(2) 2 D3h [62m〕2 y−軸D3 (:3
2) 2 X−a第3図は、光ファ
イバーセンサーの機能を説明する図である。場のベクト
ルEを有する電場が元ファイバーセンサーの位置で、図
示されている方向に作用しかつ圧電体の軸りと角度αを
なすものとする。ベクトルEは圧電体の軸りに平行な方
向成分ghとそれに対して垂直な方向成分E8に分解さ
れる。光ファイバーセンサーは、方向成分ghだけが逆
圧電効果によシ円板の円周の変化をもたらすので、その
方向成分だけを”感知(a;ehen )”する。従っ
て、圧電体の軸h1即ち円板の法線の配向が、電場のど
の方向成分を測定するかを決定する。
エーンフリース 回転数 結晶軸〔国際〕) C2v r2mm〕 2 C4v [4mm〕 4 c4 C4) 4 c3 [”3”l 3C3v [3
m〕3 Z−軸 c6 C6:l 6C6v (6m
m) 6 Cω 〔ω〕 ■ C∽v [町閲〕 ψ C2(2) 2 D3h [62m〕2 y−軸D3 (:3
2) 2 X−a第3図は、光ファ
イバーセンサーの機能を説明する図である。場のベクト
ルEを有する電場が元ファイバーセンサーの位置で、図
示されている方向に作用しかつ圧電体の軸りと角度αを
なすものとする。ベクトルEは圧電体の軸りに平行な方
向成分ghとそれに対して垂直な方向成分E8に分解さ
れる。光ファイバーセンサーは、方向成分ghだけが逆
圧電効果によシ円板の円周の変化をもたらすので、その
方向成分だけを”感知(a;ehen )”する。従っ
て、圧電体の軸h1即ち円板の法線の配向が、電場のど
の方向成分を測定するかを決定する。
圧電体4が、電気分極しかつ機械的に延伸したPvDF
(ポリ弗化ビニリデン、結晶群C2v )、α−石英
(結晶群D3)、圧電セラミックス(PZT 、結晶群
C”v )又はニオブ酸リチウム(LiNbO3*結晶
群C3v結晶上C3vと優れている。
(ポリ弗化ビニリデン、結晶群C2v )、α−石英
(結晶群D3)、圧電セラミックス(PZT 、結晶群
C”v )又はニオブ酸リチウム(LiNbO3*結晶
群C3v結晶上C3vと優れている。
好適な実施例では、円板は直径約10玉及び厚さ1〜3
ym を有する。圧電体が例えばPVDF、によシ成
りかつPVDFが結晶学のY軸に延伸されかつ結晶学の
2−軸に分極する場合、電場1v/αは約0.031の
円周の変化を惹起する。ガラス繊維で円板の周辺を10
回巻き付けると、波長630 nmで約4−10−’
radの位相のずれが生じる。
ym を有する。圧電体が例えばPVDF、によシ成
りかつPVDFが結晶学のY軸に延伸されかつ結晶学の
2−軸に分極する場合、電場1v/αは約0.031の
円周の変化を惹起する。ガラス繊維で円板の周辺を10
回巻き付けると、波長630 nmで約4−10−’
radの位相のずれが生じる。
次に、光ファイバーセンサーの他の優れた構成を記載す
る。第2の実施例ではプレート形の圧電体4を備えた光
ファイバーセンサーt−記載する、 第4図が相応する光ファイバーセンサーを示す。圧電体
4は長方形のプレート形を有する。ガラス繊維5aはプ
レートの主要面T上で縦方向に直線で固定されている。
る。第2の実施例ではプレート形の圧電体4を備えた光
ファイバーセンサーt−記載する、 第4図が相応する光ファイバーセンサーを示す。圧電体
4は長方形のプレート形を有する。ガラス繊維5aはプ
レートの主要面T上で縦方向に直線で固定されている。
ガラス繊維5aを固定するためにプレートに例えはまり
直ぐな溝が設けられていてよく、この害中にガラス繊維
を置きかつ接着剤で目止めする。この場合にも結晶配向
は6つの軸a1 、a2.a3で衣わされている。圧電
体軸りは、一定の長さ区分のガラス繊維5aがプレート
と結合しているその直線の方向に、即ちガラス繊維5a
に対して平行に、この場合にはプレートの縦方向に存在
する。
直ぐな溝が設けられていてよく、この害中にガラス繊維
を置きかつ接着剤で目止めする。この場合にも結晶配向
は6つの軸a1 、a2.a3で衣わされている。圧電
体軸りは、一定の長さ区分のガラス繊維5aがプレート
と結合しているその直線の方向に、即ちガラス繊維5a
に対して平行に、この場合にはプレートの縦方向に存在
する。
異なる結晶群に対して圧電体4の結晶配向をどのように
選択すべきかもifから明らかである。軸a1及びa2
は両方とも圧電体軸りに対して垂直であるが、それ以外
は任意の配向を有する。それ故、前記の条件(ffll
)を満たしさえすれば、圧電体は他の長方形を有してい
てもよい。
選択すべきかもifから明らかである。軸a1及びa2
は両方とも圧電体軸りに対して垂直であるが、それ以外
は任意の配向を有する。それ故、前記の条件(ffll
