JP2002031658A - 高周波電磁波検出システム及び高周波電磁波検出方法 - Google Patents
高周波電磁波検出システム及び高周波電磁波検出方法Info
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- JP2002031658A JP2002031658A JP2000213989A JP2000213989A JP2002031658A JP 2002031658 A JP2002031658 A JP 2002031658A JP 2000213989 A JP2000213989 A JP 2000213989A JP 2000213989 A JP2000213989 A JP 2000213989A JP 2002031658 A JP2002031658 A JP 2002031658A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波電磁波（ミリ波）を検出するシステム
を安価に構成するとともに、システムを安定に動作させ
る。 【解決手段】 ＣＷレーザ光を発生するＣＷレーザ34
と、強度変調されたミリ波を出力する出力部（発振器3
1,32、変調器33、アンテナ17）と、ＣＷレーザから入射
したＣＷレーザ光を前記出力部から入力したミリ波の強
度に応じたＣＷレーザ光に偏光変化させて出射する電気
光学結晶19と、偏光変化したＣＷレーザ光を入力してそ
の偏光変化量に応じた電気信号に変換する光検出器22
と、電気光学結晶19から出射されたＣＷレーザ光のＰ偏
光を光検出器へ出力する偏光ビームスプリッタ21と、ミ
リ波の無入力時に電気光学結晶から偏光ビームスプリッ
タへ出射されるＣＷレーザ光の光量がゼロになるように
調整される補償板20とを設ける。
を安価に構成するとともに、システムを安定に動作させ
る。 【解決手段】 ＣＷレーザ光を発生するＣＷレーザ34
と、強度変調されたミリ波を出力する出力部（発振器3
1,32、変調器33、アンテナ17）と、ＣＷレーザから入射
したＣＷレーザ光を前記出力部から入力したミリ波の強
度に応じたＣＷレーザ光に偏光変化させて出射する電気
光学結晶19と、偏光変化したＣＷレーザ光を入力してそ
の偏光変化量に応じた電気信号に変換する光検出器22
と、電気光学結晶19から出射されたＣＷレーザ光のＰ偏
光を光検出器へ出力する偏光ビームスプリッタ21と、ミ
リ波の無入力時に電気光学結晶から偏光ビームスプリッ
タへ出射されるＣＷレーザ光の光量がゼロになるように
調整される補償板20とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電磁波の検
出システム及び検出方法に関する。
出システム及び検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ミリ波帯域の電気信号や放射電磁
波を検出する場合は、超短パルスレーザと電気光学結晶
を用いた電気光学サンプリング（Ｅｌｅｃｔｒｏ−０ｐ
ｔｉｃＳａｍｐｌｉｎｇ：以下、ＥＯＳ）と呼ばれる方
法で検出するようにしている。ここで、「ミリ波」と
は、本明細書ではマイクロ波からサブミリ波までを含め
た広い周波数帯にわたる高周波電磁波のことを表してい
る。
波を検出する場合は、超短パルスレーザと電気光学結晶
を用いた電気光学サンプリング（Ｅｌｅｃｔｒｏ−０ｐ
ｔｉｃＳａｍｐｌｉｎｇ：以下、ＥＯＳ）と呼ばれる方
法で検出するようにしている。ここで、「ミリ波」と
は、本明細書ではマイクロ波からサブミリ波までを含め
た広い周波数帯にわたる高周波電磁波のことを表してい
る。
【０００３】前記ＥＯＳを使ってＩＣ（集積回路）を流
れるミリ波電気信号を測定した報告は、例えば文献１
（K.J.Weingarten et al :“Picosecond Optical Sampl
ing ofGaAs Integrated Circuits”,IEEE Journal of Q
uantum Electronics, Vol.24,No.2, 1988, pp.198-22
0）などに詳細が述べられている。また、前記ＥＯＳを
使って放射電磁波を検出した報告は、例えば文献２(Q.W
u et al.:“Free electro-optic sampling of terahert
z beams”, Applied Physics Letters, Vol.67,1995,
p.3523-3525）などに述べられている。
れるミリ波電気信号を測定した報告は、例えば文献１
（K.J.Weingarten et al :“Picosecond Optical Sampl
ing ofGaAs Integrated Circuits”,IEEE Journal of Q
