JPH05297086A - 光方式磁界センサ - Google Patents
光方式磁界センサInfo
- Publication number
- JPH05297086A JPH05297086A JP3162753A JP16275391A JPH05297086A JP H05297086 A JPH05297086 A JP H05297086A JP 3162753 A JP3162753 A JP 3162753A JP 16275391 A JP16275391 A JP 16275391A JP H05297086 A JPH05297086 A JP H05297086A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- magnetic field
- field sensor
- optical fiber
- face
- 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
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧配電線路の電流状態を検知するための光
方式磁界センサにおいて、安価で小型な構成を有する光
方式磁界センサを提供する。 【構成】 ４５°に傾斜した端面を有する第１の光ファ
イバ２１，２７の前記端面と相対する側面に垂直な端面
を有する第２の光ファイバ２２，２６を接合させた光フ
ァイバ対を２組用いる構成とし、光伝送部のレンズ，キ
ューブミラーを削減し、また前記垂直な端面を有する光
ファイバ２２，２６の長さを調整することにより、安価
で小型な光方式磁界センサを実現できる。
方式磁界センサにおいて、安価で小型な構成を有する光
方式磁界センサを提供する。 【構成】 ４５°に傾斜した端面を有する第１の光ファ
イバ２１，２７の前記端面と相対する側面に垂直な端面
を有する第２の光ファイバ２２，２６を接合させた光フ
ァイバ対を２組用いる構成とし、光伝送部のレンズ，キ
ューブミラーを削減し、また前記垂直な端面を有する光
ファイバ２２，２６の長さを調整することにより、安価
で小型な光方式磁界センサを実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧配電線等の電流状
態を検知するための光方式磁界センサに関するものであ
る。
態を検知するための光方式磁界センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来の光方式磁界センサについて
説明する。図２は、従来の光方式磁界センサの構成を示
す斜視図である。図２において、１はレンズ、２は偏光
ビームスプリッタ、３は磁気光学素子、４は偏光ビーム
スプリッタ、５はキューブミラーである。
説明する。図２は、従来の光方式磁界センサの構成を示
す斜視図である。図２において、１はレンズ、２は偏光
ビームスプリッタ、３は磁気光学素子、４は偏光ビーム
スプリッタ、５はキューブミラーである。
【０００３】従来の光方式磁界センサの動作について図
面を参照にしながら説明する。図３は光方式磁界センサ
の原理図である。この図３では、前記レンズ１およびキ
ューブミラー５は省略している。そして、発光素子６か
ら出射された光は偏光ビームスプリッタ２で直線偏光成
分７のみが透過する。この直線偏光成分７が磁気光学素
子３を透過すると、印加磁界８の光の進行方向と平行を
なす成分によって回転を受ける。この回転を受けた光９
の偏光ビームスプリッタ４の透過方向成分１０のみが受
光素子１１によって検出される。ここで、印加磁界と検
出される光強度の関係を図４に示す。また、偏光ビーム
スプリッタ２，４は相互に４５°の関係をなすように配
されている。これは図４の０点までバイアスをかけ、交
流磁界に対する直線対称性を持たせるためである。
面を参照にしながら説明する。図３は光方式磁界センサ
の原理図である。この図３では、前記レンズ１およびキ
ューブミラー５は省略している。そして、発光素子６か
ら出射された光は偏光ビームスプリッタ２で直線偏光成
分７のみが透過する。この直線偏光成分７が磁気光学素
子３を透過すると、印加磁界８の光の進行方向と平行を
なす成分によって回転を受ける。この回転を受けた光９
の偏光ビームスプリッタ４の透過方向成分１０のみが受
光素子１１によって検出される。ここで、印加磁界と検
出される光強度の関係を図４に示す。また、偏光ビーム
スプリッタ２，４は相互に４５°の関係をなすように配
されている。これは図４の０点までバイアスをかけ、交
流磁界に対する直線対称性を持たせるためである。
【０００４】図５に、高圧配電線への応用例を示す。１
２は配電線、１３は磁界周回積分用コア、１４は光方式
磁界センサである。そして、磁界周回積分用コア１３の