)を満たしさえすれば、圧電体は他の長方形を有してい
てもよい。
第5図は、圧電体4が中空円筒として構成されている第
4図と勢価の構成t−iわす。ガラス繊維5aは中空円
筒中で例えば接着剤で固定されている。
4図と勢価の構成t−iわす。ガラス繊維5aは中空円
筒中で例えば接着剤で固定されている。
第3の実施例では、圧電体4が同様にプレートの形状を
有するが、プレートの法線に平行である電場の方向成分
を測定する元ファイバーセンサーf:記載する。
有するが、プレートの法線に平行である電場の方向成分
を測定する元ファイバーセンサーf:記載する。
第6a〜C図はこの種の元ファイバーセンサーの6つの
実施例を示す。外面的には第4図に図示したものとは異
なっていない。それ故、同じ部材は同じ番号を有する。
実施例を示す。外面的には第4図に図示したものとは異
なっていない。それ故、同じ部材は同じ番号を有する。
それらはそれぞれ結晶配向によって異なってかシ、3つ
の組になっている直交軸a1 、a2.a3により衣わ
されている。圧電体軸りは既に記載したようにプレート
の主要面に対して常に垂直、即ちプレート法線に対して
平行である。
の組になっている直交軸a1 、a2.a3により衣わ
されている。圧電体軸りは既に記載したようにプレート
の主要面に対して常に垂直、即ちプレート法線に対して
平行である。
第6a図において軸a3は結晶学の2−軸又はY−軸(
結晶群に応じて)である。他の2つのNa1及びa2は
プレートの主要面に平行な面に存在する。その配向は任
意である。嵌Mには、この実施形が好適である結晶群が
挙げられている。結晶群C2が、軸a3が結晶Y−軸に
相当する唯一のものであることを注目すべきである。
結晶群に応じて)である。他の2つのNa1及びa2は
プレートの主要面に平行な面に存在する。その配向は任
意である。嵌Mには、この実施形が好適である結晶群が
挙げられている。結晶群C2が、軸a3が結晶Y−軸に
相当する唯一のものであることを注目すべきである。
衣■
結晶群 軸a3の 軸a3が相当する(シ
エーンフリース 回転数 結晶軸〔国際〕) C2v [2mm) 2 C4v [4mm) 4 C4[4) 4 C6〔6〕 6 z−軸C6v [
6mm〕6 CaoCao:la。
エーンフリース 回転数 結晶軸〔国際〕) C2v [2mm) 2 C4v [4mm) 4 C4[4) 4 C6〔6〕 6 z−軸C6v [
6mm〕6 CaoCao:la。
Coov [aomm] c。
従来の実施例では、唯1つの結晶軸がその方向において
決まっていた。以下、それぞれ2つの軸方向を有してお
シ、即ち圧電体軸りに平行な結晶軸及びガラス繊維5a
に対して正確に一定の方向のtA2o結晶軸である。
決まっていた。以下、それぞれ2つの軸方向を有してお
シ、即ち圧電体軸りに平行な結晶軸及びガラス繊維5a
に対して正確に一定の方向のtA2o結晶軸である。
第6b図及び第6C図には結晶群D21 D2d #T
、 Td 、 D4 、 D6 (シエーン7リース
の記号〕に好適な拠施形が図示されている。これらの結
晶群では、ガラス繊維5aの方向がalとa2の2つの
軸がなす角度を2等分する方向に向いている必要がある
。klは前記の結晶群に好適表結晶配向を記載したもの
である。
、 Td 、 D4 、 D6 (シエーン7リース
の記号〕に好適な拠施形が図示されている。これらの結
晶群では、ガラス繊維5aの方向がalとa2の2つの
軸がなす角度を2等分する方向に向いている必要がある
。klは前記の結晶群に好適表結晶配向を記載したもの
である。
氏I
結晶群 軸a3が相当 ガラス繊維の方
向(シエーンフリース する結晶軸 84 [4] Z−軸 結晶
X−軸結晶 Y−軸 D3 [32) p2a (42m〕 結晶群D2 # D2d 、 T 、 ’I’dの場合
は軸a3は結晶学のX−帽、Y−軸又は2−軸の1つに
相当し得る。例えば、軸a3が結晶X−軸である場合、
ガラス繊維は結晶学のX−軸とY−軸がなす角度を2等
分する方向Wyz又はW −y r、に位置する。角度
を2等分するWyz ij正のY−軸と正のz−和との
間に位置する角度2等分方向であり、かつ角度を2等分
するW−yzは負のY−軸と正のz−軸との間に位置す
る方向である。
向(シエーンフリース する結晶軸 84 [4] Z−軸 結晶
X−軸結晶 Y−軸 D3 [32) p2a (42m〕 結晶群D2 # D2d 、 T 、 ’I’dの場合
は軸a3は結晶学のX−帽、Y−軸又は2−軸の1つに
相当し得る。例えば、軸a3が結晶X−軸である場合、
ガラス繊維は結晶学のX−軸とY−軸がなす角度を2等
分する方向Wyz又はW −y r、に位置する。角度
