JPS6236578A - 光応用電流・磁界測定装置 - Google Patents
光応用電流・磁界測定装置Info
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- JPS6236578A JPS6236578A JP17567485A JP17567485A JPS6236578A JP S6236578 A JPS6236578 A JP S6236578A JP 17567485 A JP17567485 A JP 17567485A JP 17567485 A JP17567485 A JP 17567485A JP S6236578 A JPS6236578 A JP S6236578A
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- optical
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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〕
この発明は、磁気光学効果特にファラデー効果を利用し
て電流や磁界の犬ぎさを測定する光応用電流・磁界測定
装置に関するものである。
て電流や磁界の犬ぎさを測定する光応用電流・磁界測定
装置に関するものである。
第４図は従来の光応用電流・磁界測定装置を示し１図に
２いて、１は光源、２は光源１からの光を伝搬する元フ
ァイバ、３は元ファイバ２から出射した光を直線偏光に
する偏光子、４は磁気光学効果例えばファラデー効果を
有する磁気光学素子、５は被測定用の印加磁界、６は磁
気光学素子４を介して偏光子３に対向配置された検光子
、７は検光子６からの出射光を入射して伝搬する元ファ
イバ、８は元ファイバーからの出射光を受けて電気的な
信号量に変換する元受信機である。
２いて、１は光源、２は光源１からの光を伝搬する元フ
ァイバ、３は元ファイバ２から出射した光を直線偏光に
する偏光子、４は磁気光学効果例えばファラデー効果を
有する磁気光学素子、５は被測定用の印加磁界、６は磁
気光学素子４を介して偏光子３に対向配置された検光子
、７は検光子６からの出射光を入射して伝搬する元ファ
イバ、８は元ファイバーからの出射光を受けて電気的な
信号量に変換する元受信機である。
次に動作について説明する。
光源１から出射した元は元ファイバ２によって偏光子３
に導かれ、偏光子３によって直線偏光に変換される。こ
の直線偏光された元は、磁界５が印加された磁気光学素
子４内を透過子ると、ファラデー効果により直線偏光の
偏光面が磁界５の太ぎさに比例して回転する。この回転
角をθとすると θ ＝ ｖｅ−Ｌ−Ｈ となる。ここでＶｅは磁気光学素子４のヴエルデ定数で
あり、この値が大きい程、回転角θは大きくなる。Ｌは
磁気光学素子４中の光路の磁界５の方向の長さであり、
Ｈは印加磁界５である。
に導かれ、偏光子３によって直線偏光に変換される。こ
の直線偏光された元は、磁界５が印加された磁気光学素
子４内を透過子ると、ファラデー効果により直線偏光の
偏光面が磁界５の太ぎさに比例して回転する。この回転
角をθとすると θ ＝ ｖｅ−Ｌ−Ｈ となる。ここでＶｅは磁気光学素子４のヴエルデ定数で
あり、この値が大きい程、回転角θは大きくなる。Ｌは
磁気光学素子４中の光路の磁界５の方向の長さであり、
Ｈは印加磁界５である。
磁気光学素子４から出射した元は検光子６に入射し、検
光子６によって回転角θに応じた強度の元が抽出される
。検光子６の偏光面は検出感度を最大とするため通常、
偏光子３の偏光面と４５°の角度を為すように配置され
ている。検光子６から抽出された元は元ファイバ７で元
受信機８に導かれ元受信機８により光電変換される。す
なわち。
光子６によって回転角θに応じた強度の元が抽出される
。検光子６の偏光面は検出感度を最大とするため通常、
偏光子３の偏光面と４５°の角度を為すように配置され
ている。検光子６から抽出された元は元ファイバ７で元
受信機８に導かれ元受信機８により光電変換される。す
なわち。
検光子６から出てくる光強度を電気的に測定することに
より、印加磁界５（磁界発生源が電流であればその電流
〕の大きさを知ることができる。
より、印加磁界５（磁界発生源が電流であればその電流
〕の大きさを知ることができる。
従来の光応用電流・磁界測定装置は以上のように構成さ
れているので、測定の検出感度を上げるには、磁気光学
素子の印加磁界の方向の長さを長くしなければならず装
置が大型化するなどの問題点があった。
れているので、測定の検出感度を上げるには、磁気光学
素子の印加磁界の方向の長さを長くしなければならず装
置が大型化するなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、小型で高感度の光応用電流・磁界測定装置を
得ることを目的とする。