uantum Electronics, Vol.24,No.2, 1988, pp.198-22
0）などに詳細が述べられている。また、前記ＥＯＳを
使って放射電磁波を検出した報告は、例えば文献２(Q.W
u et al.:“Free electro-optic sampling of terahert
z beams”, Applied Physics Letters, Vol.67,1995,
p.3523-3525）などに述べられている。
【０００４】図４は、上記に挙げた文献に報告されてい
るＥＯＳを適用したシステムの基本的な構成を示すもの
で、空間を伝播するミリ波をＥＯＳで検出する際の基本
的な構成を示すものである。図４において、１１は周波
数ｆ0 の正弦波電気信号を発生する信号発生器、１２は
信号発生器１１の発生する電気信号を入力して光パルス
を発生するパルスレーザ、１３は鏡（ミラー）１３Ａ〜
１３Ｃからなりパルスレーザ１２からの光パルスを遅延
する光遅延器、１４はミリ波源、１５は周波数ｆmod の
正弦波電気信号を発生する信号発生器、１６はミリ波源
１４からの信号を信号発生器１５からの変調周波数ｆ
mod の電気信号で変調する変調器、１７は変調器からの
変調信号を入力してミリ波として出力するアンテナであ
る。
るＥＯＳを適用したシステムの基本的な構成を示すもの
で、空間を伝播するミリ波をＥＯＳで検出する際の基本
的な構成を示すものである。図４において、１１は周波
数ｆ0 の正弦波電気信号を発生する信号発生器、１２は
信号発生器１１の発生する電気信号を入力して光パルス
を発生するパルスレーザ、１３は鏡（ミラー）１３Ａ〜
１３Ｃからなりパルスレーザ１２からの光パルスを遅延
する光遅延器、１４はミリ波源、１５は周波数ｆmod の
正弦波電気信号を発生する信号発生器、１６はミリ波源
１４からの信号を信号発生器１５からの変調周波数ｆ
mod の電気信号で変調する変調器、１７は変調器からの
変調信号を入力してミリ波として出力するアンテナであ
る。
【０００５】また、１８は光遅延器１３からの光信号を
反射する鏡（ミラー）、１９は電気光学結晶部材、２０
は中間光量点で動作するように調整されている補償板、
２１は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、２２は光信号
を検出して電気信号に変換する光検出器、２３は光検出
器２２からの電気信号を増幅して被測定信号として出力
する増幅器、２４は増幅器２３からの被測定信号を信号
発生器１５からの参照信号に基づき解析するロックイン
アンプ又はスペクトラムアナライザである。
反射する鏡（ミラー）、１９は電気光学結晶部材、２０
は中間光量点で動作するように調整されている補償板、
２１は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、２２は光信号
を検出して電気信号に変換する光検出器、２３は光検出
器２２からの電気信号を増幅して被測定信号として出力
する増幅器、２４は増幅器２３からの被測定信号を信号
発生器１５からの参照信号に基づき解析するロックイン
アンプ又はスペクトラムアナライザである。
【０００６】次に以上のように構成された高周波電磁波
検出システムの動作を説明する。ミリ波源１４から発生
するミリ波周波数と、パルスレーザ１２が発生する光パ
ルスの繰り返し周波数（即ち信号発生器１１の出力周波
数）は、図４に示すように同期させなければならない。
ミリ波源１４から発生したミリ波は、光検出器２２が応
答可能になるように十分低い変調周波数ｆmod で変調器
１６により強度変調を受けた後に、アンテナ１７から放
射され、鏡（ミリ波を透過する材質でできている）１８
を透過して電気光学結晶部材１９に入射する。
検出システムの動作を説明する。ミリ波源１４から発生
するミリ波周波数と、パルスレーザ１２が発生する光パ
ルスの繰り返し周波数（即ち信号発生器１１の出力周波
数）は、図４に示すように同期させなければならない。
ミリ波源１４から発生したミリ波は、光検出器２２が応
答可能になるように十分低い変調周波数ｆmod で変調器
１６により強度変調を受けた後に、アンテナ１７から放
射され、鏡（ミリ波を透過する材質でできている）１８
を透過して電気光学結晶部材１９に入射する。
【０００７】一方、パルスレーザ１２からの光パルスは
光遅延器１３を通過し、鏡１８で反射された後で電気光
学結晶部材１９に入射する。ただし、電気光学結晶部材
１９に入射する光パルスは、その電界の振動方向が例え
ば紙面に垂直な直線偏光（Ｓ偏光）であるとする。な
お、Ｓ偏光と独立しＳ偏光面と直角な直線偏光をＰ偏光
という。前記ＥＯＳでは、ミリ波の瞬時電界をサンプリ
ングするために、光パルスのパルス幅はミリ波周期に比
べて十分狭くする必要がある。