を2等分するWyz ij正のY−軸と正のz−和との
間に位置する角度2等分方向であり、かつ角度を2等分
するW−yzは負のY−軸と正のz−軸との間に位置す
る方向である。
WyzとW−yzとは相互に垂直である。角度を2等分
するWr、x 、 ’?1−zx 、 Wxy 、 W
−ryも同様の意味である。
するWr、x 、 ’?1−zx 、 Wxy 、 W
−ryも同様の意味である。
結晶群D4 、 D6は結晶群D2 、 D2d 、
’I’ 、 Tdとは、第3の変形、即ち結晶2−軸が
軸a3に相当しかつガラス繊維が角度t−2等分する方
向Wxy 、 W −xy IIC存在するという変形
が存在しないという点で異なっている。
’I’ 、 Tdとは、第3の変形、即ち結晶2−軸が
軸a3に相当しかつガラス繊維が角度t−2等分する方
向Wxy 、 W −xy IIC存在するという変形
が存在しないという点で異なっている。
第6d図には、結晶群D!l 、 D3hに好適な結晶
配向が図示されている。ここではhaiはガラス繊維5
aに平行である。軸a3は結晶X−軸でありかつma1
t′i紹晶Y−軸である(衣I参照)。
配向が図示されている。ここではhaiはガラス繊維5
aに平行である。軸a3は結晶X−軸でありかつma1
t′i紹晶Y−軸である(衣I参照)。
最後に、第6e図には結晶群S4に好適な結晶配向が図
示されている。軸a6は結晶2−軸である。ガラス繊維
は結晶X−軸(第6d図)又は結晶Y−軸(第6e図)
の方向である。
示されている。軸a6は結晶2−軸である。ガラス繊維
は結晶X−軸(第6d図)又は結晶Y−軸(第6e図)
の方向である。
他の実験により、ガラス繊維5aに対して平行な電場の
方向成分を測定する第2の実施形に関しては結晶群T及
びT(iも好適であることが明らかになった。
方向成分を測定する第2の実施形に関しては結晶群T及
びT(iも好適であることが明らかになった。
この事実を明らかにするために、前記の戎■を次の2つ
の新しい表■及び■に代える。
の新しい表■及び■に代える。
記載の仕方において次の新しい氏は前記の我とは、結晶
の根拠とした座標系(結晶X−軸、Y−軸、2−軸)で
はなくて、可能な限シ直接対称軸(回転軸)を記載する
という点で異なっている。
の根拠とした座標系(結晶X−軸、Y−軸、2−軸)で
はなくて、可能な限シ直接対称軸(回転軸)を記載する
という点で異なっている。
表■
結晶群 円板法線に対して平
行(シエーン7リース〔国際〕) な回転軸C2(
2) 2回軸C2v〔2mm〕
2 〃C3[3]
3 〃C3v[3m:]
3 lID3 [3
2) 2 ”D3h[
62m) 2 がC4[
4] 4 NC6〔
6〕 、 6 〃Cω 〔
ω〕 ψ 〃C4v[4
mm〕 4 ”C6v [
6mm〕6 ” Coov [oomm〕
ψ 〃表■は結晶群T 、 ’I’dについて付記した
表■に相当する。該衣は、ガラス繊維に対して平行であ
るかもしくはプレートの縦方向に位置する電場成分を測
定する実施形に好適である結晶群會明らかにする(第4
因、第5図)。ガラス繊維に平行な回転軸の配向だけが
決定しておシ、他の回転軸の配向は任意である。
行(シエーン7リース〔国際〕) な回転軸C2(
2) 2回軸C2v〔2mm〕
2 〃C3[3]
3 〃C3v[3m:]
3 lID3 [3
2) 2 ”D3h[
62m) 2 がC4[
4] 4 NC6〔
6〕 、 6 〃Cω 〔
ω〕 ψ 〃C4v[4
mm〕 4 ”C6v [
6mm〕6 ” Coov [oomm〕
ψ 〃表■は結晶群T 、 ’I’dについて付記した
表■に相当する。該衣は、ガラス繊維に対して平行であ
るかもしくはプレートの縦方向に位置する電場成分を測
定する実施形に好適である結晶群會明らかにする(第4
因、第5図)。ガラス繊維に平行な回転軸の配向だけが
決定しておシ、他の回転軸の配向は任意である。
衣■
結晶群 ガラス繊維に対して
平行(シエーンフリース〔国際〕) な回転軸C2
[2) 2回軸C2v [2m
m:) 2 ”C3[3
] 5 #’C3v
(3m〕 3 ”D3
[32] 2 ”p
3h C6m〕2 〃 C4[4] 4 〃
C6〔6〕6II Co [(X)]
(X)
l−C4v[”4mm1 4
#C6v [6mm)
6 ”Ccnv I″00m1ll〕60 II
T 〔23〕 6 〃r
d (43m 〕
3 ”結晶群D3(例えば石英)の圧電体含
有する円板形センサー(第2図)の例により本発明を再
度鰺脱する。
平行(シエーンフリース〔国際〕) な回転軸C2
[2) 2回軸C2v [2m
m:) 2 ”C3[3
] 5 #’C3v
(3m〕 3 ”D3
[32] 2 ”p
3h C6m〕2 〃 C4[4] 4 〃
