JPH0720177A - 光電界センサ - Google Patents
光電界センサInfo
- Publication number
- JPH0720177A JPH0720177A JP5167857A JP16785793A JPH0720177A JP H0720177 A JPH0720177 A JP H0720177A JP 5167857 A JP5167857 A JP 5167857A JP 16785793 A JP16785793 A JP 16785793A JP H0720177 A JPH0720177 A JP H0720177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- electric field
- field sensor
- optical waveguide
- package
- 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.)
- Withdrawn
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンテナエレメント１１，１２を含む外装部
を極力小さくし且つ取扱いを容易にしたた光電界センサ
の提供。 【構成】 パッケージ９内に取付けられた光学基板２
（８の一部）上で、光導波路１を分岐後、分岐された光
導波路に、光学基板の結晶軸に平行な被測定電界を対の
アンテナエレメント１１を介し印加して導波光の位相を
変動させ、再び合波して光強度を測定するように構成し
た光電界センサにおいて、前記の対のアンテナエレメン
トが、パッケージの側面の中央部を一端として前記光導
波路に平行に互いに反対向きに配置されているか、また
はパッケージの側面の外壁に、光導波路に平行に互いに
反対向きに被着形成されている。
を極力小さくし且つ取扱いを容易にしたた光電界センサ
の提供。 【構成】 パッケージ９内に取付けられた光学基板２
（８の一部）上で、光導波路１を分岐後、分岐された光
導波路に、光学基板の結晶軸に平行な被測定電界を対の
アンテナエレメント１１を介し印加して導波光の位相を
変動させ、再び合波して光強度を測定するように構成し
た光電界センサにおいて、前記の対のアンテナエレメン
トが、パッケージの側面の中央部を一端として前記光導
波路に平行に互いに反対向きに配置されているか、また
はパッケージの側面の外壁に、光導波路に平行に互いに
反対向きに被着形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＭＣ測定（ノイズ測
定）に代表される、フィールド内の電界強度を測定する
ために用いる、電界光センサに関するものである。
定）に代表される、フィールド内の電界強度を測定する
ために用いる、電界光センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の光電界センサの構成をほぼ
上面から見た図である。光学結晶であるＬｉＮｂＯ3 基
板２上に被着形成されている光導波路１を分岐後、分岐
された一方または両方の光導波路に基板の結晶軸に平行
な電界を印加して導波光の位相を変動させ、再び合波さ
せる所までは光導波路マッハツェンダー干渉計を形成し
ている。この干渉計はその印加電圧によって合波後の光
強度を変動させることから、電界を結晶軸方向に印加さ
せるために光軸方向に向けて設けた制御電極５にリード
線５ａを介してアンテナエレメント３を接続する。なお
アンテナエレメント３は図示してないパッケージに固定
されている。ここで光ファイバ４から入力光を取り入
れ、アンテナエレメント３から制御電極５に印加される
微小電圧を測定すると光導波路型の光電界センサとな
る。この光電界センサは、アンテナエレメントが比較的
に小型化できるばかりでなく、アンテナエレメントを除
く金属部分特に同軸ケーブルを必要としないため、電界
の乱れがなく測定可能である。
上面から見た図である。光学結晶であるＬｉＮｂＯ3 基
板２上に被着形成されている光導波路１を分岐後、分岐
された一方または両方の光導波路に基板の結晶軸に平行
な電界を印加して導波光の位相を変動させ、再び合波さ
せる所までは光導波路マッハツェンダー干渉計を形成し
ている。この干渉計はその印加電圧によって合波後の光
強度を変動させることから、電界を結晶軸方向に印加さ
せるために光軸方向に向けて設けた制御電極５にリード
線５ａを介してアンテナエレメント３を接続する。なお
アンテナエレメント３は図示してないパッケージに固定
されている。ここで光ファイバ４から入力光を取り入
れ、アンテナエレメント３から制御電極５に印加される
微小電圧を測定すると光導波路型の光電界センサとな
る。この光電界センサは、アンテナエレメントが比較的
に小型化できるばかりでなく、アンテナエレメントを除
く金属部分特に同軸ケーブルを必要としないため、電界
の乱れがなく測定可能である。
【０００３】上記の構成において、アンテナエレメント
４は素子の長手方向に直交する形に配置されているのが
一般的である。これは、引き出し電極の位置に起因する
もので、光導波路の導波光の位相を変動させる制御電極
３から効率よく引き出すためである。しかしながらこの
ような構成の光電界センサでは、測定時にアンテナエレ
メントを図のように電界方向に向けるため、光ファイバ
４の引き出し部が測定方向に向いてしまう。このため光
ファイバ破損の恐れがあるばかりか、全体的に大きな構
造をとり、取扱いが不便である。
４は素子の長手方向に直交する形に配置されているのが
一般的である。これは、引き出し電極の位置に起因する
もので、光導波路の導波光の位相を変動させる制御電極
３から効率よく引き出すためである。しかしながらこの
ような構成の光電界センサでは、測定時にアンテナエレ
メントを図のように電界方向に向けるため、光ファイバ
４の引き出し部が測定方向に向いてしまう。このため光
ファイバ破損の恐れがあるばかりか、全体的に大きな構
造をとり、取扱いが不便である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、このアン