たもので、小型で高感度の光応用電流・磁界測定装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る光応用電流・磁界測定装置は。
７アラデー効果を利用して電流２よび磁界の犬ぎさを測
定する光応用を流・磁界測定装置に２いて、ファラデー
効果を有する磁気光学素子に磁気光学素子の透過光を反
射して屈曲させながら被測定用磁界の方向と直角な方向
に往復して通過させる反射手段を磁気光学素子に設けた
ものである。
定する光応用を流・磁界測定装置に２いて、ファラデー
効果を有する磁気光学素子に磁気光学素子の透過光を反
射して屈曲させながら被測定用磁界の方向と直角な方向
に往復して通過させる反射手段を磁気光学素子に設けた
ものである。
この発明における反射手段は、磁気光学素子内の光を反
射して屈曲させなから印加磁界と直角な方向に往復して
透過させるため、磁気光学素子の印加磁界に沿った光路
成分の長さを長くしたのと同様の効果があり、小型で高
感度の光応用電流・磁界測定装置が得られる。
射して屈曲させなから印加磁界と直角な方向に往復して
透過させるため、磁気光学素子の印加磁界に沿った光路
成分の長さを長くしたのと同様の効果があり、小型で高
感度の光応用電流・磁界測定装置が得られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示し、図に２いて、同一
符号は従来例と同構成を示している。１は光源、２は元
ファイバ、３は偏光子、５は被測定用の印加磁界、６は
検光子、７は元ファイバ、８は元受信機である。９はフ
ァラデー効果を有する磁気光学素子であり、磁界５に略
直交した一対の略平行な且つ外部との屈折率差により形
成された全反射面９ａ、９ｂを有し、磁気光学素子９の
一端面９ｃは全反射面９ａ 、９ｂと略直交している。
符号は従来例と同構成を示している。１は光源、２は元
ファイバ、３は偏光子、５は被測定用の印加磁界、６は
検光子、７は元ファイバ、８は元受信機である。９はフ
ァラデー効果を有する磁気光学素子であり、磁界５に略
直交した一対の略平行な且つ外部との屈折率差により形
成された全反射面９ａ、９ｂを有し、磁気光学素子９の
一端面９ｃは全反射面９ａ 、９ｂと略直交している。
磁気光学素子９の他端は、全反射面９ａおよび同９ｂと
夫々略１３５の角度をなす入射面９ｄおよび出射面９ｅ
を有している。１０は端面９Ｃ上に密着して設けられた
多層反射膜であり、光反射性を有し、各層にて反射され
た元が干渉して強め合うように構成されている。な２、
偏光子３は元ファイバ２の出力端と入射面９ｄとの間に
配置され、検光子６は出射面９ｅと元ファイバ７０入力
端との間に配置されている。また、被測定用の磁界５は
、磁気光学素子９の全体にわたって一様に印加されてい
る。
夫々略１３５の角度をなす入射面９ｄおよび出射面９ｅ
を有している。１０は端面９Ｃ上に密着して設けられた
多層反射膜であり、光反射性を有し、各層にて反射され
た元が干渉して強め合うように構成されている。な２、
偏光子３は元ファイバ２の出力端と入射面９ｄとの間に
配置され、検光子６は出射面９ｅと元ファイバ７０入力
端との間に配置されている。また、被測定用の磁界５は
、磁気光学素子９の全体にわたって一様に印加されてい
る。
次に、この実施例の動作について説明する。
偏光子３により直線偏光にされた元は、入射面９ｄから
入射し、境界面９ａおよび同９ｂに臨界角以上の角度を
もって入射し全反射面９ａ９よび同９ｂとで交互に多重
全反射されながら磁界５と直角な方向に進行する。この
進行後、この元は、多層反射膜１０により反射されて折
返され、再び、全反射面９ａｓ？よび同９ｂとで交互に
多重全反射されながら磁界５と直角な方向に戻り、出射
面９ｅから出射する。この出射した直線偏光はファラデ
ー効果によりその偏光面が磁界５の強度および磁界５に
沿った光路成分の長さに応じて回転しているのでこの回
転量に応じた強度の元が検光子６によって抽出され、元
ファイバーによって光受信機８に導かれ１党電変換され
る。
入射し、境界面９ａおよび同９ｂに臨界角以上の角度を
もって入射し全反射面９ａ９よび同９ｂとで交互に多重
全反射されながら磁界５と直角な方向に進行する。この
進行後、この元は、多層反射膜１０により反射されて折
返され、再び、全反射面９ａｓ？よび同９ｂとで交互に
多重全反射されながら磁界５と直角な方向に戻り、出射
面９ｅから出射する。この出射した直線偏光はファラデ
ー効果によりその偏光面が磁界５の強度および磁界５に
沿った光路成分の長さに応じて回転しているのでこの回
転量に応じた強度の元が検光子６によって抽出され、元
ファイバーによって光受信機８に導かれ１党電変換され
る。
磁気光学素子９の印加磁界５の方向の長さをＬとし、ヴ
エルデ定数ｆ Ｖ ｅ 、印加磁界５をＨとし、元が磁
気光学素子９内を印加磁界５に沿って（ｎ＋２−）往復
したとすると、磁気光学素子９と磁界５とによるファラ