光遅延器１３を通過し、鏡１８で反射された後で電気光
学結晶部材１９に入射する。ただし、電気光学結晶部材
１９に入射する光パルスは、その電界の振動方向が例え
ば紙面に垂直な直線偏光（Ｓ偏光）であるとする。な
お、Ｓ偏光と独立しＳ偏光面と直角な直線偏光をＰ偏光
という。前記ＥＯＳでは、ミリ波の瞬時電界をサンプリ
ングするために、光パルスのパルス幅はミリ波周期に比
べて十分狭くする必要がある。
【０００８】アンテナ１７からのミリ波と、パルスレー
ザ１２から出力され光遅延器１３を経由した光パルスは
電気光学結晶部材１９中をほぼ同じ速度で進むが、この
時に光パルスはミリ波の瞬時電界振幅に応じて偏光変化
を受ける。偏光変化を受けた光は補償板２０を通過し、
更に偏光ビームスプリッタ２１によって強度変化を受け
た光に変換される。ここで、強度変化を受けたＰ偏光成
分の光を光検出器２２により電気信号に変換し、増幅器
２３で増幅のうえロックインアンプ又はスペクトラムア
ナライザ２４へ被測定信号として出力する。また、信号
発生器１５から変調周波数ｆmod の電気信号を参照信号
としてロックインアンプ又はスペクトラムアナライザ２
４へ出力する。ロックインアンプ又はスペクトラムアナ
ライザ２４では、光検出器２２により検出された被測定
信号から変調周波数ｆmod の成分を抽出することによ
り、ミリ波電界の測定が可能となる。
ザ１２から出力され光遅延器１３を経由した光パルスは
電気光学結晶部材１９中をほぼ同じ速度で進むが、この
時に光パルスはミリ波の瞬時電界振幅に応じて偏光変化
を受ける。偏光変化を受けた光は補償板２０を通過し、
更に偏光ビームスプリッタ２１によって強度変化を受け
た光に変換される。ここで、強度変化を受けたＰ偏光成
分の光を光検出器２２により電気信号に変換し、増幅器
２３で増幅のうえロックインアンプ又はスペクトラムア
ナライザ２４へ被測定信号として出力する。また、信号
発生器１５から変調周波数ｆmod の電気信号を参照信号
としてロックインアンプ又はスペクトラムアナライザ２
４へ出力する。ロックインアンプ又はスペクトラムアナ
ライザ２４では、光検出器２２により検出された被測定
信号から変調周波数ｆmod の成分を抽出することによ
り、ミリ波電界の測定が可能となる。
【０００９】一般には、偏光ビームスプリッタ２１で反
射されたＳ偏光成分を検出することによっても、ミリ波
電界の測定は可能である。ミリ波の波形を測定するため
には、光遅延器１３を走査する必要がある。なお、光パ
ルスの繰り返し周波数をｆ0とした場合ミリ波源１４か
ら発生する正弦波ミリ波の周波数をＮ×ｆ0 とする。こ
こで、Ｎは自然数である。
射されたＳ偏光成分を検出することによっても、ミリ波
電界の測定は可能である。ミリ波の波形を測定するため
には、光遅延器１３を走査する必要がある。なお、光パ
ルスの繰り返し周波数をｆ0とした場合ミリ波源１４か
ら発生する正弦波ミリ波の周波数をＮ×ｆ0 とする。こ
こで、Ｎは自然数である。
【００１０】図５は、サンプリングの様子をＮ＝２の場
合について示したものである。横軸は時間軸であり、図
中の正弦波はミリ波の電界波形を表す。ここで、図５中
の符号は光遅延器１３の長さ（遅延量）をある値（Ｘ
1 ）に固定した場合におけるミリ波と光パルス列の関係
を表している。このとき光パルスは、ミリ波のある位相
における瞬時電界をサンプリングし続けるので、光検出
器２２が検出する光量は、この位相におけるミリ波瞬時
電界振幅に対応した一定の値である。
合について示したものである。横軸は時間軸であり、図
中の正弦波はミリ波の電界波形を表す。ここで、図５中
の符号は光遅延器１３の長さ（遅延量）をある値（Ｘ
1 ）に固定した場合におけるミリ波と光パルス列の関係
を表している。このとき光パルスは、ミリ波のある位相
における瞬時電界をサンプリングし続けるので、光検出
器２２が検出する光量は、この位相におけるミリ波瞬時
電界振幅に対応した一定の値である。
【００１１】また、図５中の符号〜は、光遅延器の
遅延量をそれぞれＸ2 〜Ｘ5 まで変化させた場合のサン
プリングの様子を示したものである。光遅延器の遅延量
を変えると、光パルスはミリ波の異なる位相点における
瞬時電界をサンプリングするのがわかる。この時も光検
出器２２では、それぞれ遅延量Ｘ2 〜Ｘ5 の位相点にお
けるミリ波瞬時電界振幅に対応した強度の光が観測され
る。光遅延器１３の遅延量をゆっくりと走査しながら、
光量（変調周波数成分ｆmod ）の変化を測定すれば、ミ
リ波の電界振幅波形を知ることができる。
遅延量をそれぞれＸ2 〜Ｘ5 まで変化させた場合のサン
プリングの様子を示したものである。光遅延器の遅延量
を変えると、光パルスはミリ波の異なる位相点における
瞬時電界をサンプリングするのがわかる。この時も光検
出器２２では、それぞれ遅延量Ｘ2 〜Ｘ5 の位相点にお