テナエレメントに着目し、アンテナエレメントを含む外
装部を極力小さくし取扱いを容易にした光電界センサを
提供しようとするものである。
テナエレメントに着目し、アンテナエレメントを含む外
装部を極力小さくし取扱いを容易にした光電界センサを
提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パッケ
ージ内に取付けられた光学基板上で、光導波路を分岐
後、分岐された光導波路に、前記光学基板の結晶軸に平
行に被測定電界を対のアンテナエレメント及び制御電極
を介し印加して導波光の位相を変動させ、再び合波して
光強度を測定するように構成した光電界センサにおい
て、前記対のアンテナエレメントが、前記パッケージの
側面の中央部を一端として前記光導波路に平行に互いに
反対向きに配置されたロッドアンテナエレメントである
ことを特徴とする光電界センサが得られる。なおこの対
のアンテナエレメントは、前記パッケージの側面の外壁
に、該外壁の中央を一端として、前記光導波路に平行に
互いに反対向きに被着形成された薄膜アンテナエレメン
トであっても良い。
ージ内に取付けられた光学基板上で、光導波路を分岐
後、分岐された光導波路に、前記光学基板の結晶軸に平
行に被測定電界を対のアンテナエレメント及び制御電極
を介し印加して導波光の位相を変動させ、再び合波して
光強度を測定するように構成した光電界センサにおい
て、前記対のアンテナエレメントが、前記パッケージの
側面の中央部を一端として前記光導波路に平行に互いに
反対向きに配置されたロッドアンテナエレメントである
ことを特徴とする光電界センサが得られる。なおこの対
のアンテナエレメントは、前記パッケージの側面の外壁
に、該外壁の中央を一端として、前記光導波路に平行に
互いに反対向きに被着形成された薄膜アンテナエレメン
トであっても良い。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例である光電界セ
ンサの平面図であり、ＬｉＮｂＯ3 Ｚ基板２のＺ面上に
マッハツェンダー干渉計の光導波路１をＴｉ熱拡散によ
り形成し、光入射側にＴＥ入力となるように定偏波光フ
ァイバ６を、光出射側にシングルモード光ファイバ７を
それぞれ接続した。素子の大きさは、基板で３６×５×
ｔ０．５ｍｍとした。パッケージ９全体で４０×１２×
６ｍｍである。光変調部８の図示してない引き出し電極
から２本のリード線１０でパッケージ９の側面に引き出
し、対のロッドアンテナエレメント１１を相反する向き
に配置してある。すなわち、ロッドアンテナ平行配置型
光電界センサとも言うべきセンサである。
ンサの平面図であり、ＬｉＮｂＯ3 Ｚ基板２のＺ面上に
マッハツェンダー干渉計の光導波路１をＴｉ熱拡散によ
り形成し、光入射側にＴＥ入力となるように定偏波光フ
ァイバ６を、光出射側にシングルモード光ファイバ７を
それぞれ接続した。素子の大きさは、基板で３６×５×
ｔ０．５ｍｍとした。パッケージ９全体で４０×１２×
６ｍｍである。光変調部８の図示してない引き出し電極
から２本のリード線１０でパッケージ９の側面に引き出
し、対のロッドアンテナエレメント１１を相反する向き
に配置してある。すなわち、ロッドアンテナ平行配置型
光電界センサとも言うべきセンサである。
【０００７】図２は本発明の第２の実施例の斜視図であ
る。この実施例が上記の実施例と異なるのは、対のプリ
ントアンテナエレメント１２がパッケージ９の側面に合
い反する向きに金電極をパターン形成したものである。
また比較例として図３に示す構成の光電界センサを作製
した。すなわち、パッケージプリント平行配置型光電界
センサとも言うべきものである。
る。この実施例が上記の実施例と異なるのは、対のプリ
ントアンテナエレメント１２がパッケージ９の側面に合
い反する向きに金電極をパターン形成したものである。
また比較例として図３に示す構成の光電界センサを作製
した。すなわち、パッケージプリント平行配置型光電界
センサとも言うべきものである。
【０００８】はじめにアンテナを含めた光電界センサの
大きさを本発明の図１と比較例の図３を対比すると、上
述の寸法を見るまでもなく、本発明の光電界センサは非
常に小さくなっている。とくに図２の第２の実施例の場
合は極めて顕著であり、しかも構造的に堅固である。
大きさを本発明の図１と比較例の図３を対比すると、上
述の寸法を見るまでもなく、本発明の光電界センサは非
常に小さくなっている。とくに図２の第２の実施例の場
合は極めて顕著であり、しかも構造的に堅固である。
【０００９】次に本発明の光電界センサが上記のような
改造を施したことによりセンサとしての特性が変化して
いないかどうかを知るために、図１，図２，図３に示さ
れる構成の３種類の光電界センサを用意して周波数特性
と電界強度による感度特性を測定した。その際作製した
光電界センサのマッハツェンダー干渉計としての特性
は、第１の実施例、第２の実施例、及び比較例で光変調
特性、挿入損失、消光比、半波長電圧、光学バイアス位
置ともほぼ同じ素子を選定して電極形成を行ったものに
ついて測定した。測定は作製された３種類の素子を電波
暗室内で電界を発生させて行った。
改造を施したことによりセンサとしての特性が変化して
いないかどうかを知るために、図１，図２，図３に示さ
れる構成の３種類の光電界センサを用意して周波数特性
と電界強度による感度特性を測定した。その際作製した
光電界センサのマッハツェンダー干渉計としての特性
は、第１の実施例、第２の実施例、及び比較例で光変調
特性、挿入損失、消光比、半波長電圧、光学バイアス位
置ともほぼ同じ素子を選定して電極形成を行ったものに
ついて測定した。測定は作製された３種類の素子を電波
暗室内で電界を発生させて行った。
【００１０】測定値については、図３の従来型に比べて
図１または図２の本発明を用いた電界センサは、その感
度特性に変動なく（最大感度８０ｄＢμＶ／ｍ、０〜２
ＧＨｚまで感度変動無し）、ほぼ同じ感度特性が得られ
た。図４はその一例を示したもので、測定感度の周波数
特性は本発明型と従来型で区別ができない程度に同じで
ある。他の特性についても同様である。したがって、本