C6〔6〕6II Co [(X)]
(X)
l−C4v[”4mm1 4
#C6v [6mm)
6 ”Ccnv I″00m1ll〕60 II
T 〔23〕 6 〃r
d (43m 〕
3 ”結晶群D3(例えば石英)の圧電体含
有する円板形センサー(第2図)の例により本発明を再
度鰺脱する。
は
圧電効果による伸ひ率の行列〆この場合公知である(例
えばJ、 F、 二ニー奈照)。
えばJ、 F、 二ニー奈照)。
dxx −dll Od14 0 00
0 0 0 −014 −2(11、o
o oo o。
0 0 0 −014 −2(11、o
o oo o。
それ故、結晶X−軸(2回軸)の方向の電場はX−軸方
向の縦方向の伸び、Y−軸方向の横方向の伸び及びX−
軸を中心とする(縦方向の)剪断(即ちY−Z−面にお
ける剪断)を生成するO 結晶Y−軸方向における電場はY−111と2−軸を中
心とする剪断を惹起する。
向の縦方向の伸び、Y−軸方向の横方向の伸び及びX−
軸を中心とする(縦方向の)剪断(即ちY−Z−面にお
ける剪断)を生成するO 結晶Y−軸方向における電場はY−111と2−軸を中
心とする剪断を惹起する。
結晶2−軸(3回軸)の方向における電場は伸びを生成
しない。
しない。
専ら、円板法線に対して平行な方向成分を検知するため
には、結晶X−軸が円板法線に平行でなければならない
。円板法線に平行である、発生を場の成分によシ惹起さ
れる横方向の伸ひが円板の円周の変化、それ故ガラス繊
維の長さの変化に対する唯一の可能なt場作用因子であ
る。Y−軸に沿つ′C11E場が発生する剪断は円板の
円周に対して作用しない。
には、結晶X−軸が円板法線に平行でなければならない
。円板法線に平行である、発生を場の成分によシ惹起さ
れる横方向の伸ひが円板の円周の変化、それ故ガラス繊
維の長さの変化に対する唯一の可能なt場作用因子であ
る。Y−軸に沿つ′C11E場が発生する剪断は円板の
円周に対して作用しない。
それ故、円周の相対的変化に関しては、− =−−d
llE(x、in) が明らかであり、その際に” (x +□n)は圧電体
中で、2回軸と一致する円板法線の方向に存在する電場
の成分であり、係数Tは、相応する伸ひが半径方向では
なく、Y−軸に沿ってだけ作用するという事実に基づく
。
llE(x、in) が明らかであり、その際に” (x +□n)は圧電体
中で、2回軸と一致する円板法線の方向に存在する電場
の成分であり、係数Tは、相応する伸ひが半径方向では
なく、Y−軸に沿ってだけ作用するという事実に基づく
。
同様にして、すべての他の実施形の機能も説明する゛こ
とができる。
とができる。
懺■及び皿に記載の実施形は明瞭な説明のために、結晶
群Dooについて補元して次の1Vla及びvlbに総
括した。貴■a及びVlbは、圧電体がグレート形を有
しかつガラス繊維に対して当直方向の!−の方向成分を
測定する実施形に好適である結晶群を明らかにしている
(第6a図〜第6e図)。所定の方向成分に平行(11
)もしくは垂直(±)である回転軸及びガラス繊維の結
晶配向に対する方向が1定している。一般にガラス繊維
に対してはいくつかの方向が可能であり、その際にガラ
ス繊維の長さの相対的変化はその方向に左右されるので
、場合によっては付加的に、長さ変化の極く小さい方向
を記載する。それ故、ガラス繊維をこの方向で配向させ
るべきではない。相応して、ガラス繊維が最大の伸びを
示す方向が存在する。しかしいずれの場合も一定の長さ
区分のガラス繊維は所定の方向成分に対して垂直である
。
群Dooについて補元して次の1Vla及びvlbに総
括した。貴■a及びVlbは、圧電体がグレート形を有
しかつガラス繊維に対して当直方向の!−の方向成分を
測定する実施形に好適である結晶群を明らかにしている
(第6a図〜第6e図)。所定の方向成分に平行(11
)もしくは垂直(±)である回転軸及びガラス繊維の結
晶配向に対する方向が1定している。一般にガラス繊維
に対してはいくつかの方向が可能であり、その際にガラ
ス繊維の長さの相対的変化はその方向に左右されるので
、場合によっては付加的に、長さ変化の極く小さい方向
を記載する。それ故、ガラス繊維をこの方向で配向させ
るべきではない。相応して、ガラス繊維が最大の伸びを
示す方向が存在する。しかしいずれの場合も一定の長さ
区分のガラス繊維は所定の方向成分に対して垂直である
。
結晶群C2−Vに関してはガラス繊維の認容されない配
向は存在しない。d23及びd30、もしくはdss及
びd31が同じ符号を有する場合、根は負である。この
ことは認容されない角度αが存在しないことを安わす。
向は存在しない。d23及びd30、もしくはdss及
びd31が同じ符号を有する場合、根は負である。この