ギャップ部１５に発生する磁界を光方式磁界センサ１４
に印加する。このときの配電線１２に流れる電流値と前
記ギャップ部１５に発生する磁界強度の関係は、式
（１）で表される。この式（１）の関係を用いれば、配
電線１２に流れる電流値を換算することができる。
２は配電線、１３は磁界周回積分用コア、１４は光方式
磁界センサである。そして、磁界周回積分用コア１３の
ギャップ部１５に発生する磁界を光方式磁界センサ１４
に印加する。このときの配電線１２に流れる電流値と前
記ギャップ部１５に発生する磁界強度の関係は、式
（１）で表される。この式（１）の関係を用いれば、配
電線１２に流れる電流値を換算することができる。
【０００５】Ｈｇ＝Ｋ・Ｉ／δ （１） ただし、Ｈｇは磁界強度、Ｋは比例定数、Ｉは電流値、
δはギャップ長をそれぞれ表す。
δはギャップ長をそれぞれ表す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、高価な光学部品を必要とするた
めコスト高となる。また、電流の検出感度を高めるには
磁界強度を上げる必要があり、式（１）の関係からギャ
ップ長を短かくする必要があるが、光学系の大きさに制
約があるため、小型化が困難でギャップ長を短かくする
ことができず、発生磁界強度を上げるにも限界があると
いう問題点を有していた。
ような従来の構成では、高価な光学部品を必要とするた
めコスト高となる。また、電流の検出感度を高めるには
磁界強度を上げる必要があり、式（１）の関係からギャ
ップ長を短かくする必要があるが、光学系の大きさに制
約があるため、小型化が困難でギャップ長を短かくする
ことができず、発生磁界強度を上げるにも限界があると
いう問題点を有していた。
【０００７】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、安価で小型な光方式磁界センサを提供することを目
的とする。
で、安価で小型な光方式磁界センサを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光方式磁界センサは、その軸方向に対して４
５°に傾斜した端面を有する第１の光ファイバの前記端
面と相対する側面にその軸方向に対して垂直な端面を有
する第２の光ファイバの前記垂直な端面を接合した光フ
ァイバ対を２組と、その一方の光ファイバ対と他方の光
ファイバ対との間に磁気光学素子と、その両側に位置す
る一対の偏光子とを設けた構成とする。また、より小型
化するため、前記偏光子に分子共鳴吸収型の薄型偏光子
を用いた構成とする。
に本発明の光方式磁界センサは、その軸方向に対して４
５°に傾斜した端面を有する第１の光ファイバの前記端
面と相対する側面にその軸方向に対して垂直な端面を有
する第２の光ファイバの前記垂直な端面を接合した光フ
ァイバ対を２組と、その一方の光ファイバ対と他方の光
ファイバ対との間に磁気光学素子と、その両側に位置す
る一対の偏光子とを設けた構成とする。また、より小型
化するため、前記偏光子に分子共鳴吸収型の薄型偏光子
を用いた構成とする。
【０００９】
【作用】この構成によって、光を伝送するためのレンズ
及び光路を偏光するためのキューブミラーが不要とな
る。また、前記垂直な端面を有する第２の光ファイバの
長さを調節することにより、光学系の大きさを可変する
ことができる。以上により、安価で小型の光方式磁界セ
ンサが提供できる。
及び光路を偏光するためのキューブミラーが不要とな
る。また、前記垂直な端面を有する第２の光ファイバの
長さを調節することにより、光学系の大きさを可変する
ことができる。以上により、安価で小型の光方式磁界セ
ンサが提供できる。
【００１０】また、分子共鳴吸収型の薄型偏光子を用い
ることにより、より小型化も可能である。
ることにより、より小型化も可能である。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例における光
方式磁界センサの概略を示すものである。図１におい
て、２１はその軸方向に対して４５°に傾斜した端面を
有する光ファイバ、２２はその軸方向に対して垂直な端
面を有する光ファイバ、２３は分子共鳴吸収型の薄型偏
光子、２４は磁気光学素子、２５は薄型偏光子２３と同
様の薄型偏光子、２６は光ファイバ２２と同様の垂直な
端面を有する光ファイバ、２７は光ファイバ２１と同様
の４５°に傾斜した端面を有する光ファイバである。な
お、薄型偏光子２３，２５は分子共鳴吸収型のもので、
例えばガラス表面にハロゲン化金属を蒸着した後還元し
て作製したガラス主体の複合物である。
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例における光
方式磁界センサの概略を示すものである。図１におい
て、２１はその軸方向に対して４５°に傾斜した端面を