発明を利用しても光電界センサ特性は低下していないこ
とが確認できた。
図１または図２の本発明を用いた電界センサは、その感
度特性に変動なく（最大感度８０ｄＢμＶ／ｍ、０〜２
ＧＨｚまで感度変動無し）、ほぼ同じ感度特性が得られ
た。図４はその一例を示したもので、測定感度の周波数
特性は本発明型と従来型で区別ができない程度に同じで
ある。他の特性についても同様である。したがって、本
発明を利用しても光電界センサ特性は低下していないこ
とが確認できた。
【００１１】
【発明の効果】以上のような結果から、本発明の光電界
センサは特性の劣化なく、小型化が可能になる事がわか
る。また、測定配置方向が光ファイバに平行になるた
め、光ファイバを曲げる事なく直線的に配置する事が可
能となり、測定中の素子の取扱いが大幅に向上された。
センサは特性の劣化なく、小型化が可能になる事がわか
る。また、測定配置方向が光ファイバに平行になるた
め、光ファイバを曲げる事なく直線的に配置する事が可
能となり、測定中の素子の取扱いが大幅に向上された。
【図１】本発明の第１の実施例の光電界センサの構成の
概略上面図。
概略上面図。
【図２】本発明の第２の実施例の光電界センサ構成の斜
視図。
視図。
【図３】本発明の光電界センサと比較例の光電界センサ
の周波数と測定感度の関係を示す図。
の周波数と測定感度の関係を示す図。
１ 光導波路 ２ ＬｉＮｂＯ3 Ｚ基板 ３ アンテナエレメント ４ 光ファイバ ５ 制御電極 ５ａ リード線 ６ 定偏波光ファイバ ７ シングルモード光ファイバ ８ 光変調器 ９ パッケージ １０ リード線 １１ ロッドアンテナエレメント １２ プリントアンテナエレメント
Claims (2)
- 【請求項１】 パッケージ内に取付けられた光学基板上
で、光導波路を分岐後、分岐された光導波路に、前記光
学基板の結晶軸に平行に被測定電界を対のアンテナエレ
メント及び制御電極を介し印加して導波光の位相を変動
させ、再び合波して光強度を測定するように構成した光
電界センサにおいて、 前記対のアンテナエレメントが、前記パッケージの側面
の中央部を一端として、前記光導波路に平行に互いに反
対向きに配置されたロッドアンテナエレメントであるこ
とを特徴とする光電界センサ。 - 【請求項２】 パッケージ内に取付けられた光学基板上
で、光導波路を分岐後、分岐された光導波路に、前記光
学基板の結晶軸に平行に被測定電界を対のアンテナエレ
メント及び制御電極を介し印加して導波光の位相を変動
させ、再び合波して光強度を測定するように構成した光
電界センサにおいて、 前記対のアンテナエレメントが、前記パッケージの側面
の外壁に、該外壁の中央を一端として、前記光導波路に
平行に互いに反対向きに被着形成された薄膜アンテナエ
レメントであることを特徴とする光電界センサ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167857A JPH0720177A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光電界センサ |
| EP94919869A EP0668508B1 (en) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | Electric field sensor |
| CN94190478A CN1052071C (zh) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | 电场传感器 |
| US08/397,076 US5488677A (en) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | Electric field sensor |
| CA002144075A CA2144075C (en) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | Electric field sensor |
| DE69430728T DE69430728T2 (de) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | Fühler für elektrische felder |
| PCT/JP1994/001110 WO1995002193A1 (en) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | Electric field sensor |
| KR1019950700890A KR100220289B1 (ko) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | 전계센서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167857A JPH0720177A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光電界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720177A true JPH0720177A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15857384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5167857A Withdrawn JPH0720177A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光電界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720177A (ja) |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5167857A patent/JPH0720177A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |