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JP2000298143A - Electro-optic probe - Google Patents

Electro-optic probe

Info

Publication number
JP2000298143A
JP2000298143A JP11275386A JP27538699A JP2000298143A JP 2000298143 A JP2000298143 A JP 2000298143A JP 11275386 A JP11275386 A JP 11275386A JP 27538699 A JP27538699 A JP 27538699A JP 2000298143 A JP2000298143 A JP 2000298143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
electro
optical
angle
optical component
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
Application number
JP11275386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinari Ito
昭成 伊藤
Katsushi Ota
克志 太田
Toshiyuki Yagi
敏之 八木
Mitsuru Shinagawa
満 品川
Tadao Nagatsuma
忠夫 永妻
Junzo Yamada
順三 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ando Electric Co Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ando Electric Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Ando Electric Co Ltd
Priority to JP11275386A priority Critical patent/JP2000298143A/en
Publication of JP2000298143A publication Critical patent/JP2000298143A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブ内の光学部品の表面から発する不要
な反射光がフォトダイオードへ入射することを防止する
電気光学プローブを提供する。 【解決手段】 アイソレータ13を構成する光学部品を
コリメートレンズ8から発せられる平行光の光軸に対し
て傾けて配置して、光学部品の表面において反射された
不要な光をフォトダイオード10、11に入射しないよ
うにする。また、これらの光学部品は、その光学部品か
らフォトダイオード10、11内の受光素子までの光路
長と受光素子の受光径から求められる角度以上でかつ、
光学部品の透過特性が保証される角度以下になるように
傾け角度を設定する。
(57) [Object] To provide an electro-optic probe for preventing unnecessary reflected light emitted from the surface of an optical component in a probe from entering a photodiode. SOLUTION: An optical component forming an isolator 13 is arranged at an angle with respect to an optical axis of parallel light emitted from a collimator lens 8, and unnecessary light reflected on the surface of the optical component is applied to photodiodes 10 and 11. Avoid incidence. Further, these optical components have an angle equal to or more than an angle obtained from the optical path length from the optical components to the light receiving elements in the photodiodes 10 and 11 and the light receiving diameter of the light receiving elements, and
The tilt angle is set so that the transmission characteristic of the optical component is equal to or less than the guaranteed angle.

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、被測定信号によっ
て発生する電界を電気光学結晶に結合させ、この電気光
学結晶に光を入射し、入射光の偏光状態により、被測定
信号の波形を観測する電気光学プローブであって、特
に、光学系を改良した電気光学プローブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric field generated by a signal to be measured is coupled to an electro-optic crystal, light is incident on the electro-optic crystal, and the waveform of the signal to be measured is observed based on the polarization state of the incident light. More particularly, the present invention relates to an electro-optic probe having an improved optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】被測定信号によって発生する電界を電気
光学結晶に結合させ、この電気光学結晶にレーザ光を入
射し、レーザ光の偏光状態により被測定信号の波形を観
測することができる。ここでレーザ光をパルス状にし、
被測定信号をサンプリングすると非常に高い時間分解能
で測定することができる。この現象を利用した電気光学
プローブを用いたのが電気光学サンプリングオシロスコ
ープである。
2. Description of the Related Art An electric field generated by a signal under measurement is coupled to an electro-optic crystal, a laser beam is incident on the electro-optic crystal, and the waveform of the signal under measurement can be observed based on the polarization state of the laser beam. Here, the laser light is pulsed,
When the signal under measurement is sampled, it can be measured with a very high time resolution. An electro-optic sampling oscilloscope uses an electro-optic probe utilizing this phenomenon.