けるミリ波瞬時電界振幅に対応した強度の光が観測され
る。光遅延器１３の遅延量をゆっくりと走査しながら、
光量（変調周波数成分ｆmod ）の変化を測定すれば、ミ
リ波の電界振幅波形を知ることができる。
【００１２】光検出器２２が検出する光量は、電気光学
結晶部材１９中に誘起された電界に比例しているのが望
ましい。図４では、電気光学結晶部材１９と偏光ビーム
スプリッタ２１の間に補償板２０が挿入されているが、
この補償板２０を適当に調整することで検出光量の線型
性が補償される。光の偏光変化は、Ｐ偏光成分とＳ偏光
成分の間に位相差が生じることによって起こる。一般に
は、電気光学結晶部材１９に対してミリ波などによる印
加電界が全く加わらない場合でも、ＰおよびＳ偏光成分
の間に位相差が生じる。この位相差のことをＳＲ（Ｓｔ
ａｔｉｃ Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）と呼ぶ。
結晶部材１９中に誘起された電界に比例しているのが望
ましい。図４では、電気光学結晶部材１９と偏光ビーム
スプリッタ２１の間に補償板２０が挿入されているが、
この補償板２０を適当に調整することで検出光量の線型
性が補償される。光の偏光変化は、Ｐ偏光成分とＳ偏光
成分の間に位相差が生じることによって起こる。一般に
は、電気光学結晶部材１９に対してミリ波などによる印
加電界が全く加わらない場合でも、ＰおよびＳ偏光成分
の間に位相差が生じる。この位相差のことをＳＲ（Ｓｔ
ａｔｉｃ Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）と呼ぶ。
【００１３】ここで、前記位相差ＳＲをΓ0 とする。さ
らに、ミリ波などに起因する印加電界Ａが加わった場合
には印加電界Ａがあまり大きくなければ、印加電界Ａに
比例する位相差が生じる。よって、電界Ａによって生じ
た位相差をΔΓとすると、ΔΓ＝ｋＡと表せる。ここ
で、ｋは電気光学結晶部材１９の性質に依存する定数で
ある。また、補償板２０によっても位相差が生じるの
で、補償板２０による寄与を、ΓC とする。そこで、全
位相差をΓとすると、 Γ＝Γ0 ＋ΓC ＋ΔΓ （１） ＝Γ0 ＋ΓC ＋ｋＡ （２） となる。
らに、ミリ波などに起因する印加電界Ａが加わった場合
には印加電界Ａがあまり大きくなければ、印加電界Ａに
比例する位相差が生じる。よって、電界Ａによって生じ
た位相差をΔΓとすると、ΔΓ＝ｋＡと表せる。ここ
で、ｋは電気光学結晶部材１９の性質に依存する定数で
ある。また、補償板２０によっても位相差が生じるの
で、補償板２０による寄与を、ΓC とする。そこで、全
位相差をΓとすると、 Γ＝Γ0 ＋ΓC ＋ΔΓ （１） ＝Γ0 ＋ΓC ＋ｋＡ （２） となる。
【００１４】図４において、光検出器２２に入射する光
の強度（つまりＰ偏光成分の強度）を位相差Γの関数と
して表すと、次式のようになる。 Ｐ（Γ）＝１−ｃｏｓΓ （３） ＝１−ｃｏｓ［Γ0 ＋ΓC ＋ｋＡ］ （４） これをグラフで示すと、図６のようになる。
の強度（つまりＰ偏光成分の強度）を位相差Γの関数と
して表すと、次式のようになる。 Ｐ（Γ）＝１−ｃｏｓΓ （３） ＝１−ｃｏｓ［Γ0 ＋ΓC ＋ｋＡ］ （４） これをグラフで示すと、図６のようになる。
【００１５】図６のグラフを参照すると、中間光量点付
近でミリ波を検出することにより、ミリ波電界に比例し
た信号が得られるのがわかる。そこで補償板によってΓ
C を調整し、 Γ0 ＋ΓC ＝π／２ （５） を満たすようにすると、 Ｐ（Γ）＝１＋ｓｉｎｋＡ （６） ≒１＋ｋＡ（ただし、｜ｋＡ｜＜＜π／２） （７） となり、ミリ波電界が｜ｋＡ｜＜＜π／２を満たす範囲
であれば、確かにミリ波の電界Ａに比例してＰ偏光強度
が変化する。
近でミリ波を検出することにより、ミリ波電界に比例し
た信号が得られるのがわかる。そこで補償板によってΓ
C を調整し、 Γ0 ＋ΓC ＝π／２ （５） を満たすようにすると、 Ｐ（Γ）＝１＋ｓｉｎｋＡ （６） ≒１＋ｋＡ（ただし、｜ｋＡ｜＜＜π／２） （７） となり、ミリ波電界が｜ｋＡ｜＜＜π／２を満たす範囲
であれば、確かにミリ波の電界Ａに比例してＰ偏光強度
が変化する。
【００１６】このように、従来のシステムは、光検出器
２２によって検出される光量が、電気光学結晶部材１９
中に誘起された電界Ａに比例するように、補償板２０を
調整して図６における中間光量点付近でミリ波信号を検
出するようにしている。実際には周波数ｆmod でミリ波
に強度変調をかけるので、（７）式の右辺第２項は変調
周波数成分になり、次式のように表すことができる。 Ｐ（Γ）＝１＋ｋＡｃｏｓ２πｆmodｔ （８ ） したがって、ロックインアンプ又はスペクトラムアナラ
イザ２４により、変調周波数成分のみを抽出すれば、電
