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JP3538181B2 - Photoelectric field sensor and photoelectric field detection device - Google Patents
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JP3538181B2 - Photoelectric field sensor and photoelectric field detection device - Google Patents

Photoelectric field sensor and photoelectric field detection device

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JP3538181B2
JP3538181B2 JP2002005872A JP2002005872A JP3538181B2 JP 3538181 B2 JP3538181 B2 JP 3538181B2 JP 2002005872 A JP2002005872 A JP 2002005872A JP 2002005872 A JP2002005872 A JP 2002005872A JP 3538181 B2 JP3538181 B2 JP 3538181B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低コストで高精度
に磁界情報や電界情報を取得する光電磁界センサー及び
光電磁界検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric magnetic field sensor and a photoelectric magnetic field detecting device for obtaining magnetic field information and electric field information at low cost and with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の発達に伴って、集積回
路基板等から周囲に漏れる磁界及び電界を高精度に測定
する必要が生じるようになった。そして、磁界情報や電
界情報を取得する為の従来の電磁界センサーとして、以
下のような例えば3つの従来例が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of electronic equipment, it has become necessary to measure a magnetic field and an electric field leaking from an integrated circuit board or the like to the surroundings with high accuracy. As conventional electromagnetic field sensors for acquiring magnetic field information and electric field information, for example, the following three conventional examples are known.

【0003】まず第1の従来例として、図13に示すル
ープセンサーを用いたものが存在する。このループセン
サーは、金属製の弧状材112と同軸ケーブル118に
より構成される金属ループで磁界を受けて、平衡/不平
衡変換を行うものであり、この弧状材112の一端とギ
ャップ114を介して対向すると共に、弧状材112の
他端で短絡状態Sとされた同軸ケーブル118によっ
て、信号を測定機へ伝送し、検出結果を得るものであ
る。
First, as a first conventional example, there is one using a loop sensor shown in FIG. This loop sensor performs a balance / unbalance conversion by receiving a magnetic field with a metal loop constituted by a metal arc 112 and a coaxial cable 118, and performs one end of the arc 112 and a gap 114 via a gap 114. A signal is transmitted to the measuring instrument by a coaxial cable 118 which is opposed and is in a short-circuit state S at the other end of the arc-shaped member 112, and a detection result is obtained.

【0004】また、第2の従来例として、図14に示す
ように、金属製の弧状材122と一対の同軸ケーブル1
26により構成される金属ループが磁界情報及び電界情
報を拾うものが知られている。この例では、磁界情報と
電界情報とを分離するために、弧状材122の両端と一
対の同軸ケーブル126の端部とがそれぞれギャップ1
24を介して対向すると共にシールデッドループを有し
た構造とされている。そして、整合終端128Aを有し
たハイブリッド回路128に、この同軸ケーブル126
が繋がれたいわゆるダブルギャップループセンサーとこ
の従来例はなっている。
As a second conventional example, as shown in FIG. 14, a metal arc member 122 and a pair of coaxial cables 1 are provided.
It is known that a metal loop constituted by 26 picks up magnetic field information and electric field information. In this example, in order to separate the magnetic field information and the electric field information, both ends of the arc-shaped member 122 and the ends of the pair of coaxial cables 126 have gaps 1 respectively.
24 and has a sealed dead loop. The coaxial cable 126 is connected to the hybrid circuit 128 having the matching termination 128A.
This conventional example is a so-called double-gap loop sensor connected to a.

【0005】一方、第3の従来例として、図15に示す
ように、センサ筐体132内で金属製の一対の電極13
4で挟まれた電気光学結晶136及び、この電極134
にそれぞれ繋がる金属製のエレメント138からなる、
光変調器140を有したものがある。そして、この従来
例では、レーザー光源142から偏波補償器144を介
して偏波面保持光ファイバ146により、この光変調器
140にレーザー光を送り込み、下流側のシングルモー
ド光ファイバ148で得られた光を光検出器150によ
り電気信号に変換してレベルメータ152に表示するよ
うな、レーザー光を利用した構造となっている。
On the other hand, as a third conventional example, as shown in FIG.
4 and the electrode 134
Consisting of metal elements 138 connected to
Some have an optical modulator 140. In this conventional example, laser light was sent from the laser light source 142 to the optical modulator 140 by the polarization plane maintaining optical fiber 146 via the polarization compensator 144, and was obtained by the single mode optical fiber 148 on the downstream side. It has a structure using laser light such that light is converted into an electric signal by the light detector 150 and displayed on the level meter 152.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、第1及び第2
の従来例では、金属ループが磁界情報及び電界情報を同
時に拾う為、磁界情報と電界情報とが混在することにな
り、高精度にこれらを分離して測定することは困難であ
った。そして、平衡/不平衡変換の機能が不十分である
ことや、例えば電気信号が同軸ケーブル等の伝送路を伝
わる途中に受けるノイズによって、信号の乱れが生じる
ことから高精度な測定結果を得ることが出来なかった。
However, the first and the second
In the conventional example, since the metal loop picks up the magnetic field information and the electric field information at the same time, the magnetic field information and the electric field information are mixed, and it is difficult to separate and measure these with high accuracy. Obtaining high-precision measurement results because the function of balanced / unbalanced conversion is inadequate and, for example, signal disturbance occurs due to noise received while an electric signal is traveling along a transmission path such as a coaxial cable. Could not be done.

【0007】さらに、ダブルギャップループセンサーを
有した第2の従来例では、磁界情報と電界情報とを分離
する為に、分離性能が高いハイブリッド回路が必要とな
る。また、金属ループで磁界を受け(平衡)、測定機や
計測器に同軸ケーブルで信号を伝送する為(不平衡)、
平衡/不平衡変換器(バラン)として高精度に機能する
ものをループ部分に設ける必要性がある。この為、従来
例ではハイブリッド回路や平衡/不平衡変換器として機
能するものが必要となるので、製造コストが増大する欠
点を有していた。
Further, in the second conventional example having a double gap loop sensor, a hybrid circuit having high separation performance is required to separate magnetic field information and electric field information. In addition, to receive a magnetic field in a metal loop (balance), to transmit a signal to a measuring instrument or measuring instrument by a coaxial cable (unbalance),
It is necessary to provide a loop / unbalanced converter (balun) that functions with high accuracy. For this reason, the conventional example requires a device that functions as a hybrid circuit or a balanced / unbalanced converter, and thus has a drawback that the manufacturing cost increases.

【0008】一方、第3の従来例を含め、センサー部分
に存在する金属部分や信号伝送用の同軸ケーブル等の金
属部分によって、周囲の電磁界が乱れる結果として、測
定精度が低いという欠点をも有していた。つまり、何れ
の従来例もセンサー自身等の要因により、高精度な測定
が困難であった。本発明は上記事実を考慮し、低コスト
で高精度に磁界情報及び電界情報を分離して取得し得る
光電磁界センサー及び光電磁界検出装置を提供すること
を目的とする。
On the other hand, including the third conventional example, there is also a disadvantage that the measurement accuracy is low as a result of the disturbance of the surrounding electromagnetic field due to the metal part existing in the sensor part or the metal part such as the coaxial cable for signal transmission. Had. That is, in each of the conventional examples, high-precision measurement was difficult due to factors such as the sensor itself. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a photoelectric magnetic field sensor and a photoelectric magnetic field detecting device capable of separating and acquiring magnetic field information and electric field information with high accuracy at low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1による光電磁界
センサーは、一対のギャップを有し、導電性材料により
環状に形成される導体パターンと、これら一対のギャッ
プにそれぞれ挿入される一対の電気光学結晶と、を有し
たことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optoelectronic magnetic field sensor having a pair of gaps, a conductor pattern formed in an annular shape of a conductive material, and a pair of electric patterns inserted into the pair of gaps. And an optical crystal.

【0010】請求項1に係る光電磁界センサーによれ
ば、導電性材料により環状に形成される導体パターン
に、一対のギャップが設けられており、これら一対のギ
ャップに、一対の電気光学結晶がそれぞれ挿入された構
成になっている。つまり、本実施の形態に係る光電磁界
センサーは、一対のギャップに一対の電気光学結晶がそ
れぞれ挿入される際に、例えば光学軸方向を、導体パタ
ーンに沿って相互に同一方向としたり、或いは導体パタ
ーンに沿って相互に逆方向とすることができる。従っ
て、この光電磁界センサーをセンサ本体として被測定対
象箇所に配置し、これら一対の電気光学結晶に例えばレ
ーザー光等の光を通過させることで、磁界情報のみ或い
は電界情報のみを分離して取得可能となる。
According to the photoelectric field sensor of the first aspect, a pair of gaps are provided in the conductor pattern formed in a ring shape by using a conductive material, and a pair of electro-optic crystals are respectively provided in the pair of gaps. The configuration has been inserted. That is, when the pair of electro-optic crystals are inserted into the pair of gaps, for example, the optical axis direction is set to the same direction along the conductor pattern, The directions can be opposite to each other along the pattern. Therefore, by arranging this photoelectric magnetic field sensor as a sensor body at a position to be measured and allowing light such as laser light to pass through the pair of electro-optic crystals, it is possible to separate and acquire only magnetic field information or only electric field information. It becomes.