ことは認容されない角度αが存在しないことを安わす。
S4に関しては相互に垂直である認容されない方向が生
じることを注意すべきである。
じることを注意すべきである。
最後に、結晶群ca Hc6@ ca3m C4v @
C<5v。
C<5v。
Ca81vの場合には、ガラス繊維が所定の方向成分に
対して垂直であると、ガラス繊維の配向は任意である。
対して垂直であると、ガラス繊維の配向は任意である。
実際−には、氏Via及びVlbから特に有利な実施形
の2つの上類が明らかである。その1つではプレートの
法線が所定の方向成分に対して平行であるように選択さ
れ(第6a図〜第6e図)かつ他方の1つではプレート
の法線が所定の方向成分に対して垂直であるように選択
される。
の2つの上類が明らかである。その1つではプレートの
法線が所定の方向成分に対して平行であるように選択さ
れ(第6a図〜第6e図)かつ他方の1つではプレート
の法線が所定の方向成分に対して垂直であるように選択
される。
第7図が前記の後者の配置である。第7図は例えば第6
e図から、第6e図のプレートを細くかつ同時に太くす
ると得られる。それ故、第6a図〜第6e図によるすべ
ての実施形(プレートの法線が所定の方向成分に対して
平行)には第7図によシ(プレートの法嶽が所定の方向
成分に対して垂直)相応する実施形が存在することが明
らかとなる。
e図から、第6e図のプレートを細くかつ同時に太くす
ると得られる。それ故、第6a図〜第6e図によるすべ
ての実施形(プレートの法線が所定の方向成分に対して
平行)には第7図によシ(プレートの法嶽が所定の方向
成分に対して垂直)相応する実施形が存在することが明
らかとなる。
本発明に好適である市販の圧電材料にはα−石英(D3
)、=オデ酸リチウム(C3V) 、チタン酸バリクA
(C4v) 、GaAs (Td)及び圧電セラミッ
クス(PZT 、 C6v )並びに圧電夏合体PVD
F及び類縁物質(C2v)が包含される。
)、=オデ酸リチウム(C3V) 、チタン酸バリクA
(C4v) 、GaAs (Td)及び圧電セラミッ
クス(PZT 、 C6v )並びに圧電夏合体PVD
F及び類縁物質(C2v)が包含される。
高感度のセンサーのためには、圧電効果による伸び率d
ijが大きくかつ強い内部電場g(x、in)に関して
低い相対誘電率sijを有すべきである。
ijが大きくかつ強い内部電場g(x、in)に関して
低い相対誘電率sijを有すべきである。
伸び率と誘電率との比は範囲0.1・10−12C/N
(PZT) 〜2 ” 10−” C/N (PVDF
) ”1’あると代N的である。PZTが高い伸び率を
有するにもかかわらず誘電率が高いためにその有用性は
若干低い。石英はall”all −0,510I Q
−12C/Nで中央範囲にある。
(PZT) 〜2 ” 10−” C/N (PVDF
) ”1’あると代N的である。PZTが高い伸び率を
有するにもかかわらず誘電率が高いためにその有用性は
若干低い。石英はall”all −0,510I Q
−12C/Nで中央範囲にある。
高い誘電率giJはセンサーのN&度を低くするばかシ
でなく、測定すべき電場の著しいひずみを惹起する。そ
れ故、石英は誘電率が比較的低いので、多大な利点を有
する。更に、伸び率が誘電率に対する温度の影響が低く
かつ電気抵抗が高い。それ故、例えば分極の周波数依存
性をもたらし得る荷電粒子移動の影響は無視し得るぐら
い小さい。石英は優れた長時間安定性を有する。
でなく、測定すべき電場の著しいひずみを惹起する。そ
れ故、石英は誘電率が比較的低いので、多大な利点を有
する。更に、伸び率が誘電率に対する温度の影響が低く
かつ電気抵抗が高い。それ故、例えば分極の周波数依存
性をもたらし得る荷電粒子移動の影響は無視し得るぐら
い小さい。石英は優れた長時間安定性を有する。
一般に、圧電体中の内部電場の方向は外部電場の方向と
は異なっていることに注意すべきである。外部電場が(
幾何学的な〕圧電体軸にかつまfc−結晶軸に平行であ
る場合にだけ、方向が一致する。それにもかかわらず円
板の法線もしくはプレートの法線に平行な内5IfIt
場の成分は外部tt場と円板もしくはプレートの法蜘あ
るいはガラス繊維とがなす角度の余弦に常に比例する。
は異なっていることに注意すべきである。外部電場が(
幾何学的な〕圧電体軸にかつまfc−結晶軸に平行であ
る場合にだけ、方向が一致する。それにもかかわらず円
板の法線もしくはプレートの法線に平行な内5IfIt
場の成分は外部tt場と円板もしくはプレートの法蜘あ
るいはガラス繊維とがなす角度の余弦に常に比例する。
その際に、比例係数は相対誘を率及び圧電体の形状に左
右される。
右される。
これに対して、所定の方向成分に対して平行である結晶