有する光ファイバ、２２はその軸方向に対して垂直な端
面を有する光ファイバ、２３は分子共鳴吸収型の薄型偏
光子、２４は磁気光学素子、２５は薄型偏光子２３と同
様の薄型偏光子、２６は光ファイバ２２と同様の垂直な
端面を有する光ファイバ、２７は光ファイバ２１と同様
の４５°に傾斜した端面を有する光ファイバである。な
お、薄型偏光子２３，２５は分子共鳴吸収型のもので、
例えばガラス表面にハロゲン化金属を蒸着した後還元し
て作製したガラス主体の複合物である。
【００１２】以上のように構成された光方式磁界センサ
についてその動作を説明する。まず、４５°に傾斜した
端面を有する光ファイバ２１のコアに導入された光は、
前記４５°に傾斜した端面の境界面との屈折率差によ
り、フレネル反射を受け、前記端面と４５°の角度をな
す側面より出射される。この出射された光は、垂直な端
面を有する光ファイバ２２のコア部に導入され、薄型偏
光子２３により直線偏光成分のみが磁気光学素子２４に
入射される。このとき、光路に対して平行な印加磁界成
分によって、偏光面の回転を受ける。この光は、薄型偏
光子２５，垂直な端面を有する光ファイバ２６，４５°
に傾斜した端面を有する光ファイバ２７を通して出射さ
れる。このとき、薄型偏光子２３，２５は透過方向が４
５°の角度を有して配されている。また、垂直な端面を
有する光ファイバ２２，２６の端面は、鏡面研磨されて
おり、この長さを調整することによって光路長を自由に
調整することができ、小型で安価な光方式磁界センサが
得られる。
についてその動作を説明する。まず、４５°に傾斜した
端面を有する光ファイバ２１のコアに導入された光は、
前記４５°に傾斜した端面の境界面との屈折率差によ
り、フレネル反射を受け、前記端面と４５°の角度をな
す側面より出射される。この出射された光は、垂直な端
面を有する光ファイバ２２のコア部に導入され、薄型偏
光子２３により直線偏光成分のみが磁気光学素子２４に
入射される。このとき、光路に対して平行な印加磁界成
分によって、偏光面の回転を受ける。この光は、薄型偏
光子２５，垂直な端面を有する光ファイバ２６，４５°
に傾斜した端面を有する光ファイバ２７を通して出射さ
れる。このとき、薄型偏光子２３，２５は透過方向が４
５°の角度を有して配されている。また、垂直な端面を
有する光ファイバ２２，２６の端面は、鏡面研磨されて
おり、この長さを調整することによって光路長を自由に
調整することができ、小型で安価な光方式磁界センサが
得られる。
【００１３】なお、本実施例ではより小型化を図るた
め、偏光子に分子共鳴吸収型の薄型偏光子を用いた例を
示したが、他の偏光子、例えば前記偏光ビームスプリッ
タやルチル結晶偏光子を用いても光ファイバの光路長の
調整により、従来よりも小型化できる。
め、偏光子に分子共鳴吸収型の薄型偏光子を用いた例を
示したが、他の偏光子、例えば前記偏光ビームスプリッ
タやルチル結晶偏光子を用いても光ファイバの光路長の
調整により、従来よりも小型化できる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明は、４５°に傾斜し
た端面を有する第１の光ファイバの前記端面と相対する
側面に垂直な端面を有する第２の光ファイバを接合させ
た光ファイバ対を２組用いることにより、安価で小型化
された優れた光方式磁界センサを実現できるものであ
る。
た端面を有する第１の光ファイバの前記端面と相対する
側面に垂直な端面を有する第２の光ファイバを接合させ
た光ファイバ対を２組用いることにより、安価で小型化
された優れた光方式磁界センサを実現できるものであ
る。
【図１】本発明の一実施例における光方式磁界センサの
斜視図
斜視図
【図２】従来の光方式磁界センサの斜視図
【図３】光方式磁界センサの原理図
【図４】光方式磁界センサの特性図
【図５】光方式磁界センサの応用例を説明する図
２１，２７ ４５°傾斜した端面を有する光ファイバ ２２，２６ 垂直な端面を有する光ファイバ ２３，２５ 薄型偏光子 ２４ 磁気光学素子
Claims (2)
- 【請求項１】 その軸方向に対して４５°に傾斜した端
面を有する第１の光ファイバの前記端面と相対する側面
にその軸方向に対して垂直な端面を有する第２の光ファ
イバの前記垂直な端面を接合した光ファイバ対を２組
と、その一方の光ファイバ対と他方の光ファイバ対との
間に磁気光学素子とその両側に位置する一対の偏光子を
設けた光方式磁界センサ。 - 【請求項２】 偏光子として、分子共鳴吸収型の薄型偏