界Ａに比例する信号を検出することができる。
２２によって検出される光量が、電気光学結晶部材１９
中に誘起された電界Ａに比例するように、補償板２０を
調整して図６における中間光量点付近でミリ波信号を検
出するようにしている。実際には周波数ｆmod でミリ波
に強度変調をかけるので、（７）式の右辺第２項は変調
周波数成分になり、次式のように表すことができる。 Ｐ（Γ）＝１＋ｋＡｃｏｓ２πｆmodｔ （８ ） したがって、ロックインアンプ又はスペクトラムアナラ
イザ２４により、変調周波数成分のみを抽出すれば、電
界Ａに比例する信号を検出することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の高周波電磁波検
出システムでは、ミリ波の周期に対してパルス幅が十分
細くかつ安定なパルスレーザが不可欠であるという問題
があった。即ち、例えばミリ波帯の電磁波を検出するた
めにはフェムト秒オーダのパルスレーザが必要であり、
このような超短パルスレーザは高価であるとともに、安
定に動作させることが困難であるという課題があった。
したがって、本発明は、高周波電磁波を検出するシステ
ムを安価に構成するとともに、システムを安定に動作さ
せることを目的とする。
出システムでは、ミリ波の周期に対してパルス幅が十分
細くかつ安定なパルスレーザが不可欠であるという問題
があった。即ち、例えばミリ波帯の電磁波を検出するた
めにはフェムト秒オーダのパルスレーザが必要であり、
このような超短パルスレーザは高価であるとともに、安
定に動作させることが困難であるという課題があった。
したがって、本発明は、高周波電磁波を検出するシステ
ムを安価に構成するとともに、システムを安定に動作さ
せることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、連続発光するレーザ光を示すＣＷレ
ーザ光を発生するＣＷレーザと、強度変調された高周波
電磁波を出力する高周波電磁波出力部と、ＣＷレーザか
ら出射されたＣＷレーザ光を、高周波電磁波出力部から
入力した高周波電磁波の強度に応じたＣＷレーザ光に偏
光変化させて出射する電気光学結晶部材と、電気光学結
晶部材から出射されたＣＷレーザ光を入力して所定の偏
光成分を出力する偏光ビームスプリッタと、偏光ビーム
スプリッタからの偏光変化したＣＷレーザ光を検出して
このＣＷレーザ光の偏光変化量に応じた電気信号に変換
する光検出器と、電気光学結晶部材と偏光ビームスプリ
ッタ間に配設され、電気光学結晶部材から出射されたＣ
Ｗレーザ光を入力して偏光ビームスプリッタへ送出する
とともに、高周波電磁波の電気光学結晶部材への無入力
時にこの電気光学結晶部材から偏光ビームスプリッタ側
へ出射されるＣＷレーザ光の光量を最小にする補償板と
を設けたものである。また、電気光学結晶部材に入射さ
れるＣＷレーザ光の経路と、記電気光学結晶部材から出
射されるＣＷレーザ光の経路とを同一の経路としたもの
である。また、ＣＷレーザ光を伝播する光ファイバ及び
レンズを設けたものである。
るために本発明は、連続発光するレーザ光を示すＣＷレ
ーザ光を発生するＣＷレーザと、強度変調された高周波
電磁波を出力する高周波電磁波出力部と、ＣＷレーザか
ら出射されたＣＷレーザ光を、高周波電磁波出力部から
入力した高周波電磁波の強度に応じたＣＷレーザ光に偏
光変化させて出射する電気光学結晶部材と、電気光学結
晶部材から出射されたＣＷレーザ光を入力して所定の偏
光成分を出力する偏光ビームスプリッタと、偏光ビーム
スプリッタからの偏光変化したＣＷレーザ光を検出して
このＣＷレーザ光の偏光変化量に応じた電気信号に変換
する光検出器と、電気光学結晶部材と偏光ビームスプリ
ッタ間に配設され、電気光学結晶部材から出射されたＣ
Ｗレーザ光を入力して偏光ビームスプリッタへ送出する
とともに、高周波電磁波の電気光学結晶部材への無入力
時にこの電気光学結晶部材から偏光ビームスプリッタ側
へ出射されるＣＷレーザ光の光量を最小にする補償板と
を設けたものである。また、電気光学結晶部材に入射さ
れるＣＷレーザ光の経路と、記電気光学結晶部材から出
射されるＣＷレーザ光の経路とを同一の経路としたもの
である。また、ＣＷレーザ光を伝播する光ファイバ及び
レンズを設けたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明に係る高周波電磁
波検出システムの第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。本システムは、図１に示すように、角周波数ω
mmw の正弦波のミリ波を発生するミリ波帯発振器３１
と、角周波数ωmod の正弦波信号を発生する信号発生器
（正弦波信号発生器）３２と、ミリ波帯発振器３１から
のミリ波を信号発生器３２からの角周波数ωmod の信号