【0011】これに伴って、本請求項に係る光電磁界セ
ンサーは、例えばレーザー光等の光を用いているので、
同軸ケーブルの必要がなく、また金属部分が導体パター
ンだけなので、周囲の電磁界に乱れが生じ難くなる。さ
らに、光を用いていることから、平衡/不平衡変換の機
能が不十分となる虞がなくなると共に、電気信号が伝送
路を伝わる途中でノイズを受ける虞がなくなる。つまり
この結果として、高精度な測定が可能となる。
Accordingly, since the photoelectric field sensor according to the present invention uses light such as laser light,
Since there is no need for a coaxial cable and the metal portion is only a conductor pattern, disturbance in the surrounding electromagnetic field is less likely to occur. Furthermore, since light is used, there is no possibility that the function of the balanced / unbalanced conversion becomes insufficient, and there is no possibility that the electric signal receives noise during the transmission along the transmission path. That is, as a result, highly accurate measurement is possible.

【0012】一方、例えば電気光学結晶の光学軸方向の
調整により、磁界情報と電界情報とを容易に分離可能と
なるのに伴って、ハイブリッド回路や平衡/不平衡変換
器との接続が不要となるので、製造コストを増大する要
因も無くなる。以上より、本請求項に係る光電磁界セン
サーによれば、低コストで高精度に磁界情報及び電界情
報を分離して取得できるようになる。さらに、同軸ケー
ブルからなるシールデッドループも必要無いので、セン
サーを小型化することも可能となる。
On the other hand, for example, by adjusting the direction of the optical axis of the electro-optic crystal, magnetic field information and electric field information can be easily separated, so that connection to a hybrid circuit or a balanced / unbalanced converter is not required. Therefore, there is no factor that increases the manufacturing cost. As described above, according to the photoelectric field sensor according to the present invention, magnetic field information and electric field information can be separated and acquired at low cost and with high accuracy. Further, since there is no need for a shielded loop formed of a coaxial cable, the sensor can be downsized.

【0013】請求項2に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1の光電磁界センサーと同様の構成の他に、
一対の電気光学結晶の光学軸方向を、導体パターンに沿
って相互に同一方向或いは、導体パターンに沿って相互
に逆方向に配置するという構成を有している。つまり、
具体的に上記のように光学軸方向を配置することによ
り、磁界情報のみ或いは電界情報のみを確実に分離して
取得できることになる。
According to the photoelectric magnetic field sensor of the second aspect, in addition to the same configuration as the photoelectric magnetic field sensor of the first aspect,
The optical axes of the pair of electro-optic crystals are arranged in the same direction along the conductor pattern or in opposite directions along the conductor pattern. That is,
Specifically, by arranging the optical axis direction as described above, only magnetic field information or only electric field information can be reliably separated and obtained.

【0014】請求項3に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1及び請求項2の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、一対の電気光学結晶が、ニオブ酸リチウム
又はタンタル酸リチウムにより形成されるという構成を
有している。つまり、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸
リチウムを電気光学結晶として採用することで、請求項
1の作用効果をより確実に達成可能となる。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the same configuration as the first and second aspects of the present invention, a pair of electro-optic crystals are formed of lithium niobate or lithium tantalate. It is configured to be performed. That is, by adopting lithium niobate or lithium tantalate as the electro-optic crystal, the operation and effect of claim 1 can be more reliably achieved.

【0015】請求項4に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1から請求項3の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、導体パターンが平面内において環状に形成
されるという構成を有している。つまり、導体パターン
が一平面内で二次元的に形成されていることから、電磁
界の向きが何れの方向であっても、磁界情報のみ或いは
電界情報のみを確実に分離して取得できることになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the same configuration as the first to third aspects, the conductive pattern is formed in a ring shape in a plane. ing. That is, since the conductor pattern is formed two-dimensionally in one plane, it is possible to reliably separate and acquire only the magnetic field information or the electric field information regardless of the direction of the electromagnetic field. .

【0016】請求項5に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1から請求項4の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、電気光学結晶と電気回路的に並列接続され
る抵抗を有するという構成を有している。つまり、抵抗
値を種々選択した抵抗を電気光学結晶と電気回路的に並
列に接続することで、取得可能な磁界情報或いは電界情
報の周波数特性の範囲を調節可能となる。
According to the photoelectric field sensor according to the fifth aspect, in addition to the same configuration as the photoelectric field sensor according to the first to fourth aspects, it has a resistance connected in parallel with the electro-optic crystal in an electric circuit. It has a configuration. In other words, by connecting a resistor having variously selected resistance values in parallel with the electro-optic crystal in an electric circuit, it is possible to adjust the range of frequency characteristics of magnetic field information or electric field information that can be obtained.

【0017】請求項6に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1から請求項5の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、導体パターンのギャップ周辺部分に支持部
を設け、この支持部間で電気光学結晶を挟持すること
で、電気光学結晶がギャップに挿入されるという構成を
有している。つまり、急激な温度変化によりクラックが
入ってしまうような材質の電気光学結晶を採用した場合
には、電気光学結晶に熱が加わる半田付けによって固定
することが出来ない。この為、本請求項では、一般的に
金属製とされる支持部を導体パターンに設けることによ
り、この支持部の弾性を利用してこの支持部間で電気光
学結晶を挟持し、固定するようにした。
According to the photoelectric field sensor according to the sixth aspect, in addition to the same configuration as the photoelectric field sensor according to the first to fifth aspects, a supporting portion is provided around the gap of the conductor pattern, and the supporting portion is provided between the supporting portions. By sandwiching the electro-optic crystal in the above, the electro-optic crystal is inserted into the gap. In other words, when an electro-optic crystal made of a material that cracks due to a rapid change in temperature is employed, the electro-optic crystal cannot be fixed by soldering, in which heat is applied. For this reason, in the present invention, by providing a support portion generally made of metal on the conductor pattern, the elasticity of the support portion is used to sandwich and fix the electro-optic crystal between the support portions. I made it.

【0018】請求項7に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項1から請求項6の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、光学軸方向を反転させ得る大きさの電圧を
電気光学結晶に印加する光学軸反転手段を有するという
構成を有している。つまり、磁界情報を抽出する場合と
電界情報を抽出する場合とでは、一対の電気光学結晶の
内の一方の電気光学結晶の光学軸方向が相違しているの
で、光学軸方向を変える必要が生じる。
According to the photoelectric field sensor according to the seventh aspect, in addition to the same configuration as the photoelectric field sensor according to the first to sixth aspects, a voltage having a magnitude capable of reversing the optical axis direction is applied to the electro-optic crystal. It has a configuration of having an optical axis reversing means for applying. That is, the direction of the optical axis of one of the pair of electro-optical crystals is different between the case where magnetic field information is extracted and the case where electric field information is extracted, so that the optical axis direction needs to be changed. .

【0019】これに対して、大きな電圧が加わると光学
軸方向が逆になる性質を電気光学結晶は有しているの
で、本請求項では、光学軸反転手段によって必要時に大
きな電圧を電気光学結晶に加えて光学軸方向を簡易に逆
転させることで、磁界情報及び電界情報をそれぞれ抽出
できるようにした。
On the other hand, the electro-optic crystal has a property that the direction of the optical axis is reversed when a large voltage is applied. In addition, by simply reversing the direction of the optical axis, magnetic field information and electric field information can be respectively extracted.

【0020】請求項8による光電磁界検出装置は、光を
発生する光源と、一対のギャップを有し、導電性材料に
より環状に形成される導体パターンと、これら一対のギ
ャップにそれぞれ挿入され且つ、光源からの光がそれぞ
れ通過され得る一対の電気光学結晶と、一対の電気光学
結晶をそれぞれ通過した光の状態を検出する光検出部材
と、を有したことを特徴とする。
[0020] According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a photoelectric field detecting device having a light source for generating light, a conductor pattern having a pair of gaps, and being annularly formed of a conductive material. It is characterized by having a pair of electro-optic crystals through which light from a light source can pass, and a light detecting member for detecting a state of light passing through each of the pair of electro-optic crystals.

【0021】請求項8に係る光電磁界検出装置によれ
ば、導電性材料により環状に形成される導体パターン
に、一対のギャップが設けられており、これら一対のギ
ャップに一対の電気光学結晶がそれぞれ挿入されてい
る。そして、光を発生する光源からの光が一対の電気光
学結晶をそれぞれ通過し、この通過した光の状態を光検
出部材が検出するようになる。
According to the eighth aspect of the present invention, a pair of gaps are provided in the conductor pattern formed in a ring shape from a conductive material, and a pair of electro-optic crystals are provided in the pair of gaps. Has been inserted. Then, light from a light source that generates light passes through each of the pair of electro-optic crystals, and the state of the passed light is detected by the light detection member.

【0022】つまり、本実施の形態に係る光電磁界検出
装置は、請求項1と同様に、一対のギャップに一対の電
気光学結晶がそれぞれ挿入されている。従って、これら
一対の電気光学結晶に例えばレーザー光等の光を通過さ
せることで、磁界情報のみ或いは電界情報のみを分離し
て取得可能となる。
That is, in the photoelectric field detecting device according to the present embodiment, a pair of electro-optic crystals are inserted into a pair of gaps, respectively, as in the first aspect. Therefore, by allowing light such as laser light to pass through the pair of electro-optic crystals, only magnetic field information or only electric field information can be obtained separately.

【0023】これに伴って、本請求項に係る光電磁界検
出装置は、例えばレーザー光等の光を用いているので、
同軸ケーブルの必要がなく、また金属部分が導体パター
ンだけなので、周囲の電磁界に乱れが生じ難くなる等の
理由から、請求項1と同様に高精度な測定が可能とな
る。
Accordingly, since the photoelectric field detecting device according to the present invention uses light such as laser light,
Since there is no need for a coaxial cable and the metal portion is only a conductor pattern, high-precision measurement can be performed in the same manner as in claim 1 because disturbance in the surrounding electromagnetic field hardly occurs.