【0003】この電気光学サンプリング(Electro Opt
ic Sampling)オシロスコープ(以下「EOSオシロス
コープ」と略記する)は、電気式プローブを用いた従来
のサンプリングオシロスコープと比較して、 1)信号を測定する際に、グランド線を必要としないた
め、測定が容易 2)電気光学プローブの先端にある金属ピンが回路系か
ら絶縁されているので高入力インピーダンスを実現で
き、その結果被測定点の状態をほとんど乱すことがない 3)光パルスを利用することからGHzオーダーまでの
広帯域測定が可能といった特徴があり注目を集めてい
る。
The electro-optic sampling (Electro Opt)
ic Sampling) oscilloscopes (hereinafter abbreviated as “EOS oscilloscopes”) do not require a ground line when measuring signals, as compared to conventional sampling oscilloscopes that use electrical probes. Easy 2) Since the metal pin at the tip of the electro-optic probe is insulated from the circuit system, high input impedance can be realized, and as a result, the state of the measured point is hardly disturbed. 3) Since optical pulses are used. It has attracted attention because of its feature that it can perform broadband measurement up to GHz order.

【0004】EOSオシロスコープによる信号測定を行
う際に用いられる従来の電気光学プローブ(以下プロー
ブと称す)の構成を図3を参照して説明する。図3にお
いて、符号1は、絶縁体でできたプローブヘッドであ
り、この中心に金属ピン1aが嵌め込まれている。符号
2は、電気光学素子であり、金属ピン1a側の端面に反
射膜2aが設けられ、金属ピン1aに接している。符号
3、8は、コリメートレンズである。符号4は、1/4
波長板である。符号5及び7は、偏光ビームスプリッタ
である。符号6は、入射された光の偏光面を45度回転
するファラディー素子である。符号9は、EOSオシロ
スコープ本体(図示せず)から出力された制御信号に応
じてレーザ光を発するレーザダイオードである。符号1
0及び11は、フォトダイオードであり、入力されたレ
ーザ光を電気信号にしてEOSオシロスコープ本体へ出
力する。符号12は、プローブ本体である。符号13
は、1/4波長板4、偏光ビームスプリッタ5、7及び
ファラディー素子6からなるアイソレータである。
A configuration of a conventional electro-optic probe (hereinafter referred to as a probe) used for measuring a signal with an EOS oscilloscope will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a probe head made of an insulator, and a metal pin 1a is fitted in the center of the probe head. Reference numeral 2 denotes an electro-optical element, and a reflection film 2a is provided on an end face on the metal pin 1a side, and is in contact with the metal pin 1a. Reference numerals 3 and 8 are collimating lenses. Symbol 4 is 1/4
Wave plate. Reference numerals 5 and 7 are polarization beam splitters. Reference numeral 6 denotes a Faraday element that rotates the plane of polarization of incident light by 45 degrees. Reference numeral 9 denotes a laser diode that emits laser light in accordance with a control signal output from an EOS oscilloscope main body (not shown). Sign 1
Reference numerals 0 and 11 denote photodiodes, which convert the input laser light into electric signals and output the electric signals to the EOS oscilloscope main body. Reference numeral 12 is a probe main body. Code 13
Is an isolator comprising a quarter-wave plate 4, polarizing beam splitters 5 and 7, and a Faraday element 6.

【0005】次に、図3を参照して、レーザダイオード
9から発せられたレーザ光の光路について説明する。図
3において、レーザ光の光路を符号Aで表す。先ず、レ
ーザダイオード9から出射したレーザ光はコリメートレ
ンズ8により平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ
7、ファラデー素子6及び偏光ビームスプリッタ5を直
進し、さらに、1/4波長板4を通って、コリメートレ
ンズ3によって集光されて電気光学素子2に入射する。
入射した光は、金属ピン1a側の電気光学素子2の端面
に形成された反射膜2aにより反射する。
Next, the optical path of the laser light emitted from the laser diode 9 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the optical path of the laser light is represented by reference symbol A. First, the laser light emitted from the laser diode 9 is converted into parallel light by the collimating lens 8, goes straight through the polarizing beam splitter 7, the Faraday element 6, and the polarizing beam splitter 5, and further passes through the 1 / wavelength plate 4. The light is condensed by the collimating lens 3 and enters the electro-optical element 2.
The incident light is reflected by the reflective film 2a formed on the end face of the electro-optical element 2 on the metal pin 1a side.