で変調する変調器３３と、変調器３３により変調された
ミリ波を放射するアンテナ１７と、鏡１８と、電気光学
結晶部材１９と、補償板２０と、偏光ビームスプリッタ
２１と、光検出器２２と、増幅器２３と、ＣＷレーザ光
（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ；連続発光レーザ
光）を発生するＣＷレーザ３４と、ロックインアンプ又
はスペクトラムアナライザなどの電気計測器３５とから
なる。
して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明に係る高周波電磁
波検出システムの第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。本システムは、図１に示すように、角周波数ω
mmw の正弦波のミリ波を発生するミリ波帯発振器３１
と、角周波数ωmod の正弦波信号を発生する信号発生器
（正弦波信号発生器）３２と、ミリ波帯発振器３１から
のミリ波を信号発生器３２からの角周波数ωmod の信号
で変調する変調器３３と、変調器３３により変調された
ミリ波を放射するアンテナ１７と、鏡１８と、電気光学
結晶部材１９と、補償板２０と、偏光ビームスプリッタ
２１と、光検出器２２と、増幅器２３と、ＣＷレーザ光
（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ；連続発光レーザ
光）を発生するＣＷレーザ３４と、ロックインアンプ又
はスペクトラムアナライザなどの電気計測器３５とから
なる。
【００２０】次に、図１に示すシステムの動作について
説明する。ミリ波帯発振器３１で発生した角周波数ω
mmw のミリ波は、変調器３３によって角周波数ωmod で
強度変調を受けた後、アンテナ１７から自由空間中に放
射され、鏡１８を透過してさらに電気光学結晶部材１９
に入射する。ただし、角周波数ωmod は、光検出器２２
のカットオフ角周波数ωC に比べて十分小さいとする。
説明する。ミリ波帯発振器３１で発生した角周波数ω
mmw のミリ波は、変調器３３によって角周波数ωmod で
強度変調を受けた後、アンテナ１７から自由空間中に放
射され、鏡１８を透過してさらに電気光学結晶部材１９
に入射する。ただし、角周波数ωmod は、光検出器２２
のカットオフ角周波数ωC に比べて十分小さいとする。
【００２１】一方、ＣＷレーザ３４から出射したＣＷレ
ーザ光（Ｓ偏光）は鏡１８で反射された後に電気光学結
晶部材１９に入射する。電気光学結晶部材１９中で偏光
変化を受けたＣＷレーザ光は補償板２０と偏光ビームス
プリッタ２１を透過した後に光検出器２２で検出され、
電気信号に変換されて信号処理される。ここで、ミリ波
の電界振幅をＡ0 とすると、変調器３３によって強度変
調されたミリ波の電界Ａ（ｔ）は次式で与えられる。 Ａ（ｔ）＝（１＋ｃｏｓωmodｔ）／２・Ａ0ｃｏｓωmmwｔ （９）
ーザ光（Ｓ偏光）は鏡１８で反射された後に電気光学結
晶部材１９に入射する。電気光学結晶部材１９中で偏光
変化を受けたＣＷレーザ光は補償板２０と偏光ビームス
プリッタ２１を透過した後に光検出器２２で検出され、
電気信号に変換されて信号処理される。ここで、ミリ波
の電界振幅をＡ0 とすると、変調器３３によって強度変
調されたミリ波の電界Ａ（ｔ）は次式で与えられる。 Ａ（ｔ）＝（１＋ｃｏｓωmodｔ）／２・Ａ0ｃｏｓωmmwｔ （９）
【００２２】一方、ＣＷレーザ光は電気光学結晶部材１
９中でミリ波によって偏光変化を受ける。偏光ビームス
プリッタ２１を通過したＰ偏光強度は、一般的には
（９）式を前述の（４）式に代入することで得られる。
ここで、パルス光を用いた従来の方法と同様に、前述の
（５）式を満たすような中間光量点に補償板２０を調整
すると、偏光ビームスプリッタ２１を通過したＰ偏光強
度は、（９）式を（７）式に代入することで得られるの
で、次式で与えられる。
９中でミリ波によって偏光変化を受ける。偏光ビームス
プリッタ２１を通過したＰ偏光強度は、一般的には
（９）式を前述の（４）式に代入することで得られる。
ここで、パルス光を用いた従来の方法と同様に、前述の
（５）式を満たすような中間光量点に補償板２０を調整
すると、偏光ビームスプリッタ２１を通過したＰ偏光強
度は、（９）式を（７）式に代入することで得られるの
で、次式で与えられる。
【００２３】 Ｐ（Γ）≒１＋ｋＡ（ｔ） ＝１＋ｋＡ0／２・ｃｏｓωmmwｔ（１＋ｃｏｓωmodｔ）（１０） ＝１＋ｋＡ0／２・ｃｏｓωmmwｔ ＋ｋＡ0／４・ｃｏｓ（ωmmw＋ωmod）ｔ ＋ｋＡ0／４・ｃｏｓ（ωmmw−ωmod）ｔ
【００２４】しかし、ωmmw ＞＞ωC であるために、光
検出器２２では（１０）式における電界Ａ0 を含む周波