優先方向が圧電体の軸と一致しない場合、圧電体の軸と
測定する方向成分との間には簡単な関係はない。
優先方向が圧電体の軸と一致しない場合、圧電体の軸と
測定する方向成分との間には簡単な関係はない。
材料のPVDFSPZT、 LiNbO3及びα−石英
等がプレート又は中空円筒形の圧電体にも好適であるこ
とは明らかである。実施形にとって決定的なのは唯一前
記の結晶群に含まれているかどうかである。
等がプレート又は中空円筒形の圧電体にも好適であるこ
とは明らかである。実施形にとって決定的なのは唯一前
記の結晶群に含まれているかどうかである。
記載したすべての実施例にかいて、ガラス繊維5aは一
定の長さ区分(プレート又は円板に接着させたガラス繊
維部分)で圧電体と、逆圧電効果により惹起される圧電
体40次元の変化がガラス繊維5aの長さの可能な限り
大きな変化をもたらすように結合している。これは本発
明の優れた実施形に相当する。
定の長さ区分(プレート又は円板に接着させたガラス繊
維部分)で圧電体と、逆圧電効果により惹起される圧電
体40次元の変化がガラス繊維5aの長さの可能な限り
大きな変化をもたらすように結合している。これは本発
明の優れた実施形に相当する。
このことは次の説明から明らかである。例えば第6d図
による実施形で軸a1が正確にはガラス繊維5aに平行
ではなく、それらが一定の角度をなす場合に、本発明に
より5Il:ファイバーセンサーは方向敏感性である。
による実施形で軸a1が正確にはガラス繊維5aに平行
ではなく、それらが一定の角度をなす場合に、本発明に
より5Il:ファイバーセンサーは方向敏感性である。
与えられ7’C1E界強度で、第6d図に図示された結
晶軸に比べてあtb強くは延伸されず、最大の伸びでは
ない。
晶軸に比べてあtb強くは延伸されず、最大の伸びでは
ない。
第6a図〜第6e図につき詳説した実施形では、説明を
明瞭にするためにプレート形の圧電体4について記載し
た。その理由は、プレートの主要面とプレートの法線を
簡単に示すことができ、従って圧電体軸りを氏わすよう
な優先方向を示すことができるからである。しかし、本
発明はグレート形の圧電体4に限定されるものではない
。可能な圧電体の形状は次の点を考慮して予測すること
ができる。
明瞭にするためにプレート形の圧電体4について記載し
た。その理由は、プレートの主要面とプレートの法線を
簡単に示すことができ、従って圧電体軸りを氏わすよう
な優先方向を示すことができるからである。しかし、本
発明はグレート形の圧電体4に限定されるものではない
。可能な圧電体の形状は次の点を考慮して予測すること
ができる。
理想的な形状は楕円体である。それというのも静電的に
圧電体中の場が常に均一だからである。他の形状では縁
で、即ち表面近くで、小さいか又は大きい場のひずみが
生じる。圧電体が3つの相互に直又する幾何学的な対称
軸を有する場合−&1〜■の実施形が該轟する−、セン
サー信号に対する縁の場のひずみによる作用は対称性故
に相殺される。
圧電体中の場が常に均一だからである。他の形状では縁
で、即ち表面近くで、小さいか又は大きい場のひずみが
生じる。圧電体が3つの相互に直又する幾何学的な対称
軸を有する場合−&1〜■の実施形が該轟する−、セン
サー信号に対する縁の場のひずみによる作用は対称性故
に相殺される。
しかし6つの直焚対称軸t−Wし℃いない形状も可能で
ある(例えば円錐台、半球)。その際にはガラス繊維の
方向に関して一定の限定に注意すべきである。
ある(例えば円錐台、半球)。その際にはガラス繊維の
方向に関して一定の限定に注意すべきである。
更に、記載の優れた実施形では所定の方向成分が圧電体
の幾何学的な対称軸と重なることに注目すべきである。
の幾何学的な対称軸と重なることに注目すべきである。
あるいは結晶優先方向が常に幾何学的な対称軸と一致す
ると言うことができる。
ると言うことができる。
部分光波の位相のずれをマツハ・ツエンダ−干渉計で測
定する代9に、任意の干渉測定法全適用することができ
る。特に、ガラス繊維5at−元フアイバー7アプリー
・ペロ干渉計として構成する優れた実施形がある。元フ
ァイバーファプリー・ペロ干渉計に関する詳細は冒頭に
挙げたヨシノ及びその他共著による文献から明らかであ
る。
定する代9に、任意の干渉測定法全適用することができ
る。特に、ガラス繊維5at−元フアイバー7アプリー
・ペロ干渉計として構成する優れた実施形がある。元フ
ァイバーファプリー・ペロ干渉計に関する詳細は冒頭に
挙げたヨシノ及びその他共著による文献から明らかであ
る。
第6a図〜第6e図による実施形では、ガラス繊維が無
条件に直線で圧電体と結合している必要はない。湾曲麿
も可能である。他の特に優れた実施形によれば、ガラス