光子を用いた請求項１記載の光方式磁界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162753A JPH05297086A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光方式磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162753A JPH05297086A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光方式磁界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297086A true JPH05297086A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=15760603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3162753A Pending JPH05297086A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光方式磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008927A (en) * | 1997-03-27 | 1999-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical fiber modulator having an optical fiber having a poled portion serving as an electrooptic element and method for making same |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP3162753A patent/JPH05297086A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008927A (en) * | 1997-03-27 | 1999-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical fiber modulator having an optical fiber having a poled portion serving as an electrooptic element and method for making same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6158809B2 (ja) | ||
| JPH01118105A (ja) | 薄膜光機能素子 | |
| JPH10170867A (ja) | 光サーキュレータの機能を有する光デバイス | |
| US5377040A (en) | Polarization independent optical device | |
| JPH04267203A (ja) | 偏光変換素子 | |
| JPH07151555A (ja) | 光源から信号を取り出す光ファイバジャイロ | |
| JP4455126B2 (ja) | 光学センサおよび光学センサの組立方法 | |
| JPS6257012B2 (ja) | ||
| JPS6255766B2 (ja) | ||
| JPS6365419A (ja) | 光アイソレ−タ付半導体レ−ザ装置 | |
| JPH04102821A (ja) | 偏光無依存型光アイソレータ | |
| JP2001502798A (ja) | 環境ノイズに対する高度の除去作用を具えた物理量の測定用リトレーシング光学回路を具えた装置 | |
| JP3145798B2 (ja) | 光磁界センサおよび磁界測定装置 | |
| JPH06317703A (ja) | 偏光無依存ビームスプリッタ及びそれを用いた光部品 | |
| JPH04140709A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH02248919A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH02211404A (ja) | 偏光解消装置 | |
| JPH04355323A (ja) | 光ファイバセンサ | |
| JPH05209900A (ja) | 光電流センサ | |
| CN119596567A (zh) | 具有偏振选择功能的偏振分束装置 | |
| JPH02281169A (ja) | 光磁気センサ | |
| JPH0429042B2 (ja) | ||
| JPS58135465A (ja) | 光電流磁界センサ | |
| JPH05150114A (ja) | ビームスプリツタ | |
| JPS5950313A (ja) | 光フアイバ回転センサ |