【0006】反射したレーザ光は、コリメートレンズ3
によって平行光にされ、再び1/4波長板4を通り、レ
ーザ光の一部は、偏光ビームスプリッタ5により反射さ
れて、フォトダイオード10へ入射する。偏光ビームス
プリッタ5を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッ
タ7で反射されて、フォトダイオード11へ入射する。
なお、1/4波長板4はフォトダイオード10とフォト
ダイオード11へ入射するレーザ光の強度が同一になる
ように調整するものである。
[0006] The reflected laser light is applied to a collimating lens 3.
The laser beam is again converted into parallel light, passes through the quarter-wave plate 4 again, and a part of the laser light is reflected by the polarization beam splitter 5 and enters the photodiode 10. The laser light transmitted through the polarization beam splitter 5 is reflected by the polarization beam splitter 7 and enters the photodiode 11.
The quarter-wave plate 4 adjusts the intensity of the laser light incident on the photodiode 10 and the intensity of the laser light incident on the photodiode 11.

【0007】次に、図3に示した電気光学プローブを用
いて、被測定信号を測定する動作について説明する。金
属ピン1aを、測定点に接触させると、金属ピン1aに
加わる電圧によって、電気光学素子2では、その電界が
電気光学素子2へ伝搬し、ポッケルス効果により屈折率
が変化する現象が起きる。これにより、レーザダイオー
ド9から発せられたレーザ光が電気光学素子2へ入射し
て、そのレーザ光が電気光学素子2を伝搬するときに光
の偏光状態が変化する。そして、この偏光状態が変化し
たレーザ光は、反射膜2aによって反射され、フォトダ
イオード10、11へ入射し、電気信号に変換される。
Next, the operation of measuring the signal under measurement using the electro-optic probe shown in FIG. 3 will be described. When the metal pin 1a is brought into contact with the measurement point, a voltage applied to the metal pin 1a causes the electric field of the electro-optical element 2 to propagate to the electro-optical element 2, causing a phenomenon that the refractive index changes due to the Pockels effect. Thereby, the laser light emitted from the laser diode 9 enters the electro-optical element 2, and the polarization state of the light changes when the laser light propagates through the electro-optical element 2. The laser light whose polarization state has changed is reflected by the reflection film 2a, enters the photodiodes 10 and 11, and is converted into an electric signal.

【0008】測定点の電圧の変化にともなって、電気光
学素子2によって偏光状態の変化がフォトダイオード1
0とフォトダイオード11の出力差になり、この出力差
を検出することによって、金属ピン1aに加わる電気信
号を測定することができる。なお、以上説明した電気光
学プローブにおいて、フォトダイオード10、11から
得られた電気信号は、EOSオシロスコープに入力され
て、処理されるが、これに代えて、フォトダイオード1
0、11に専用コントローラを介してリアルタイムオシ
ロスコープ等の従来からある測定器を接続し、信号測定
を行うこともできる。これにより、電気光学プローブを
使用して広帯域測定を簡単に行うことができる。
With the change in the voltage at the measurement point, the change in the polarization state is changed by the electro-optical element 2 to the photodiode 1.
It becomes the output difference between 0 and the photodiode 11, and by detecting this output difference, it is possible to measure the electric signal applied to the metal pin 1a. In the electro-optic probe described above, the electric signals obtained from the photodiodes 10 and 11 are input to the EOS oscilloscope and processed, but instead, the photodiode 1
A conventional measuring instrument such as a real-time oscilloscope may be connected to 0 and 11 via a dedicated controller to perform signal measurement. Thus, wideband measurement can be easily performed using the electro-optic probe.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の電気光学プローブにあっては、図3に示す光路Bの
ように、1/4波長板の表面4aにおいて正反射したレ
ーザ光が偏光ビームスプリッタ5に反射されてフォトダ
イオード10に入射する。この光は、ノイズ光となって
電気信号に変換されるためにS/N比を悪化させ、結果
的にEOSオシロスコープの計測誤差として表れるとい
う問題がある。また、このノイズ光は、1/4波長板4
の表面4aに限らず、光路Cのように偏光ビームスプリ
ッタ5の表面5aにおいても発生し、この他の光学部品
についても同様である。
However, in the prior art electro-optical probe, the laser beam specularly reflected on the surface 4a of the quarter-wave plate, as shown by the optical path B in FIG. The light is reflected by 5 and enters the photodiode 10. This light becomes noise light and is converted into an electric signal, so that the S / N ratio is deteriorated. As a result, there is a problem that the light appears as a measurement error of the EOS oscilloscope. Also, this noise light is transmitted to the 波長 wavelength plate 4.
This occurs not only on the surface 4a but also on the surface 5a of the polarization beam splitter 5 as in the optical path C, and the same applies to other optical components.