繊維の長ざの変化を検知するための装置は2モード干渉
計である〔例えばJ、 N、’ Blake及びその他
共著、” 5crain effeczs on hi
gliy ellipzical∽re rJaro−
mode fibers ” 、 ” Opt、1cs
Leczers ” 、 Vol、 12 、 Na9
* 732頁以下(1987年)又tri B、 Y
、 Kin及びその他共著。
条件に直線で圧電体と結合している必要はない。湾曲麿
も可能である。他の特に優れた実施形によれば、ガラス
繊維の長ざの変化を検知するための装置は2モード干渉
計である〔例えばJ、 N、’ Blake及びその他
共著、” 5crain effeczs on hi
gliy ellipzical∽re rJaro−
mode fibers ” 、 ” Opt、1cs
Leczers ” 、 Vol、 12 、 Na9
* 732頁以下(1987年)又tri B、 Y
、 Kin及びその他共著。
” Useof higliy elliptical
∽re fibersfor cvo−mode f
iber devices″+ ” 0pcicsLe
t+t+ers″、 Vol、 12 *隔9 、72
9頁以下(1987年)〕。この2モード干渉計はマツ
ハ・ツエンダ−干渉計よシもガラス繊維の長さの変化に
対して著しく低い感度ヲ有しているが非常に°簡単にか
つ経費の点で有利に実施することができる。
∽re fibersfor cvo−mode f
iber devices″+ ” 0pcicsLe
t+t+ers″、 Vol、 12 *隔9 、72
9頁以下(1987年)〕。この2モード干渉計はマツ
ハ・ツエンダ−干渉計よシもガラス繊維の長さの変化に
対して著しく低い感度ヲ有しているが非常に°簡単にか
つ経費の点で有利に実施することができる。
2モード干渉計と同様の利点を、同様に優れている偏光
干渉計[W、 Eickhoff著、 ”0ptics
Let+ter8 ” l A e 204頁(198
1年)〕が有する。その際に相互に偏光しfc2つの直
交モードを干渉させると、モードはガラス繊維の長でか
変化すると異なる位相のずれを受ける。
干渉計[W、 Eickhoff著、 ”0ptics
Let+ter8 ” l A e 204頁(198
1年)〕が有する。その際に相互に偏光しfc2つの直
交モードを干渉させると、モードはガラス繊維の長でか
変化すると異なる位相のずれを受ける。
最終的に、本発明は、敏感でありかつ簡単に製造するこ
とのできる、電場の一定の方向成分を測定するための光
7アイバーセンサーを開示するということができる。
とのできる、電場の一定の方向成分を測定するための光
7アイバーセンサーを開示するということができる。
第1図は電場の1つの方向成分を測定するための本発明
による装置を示す因、第2図は円板形の圧電体を備えた
元ファイバーセンサーを示す因、第6図は第2図による
元ファイバーセンサーの機能を示す図、第4図はプレー
ト形の圧電体を備えた元ファイバーセンサーを示す図、
第5図は中空円筒形の圧電体を備え7’C元ファイバー
センサーを示す図、第6a図、第6b図、第6C図、第
6d図及び第6e図は圧電体軸がプレートの法線に対し
て平行であるプレート形の圧電体を備えた元ファイバー
センサーを示す図、第7図は圧電体軸がプレートの法線
に対して垂直であるプレート形の圧電体を備えfc元ラ
ファイバーセンサー示す図である。 1・・・レーザー、2a、2b・・・jt波分割器、3
・・・検知器、4・・・圧電体、5as5b・・・ガラ
ス繊維、6・・・円板の周面、T・・・主要面、E・・
・場のベクトル、Rh、 Ea ””方向成分、al
t a 2 ta6・・・結晶軸、h・・・圧電体軸。
による装置を示す因、第2図は円板形の圧電体を備えた
元ファイバーセンサーを示す因、第6図は第2図による
元ファイバーセンサーの機能を示す図、第4図はプレー
ト形の圧電体を備えた元ファイバーセンサーを示す図、
第5図は中空円筒形の圧電体を備え7’C元ファイバー
センサーを示す図、第6a図、第6b図、第6C図、第
6d図及び第6e図は圧電体軸がプレートの法線に対し
て平行であるプレート形の圧電体を備えた元ファイバー
センサーを示す図、第7図は圧電体軸がプレートの法線
に対して垂直であるプレート形の圧電体を備えfc元ラ
ファイバーセンサー示す図である。 1・・・レーザー、2a、2b・・・jt波分割器、3
・・・検知器、4・・・圧電体、5as5b・・・ガラ
ス繊維、6・・・円板の周面、T・・・主要面、E・・
・場のベクトル、Rh、 Ea ””方向成分、al