デー効果により直線偏光の偏光面の回転角度θは θ＝（２ｎ＋１）・Ｌ−Ｖｅ−Ｈ〔但し、ｎは正数〕と
なる。
エルデ定数ｆ Ｖ ｅ 、印加磁界５をＨとし、元が磁
気光学素子９内を印加磁界５に沿って（ｎ＋２−）往復
したとすると、磁気光学素子９と磁界５とによるファラ
デー効果により直線偏光の偏光面の回転角度θは θ＝（２ｎ＋１）・Ｌ−Ｖｅ−Ｈ〔但し、ｎは正数〕と
なる。
すなわち、磁気光学素子９内を元が印加磁界５に沿って
（ｎ＋Ｌ）往復する゛ことにより、元の印肺磁界５に沿
った磁気光学素子９内での光路成分の長さは（２ｎ＋１
）・Ｌとなり１光を多重反射させない場合に比べ偏光面
の回転角は（２ｎ、＋１）倍となるのでそれだけ電流お
よび磁界の測定感度が増大する。
（ｎ＋Ｌ）往復する゛ことにより、元の印肺磁界５に沿
った磁気光学素子９内での光路成分の長さは（２ｎ＋１
）・Ｌとなり１光を多重反射させない場合に比べ偏光面
の回転角は（２ｎ、＋１）倍となるのでそれだけ電流お
よび磁界の測定感度が増大する。
以上説明したよりにこの発明では、直線偏光はファラデ
ー効果により犬ぎな回転角度θで偏光面を回転させられ
、この回転角度θに応じた強度の元が検光子６により抽
出されるので、これを光電変換して測定することにより
、印加磁界５（磁界発生源がｔ流であればその電流）の
大ぎさ金感四良く測定することができる。
ー効果により犬ぎな回転角度θで偏光面を回転させられ
、この回転角度θに応じた強度の元が検光子６により抽
出されるので、これを光電変換して測定することにより
、印加磁界５（磁界発生源がｔ流であればその電流）の
大ぎさ金感四良く測定することができる。
第２図はこの発明の他の一実施例を示し、図において、
同符号１〜３．５〜１０．９ａ〜９ｅは第１図に示した
構成と同一構成を示している。この実施例が、第１図に
示した実施例と異なる点は。
同符号１〜３．５〜１０．９ａ〜９ｅは第１図に示した
構成と同一構成を示している。この実施例が、第１図に
示した実施例と異なる点は。
境界面であるところの全反射面９ａＢよび同９ｂ上に密
着して多層反射膜１１２よび同１２を夫々設けた点であ
る。この多層反射膜１１２よび同１２は上述の多層反射
膜１０と同等の特性を有し、多層反射膜１０〜１２は同
一の多層反射膜であってもよい。この実施例においては
、磁気光学素子９内の光は多層反射膜１１および１２に
より交互に多重反射されて磁気光学素子９内を印加磁界
５と直角な方向に往復する。この実施例の場合において
も上述の実施例と同じ原理により測定感度が増す。この
実施例の場合には、境界面９ａＰよび同９ｂの臨界角の
条件を考えなくともよいので磁気光学素子９の屈折率を
考慮に入れなくともよく、磁気光学素子９の選択の自由
度が大幅に拡がる。
着して多層反射膜１１２よび同１２を夫々設けた点であ
る。この多層反射膜１１２よび同１２は上述の多層反射
膜１０と同等の特性を有し、多層反射膜１０〜１２は同
一の多層反射膜であってもよい。この実施例においては
、磁気光学素子９内の光は多層反射膜１１および１２に
より交互に多重反射されて磁気光学素子９内を印加磁界
５と直角な方向に往復する。この実施例の場合において
も上述の実施例と同じ原理により測定感度が増す。この
実施例の場合には、境界面９ａＰよび同９ｂの臨界角の
条件を考えなくともよいので磁気光学素子９の屈折率を
考慮に入れなくともよく、磁気光学素子９の選択の自由
度が大幅に拡がる。
第３図はこの発明をｔ流測定装置用に適用した場合の一
実施例を示し、図において、１４は電流Ｉが流れている
導体、１５は導体１４を中心部に通し間隔ｇを有するリ
ング状のコアである。２０は磁界検出器であり、例えば
第１図において、符号３，６．９および１０で示でれる
構成要素から構成され間隔ｇ内に配置されている。な２
、磁界５は導体１４に流れる電流Ｉによって形成されコ
ア１５ｓ？よび間隔ｇを通過している。この実施例では
、磁界検出器２０を小型化できるのでコツ１５０間隙ｇ
を小さくすることができ、小さな間隙ｇなので磁界検出
器２０に加わる磁界５を大きくすることができ、電流測
定の感度が大幅に上昇する。
実施例を示し、図において、１４は電流Ｉが流れている
導体、１５は導体１４を中心部に通し間隔ｇを有するリ
ング状のコアである。２０は磁界検出器であり、例えば
第１図において、符号３，６．９および１０で示でれる
構成要素から構成され間隔ｇ内に配置されている。な２
、磁界５は導体１４に流れる電流Ｉによって形成されコ
ア１５ｓ？よび間隔ｇを通過している。この実施例では
、磁界検出器２０を小型化できるのでコツ１５０間隙ｇ
を小さくすることができ、小さな間隙ｇなので磁界検出
器２０に加わる磁界５を大きくすることができ、電流測
定の感度が大幅に上昇する。
勿論第２図に示した実施例の他の磁界検出器を磁界検出
器２０として適用可能である。
器２０として適用可能である。
以上のように、この発明によれば１光を磁気光学素子内