数成分を検出することができない。よって前述の（５）
式を満たすような従来の補償板２０の調整では、ＣＷレ
ーザ光を使ってミリ波を検出することはできない。そこ
で、 Γ0 ＋ΓC ＝０ （１１） を満たすように補償板２０を調整する。すわなち、電気
光学結晶部材１９にミリ波などの印加電界が加えられな
い時には、光検出器２２に入射する光量（＝Ｐ偏光の光
量）が零（最小光量点）になるように補償板２０を調整
する。
検出器２２では（１０）式における電界Ａ0 を含む周波
数成分を検出することができない。よって前述の（５）
式を満たすような従来の補償板２０の調整では、ＣＷレ
ーザ光を使ってミリ波を検出することはできない。そこ
で、 Γ0 ＋ΓC ＝０ （１１） を満たすように補償板２０を調整する。すわなち、電気
光学結晶部材１９にミリ波などの印加電界が加えられな
い時には、光検出器２２に入射する光量（＝Ｐ偏光の光
量）が零（最小光量点）になるように補償板２０を調整
する。
【００２５】このとき前述の（４）式は次式のように表
すことが可能となる。 Ｐ（Γ）＝１−ｃｏｓ［ｋＡ（ｔ）］ ≒ｋ2／２｛Ａ（ｔ）｝2（但し、｜ｋＡ（ｔ）｜＜＜π／２） （１２）
すことが可能となる。 Ｐ（Γ）＝１−ｃｏｓ［ｋＡ（ｔ）］ ≒ｋ2／２｛Ａ（ｔ）｝2（但し、｜ｋＡ（ｔ）｜＜＜π／２） （１２）
【００２６】（９）式を（１２）式に代入して展開する
と、 Ｐ（Γ）＝k2/2［(1+cosωmodt)/2・A0cosωmmwｔ］2 ＝k2A0 2/64［6+8cosωmodｔ+2cos2ωmodt+4cos(2ωmmw-ωmod)t +6cos2ωmmwt+4cos(2ωmmw+ωmod)t+cos2(ωmmw-ωmod)t +cos2(ωmmw+ωmod)t］ （１３） となり、光検出器２２が応答する低周波帯にも電界Ａ0
を含む成分が存在することがわかる。
と、 Ｐ（Γ）＝k2/2［(1+cosωmodt)/2・A0cosωmmwｔ］2 ＝k2A0 2/64［6+8cosωmodｔ+2cos2ωmodt+4cos(2ωmmw-ωmod)t +6cos2ωmmwt+4cos(2ωmmw+ωmod)t+cos2(ωmmw-ωmod)t +cos2(ωmmw+ωmod)t］ （１３） となり、光検出器２２が応答する低周波帯にも電界Ａ0
を含む成分が存在することがわかる。
【００２７】ロックインアンプやスペクトラムアナライ
ザやなど電気計測器３５を用いれば、特定の周波数成分
の振幅を検出できるので、角周波数ωmod 、または２ω
modの成分の振幅を検出することにより、電界Ａ0 2に比
例した信号を得ることができる。したがって、従来のよ
うにミリ波の振幅に比例した信号ではなく、ミリ波のパ
ワー（強度）に比例した信号を得ることができる。
ザやなど電気計測器３５を用いれば、特定の周波数成分
の振幅を検出できるので、角周波数ωmod 、または２ω
modの成分の振幅を検出することにより、電界Ａ0 2に比
例した信号を得ることができる。したがって、従来のよ
うにミリ波の振幅に比例した信号ではなく、ミリ波のパ
ワー（強度）に比例した信号を得ることができる。
【００２８】このようにこの高周波電磁波検出システム
は、パルスレーザではなくＣＷレーザ光を光源として用
いるようにしたので、高価な超短パルスレーザを用いず
にシステムを安定に動作させることができる。また、本
システムでは、前記ＣＷレーザ光が、電気光学結晶部材
１９内で被測定信号であるミリ波（高周波電磁波）によ
って偏光変化を受けるように構成するとともに、続いて
このミリ波により偏光変化を受けたＣＷレーザ光を、特
定の位置（最小光量点）に調整した補償板２０と偏光ビ
ームスプリッタ２１を使って、強度変化を受けた光に変
換し、さらにこの強度変化を受けた光を光検出器２２に
より検出することで、間接的にミリ波強度を測定するよ
うにしたものである。
は、パルスレーザではなくＣＷレーザ光を光源として用
いるようにしたので、高価な超短パルスレーザを用いず
にシステムを安定に動作させることができる。また、本
システムでは、前記ＣＷレーザ光が、電気光学結晶部材
１９内で被測定信号であるミリ波（高周波電磁波）によ
って偏光変化を受けるように構成するとともに、続いて
このミリ波により偏光変化を受けたＣＷレーザ光を、特
定の位置（最小光量点）に調整した補償板２０と偏光ビ
ームスプリッタ２１を使って、強度変化を受けた光に変
換し、さらにこの強度変化を受けた光を光検出器２２に
より検出することで、間接的にミリ波強度を測定するよ
うにしたものである。
【００２９】電気光学効果を用いた従来のミリ波検出方
法では、補償板２０を使って光検出器２２に入射する光
量が全光量の半分（中間光量点）になるように調整する
ことによってミリ波の信号を検出していたが、本実施の
形態のように、光源としてパルスではなくＣＷレーザ光