【0010】また、光学部品の表面に反射防止の処理を
施しても反射率を「0」にすることは、困難であるとと
もに光学部品のコストアップになるという問題がある。
Further, even if the surface of the optical component is subjected to an antireflection treatment, it is difficult to reduce the reflectance to "0", and there is a problem that the cost of the optical component increases.

【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、電気光学プローブ内の不要な反射光を低減し
て、S/N比を向上することができる電気光学プローブ
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an electro-optic probe capable of reducing unnecessary reflected light in the electro-optic probe and improving the S / N ratio. With the goal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、オシロスコープ本体の制御信号に基づいてレーザ光
を発するレーザダイオードと、前記レーザ光を平行光に
する第1のレンズと、前記平行光を集光する第2のレン
ズと、端面に反射膜を有する電気光学素子と、前記第1
のレンズと前記第2のレンズの間に設けられ、前記レー
ザダイオードが発したレーザ光を通過させ前記レーザ光
が前記反射膜によって反射された反射光の分離をするア
イソレータと、前記アイソレータにおいて分離された反
射光を電気信号に変換するフォトダイオードとを備える
電気光学プローブにおいて、前記アイソレータを構成す
る光学部品の表面において正反射された光が前記フォト
ダイオードに入射しない角度だけ前記光学部品を前記平
行光の光軸に対して傾けて配置したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser diode for emitting a laser beam based on a control signal of an oscilloscope main body, a first lens for converting the laser beam into a parallel beam, and the parallel lens. A second lens for condensing light, an electro-optical element having a reflective film on an end face,
And an isolator that is provided between the second lens and the second lens, passes the laser light emitted by the laser diode, and separates the reflected light reflected by the reflective film, and is separated by the isolator. And a photodiode for converting the reflected light into an electric signal, wherein the light reflected specularly on the surface of the optical component forming the isolator is incident on the optical component by an angle that does not enter the photodiode. Characterized by being arranged obliquely with respect to the optical axis.

【0013】請求項2に記載の発明は、前記フォトダイ
オード及び前記レーザダイオードは、電気光学サンプリ
ングオシロスコープに接続され、前記レーザダイオード
は、前記レーザ光を前記電気光学サンプリングオシロス
コープからの制御信号に基づいてパルス光として発する
ことを特徴とする。請求項3に記載の発明は、前記レー
ザダイオードは、前記レーザ光として連続光を発するこ
とを特徴とする。請求項4に記載の発明は、前記光学部
品の傾け角度は、該光学部品から前記フォトダイオード
内の受光素子までの光路長と前記受光素子の受光径から
求められる角度以上でかつ、該光学部品の透過特性が保
証される角度以下であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the photodiode and the laser diode are connected to an electro-optic sampling oscilloscope, and the laser diode outputs the laser light based on a control signal from the electro-optic sampling oscilloscope. It emits as pulsed light. The invention according to claim 3 is characterized in that the laser diode emits continuous light as the laser light. The invention according to claim 4, wherein the tilt angle of the optical component is equal to or larger than an angle obtained from an optical path length from the optical component to a light receiving element in the photodiode and a light receiving diameter of the light receiving element, and The transmission characteristic is characterized by being equal to or less than the angle at which the transmission characteristics are guaranteed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
電気光学プローブ(以下プローブと称す)を図面を参照
して説明する。図1は同実施形態の構成を示した図であ
る。図1において、図3に示す従来のプローブと同一の
部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この
図に示すプローブが従来技術と異なる点は、1/4波長
板4、偏光ビームスプリッタ5、7及びファラデー素子
6の取り付け角度を傾けた点である。また、フォトダイ
オード10、11は、コリメートレンズ3によって平行
光になったレーザ光が偏光ビームスプリッタ5の反射面
5c及び偏光ビームスプリッタ7の反射面7cにおいて
反射される方向に合わせて配置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electro-optic probe (hereinafter, referred to as a probe) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the embodiment. In FIG. 1, the same portions as those of the conventional probe shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The probe shown in this figure differs from the prior art in that the mounting angles of the quarter-wave plate 4, the polarizing beam splitters 5, 7 and the Faraday element 6 are inclined. The photodiodes 10 and 11 are arranged so as to match the direction in which the laser light converted into parallel light by the collimator lens 3 is reflected on the reflection surface 5c of the polarization beam splitter 5 and the reflection surface 7c of the polarization beam splitter 7. .