t a 2 ta6・・・結晶軸、h・・・圧電体軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、a)圧電体(4)、 b)一定の長さ区分で圧電体(4)と固定 結合しているガラス繊維(5a)及び c)ガラス繊維(5a)の長さの変化を検 知する装置 を包含する、電場の所定の方向成分を測定するための光
ファイバーセンサーにおいて、 d)圧電体(4)が結晶群C2、C2v、C3、C3v
、D3、D3h、C4、C6、C∽、C4v、C6v、
C∽v、T、Td、S4、D2、D2d、D4、D6、
D∽の1つであり、かつ e)一方では圧電体(4)の結晶配向が所 定の前記方向成分に対して及び他方ではガラス繊維の一
定の長さ区分が結晶配向に対して、所定の前記方向成分
に対して垂直方向の電場成分がガラス繊維の長さの変化
を惹起しないように選択されていることを特徴とする、
電場の所定の方向成分を測定するための光ファイバーセ
ンサー。 2、a)圧電体(4)が円板形を有し、 b)ガラス繊維(5a)が一定の長さ区分 で円板の周面に固定されており、 c)圧電体(4)が結晶群C2v、C4v、C4、C3
、C3v、C6、C6v、C∽、C∽v、C2、D3、
D3hの1つであり) d)円板の法線が所定の方向成分に対して 平行であり、かつ e)円板の法線に対して平行である結晶回 転軸により与えられる結晶配向が次のように選択される
: 表IV ▲数式、化学式、表等があります▼ 請求項1記載の光ファイバーセンサー。 3、a)圧電体(4)がプレート形又は中空円筒形を有
し、 b)圧電体(4)が結晶群C2v、C4v、C4、C3
、C3v、C6、C6v、C^∽、C^∽v、C2、D
3、D3h、T、Tdの1つであり、c)一定の長さ区
分を有するガラス繊維 (5a)が前記の所定の方向成分に対して平行であり、
かつ d)ガラス繊維(5a)に対して平行であ る結晶回転軸により与えられる結晶配向が次のように選
択される: 表V ▲数式、化学式、表等があります▼ 請求項1記載の光ファイバーセンサー。 4、a)圧電体(4)がプレート形を有し、b)ガラス
繊維(5a)の一定の長さ区分 が前記の所定の方向成分に対して垂直であり、c)圧電
体(4)が結晶群C2、C2v、S4、C4、C6、C
^∽、C4v、C6v、C^∽v、D3、D3h、D2
、D2d、T、Td、D4、P6、D^∽の1つであり
、かつ d)前記の所定の方向成分に対して平行で ある結晶回転軸及び第2の結晶回転軸に関連したガラス
繊維の一定の長さ区分の方向によつて与えられる結晶配
向が次のよりに選択される: 表IV ▲数式、化学式、表等があります▼ 請求項1記載の光ファイバーセンサー。 3、a)圧電体(4)がプレート形又は中空円筒形を有
し、 b)圧電体(4)が結晶群C2v、C4v、C4、C3
、C3v、C6、C6v、C^∞、C^∞、C2、D3
、D3h、T、Tdの1つであり、c)一定の長さ区分
を有するガラス繊維 (5a)が前記の所定の方向成分に対して平行であり、
かつ d)ガラス繊維(5a)に対して平行であ る結晶回転軸により与えられる結晶配向が次のように選
択される: 表V ▲数式、化学式、表等があります▼ 請求項1記載の光ファイバーセンサー。 4、a)圧電体(4)がプレート形を有し、b)ガラス
繊維(5a)の一定の長さ区分 が前記の所定の方向成分に対して垂直であり、c)圧電
体(4)が結晶群C2、C2v、S4、C4、C6、C
^∞、C4v、C6v、C^∞v、D3、D3h、D2
、D2d、T、Td、D4、D6、D^∞の1つであり
、かつ d)前記の所定の方向成分に対して平行で ある結晶回転軸及び第2の結晶回転軸に関連したガラス
繊維の一定の長さ区分の方向によつて与えられる結晶配
向が次のように選択される: 表VIb ▲数式、化学式、表等があります▼ 表VIa ▲数式、化学式、表等があります▼ 請求項1記載の光ファイバーセンサー。 5、プレートの法線が所定の方向成分に対して平行であ
る請求項4記載の光ファイバーセンサー。 6、プレートの法線が所定の方向成分に対して垂直であ
る請求項4記載の光ファイバーセンサー。 7、ガラス繊維(5a)の一定の長さ区分の方向が結晶
配向に対して、圧電体(4)の次元変化がガラス繊維の
長さのできる限り大きな変化を惹起するように選択され
ている請求項5又は6記載の光ファイバーセンサー。 8、圧電体(4)がPVDF、PZT、LiNbO_3
、GaAs又はα−石英より成る請求項1記載の光ファ
イバーセンサー。 9、ガラス(5a)の長さの変化を測定するための装置
が2モード干渉計又は偏光干渉計である請求項1記載の
光ファイバーセンサー。
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