【0024】一方、電気光学結晶の光学軸方向の調整に
より、磁界情報と電界情報とを容易に分離可能となるの
に伴って、ハイブリッド回路や平衡/不平衡変換器を有
する必要が無いので、製造コストを低減できる。以上よ
り、本請求項に係る光電磁界検出装置によれば、請求項
1と同様に低コストで高精度に磁界情報及び電界情報を
分離して取得できるようになる。
On the other hand, by adjusting the optical axis direction of the electro-optic crystal, magnetic field information and electric field information can be easily separated, and there is no need to have a hybrid circuit or a balanced / unbalanced converter. Manufacturing costs can be reduced. As described above, according to the photoelectric magnetic field detection device of the present invention, magnetic field information and electric field information can be separated and acquired at low cost and with high accuracy, as in the first embodiment.

【0025】請求項9から請求項14に係る光電磁界検
出装置によれば、請求項8の光電磁界検出装置と同様の
構成の他に、請求項2から請求項7とそれぞれ同一の構
成を有している。この為、これら請求項も、請求項2か
ら請求項7と同様の作用効果を奏することになる。
According to the photoelectric magnetic field detecting device of the ninth to fourteenth aspects, in addition to the same structure as the photoelectric magnetic field detecting device of the eighth aspect, it has the same configuration as the second to seventh aspects, respectively. are doing. Therefore, these claims also have the same operational effects as those of the second to seventh aspects.

【0026】請求項15に係る光電磁界検出装置によれ
ば、請求項8から請求項14の光電磁界検出装置と同様
の構成の他に、光源と光検出部材との間に、光の状態を
調整し得る光学部材が配置されるという構成を有してい
る。つまり、光学部材が光の状態を調整し、この最適に
調整された光の状態を光検出部材が検出するので、より
高精度に磁界情報及び電界情報を分離して取得可能とな
る。
According to the photoelectric field detecting device of the fifteenth aspect, in addition to the same configuration as the photoelectric field detecting device of the eighth to fourteenth aspects, the state of light between the light source and the light detecting member can be changed. It has a configuration in which an adjustable optical member is arranged. That is, since the optical member adjusts the state of light and the light detection member detects the optimally adjusted state of light, the magnetic field information and the electric field information can be separated and acquired with higher accuracy.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光電磁界セン
サー及び光電磁界検出装置の第1の実施の形態を図面に
基づき説明する。本実施の形態に係る光電磁界検出装置
10は、図1及び図2に示すように、被測定対象とする
電磁界中に配置される光電磁界センサーであるセンサ本
体12及び、レーザー光Lを送受光し得る光学系によ
り、構成されている。そして、このセンサ本体12の支
持部分となるプリント基板14上には、環状の内の例え
ば一辺が10mm程度の大きさの正方形に形成された導
体パターン16が、金属等の導電性材料で平面的に設け
られている。また、この導体パターン16には、相互に
等しい長さ寸法に導体パターン16を二分割する一対の
隙間であるギャップ18が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of a photoelectric magnetic field sensor and a photoelectric magnetic field detecting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the photoelectric magnetic field detection device 10 according to the present embodiment transmits a sensor body 12, which is a photoelectric magnetic field sensor disposed in an electromagnetic field to be measured, and a laser beam L. It is composed of an optical system capable of receiving light. On the printed circuit board 14 serving as a support portion of the sensor main body 12, a conductor pattern 16 formed in a ring shape, for example, a square having a size of about 10 mm on a side, is formed of a conductive material such as a metal. It is provided in. The conductor pattern 16 is provided with a pair of gaps 18 that divide the conductor pattern 16 into two equal lengths.

【0028】図1に示すように、これら一対のギャップ
18の内の左側の箇所には、第1電気光学素子21が挿
入されて配置されており、また、一対のギャップ18の
内の右側の箇所には、第2電気光学素子22が挿入され
て配置されている。つまり、一対の電気光学素子21、
22は、導体パターン16の中心廻りに対称な位置に配
置されることになる。そして、一対のギャップ18の内
に配置されたこれら第1電気光学素子21及び第2電気
光学素子22は、電気光学結晶によりそれぞれ形成され
ているが、この電気光学結晶としては、加わる電圧の変
化により屈折率が変化する例えばニオブ酸リチウム(L
iNbO3 )の結晶が、用いられている。
As shown in FIG. 1, a first electro-optical element 21 is inserted and disposed at the left side of the pair of gaps 18 and the right side of the pair of gaps 18 is disposed. The second electro-optical element 22 is inserted and arranged at the location. That is, the pair of electro-optical elements 21
Reference numeral 22 is arranged at a position symmetric about the center of the conductor pattern 16. The first electro-optical element 21 and the second electro-optical element 22 disposed in the pair of gaps 18 are each formed of an electro-optic crystal. For example, lithium niobate (L
Crystals of iNbO 3 ) have been used.

【0029】尚、本実施の形態では、図1の矢印で示す
この電気光学結晶の光学軸方向+Zが、導体パターン1
6の時計回り方向に沿って相互に同一方向となるよう
に、これら第1電気光学素子21及び第2電気光学素子
22は配置されている。この結果として、図1の矢印で
示す光学軸方向+Zの配置であれば、磁界情報を抽出で
きる磁界抽出ループを有したセンサ本体12に、本実施
の形態はなる。
In this embodiment, the direction of the optical axis + Z of the electro-optic crystal indicated by the arrow in FIG.
The first electro-optical element 21 and the second electro-optical element 22 are arranged so as to be in the same direction along the clockwise direction of No. 6. As a result, if the arrangement is in the optical axis direction + Z indicated by the arrow in FIG. 1, the present embodiment is applied to the sensor main body 12 having the magnetic field extraction loop that can extract the magnetic field information.

【0030】また、プリント基板14上には、第1電気
光学素子21及び第2電気光学素子22とそれぞれ電気
回路的に並列接続となる形で一対のチップ抵抗24が、
周波数特性の調節の為に挿入されている。従って、本実
施の形態に係るセンサ本体12は、プリント基板14、
導体パターン16、一対の電気光学素子21、22及び
一対のチップ抵抗24により、製作できることになる。
A pair of chip resistors 24 are formed on the printed circuit board 14 so as to be connected in parallel with the first electro-optical element 21 and the second electro-optical element 22, respectively, in an electric circuit.
Inserted to adjust frequency characteristics. Therefore, the sensor main body 12 according to the present embodiment includes the printed circuit board 14,
The conductor pattern 16, the pair of electro-optical elements 21 and 22, and the pair of chip resistors 24 can be manufactured.

【0031】次に、本実施の形態に係る光電磁界検出装
置10の光学系全体について、図2に基づき説明する。
図2に示すように本実施の形態では、レーザー光Lを発
生するレーザー光源30を有しており、このレーザー光
源30に接続された光ファイバ32の端部に設けられた
発光部32Aがレーザー光源30から送られたレーザー
光Lを射出するようになっている。一方、光の強度の変
化を電流量の変化に変換する光検出部材であるフォト・
ディテクタ42に光ファイバ40が繋がれ、この光ファ
イバ40の端部に設けられた受光部40Aがレーザー光
Lを受光するようになっている。この為、受光部40A
が受光したレーザー光Lが光ファイバ40内を通過し、
フォト・ディテクタ42がこのレーザー光Lの状態を検
出するようになっている。
Next, the entire optical system of the photoelectric field detecting device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the present embodiment has a laser light source 30 that generates a laser beam L, and a light emitting unit 32A provided at an end of an optical fiber 32 connected to the laser light source 30 is a laser light source. The laser light L sent from the light source 30 is emitted. On the other hand, a photo-detecting member that converts a change in light intensity into a change in current
An optical fiber 40 is connected to the detector 42, and a light receiving unit 40A provided at an end of the optical fiber 40 receives the laser light L. For this reason, the light receiving unit 40A
Passes through the optical fiber 40,
The photo detector 42 detects the state of the laser light L.

【0032】また、発光部32Aと受光部40Aとの間
には、発光部32A側から順に、レーザー光Lを偏光す
る偏光子34、第1電気光学素子21、第2電気光学素
子22、波長板36及び、偏光状態の変化を光の強度変
化に変換する検光子38が、直線上に並んで配置されて
いる。つまり、本実施の形態はレーザー光Lが直進する
直進系となっている。
Further, between the light emitting section 32A and the light receiving section 40A, a polarizer 34 for polarizing the laser beam L, the first electro-optical element 21, the second electro-optical element 22, the wavelength A plate 36 and an analyzer 38 for converting a change in polarization state into a change in light intensity are arranged in a straight line. That is, the present embodiment is of a straight traveling system in which the laser light L travels straight.

【0033】従って、レーザー光源30がレーザー光L
を発生すると、この光ファイバ32内を通過すると共に
発光部32Aから射出されて、上記の順でレーザー光L
が通過し、光ファイバ40の受光部40Aで受光するよ
うになる。そして、受光部40Aから光ファイバ40内
に入ったこのレーザー光Lの状態をフォト・ディテクタ
42が検出することになる。
Therefore, when the laser light source 30 is the laser light L
Is generated, the laser light L passes through the optical fiber 32 and is emitted from the light emitting section 32A.
Pass through the light receiving portion 40A of the optical fiber 40. Then, the photodetector 42 detects the state of the laser light L entering the optical fiber 40 from the light receiving section 40A.

【0034】他方、センサ本体12が受けた電磁界情報
は、導電性のループである導体パターン16のギャップ
18に生じる電圧となるので、ギャップ18間に電界が
生じるのに伴って、ギャップ18内に配置されてこの導
体パターン16で相互に繋がれた第1電気光学素子21
及び第2電気光学素子22の屈折率の変化に、変換され
る。
On the other hand, the electromagnetic field information received by the sensor body 12 is a voltage generated in the gap 18 of the conductive pattern 16 which is a conductive loop. And the first electro-optical element 21 interconnected by the conductor pattern 16
And a change in the refractive index of the second electro-optical element 22.

【0035】従って、本実施の形態に係る光電磁界検出
装置10は、第1電気光学素子21及び第2電気光学素
子22の屈折率の変化をこれら第1電気光学素子21及
び第2電気光学素子22に順次打ち込まれたレーザー光
Lの偏光状態の変化として一旦捉える。そして、検光子
38を通過させることによって、偏光状態の変化をレー
ザー光Lの強度変化に変換し、最後にフォト・ディテク
タ42によって電流量の変化に変換されることになる。
Therefore, the photoelectric field detecting apparatus 10 according to the present embodiment is capable of controlling the change in the refractive index of the first electro-optical element 21 and the second electro-optical element 22 by using the first electro-optical element 21 and the second electro-optical element. The laser beam L is sequentially captured as a change in the polarization state of the laser light L sequentially incident on the laser beam 22. Then, by passing through the analyzer 38, the change in the polarization state is converted into a change in the intensity of the laser light L, and finally, the change is converted into a change in the amount of current by the photodetector 42.

【0036】この結果、このフォト・ディテクタ42に
接続される図示しないスペクトラム・アナライザー等に
よる検出結果の表示により、センサ本体12周辺の電磁
界情報を得ることができる。つまり、本実施の形態の光
学系としては、レーザー光源30及びフォト・ディテク
タ42、さらにはこれらの間に配置された光ファイバ3
2、偏光子34、波長板36、検光子38及び光ファイ
バ40等で、構成されている。
As a result, electromagnetic field information around the sensor main body 12 can be obtained by displaying the detection result by a spectrum analyzer (not shown) connected to the photodetector 42. That is, as the optical system of the present embodiment, the laser light source 30 and the photodetector 42, and the optical fiber 3
2. It is composed of a polarizer 34, a wavelength plate 36, an analyzer 38, an optical fiber 40 and the like.

【0037】次に、本実施の形態に係る光電磁界検出装
置10の作用を説明する。本実施の形態に係る光電磁界
検出装置10によれば、図1及び図2に示すように、プ
リント基板14上の平面内において導電性材料により環
状に形成される導体パターン16に、一対のギャップ1
8が設けられており、これら一対のギャップ18に、光
学軸方向+Zが調整された状態で一対の電気光学素子2
1、22がそれぞれ挿入されている。そして、これら一
対の電気光学素子21、22とそれぞれ並列にチップ抵
抗24が配置されている。
Next, the operation of the photoelectric field detecting device 10 according to the present embodiment will be described. According to the photoelectric field detecting device 10 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a pair of gaps is formed in a conductor pattern 16 formed of a conductive material in a plane on a printed circuit board 14. 1
8 are provided, and a pair of electro-optical elements 2 are provided in the pair of gaps 18 with the optical axis direction + Z adjusted.
1 and 22 are respectively inserted. A chip resistor 24 is arranged in parallel with each of the pair of electro-optical elements 21 and 22.

【0038】さらに、レーザー光源30からのレーザー
光Lが一対の電気光学素子21、22をそれぞれ通過す
るだけでなく、レーザー光源30とフォト・ディテクタ
42との間に配置されている偏光子34、波長板36及
び検光子38をも通過し、これらを通過したレーザー光
Lの状態をフォト・ディテクタ42が検出するようにな
る。
Further, not only does the laser light L from the laser light source 30 pass through the pair of electro-optical elements 21 and 22, respectively, but also a polarizer 34 disposed between the laser light source 30 and the photo detector 42, The photodetector 42 also detects the state of the laser beam L passing through the wave plate 36 and the analyzer 38 and passing therethrough.

【0039】つまり、本実施の形態に係る光電磁界検出
装置10では、一対のギャップ18に一対の電気光学素
子21、22がそれぞれ挿入される際に、導体パターン
16に沿って相互に同一方向とする形で光学軸方向+Z
が調整された状態で、配置されている。従って、この光
電磁界検出装置10の内のセンサ本体12を被測定対象
箇所に配置し、これら一対の電気光学素子21、22に
レーザー光Lを通過させることで、磁界情報のみを電界
情報から分離して取得可能となる。
That is, in the photoelectric field detecting device 10 according to the present embodiment, when the pair of electro-optical elements 21 and 22 are respectively inserted into the pair of gaps 18, they are in the same direction along the conductor pattern 16. In the optical axis direction + Z
Are arranged in an adjusted state. Therefore, by arranging the sensor main body 12 in the photoelectric magnetic field detecting device 10 at the position to be measured and passing the laser light L through the pair of electro-optical elements 21 and 22, only the magnetic field information is separated from the electric field information. And can be obtained.

【0040】これに伴って、本実施の形態に係る光電磁
界検出装置10は、レーザー光Lを用いているので、同
軸ケーブルの必要がなく、また金属部分が導体パターン
16だけなので、周囲の電磁界に乱れが生じ難くなる。
さらに、レーザー光Lを用いていることから、平衡/不
平衡変換の機能が不十分となる虞がなくなると共に、電
気信号が伝送路を伝わる途中でノイズを受ける虞がなく
なる。つまりこの結果として、高精度な測定が可能とな
る。
Accordingly, the photoelectric field detecting device 10 according to the present embodiment uses the laser beam L, so that no coaxial cable is required. Disturbance is less likely to occur in the world.
Furthermore, since the laser beam L is used, there is no possibility that the function of the balance / unbalance conversion becomes insufficient, and there is no possibility that the electric signal receives noise during the transmission along the transmission path. That is, as a result, highly accurate measurement is possible.

【0041】一方、電気光学素子21、22の光学軸方
向+Zの調整によって、磁界情報と電界情報とを容易に
分離可能となるのに伴い、ハイブリッド回路や平衡/不
平衡変換器との接続が不要となるので、製造コストを増
大する要因も無くなる。以上より、本実施の形態に係る
光電磁界検出装置10によれば、低コストで高精度に磁
界情報を電界情報から分離して取得できるようになる。
さらに、センサ本体12は、電気光学素子21、22、
プリント基板14とその上の導体パターン16、チップ
抵抗24等で製作できる為、同軸ケーブルにより製作さ
れるシールデッドループも必要無いので、センサーを小
型化することも可能となる。
On the other hand, since the magnetic field information and the electric field information can be easily separated by adjusting the optical axis direction + Z of the electro-optical elements 21 and 22, the connection with the hybrid circuit or the balanced / unbalanced converter is made. Since it becomes unnecessary, there is no longer a factor that increases the manufacturing cost. As described above, according to the photoelectric magnetic field detection device 10 according to the present embodiment, magnetic field information can be obtained separately from electric field information at low cost and with high accuracy.
Further, the sensor main body 12 includes electro-optical elements 21, 22,
Since the printed circuit board 14 and the conductor pattern 16 thereon, the chip resistor 24 and the like can be manufactured, there is no need for a shielded loop manufactured by a coaxial cable, so that the size of the sensor can be reduced.

【0042】他方、本実施の形態では、導体パターン1
6が一平面内において二次元的に形成されているので、
電磁界の向きが何れの方向であっても、磁界情報のみを
電界情報から確実に分離して取得できることになる。ま
た、本実施の形態では、電気光学素子21、22と並列
に抵抗値を種々選択したチップ抵抗24が配置されてい
るので、取得可能な磁界情報或いは電界情報の周波数特
性の範囲を調節可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the conductor pattern 1
Since 6 is formed two-dimensionally in one plane,
Regardless of the direction of the electromagnetic field, only the magnetic field information can be reliably separated and acquired from the electric field information. Further, in the present embodiment, since the chip resistor 24 having variously selected resistance values is arranged in parallel with the electro-optical elements 21 and 22, the range of the frequency characteristics of the magnetic field information or the electric field information that can be obtained can be adjusted. Become.

【0043】さらに、本実施の形態では、レーザー光源
30とフォト・ディテクタ42との間に、レーザー光L
の状態を調整し得る光学部材である偏光子34、波長板
36及び検光子38が配置されているので、これら光学
部材がレーザー光Lの状態を調整し、この最適に調整さ
れたレーザー光Lの状態をフォト・ディテクタ42が検
出することになる。この為、より高精度に磁界情報を電
界情報から分離して取得可能となる。
Further, in this embodiment, the laser light L is provided between the laser light source 30 and the photo detector 42.
Since the polarizer 34, the wavelength plate 36, and the analyzer 38 which are optical members capable of adjusting the state of the laser light L are arranged, these optical members adjust the state of the laser light L, and the optimally adjusted laser light L Is detected by the photodetector 42. For this reason, it becomes possible to separate the magnetic field information from the electric field information with higher accuracy.

【0044】ここで、本実施の形態によれば、磁界情報
と電界情報とを分離するために、従来のダブルギャップ
ループセンサーで必要であったハイブリッド回路を用い
ずに、磁界情報のみを電界情報から分離して取得できる
ことを、以下に説明する。まず、図3及び図4に示すよ
うにファラデーの電磁誘導の法則により一対の電気光学
素子21、22に生じる電界EF は、導体パターン16
の周方向に沿って共に時計回り方向になる。
Here, according to the present embodiment, in order to separate magnetic field information and electric field information, only the magnetic field information is used instead of the hybrid circuit required in the conventional double gap loop sensor. The fact that it can be obtained separately from the program will be described below. First, the electric field E F occurring pair of electro-optical elements 21 and 22 by Faraday's law of electromagnetic induction, as shown in FIGS. 3 and 4, the conductor patterns 16
Are both clockwise along the circumferential direction.

【0045】従って、本実施の形態に係るセンサ本体1
2による磁界抽出系では、電気光学素子21、22の光
学軸方向+Zを導体パターン16のループに沿った時計
回り方向として、これら一対の電気光学素子21、22
をそれぞれ配置している為、電界EF は共に光学軸方向
+Zと同方向になる。但し、図示しないものの電界EF
が共に反時計回り方向の場合、電界EF は共に光学軸方
向+Zと逆方向になる。
Therefore, the sensor body 1 according to the present embodiment
2, the optical axis direction + Z of the electro-optical elements 21 and 22 is defined as a clockwise direction along the loop of the conductor pattern 16 and the pair of electro-optical elements 21 and 22 is used.
Are arranged, the electric field E F is in the same direction as the optical axis direction + Z. However, although not shown, the electric field E F
If is both in the counterclockwise direction, the electric field E F are both the optical axis direction + Z and the opposite direction.

【0046】次に、磁界情報のみを取得可能な理由を以
下に具体的に説明する。図3に示す外部電界が横方向に
ある場合は、導体パターン16のループ形状が上下対称
な構造であることにより、矢印で示す外部横電界OX
より電気光学素子21、22に誘起される横電界EX
図3の点線で示す矢印のように相殺され、電界EF のみ
が個々の電気光学素子21、22に現れる。従って、本
実施の形態は、磁界情報のみを電界情報から分離して取
得できる磁界センサーとして機能することがわかる。
Next, the reason why only magnetic field information can be obtained will be specifically described below. If an external electric field shown in FIG. 3 is laterally, by the loop-shaped conductor pattern 16 is a vertically symmetrical structure, transverse induced in the electro-optical elements 21 and 22 by the external transverse electric field O X indicated by an arrow field E X are canceled as shown by an arrow indicated by a dotted line in FIG. 3, only the electric field E F appears in the individual electro-optical elements 21 and 22. Therefore, it is understood that this embodiment functions as a magnetic field sensor that can acquire only magnetic field information separately from electric field information.

【0047】図4に示す外部電界が縦方向にある場合
は、電界EF と、矢印で示す外部縦電界OZ により電気
光学素子21、22に誘起されて点線の矢印で示される
縦電界EZ とが、重ね合わされたものが、それぞれの電
気光学素子21、22の電界となっている。つまり、図
4において時計回り方向を正とすれば、左側の第1電気
光学素子21に生じる左側電界EL 及び、右側の第2電
気光学素子22に生じる右側電界E R は、それぞれ EL =EF +EZR =EF −EZ の式により得られる。この為、これらを下記の式のよう
に加え合わせると、 EL +ER =2EF となる。
When the external electric field shown in FIG. 4 is in the vertical direction
Is the electric field EFAnd the external vertical electric field O indicated by the arrowZBy electricity
Induced by the optical elements 21 and 22, indicated by dotted arrows
Vertical electric field EZAre superimposed on each other.
It is an electric field of the magneto-optical elements 21 and 22. In other words, the figure
4, if the clockwise direction is positive, the left first electric
Left electric field E generated in optical element 21LAnd the second
Right electric field E generated in the magneto-optical element 22 RRespectively EL= EF+ EZ ER= EF-EZ Is obtained by the following equation. Therefore, these can be expressed as
In addition to EL+ ER= 2EF It becomes.

【0048】そして、縦電界EZ の要因が排除されたこ
の2EF を二等分することで、一対の電気光学素子2
1、22の外部磁界情報を担う平均的な電界EF が得ら
れることになる。この為、上記演算が実行できれば、こ
の場合も磁界情報のみを電界情報から分離して取得でき
る磁界センサーとして機能することがわかる。
[0048] Then, the 2E F which factors are the elimination of the vertical electric field E Z by bisecting a pair of electro-optical element 2
The average electric field E F responsible for external magnetic field information of 1, 22 will be obtained. For this reason, it can be understood that if the above calculation can be performed, in this case also, it functions as a magnetic field sensor that can acquire only magnetic field information separately from electric field information.

【0049】次に、本実施の形態のように導体パターン
16の中心廻りに対称な位置に、光学軸方向+Zが共に
時計回り方向となる形に、一対の電気光学素子21、2
2を挿入し、レーザー光Lをこれら一対の電気光学素子
21、22にそれぞれ順に通すことにより、以上の演算
に基づいて、磁界情報のみを電界情報から分離して取得
できることを説明する。
Next, as in the present embodiment, the pair of electro-optical elements 21 and 2 are arranged at positions symmetrical about the center of the conductor pattern 16 so that the optical axis direction + Z is both clockwise.
2 is inserted, and the laser light L is sequentially passed through the pair of electro-optical elements 21 and 22, respectively, so that only magnetic field information can be obtained separately from electric field information based on the above calculation.

【0050】例えば、図4に示す外部縦電界OZ により
電気光学素子21、22に誘起される縦電界EZ は、左
右共に上方向(但し、左右共に下方向となる場合もあ
る)となる。この為、左側の第1電気光学素子21では
光学軸方向+Zと縦電界EZ とが相互に同一方向である
ものの、右側の第2電気光学素子22では光学軸方向+
Zと縦電界EZ とが相互に逆方向になるので、一対の電
気光学素子21、22全体で見れば、上記の演算のよう
に縦電界EZ による電界情報を打ち消すことができる。
[0050] For example, the vertical electric field E Z induced in the electro-optical elements 21 and 22 by the external vertical electric field O Z shown in FIG. 4 is a left-right both upward (however, in some cases the lateral both downward) . For this reason, in the first electro-optical element 21 on the left side, the optical axis direction + Z and the vertical electric field EZ are in the same direction, but in the second electro-optical element 22 on the right side, the optical axis direction + Z.
Since Z and the vertical electric field E Z is in the opposite direction to each other, when viewed across a pair of electro-optical elements 21 and 22, it is possible to cancel the electric field information by a vertical electric field E Z as in the above operation.

【0051】そして、レーザー光Lが左右の電気光学素
子21、22を順に通過すれば、導体パターン16上で
時計回り方向に生じている磁界情報を担う電界EF のみ
が実質的に残っているので、この電界EF による影響に
よって、一対の電気光学素子21、22の屈折率が変化
する。この結果、電気光学素子21、22を通過するレ
ーザー光Lの偏光状態が変化することで、本実施の形態
は、磁界情報のみを電界情報から分離して取得できるこ
とになる。
[0051] Then, when passing through the electro-optical elements 21 and 22 of the laser beam L is dependent on the order, only the electric field E F responsible for field information occurring in the clockwise direction on the conductor pattern 16 remains substantially since, the impact of the electric field E F, the refractive index of the pair of electro-optical elements 21 and 22 is changed. As a result, the polarization state of the laser light L passing through the electro-optical elements 21 and 22 changes, so that in the present embodiment, only the magnetic field information can be obtained separately from the electric field information.

【0052】他方、導体パターン16を構成するループ
の辺に対して斜め方向の外部電界が存在する場合には、
その外部電界を縦方向と横方向に分解して考える事によ
り、上記と同様な議論になる。また、導体パターン16
が形成されたプリント基板14の面に垂直な外部電界の
成分が存在しても、導体パターンが平面で厚みが無視で
きるため、それによるギャップ部に生ずる電界はない。
以上より、いずれの場合でも、磁界情報のみを電界情報
から分離して取得できる磁界センサーとして機能してい
ることがわかる。
On the other hand, when there is an external electric field oblique to the side of the loop constituting the conductor pattern 16,
By decomposing the external electric field in the vertical direction and the horizontal direction, the same discussion as above can be obtained. The conductor pattern 16
Even if there is a component of the external electric field perpendicular to the surface of the printed circuit board 14 on which the conductive pattern is formed, since the conductor pattern is flat and the thickness can be ignored, there is no electric field generated in the gap portion.
From the above, it can be seen that in any case, the device functions as a magnetic field sensor that can acquire only magnetic field information separately from electric field information.

【0053】次に、電界の向きと光学軸方向+Zとの間
の関係に基づき電気光学素子21、22に生じるレーザ
ー光Lの偏光状態の変化について、説明する。導体パタ
ーン16のギャップ18に生じる電界は、電気光学素子
21、22の屈折率の変化をもたらし、電気光学素子2
1、22を通過するレーザー光Lの偏光状態の変化とし
て認知できる。そして、この偏光状態の変化は、入射さ
れたレーザー光Lが電気光学素子21、22の光学軸方
向+Zとそれに垂直な方向に分解されて結晶中を進む際
における各成分間の位相差に直接関係する。
Next, the change in the polarization state of the laser light L generated in the electro-optical elements 21 and 22 based on the relationship between the direction of the electric field and the optical axis direction + Z will be described. The electric field generated in the gap 18 of the conductor pattern 16 causes a change in the refractive index of the electro-optical elements 21 and 22, and the electro-optical element 2
It can be recognized as a change in the polarization state of the laser light L passing through the first and second laser beams 22. The change in the polarization state is directly related to the phase difference between the components when the incident laser light L is decomposed in the optical axis direction + Z of the electro-optical elements 21 and 22 and the direction perpendicular thereto and proceeds through the crystal. Involved.

【0054】その位相差△Φは、αを定数とし、電界を
Eとした時に、光学軸方向+Zと電界Eの向きが相互に
同方向の場合、 △Φ=+αE と表せる。また、光学軸方向+Zと電界Eの向きが相互
に逆方向の場合、 △Φ=−αE と表せる。
The phase difference ΔΦ can be expressed as ΔΦ = + αE, where α is a constant and the electric field is E, and the optical axis direction + Z and the direction of the electric field E are the same direction. When the optical axis direction + Z and the direction of the electric field E are opposite to each other, ΔΦ = −αE.

【0055】従って、左右の電気光学素子21、22に
相互に大きさの等しい電界Eが、これらの光学軸方向+
Zと同方向にそれぞれ存在している場合は、 △Φ=+αE+αE=+2αE となり、この位相差の変化に従ってレーザー光Lの偏光
状態が変化する。一方、電界Eの向きが光学軸方向+Z
と逆方向であっても、左右の電気光学素子21、22の
光学軸方向+Zが共に逆方向であれば、 △Φ=−αE−αE=−2αE となるので、同様にレーザー光Lの偏光状態が変化す
る。
Therefore, the electric field E having the same magnitude is applied to the left and right electro-optical elements 21 and 22 in the optical axis direction +
If they exist in the same direction as Z, ΔΦ = + αE + αE = + 2αE, and the polarization state of the laser light L changes according to the change in the phase difference. On the other hand, the direction of the electric field E is the optical axis direction + Z
If the optical axis directions + Z of the left and right electro-optical elements 21 and 22 are both in the opposite directions, then ΔΦ = −αE−αE = −2αE. The state changes.

【0056】また、大きさは相互に等しいが、左右の電
気光学素子21、22の内のどちらか一方の光学軸方向
+Zと電界Eの向きとが相互に逆方向になっている場合
は、 △Φ=+αE−αE=0 となり、位相差は打ち消されて偏光状態の変化もなくな
る。例えば、図4に示す縦電界EZ による電界情報が打
ち消される理由は、このように位相差が打ち消されて、
縦電界EZ による偏光状態の変化が無くなるからであ
る。
Further, although the sizes are equal to each other, if the optical axis direction + Z of one of the left and right electro-optical elements 21 and 22 and the direction of the electric field E are opposite to each other, ΔΦ = + αE−αE = 0, the phase difference is canceled, and the polarization state does not change. For example, the reason for the field information by a vertical electric field E Z shown in FIG. 4 is canceled is thus a phase difference is canceled,
Change in the polarization state by the vertical electric field E Z is because no.

【0057】次に、本実施の形態に係るセンサ本体12
の組み立てについて、図5及び図6に基づいて説明す
る。予め導電性接着剤Sを電気光学素子21、22の図
5における上下面にそれぞれ塗布しておき、また、導体
パターン16の一対のギャップ18の周辺部分となる端
部16Aに、L字形に銅等で形成された支持部である支
持部材17を、半田づけによってそれぞれ接続しておく
ことにする。この状態において、矢印方向に沿って一対
の電気光学素子21、22を一対のギャップ18内に押
し込むことにする。尚この際、少なくとも支持部材17
の電気光学素子21、22と対向する部分の厚さは、1
50μm程度とされている。
Next, the sensor body 12 according to the present embodiment
Will be described with reference to FIGS. 5 and 6. A conductive adhesive S is applied to the upper and lower surfaces of the electro-optical elements 21 and 22 in FIG. 5 in advance, and an L-shaped copper is applied to an end portion 16A of the conductor pattern 16 which is a peripheral portion of the pair of gaps 18. The support members 17 which are support portions formed by the above are connected to each other by soldering. In this state, the pair of electro-optical elements 21 and 22 are pushed into the pair of gaps 18 along the direction of the arrow. At this time, at least the support member 17
The thickness of the portion facing the electro-optical elements 21 and 22 is 1
It is about 50 μm.

【0058】この結果、図6に示すように、導体パター
ン16の一対の端部16A上に、それぞれL字形に形成
されて配置された一対の支持部材17間で、電気光学素
子21、22がそれぞれ挟持されてこれらと電気的に接
続される形で、電気光学素子21、22が一対のギャッ
プ18内にそれぞれ挿入されて、確実に固定される。こ
のような固定法を採用する理由は、急激な温度変化によ
りクラックが入ってしまうようなニオブ酸リチウム等の
電気光学素子21、22を採用した場合には、電気光学
素子21、22に熱が加わる半田付けによってプリント
基板14上に固定することが出来ないためである。
As a result, as shown in FIG. 6, the electro-optical elements 21 and 22 are formed between the pair of support members 17 formed and arranged in an L-shape on the pair of end portions 16A of the conductor pattern 16, respectively. The electro-optical elements 21 and 22 are respectively inserted into the pair of gaps 18 so as to be sandwiched and electrically connected to them, and are securely fixed. The reason for adopting such a fixing method is that when the electro-optical elements 21 and 22 made of lithium niobate or the like that cracks due to a rapid temperature change are employed, heat is applied to the electro-optical elements 21 and 22. This is because it cannot be fixed on the printed circuit board 14 by additional soldering.

【0059】以上より、本実施の形態では、厚さ10〜
30μm程度の銅等の金属製とされる導体パターン16
の端部16A上に、支持部材17を配置し、この支持部
材17の弾性を利用して電気光学素子21、22を挟持
して、これらの間に固定するようにした。但し、支持部
材17を用いず、導体パターン16の厚みを150μm
程度に厚くして屈曲しても良く、また、弾性が充分で電
気光学素子21、22がぐらつくことがなければ、厚さ
10〜30μm程度の導体パターン16で挟持しても良
い。尚、本実施の形態では、電気光学素子21、22を
一対のギャップ18内にそれぞれ挿入する際に、導電性
接着剤Sを用いたが、電気光学素子21、22に導電性
接着剤Sを塗布せずに、単に一対の端部16A間で挟持
するようにしても良い。
As described above, in the present embodiment, the thickness 10
Conductor pattern 16 made of metal such as copper of about 30 μm
The support member 17 is disposed on the end 16A of the, and the elasticity of the support member 17 is used to sandwich the electro-optical elements 21 and 22 so as to be fixed therebetween. However, the thickness of the conductor pattern 16 was set to 150 μm without using the support member 17.
The conductor pattern 16 having a thickness of about 10 to 30 [mu] m may be used if the elasticity is sufficient and the electro-optical elements 21 and 22 are not loose. In the present embodiment, the conductive adhesive S is used when the electro-optical elements 21 and 22 are inserted into the pair of gaps 18 respectively. Instead of being applied, it may be simply sandwiched between the pair of ends 16A.

【0060】次に、本発明に係る光電磁界センサー及び
光電磁界検出装置の第2の実施の形態を図7に基づき説
明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略す
る。本実施の形態では、図7に示すように、導体パター
ン16に形成された一対のギャップ18にそれぞれ挿入
されるように一対の電気光学素子21、22が、配置さ
れているが、この際、プリント基板14を貫通する穴部
にこれら一対の電気光学素子21、22が、嵌め込まれ
た形となっている。
Next, a second embodiment of the photoelectric magnetic field sensor and the photoelectric magnetic field detecting device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the pair of electro-optical elements 21 and 22 are arranged so as to be inserted into the pair of gaps 18 formed in the conductor pattern 16, respectively. The pair of electro-optical elements 21 and 22 are fitted in a hole penetrating the printed board 14.

【0061】さらに、このプリント基板14と対向する
位置には、直角プリズム52が配置されており、第1電
気光学素子21を通過したレーザー光Lがこの直角プリ
ズム52で反射されて第2電気光学素子22を通過する
ようになっている。従って、本実施の形態も第1の実施
の形態と同様に作用することになるが、直角プリズム5
2を採用してレーザー光Lを反射するようにした往復系
となっているので、レーザー光Lの光路を容易に確保可
能となって、光電磁界センサー及び光電磁界検出装置の
より一層の小型化が可能となる。
Further, a right-angle prism 52 is disposed at a position facing the printed circuit board 14, and the laser beam L passing through the first electro-optical element 21 is reflected by the right-angle prism 52 and is converted into a second electro-optical beam. It passes through the element 22. Therefore, the present embodiment operates in the same manner as the first embodiment.
2, the laser beam L is reflected so as to be a reciprocating system, so that the optical path of the laser beam L can be easily secured, and the photoelectric field sensor and the photoelectric field detecting device can be further downsized. Becomes possible.

【0062】次に、本発明に係る光電磁界センサー及び
光電磁界検出装置の第3の実施の形態を図8に基づき説
明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略す
る。本実施の形態では、図8に示す電界抽出ループのよ
うに、一対の電気光学素子21、22を対称な位置に挿
入するが、この際、第1電気光学素子21は光学軸方向
+Zが時計回り方向となるように挿入し、もう一つの第
2電気光学素子22は光学軸方向+Zが反時計回り方向
となるように挿入する。そして、この状態でレーザー光
Lをそれぞれ順に通過させることにより、電界情報のみ
を抽出する下記の演算を実現できる。
Next, a third embodiment of the photoelectric magnetic field sensor and the photoelectric magnetic field detecting device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the present embodiment, a pair of electro-optical elements 21 and 22 are inserted at symmetrical positions as in the electric field extraction loop shown in FIG. 8, but at this time, the first electro-optical element 21 has an optical axis direction + Z The second electro-optical element 22 is inserted so that the optical axis direction + Z is counterclockwise. By sequentially passing the laser light L in this state, the following calculation for extracting only the electric field information can be realized.

【0063】つまり、第1の実施の形態と同様に、図4
において時計回り方向を正とすれば、左側の第1電気光
学素子21に生じる左側電界EL 及び、右側の第2電気
光学素子22に生じる右側電界ER は、 EL =EF +EZR =EF −EZ の式によりそれぞれ得られる。
That is, similar to the first embodiment, FIG.
If positive clockwise in left field E L and generated in the first electro-optical element 21 on the left side, the right side electric field E R occurring on the right side of the second electro-optical element 22, E L = E F + E Z E R = E F -E Z , respectively.

【0064】この為、下記の式のようにこれらの差を求
めると、 EL −ER =2EZ となる。そして、電界EF の要因が排除されたこの2E
Z を二等分することで、一対の電気光学素子21、22
の平均的な外部磁界情報を担う縦電界EZ が得られるこ
とになる。
For this reason, when these differences are obtained as in the following equation, E L -E R = 2E Z. Then, this 2E which cause electric field E F were eliminated
By bisecting Z , a pair of electro-optical elements 21 and 22
So that the longitudinal electric field E Z responsible for average external magnetic field information is obtained.

【0065】そして、この演算結果を以下に具体的に説
明する。つまり、外部縦電界OZ により電気光学素子2
1、22に誘起される縦電界E Z は共に上方向である
為、左右の電気光学素子21、22において光学軸方向
+Zと縦電界EZ は、共に同方向になる。但し、図示し
ないものの縦電界EZ が共に下方向の場合、縦電界EZ
は共に光学軸方向+Zと逆方向となる。
The result of this calculation will be specifically described below.
I will tell. That is, the external vertical electric field OZElectro-optical element 2
Vertical electric field E induced in 1, 22 ZAre both upward
Therefore, the optical axis direction of the left and right electro-optical elements 21 and 22
+ Z and vertical electric field EZAre in the same direction. However, shown
No vertical electric field EZAre both downward, the vertical electric field EZ
Are opposite to the optical axis direction + Z.

【0066】一方、電磁誘導の法則により導体パターン
16の一対のギャップ18に生じる磁界情報を担う電界
F について考えると、第1電気光学素子21では光学
軸方向+Zと電界EF とが相互に同一方向になるが、も
う一つの第2電気光学素子22では光学軸方向+Zと電
界EF とが相互に逆方向になる。
[0066] On the other hand, the law of electromagnetic induction Considering field E F responsible for the magnetic field information generated in a pair of gaps 18 of the conductor pattern 16, into the first electro-optical element 21 in the optical axis direction + Z and the electric field E F mutual in the same direction, but in another second electro-optical element 22 and the optical axis direction + Z and the electric field E F is reversed direction to each other.

【0067】そのため、レーザー光Lがそれぞれの電気
光学素子21、22を順に通過すれば、縦電界EZ によ
る情報は残り、時計回り方向に生じている磁界情報を担
う電界EF は打ち消されることになる(段落番号005
3〜0056を参照)。以上より本実施の形態は、電界
情報のみを磁界情報から分離して取得できる電界センサ
ーとして機能していることがわかる。
[0067] Therefore, if passing through the laser beam L each of the electro-optical elements 21 and 22 in this order, the remaining information by the vertical electric field E Z, the electric field E F responsible for field information occurring in the clockwise direction is canceled (Paragraph number 005
3-005). From the above, it can be seen that this embodiment functions as an electric field sensor that can acquire only electric field information separately from magnetic field information.

【0068】次に、本発明に係る光電磁界センサー及び
光電磁界検出装置の第4の実施の形態を図9及び図10
に基づき説明する。尚、第1の実施の形態で説明した部
材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明
を省略する。電気光学結晶は一般に周囲温度により自然
複屈折率が変化して、信号を変化させてしまう事が知ら
れているが、同寸法の電気光学結晶を光学軸方向+Zが
互いに直交する形で、直列に二つ配置すれば、自然複屈
折率の変化を打ち消せる事も知られている。
Next, a fourth embodiment of the photoelectric magnetic field sensor and the photoelectric magnetic field detecting device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described based on. The same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. It is generally known that an electro-optic crystal changes its signal due to a change in natural birefringence depending on the ambient temperature. However, an electro-optic crystal of the same size is connected in series with the optical axis direction + Z orthogonal to each other. It is also known that the two arrangements can cancel the change in the natural birefringence.

【0069】そこで、本実施の形態では、図9に示すよ
うに左右の電気光学素子21、22を相互に逆方向に4
5°づつ傾けて配置することで、互いの光学軸方向+Z
が相対的に90°の角度だけ傾くようにした。つまり、
このような配置とすることでレーザー光Lを通過させる
際に、温度補償を実現できることになる。尚、レーザー
光Lの往復系では、図10に示すように光学軸方向+Z
を傾けることになる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the left and right electro-optical elements 21 and 22 are moved in opposite directions to each other.
By arranging them at an angle of 5 °, the optical axis direction of each other + Z
Are relatively tilted at an angle of 90 °. That is,
With such an arrangement, temperature compensation can be realized when the laser beam L is transmitted. In the reciprocating system of the laser light L, as shown in FIG.
Will be inclined.

【0070】次に、本発明に係る光電磁界センサー及び
光電磁界検出装置の第5の実施の形態を図11及び図1
2に基づき説明する。尚、第1の実施の形態で説明した
部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説
明を省略する。本実施の形態では図11に示すように、
一対の電気光学素子21、22に並列にレーザー光Lを
それぞれ通過させると共に、波長板36及び検光子38
を通過させるようにこれらを直線上に配置する。尚この
際、二つのレーザー光源から発生したレーザー光Lをそ
れぞれ使用しても良く、一つのレーザー光源から発生し
たレーザー光Lを分岐させて使用しても良い。
Next, a fifth embodiment of the photoelectric field sensor and the photoelectric field detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
2 will be described. The same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the present embodiment, as shown in FIG.
The laser beam L is passed through the pair of electro-optical elements 21 and 22 in parallel, and the wave plate 36 and the analyzer 38
These are arranged on a straight line so as to pass through. In this case, the laser light L generated from two laser light sources may be used, respectively, or the laser light L generated from one laser light source may be branched and used.

【0071】また、第1電気光学素子21を通過したレ
ーザー光Lが最終的にPD2で表すフォト・ディテクタ
56に入射される共に、第2電気光学素子22を通過し
たレーザー光Lが最終的にPD1で表すフォト・ディテ
クタ58に入射されるように、これら一対のフォト・デ
ィテクタ56、58を配置しておくことにする。そし
て、これら一対のフォト・ディテクタ56、58は、正
常動作状態及び差動動作状態を選択可能なアンプ54に
接続されている。
The laser beam L passing through the first electro-optical element 21 is finally incident on the photodetector 56 represented by PD2, and the laser beam L passing through the second electro-optical element 22 is finally transmitted. The pair of photodetectors 56 and 58 are arranged so as to be incident on the photodetector 58 represented by PD1. The pair of photo detectors 56 and 58 are connected to an amplifier 54 that can select a normal operation state and a differential operation state.

【0072】以上より、アンプ54が正常動作状態の場
合には、図12(A)に示すような、2つのフォトディ
テクタが検出する磁界による信号は足し合わされるが、
図12(B)に示すような電界による信号は打ち消さ
れ、磁界抽出系となる。一方、アンプ54が差動動作状
態の場合には、図12(A)に示すような磁界による信
号は打ち消されるが、図12(B)に示すような電界に
よる信号は足し合わされ、電界抽出系となる。
As described above, when the amplifier 54 is in the normal operation state, the signals due to the magnetic fields detected by the two photodetectors as shown in FIG.
The signal due to the electric field as shown in FIG. 12 (B) is canceled out, and the system becomes a magnetic field extraction system. On the other hand, when the amplifier 54 is in the differential operation state, the signal due to the magnetic field as shown in FIG. 12A is canceled out, but the signal due to the electric field as shown in FIG. It becomes.

【0073】尚、上記実施の形態において、磁界抽出ル
ープと電界抽出ループとでは片側の電気光学結晶の光学
軸方向が相互に逆となっているが、電気光学結晶に大き
な電圧を加えると、この光学軸方向は逆になる性質を有
するので、光学軸方向を反転させ得る大きさの電圧を電
気光学結晶に印加する光学軸反転手段を採用し、必要時
に大きな電圧を加えて光学軸方向を逆転させることで、
磁界情報及び電界情報をそれぞれ抽出するようにしても
良い。ここで光学軸反転手段とは、例えば高圧電源が考
えられ、導線を介してこの高圧電源を電気光学結晶の両
端に接続することで、大きな電圧を電気光学結晶に簡易
に印加することが可能となる。
In the above embodiment, the optical axis directions of the electro-optic crystal on one side of the magnetic field extraction loop and the electric field extraction loop are opposite to each other. However, when a large voltage is applied to the electro-optic crystal, Since the optical axis direction has the property of being reversed, adopting an optical axis reversing means that applies a voltage large enough to reverse the optical axis direction to the electro-optic crystal, applying a large voltage when necessary to reverse the optical axis direction By letting
The magnetic field information and the electric field information may be respectively extracted. Here, the optical axis reversing means may be, for example, a high-voltage power supply. By connecting this high-voltage power supply to both ends of the electro-optic crystal via a conducting wire, it is possible to easily apply a large voltage to the electro-optic crystal. Become.

【0074】さらに、上記実施の形態では、導体パター
ンを正方形としたが、長方形や円形等の他の形状に導体
パターンを形成しても良く、また、導体パターンは本実
施の形態のような薄い金属性の導電性材料に限らず、ワ
イヤー等の部材であっても良い。一方、上記実施の形態
では、電気光学結晶として、ニオブ酸リチウム(LiN
bO3 )を採用したが、タンタル酸リチウム(LiTa
3 )等の他の電気光学結晶を採用しても良い。
Further, in the above embodiment, the conductor pattern is square, but the conductor pattern may be formed in another shape such as rectangle or circle, and the conductor pattern may be thin as in this embodiment. The material is not limited to a metallic conductive material, and may be a member such as a wire. On the other hand, in the above-described embodiment, lithium niobate (LiN
bO 3 ), but lithium tantalate (LiTa)
Other electro-optic crystals such as O 3 ) may be used.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、低コストで高精度に磁
界情報及び電界情報を分離して取得し得る光電磁界セン
サー及び光電磁界検出装置を提供することが可能とな
る。
According to the present invention, it is possible to provide a photoelectric magnetic field sensor and a photoelectric magnetic field detecting device capable of separating and acquiring magnetic field information and electric field information with high accuracy at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るセンサ本体の
図であって、(A)は平面図であり、(B)は側面図で
ある。
FIG. 1 is a diagram of a sensor main body according to a first embodiment of the present invention, wherein (A) is a plan view and (B) is a side view.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る光電磁界検出
装置を示す全体図である。
FIG. 2 is an overall view showing a photoelectric field detecting device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係るセンサ本体に
よる磁界の抽出を説明する説明図であって、外部横電界
が生じた場合の図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating extraction of a magnetic field by the sensor body according to the first embodiment of the present invention, in a case where an external lateral electric field is generated.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係るセンサ本体に
よる磁界の抽出を説明する説明図であって、外部縦電界
が生じた場合の図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating extraction of a magnetic field by the sensor main body according to the first embodiment of the present invention, in a case where an external vertical electric field is generated.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係るセンサ本体の
組み立てを説明する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view for explaining assembly of the sensor main body according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態に係るセンサ本体の
組み立てを説明する断面図であって、電気光学素子が導
体パターンの端部に挟持された状態を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the assembly of the sensor main body according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state where the electro-optical element is held between ends of a conductor pattern.

【図7】本発明の第2の実施の形態に係る光電磁界検出
装置の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a photoelectric field detecting device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態に係るセンサ本体の
平面図である。
FIG. 8 is a plan view of a sensor main body according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施の形態に係る別のセンサ本
体の斜視説明図である。
FIG. 9 is a perspective explanatory view of another sensor main body according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態に係るセンサ本体
の平面説明図である。
FIG. 10 is an explanatory plan view of a sensor main body according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施の形態に係る光電磁界検
出装置を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a photoelectric field detecting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】2つのフォトディテクタが検出する磁界と電
界による信号を、(A)図と(B)図にそれぞれ分けて
示した図である。
FIGS. 12A and 12B are diagrams showing signals based on a magnetic field and an electric field detected by two photodetectors, which are separately shown in FIGS.

【図13】第1の従来例の要部説明図である。FIG. 13 is an explanatory view of a main part of a first conventional example.

【図14】第2の従来例の要部説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a main part of a second conventional example.

【図15】第3の従来例の要部説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a main part of a third conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光電磁界検出装置 12 センサ本体(光電磁界センサー) 16 導体パターン 18 ギャップ 21 第1電気光学素子(電気光学結晶) 22 第2電気光学素子(電気光学結晶) 24 チップ抵抗 30 レーザー光源(光源) 42 フォト・ディテクタ(光検出部材) 10 Photoelectric field detector 12 Sensor body (photoelectric field sensor) 16 Conductor pattern 18 gap 21 1st electro-optic element (electro-optic crystal) 22 Second electro-optic element (electro-optic crystal) 24 chip resistors 30 Laser light source (light source) 42 Photo Detector (Light Detector)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−160449(JP,A) 特開 昭64−75968(JP,A) 特開 昭58−99761(JP,A) 特開2000−206154(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 33/032 G01R 29/08 G01R 15/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-6-160449 (JP, A) JP-A-64-75968 (JP, A) JP-A-58-99761 (JP, A) JP-A-2000-206154 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 33/032 G01R 29/08 G01R 15/24

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一対のギャップを有し、導電性材料によ
り環状に形成される導体パターンと、 これら一対のギャップにそれぞれ挿入される一対の電気
光学結晶と、 を有したことを特徴とする光電磁界センサー。
1. A photoelectric device comprising: a conductive pattern having a pair of gaps and formed in a ring shape from a conductive material; and a pair of electro-optic crystals inserted into the pair of gaps, respectively. Magnetic field sensor.
【請求項2】 一対の電気光学結晶の光学軸方向を、導
体パターンに沿って相互に同一方向或いは、導体パター
ンに沿って相互に逆方向に配置したことを特徴とする請
求項1記載の光電磁界センサー。
2. The photoelectric device according to claim 1, wherein the optical axis directions of the pair of electro-optic crystals are arranged in the same direction along the conductor pattern or in opposite directions along the conductor pattern. Magnetic field sensor.
【請求項3】 一対の電気光学結晶が、ニオブ酸リチウ
ム又はタンタル酸リチウムにより形成されたことを特徴
とする請求項1或いは請求項2記載の光電磁界センサ
ー。
3. The photoelectric field sensor according to claim 1, wherein the pair of electro-optic crystals is formed of lithium niobate or lithium tantalate.
【請求項4】 導体パターンが、平面内において環状に
形成されることを特徴とする請求項1から請求項3の何
れかに記載の光電磁界センサー。
4. The photoelectric field sensor according to claim 1, wherein the conductor pattern is formed in an annular shape in a plane.
【請求項5】 電気光学結晶と電気回路的に並列接続さ
れる抵抗を有することを特徴とする請求項1から請求項
4の何れかに記載の光電磁界センサー。
5. The photoelectric field sensor according to claim 1, further comprising a resistor connected in parallel with the electro-optic crystal in an electric circuit.
【請求項6】 導体パターンのギャップ周辺部分に支持
部を設け、この支持部間で電気光学結晶を挟持すること
で、電気光学結晶がギャップに挿入されることを特徴と
する請求項1から請求項5の何れかに記載の光電磁界セ
ンサー。
6. The electro-optic crystal according to claim 1, wherein a supporting portion is provided in a peripheral portion of the gap of the conductor pattern, and the electro-optic crystal is inserted into the gap by sandwiching the electro-optic crystal between the supporting portions. Item 6. The photoelectric magnetic field sensor according to any one of Items 5.
【請求項7】 光学軸方向を反転させ得る大きさの電圧
を電気光学結晶に印加する光学軸反転手段を有すること
を特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の光
電磁界センサー。
7. The photoelectric field sensor according to claim 1, further comprising an optical axis reversing means for applying a voltage having a magnitude capable of reversing an optical axis direction to the electro-optic crystal. .
【請求項8】 光を発生する光源と、 一対のギャップを有し、導電性材料により環状に形成さ
れる導体パターンと、 これら一対のギャップにそれぞれ挿入され且つ、光源か
らの光がそれぞれ通過され得る一対の電気光学結晶と、 一対の電気光学結晶をそれぞれ通過した光の状態を検出
する光検出部材と、 を有したことを特徴とする光電磁界検出装置。
8. A light source for generating light, a conductor pattern having a pair of gaps and formed in a ring shape from a conductive material, and light inserted from the pair of gaps and passed from the light source, respectively. An electro-optical magnetic field detection device comprising: a pair of electro-optic crystals to be obtained; and a light detection member for detecting a state of light passing through each of the pair of electro-optic crystals.
【請求項9】 一対の電気光学結晶の光学軸方向を、導
体パターンに沿って相互に同一方向或いは、導体パター
ンに沿って相互に逆方向に配置したことを特徴とする請
求項8記載の光電磁界検出装置。
9. The photoelectric device according to claim 8, wherein the optical axis directions of the pair of electro-optic crystals are arranged in the same direction along the conductor pattern or in the opposite directions along the conductor pattern. Magnetic field detection device.
【請求項10】 一対の電気光学結晶が、ニオブ酸リチ
ウム又はタンタル酸リチウムにより形成されたことを特
徴とする請求項8或いは請求項9記載の光電磁界検出装
置。
10. The photoelectric field detecting device according to claim 8, wherein the pair of electro-optical crystals are formed of lithium niobate or lithium tantalate.
【請求項11】 導体パターンが、平面内において環状
に形成されることを特徴とする請求項8から請求項10
の何れかに記載の光電磁界検出装置。
11. The conductive pattern is formed in an annular shape in a plane.
The photoelectric field detecting device according to any one of the above.
【請求項12】 電気光学結晶と電気回路的に並列接続
される抵抗を有することを特徴とする請求項8から請求
項11の何れかに記載の光電磁界検出装置。
12. The photoelectric field detecting device according to claim 8, further comprising a resistor connected in parallel with the electro-optic crystal in an electric circuit.
【請求項13】 導体パターンのギャップ周辺部分に支
持部を設け、この支持部間で電気光学結晶を挟持するこ
とで、電気光学結晶がギャップに挿入されることを特徴
とする請求項8から請求項12の何れかに記載の光電磁
界検出装置。
13. The electro-optic crystal according to claim 8, wherein a support portion is provided around a gap of the conductor pattern, and the electro-optic crystal is inserted into the gap by sandwiching the electro-optic crystal between the support portions. Item 13. The photoelectric field detection device according to any one of Items 12.
【請求項14】 光学軸方向を反転させ得る大きさの電
圧を電気光学結晶に印加する光学軸反転手段を有するこ
とを特徴とする請求項8から請求項13の何れかに記載
の光電磁界検出装置。
14. The photoelectric field detecting device according to claim 8, further comprising an optical axis reversing means for applying a voltage having a magnitude capable of reversing the direction of the optical axis to the electro-optic crystal. apparatus.
【請求項15】 光源と光検出部材との間に、光の状態
を調整し得る光学部材が配置されることを特徴とする請
求項8から請求項14の何れかに記載の光電磁界検出装
置。
15. The photoelectric field detecting device according to claim 8, wherein an optical member capable of adjusting a state of light is disposed between the light source and the light detecting member. .
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