【0015】次に、図1を参照して、レーザダイオード
9から発せられたレーザ光の光路について説明する。図
1において、レーザ光の光路を符号Dで表す。先ず、レ
ーザダイオード9から出射したレーザ光はコリメートレ
ンズ8により平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ
7、ファラデー素子6、及び偏光ビームスプリッタ5を
直進し、さらに、1/4波長板4を通る。
Next, the optical path of the laser light emitted from the laser diode 9 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the optical path of the laser light is represented by reference symbol D. First, the laser light emitted from the laser diode 9 is converted into parallel light by the collimator lens 8, travels straight through the polarization beam splitter 7, the Faraday element 6, and the polarization beam splitter 5, and further passes through the 波長 wavelength plate 4.

【0016】次に、1/4波長板4を透過した平行光
は、コリメートレンズ3によって集光されて電気光学素
子2に入射し、金属ピン1a側の電気光学素子2の端面
に形成された反射膜2aにより反射する。コリメートレ
ンズ3は、反射膜2aからコリメートレンズ3に焦点距
離だけはなれた位置に配置されているために、コリメー
トレンズ10によって平行光に変換されたレーザ光は、
反射膜2a上の1点に集光される。
Next, the parallel light transmitted through the quarter-wave plate 4 is condensed by the collimating lens 3 and is incident on the electro-optical element 2, and is formed on the end face of the electro-optical element 2 on the side of the metal pin 1a. The light is reflected by the reflection film 2a. Since the collimating lens 3 is arranged at a position separated from the reflecting film 2a by a focal distance from the collimating lens 3, the laser light converted into parallel light by the collimating lens 10 is
The light is focused on one point on the reflection film 2a.

【0017】反射膜2aにおいて、反射されたレーザ光
は、コリメートレンズ3によって再び平行光に変換さ
れ、さらに、1/4波長板4を通り、偏光ビームスプリ
ッタ5、7によって分離されて、フォトダイオード1
0、11に入射し、電気信号に変換される。
The laser light reflected by the reflection film 2a is converted into parallel light again by the collimating lens 3, further passes through the quarter-wave plate 4, and is separated by the polarization beam splitters 5 and 7 to form a photodiode. 1
The light enters 0 and 11 and is converted into an electric signal.

【0018】ここで、この1/4波長板4が光軸に対し
て垂直ではなく傾けて配置されているために、1/4波
長板4の表面4aにおいて反射されたレーザ光は、符号
Eに示すように平行光の光軸上に戻らないため、この反
射光がフォトダイオード10に入射することはない。ま
た、この反射光が偏光ビームスプリッタ5の反射面5c
に入射しても角度がずれているためにフォトダイオード
10に入射することはない。
Here, since the quarter-wave plate 4 is disposed not at right angles to the optical axis but at an angle, the laser light reflected on the surface 4a of the quarter-wave plate 4 is denoted by the symbol E The reflected light does not enter the photodiode 10 since it does not return to the optical axis of the parallel light as shown in FIG. The reflected light is reflected by the reflection surface 5c of the polarization beam splitter 5.
Does not enter the photodiode 10 because the angle is shifted.

【0019】また、偏光ビームスプリッタ5の表面5a
において反射した光についても、偏光ビームスプリッタ
5を傾けたため、フォトダイオード11に入射すること
はない。さらに、1/4波長板4の表面4bおよび偏光
ビームスプリッタ5の表面5bについても、同様にフォ
トダイオード10、11に反射光が入射することはな
い。これは、ファラデー素子6および偏光ビームスプリ
ッタ7においても同様にその反射光がフォトダイオード
10、11に入射することはない。
The surface 5a of the polarizing beam splitter 5
The light reflected at the above does not enter the photodiode 11 because the polarization beam splitter 5 is tilted. Further, the reflected light does not similarly enter the photodiodes 10 and 11 on the surface 4b of the quarter-wave plate 4 and the surface 5b of the polarization beam splitter 5. This means that the reflected light does not similarly enter the photodiodes 10 and 11 in the Faraday element 6 and the polarization beam splitter 7.

【0020】次に、前述した光学部品を傾ける角度につ
いて説明する。図2は、1/4波長板4の表面4aにお
ける反射光の光路を示した説明図である。図2におい
て、符号10aは、フォトダイオード10内の受光素子
である。また、符号10b及び10cは、説明を簡単に
するためにフォトダイオード10を90度回転した位置
を示すものである。また、符号Lは、反射光の光路長を
示し、符号D1は受光素子10a(10c)の受光径を
示している。符号A1は、1/4波長板4の表面4a上
の点4pから受光素子を見たときの角度である。
Next, the angle at which the optical component is tilted will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an optical path of the reflected light on the surface 4a of the 波長 wavelength plate 4. In FIG. 2, reference numeral 10a denotes a light receiving element in the photodiode 10. Reference numerals 10b and 10c indicate positions where the photodiode 10 is rotated by 90 degrees for simplicity of description. Symbol L indicates the optical path length of the reflected light, and symbol D1 indicates the light receiving diameter of the light receiving element 10a (10c). A1 denotes an angle when the light receiving element is viewed from a point 4p on the surface 4a of the quarter wavelength plate 4.

【0021】図2に示すように1/4波長板4の表面4
a上の点4pにおいて反射した光が受光素子に入射する
のは、角度A1内の反射光だけである。また、1/4波
長板4の表面4aは平面であるために、その反射特性は
正反射成分がいちばん強い特性を示す。
As shown in FIG. 2, the surface 4 of the 1/4 wavelength plate 4
The light reflected at the point 4p on “a” enters the light receiving element only with respect to the reflected light within the angle A1. In addition, since the surface 4a of the quarter-wave plate 4 is a flat surface, its reflection characteristic shows a characteristic in which a regular reflection component is the strongest.

【0022】したがって、1/4波長板4に入射する光
が平行光であれば、1/4波長板4を角度A1以上光軸
に対して傾けることによって、点4pにおける反射光は
受光素子10aに入射されなくなる。この角度A1を式
で表すと、以下のようになる。対象となる光学部品の表
面上の点から受光素子までの光路長をL、受光素子の受
光径をD1とすると、傾け角度A1は、A1=2・ta
n-1((D1/2)/L)で表される。
Therefore, if the light incident on the quarter-wave plate 4 is parallel light, the reflected light at the point 4p is reduced by tilting the quarter-wave plate 4 with respect to the optical axis by an angle A1 or more. Will not be incident. When this angle A1 is expressed by an equation, it is as follows. Assuming that the optical path length from a point on the surface of the target optical component to the light receiving element is L and the light receiving diameter of the light receiving element is D1, the inclination angle A1 is A1 = 2 · ta.
It is represented by n-1 ((D1 / 2) / L).

【0023】一方、一般の光学部品は傾けて使用すると
透過率等の特性が異なるため、傾ける角度は制限される
ことが多い。
On the other hand, general optical components have different characteristics such as transmittance when used in an inclined state, so that the inclination angle is often limited.

【0024】したがって、光学部品を傾ける角度は、前
述した角度A1から使用する光学部品の透過率が保証さ
れる傾け角度までとすることによって、光学部品の特性
を保持しつつ不要な反射光が受光素子に入射することを
防止できる。
Therefore, by setting the angle at which the optical component is inclined from the aforementioned angle A1 to the angle at which the transmittance of the used optical component is guaranteed, unnecessary reflected light is received while maintaining the characteristics of the optical component. It can be prevented from entering the element.

【0025】このように、表面が平面である光学部品を
光軸に対して傾けることによって、不要な反射光がフォ
トダイオード10、11に入射することを防止できるた
めにS/N比向上することができる。
As described above, by tilting the optical component having a flat surface with respect to the optical axis, it is possible to prevent unnecessary reflected light from entering the photodiodes 10 and 11, thereby improving the S / N ratio. Can be.

【0026】なお、図1に示した構成は、4つの光学部
品を傾けるようにしたが、不要な反射光は、フォトダイ
オード10、11までの光路長が長い光学部品ほどその
影響は大きくなるため、コリメートレンズ3に近い光学
部品のみを傾けるようにしてもよい。また、傾ける方向
は、前述した範囲内であれば、時計回りでも、反時計回
りでもよい。さらに、複数の光学部品を傾ける場合に、
これらの光学部品の傾ける方向は同じでなくてもよい。
なお、上記実施の形態において、レーザダイオード9か
ら連続光を発するようにすれば、リアルタイムオシロス
コープ、サンプリングオシロスコープ、スペアナ等の従
来からある汎用測定器による信号測定も可能となる。こ
の場合、フォトダイオード10、11に、EOSオシロ
スコープに代えて、専用コントローラを介して、リアル
タイムオシロスコープ、サンプリングオシロスコープ、
スペアナなどを接続するようにすればよい。
In the configuration shown in FIG. 1, four optical components are inclined. However, the influence of unnecessary reflected light increases as the optical components having longer optical path lengths to the photodiodes 10 and 11 become larger. Alternatively, only the optical components close to the collimating lens 3 may be tilted. The tilting direction may be clockwise or counterclockwise as long as it is within the range described above. Furthermore, when tilting multiple optical components,
The tilting directions of these optical components need not be the same.
In the above embodiment, if continuous light is emitted from the laser diode 9, signal measurement by a conventional general-purpose measuring instrument such as a real-time oscilloscope, a sampling oscilloscope, and a spectrum analyzer becomes possible. In this case, the real-time oscilloscope, the sampling oscilloscope, and the photodiodes 10 and 11 are provided via dedicated controllers instead of the EOS oscilloscope.
What is necessary is just to connect a spectrumr or the like.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平面を有する光学部品からの反射光を光軸から逃すよう
に光学部品の取り付け角度を傾け、不要な反射光がフォ
トダイオードに入射することを避けることができるため
に、S/N比を向上することができるという効果が得ら
れる。また、表面に反射防止膜等の処理していない光学
部品を使用できるという効果も得られる。
As described above, according to the present invention,
The angle at which the optical component is mounted is inclined so that the reflected light from the optical component having a flat surface escapes from the optical axis, and unnecessary reflected light can be prevented from being incident on the photodiode, thereby improving the S / N ratio. The effect that it can be obtained is obtained. Further, an effect is obtained that an optical component whose surface is not treated such as an anti-reflection film can be used.

【0028】また、請求項4の発明によれば、光学部品
の傾け角度を、反射光がフォトダイオードに入射しなく
なる角度からその部品の性能が保証される角度までとし
たため、光学部品の性能を十分に発揮でき、かつ反射光
がフォトダイオードに入射することを防止できるという
効果が得られる。さらに、光学部品の傾け角度に範囲を
持たせたために光学部品の取り付け時の調整が容易にで
きるという効果も得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the inclination angle of the optical component is set from the angle at which the reflected light does not enter the photodiode to the angle at which the performance of the component is guaranteed. It is possible to obtain the effect that the light can be sufficiently exhibited and the reflected light can be prevented from being incident on the photodiode. Further, since the inclination angle of the optical component has a range, the adjustment at the time of mounting the optical component can be easily performed.

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

【図1】本発明の一実施形態の構成を示した構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した実施形態における反射光の光路を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an optical path of reflected light in the embodiment shown in FIG.

【図3】従来技術による電気光学プローブの構成を示し
た構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of an electro-optic probe according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・プローブヘッド、1a・・・金属ピン、2・・
・電気光学素子、2a・・・反射膜、3、8・・・コリ
メートレンズ、4・・・1/4波長板、5、7・・・偏
光ビームスプリッタ、6・・・ファラデー素子、9・・
・レーザダイオード、10、11・・・フォトダイオー
ド、12・・・プローブ本体、13・・・アイソレー
タ。
1 ... probe head, 1a ... metal pin, 2 ...
・ Electro-optical element, 2a ・ ・ ・ Reflection film, 3, 8 ・ ・ ・ Collimate lens, 4 ・ ・ ・ 1/4 wavelength plate, 5, 7 ・ ・ ・ Polarized beam splitter, 6 ・ ・ ・ Faraday element, 9 ・・
-Laser diodes, 10, 11 ... photodiodes, 12 ... probe bodies, 13 ... isolators.

フロントページの続き (72)発明者 太田 克志 東京都大田区蒲田4丁目19番7号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 八木 敏之 東京都大田区蒲田4丁目19番7号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 品川 満 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 永妻 忠夫 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 順三 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G011 AA01 AC32 2G025 AA17 AB09 AB11 AB12 2G032 AD07 AF07 AJ04 (72) Inventor Katsushi Ota 4-19-7 Kamata, Ota-ku, Tokyo Inside Ando Denki Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Yagi 4-19-7 Kamata, Ota-ku, Tokyo Ando Denki shares Inside the company (72) Inventor Mitsuru Shinagawa 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Tadao Nagatsuma 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Junzo Yamada 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2G011 AA01 AC32 2G025 AA17 AB09 AB11 AB12 2G032 AD07 AF07 AJ04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オシロスコープ本体の制御信号に基づい
てレーザ光を発するレーザダイオードと、 前記レーザ光を平行光にする第1のレンズと、 前記平行光を集光する第2のレンズと、 端面に反射膜を有する電気光学素子と、 前記第1のレンズと前記第2のレンズの間に設けられ、
前記レーザダイオードが発したレーザ光を通過させ前記
レーザ光が前記反射膜によって反射された反射光の分離
をするアイソレータと、 前記アイソレータにおいて分離された反射光を電気信号
に変換するフォトダイオードと、を備える電気光学プロ
ーブにおいて、 前記アイソレータを構成する光学部品の表面において正
反射された光が前記フォトダイオードに入射しない角度
だけ前記光学部品を前記平行光の光軸に対して傾けて配
置したことを特徴とする電気光学プローブ。
1. A laser diode for emitting laser light based on a control signal of an oscilloscope main body, a first lens for converting the laser light into parallel light, a second lens for condensing the parallel light, An electro-optical element having a reflective film, provided between the first lens and the second lens,
An isolator that passes laser light emitted by the laser diode and separates the reflected light reflected by the reflection film on the laser light, and a photodiode that converts the reflected light separated by the isolator into an electric signal. In the electro-optical probe provided, the optical component is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the parallel light by an angle at which light specularly reflected on the surface of the optical component constituting the isolator does not enter the photodiode. And an electro-optic probe.
【請求項2】 前記フォトダイオード及び前記レーザダ
イオードは、電気光学サンプリングオシロスコープに接
続され、 前記レーザダイオードは、前記レーザ光を前記電気光学
サンプリングオシロスコープからの制御信号に基づいて
パルス光として発することを特徴とする請求項1記載の
電気光学プローブ。
2. The method according to claim 1, wherein the photodiode and the laser diode are connected to an electro-optic sampling oscilloscope, and the laser diode emits the laser light as pulse light based on a control signal from the electro-optic sampling oscilloscope. The electro-optic probe according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記レーザダイオードは、前記レーザ光
として連続光を発することを特徴とする請求項1記載の
電気光学プローブ。
3. The electro-optic probe according to claim 1, wherein the laser diode emits continuous light as the laser light.
【請求項4】 前記光学部品の傾け角度は、 該光学部品から前記フォトダイオード内の受光素子まで
の光路長と前記受光素子の受光径から求められる角度以
上でかつ、該光学部品の透過特性が保証される角度以下
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項
に記載の電気光学プローブ。
4. The tilt angle of the optical component is equal to or greater than an angle obtained from an optical path length from the optical component to a light receiving element in the photodiode and a light receiving diameter of the light receiving element, and the transmission characteristic of the optical component is The electro-optic probe according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle is equal to or less than a guaranteed angle.
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