で印加磁界方向および印加磁界方向と逆方向に多重反射
させなから印加磁界の方向に対して直角方向に往復する
ように構成したので、印加磁界に沿った磁気光学素子中
の光路成分を長くとれるので小型で高感度のものが得ら
れる効果がちる。
で印加磁界方向および印加磁界方向と逆方向に多重反射
させなから印加磁界の方向に対して直角方向に往復する
ように構成したので、印加磁界に沿った磁気光学素子中
の光路成分を長くとれるので小型で高感度のものが得ら
れる効果がちる。
第１図はこの発明の一実施例による光応用電流・磁界測
定装置の構成図、第２図はこの発明の他の一実施例によ
る党名用電流−磁界測定装置の構成図、第３図はこの発
明を光応用電流測定装置とした場合の一実施例を示す構
成図、第４図は従来の光応用１！流・磁界測定装置の構
成図である。 図において、９は磁気光学素子、９ａ、９ｂは全反射面
（境界面）、１０〜１２は多層反射膜。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ０−−Σ−−−〉 １４ ： 導イ」； １５：コ７ ２ｏ：確に誇士容 手続補正書（自発） ６０．１０−７ 昭和 年 月 日
定装置の構成図、第２図はこの発明の他の一実施例によ
る党名用電流−磁界測定装置の構成図、第３図はこの発
明を光応用電流測定装置とした場合の一実施例を示す構
成図、第４図は従来の光応用１！流・磁界測定装置の構
成図である。 図において、９は磁気光学素子、９ａ、９ｂは全反射面
（境界面）、１０〜１２は多層反射膜。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ０−−Σ−−−〉 １４ ： 導イ」； １５：コ７ ２ｏ：確に誇士容 手続補正書（自発） ６０．１０−７ 昭和 年 月 日
Claims (3)
- （１）ファラデー効果を有し被測定用磁界を印加された
磁気光学素子とこの磁気光学素子に配設された偏光子お
よび検光子とを有し、前記偏光子から前記磁気光学素子
中を透過させて前記検光子を介して得た光を光電変換す
ることにより電流および磁界の大きさを測定する光応用
電流・磁界測定装置において、光が前記磁気光学素子中
を透過するときに、この光を反射して屈曲させながら前
記被測定用磁界の方向と直角な方向に往復して透過させ
る反射手段を前記磁気光学素子に設けたことを特徴とす
る光応用電流・磁界測定装置。 - （２）前記反射手段は、前記被測定用磁界の方向に対し
て略直角な方向の一対の略平行な前記磁気光学素子の外
部に対する全反射面およびこの全反射面に略直角な前記
磁気光学素子の一端面上に密着して形成された多層反射
膜からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光応用電流・磁界測定装置。 - （３）前記反射手段は前記被測定用磁界の方向に対して
略直角な方向の一対の略平行な前記磁気光学素子の境界
面上およびこの境界面に略直角な前記磁気光学素子の一
端面上に夫々密着して形成された多層反射膜からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光応用電流
・磁界測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17567485A JPS6236578A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 光応用電流・磁界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17567485A JPS6236578A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 光応用電流・磁界測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236578A true JPS6236578A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=16000251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17567485A Pending JPS6236578A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 光応用電流・磁界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236578A (ja) |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP17567485A patent/JPS6236578A/ja active Pending
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