を用いた場合には、前記のように中間光量点を調整して
もミリ波の信号を得ることはできない。そこで、従来の
検出方法で用いられていた中間光量点ではなく、補償板
２０を調整して補償板２０の動作点を最小光量点に設定
することにより、ＣＷレーザ光を用いてミリ波の強度に
比例した検出を行うことができる。
法では、補償板２０を使って光検出器２２に入射する光
量が全光量の半分（中間光量点）になるように調整する
ことによってミリ波の信号を検出していたが、本実施の
形態のように、光源としてパルスではなくＣＷレーザ光
を用いた場合には、前記のように中間光量点を調整して
もミリ波の信号を得ることはできない。そこで、従来の
検出方法で用いられていた中間光量点ではなく、補償板
２０を調整して補償板２０の動作点を最小光量点に設定
することにより、ＣＷレーザ光を用いてミリ波の強度に
比例した検出を行うことができる。
【００３０】また、従来システムでは、ミリ波と光パル
スの間で同期をとる必要があるため、インコヒーレント
なミリ波（非干渉のミリ波）を検出することはできなか
ったが、本実施の形態ではインコヒーレントなミリ波を
検出することができる。即ち、ミリ波がインコヒーレン
トな場合は（９）式は次のように表すことができる。 Ａ（ｔ） ＝（１＋ｃｏｓωmodt）／２・Ａ0ｃｏｓ［ωmmwｔ＋φ（ｔ）］ （１４） ただし、φ（ｔ）は位相雑音を表す因子で、光検出器２
２の応答帯域に比べて高い周波数成分の雑音である。
スの間で同期をとる必要があるため、インコヒーレント
なミリ波（非干渉のミリ波）を検出することはできなか
ったが、本実施の形態ではインコヒーレントなミリ波を
検出することができる。即ち、ミリ波がインコヒーレン
トな場合は（９）式は次のように表すことができる。 Ａ（ｔ） ＝（１＋ｃｏｓωmodt）／２・Ａ0ｃｏｓ［ωmmwｔ＋φ（ｔ）］ （１４） ただし、φ（ｔ）は位相雑音を表す因子で、光検出器２
２の応答帯域に比べて高い周波数成分の雑音である。
【００３１】（１４）式を（１２）式に代入することに
より（即ち、ωmmwｔをωmmwｔ＋φ（ｔ）と置き換える
ことにより）、（１３）式は次のように表すことができ
る。 k2A0 2/64［6+8cosωmodｔ+2cos2ωmodt+4cos[(2ωmmw-ωmod)t+2φ(t)] +6cos2[ωmmwt+φ(t)]+4cos[(2ωmmw+ωmod)t+2φ(t)] +cos[2(ωmmw-ωmod)t+2φ(t)]+cos[2(ωmmw+ωmod)t+2φ(t)]］ （１５）
より（即ち、ωmmwｔをωmmwｔ＋φ（ｔ）と置き換える
ことにより）、（１３）式は次のように表すことができ
る。 k2A0 2/64［6+8cosωmodｔ+2cos2ωmodt+4cos[(2ωmmw-ωmod)t+2φ(t)] +6cos2[ωmmwt+φ(t)]+4cos[(2ωmmw+ωmod)t+2φ(t)] +cos[2(ωmmw-ωmod)t+2φ(t)]+cos[2(ωmmw+ωmod)t+2φ(t)]］ （１５）
【００３２】したがって、式（１５）からわかるよう
に、φ（ｔ）の影響は高周波成分の項しか現れない。よ
って、インコヒーレントの場合は、コヒーレントな場合
と同様（即ち、φ（ｔ）＝０）、ロックインアンプやス
ペクトラムアナライザなどを用いて第二項または第三項
の周波数成分の振幅を検出すれば、電界Ａ0 2に比例した
信号を検出することができる。
に、φ（ｔ）の影響は高周波成分の項しか現れない。よ
って、インコヒーレントの場合は、コヒーレントな場合
と同様（即ち、φ（ｔ）＝０）、ロックインアンプやス
ペクトラムアナライザなどを用いて第二項または第三項
の周波数成分の振幅を検出すれば、電界Ａ0 2に比例した
信号を検出することができる。
【００３３】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施形態について説明する。図２は、高周波電磁波検
出システムの第２の実施の形態を示すブロック図であ
る。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、
角周波数ωmod で強度変調されたミリ波がアンテナ１７
から放射され、鏡１８を透過して電気光学結晶部材１９
に入射する。ここで、鏡１８はレーザ光を反射するもの
であり、ミリ波にとってはほとんど透明な材質である。
の実施形態について説明する。図２は、高周波電磁波検
出システムの第２の実施の形態を示すブロック図であ
る。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、
角周波数ωmod で強度変調されたミリ波がアンテナ１７
から放射され、鏡１８を透過して電気光学結晶部材１９
に入射する。ここで、鏡１８はレーザ光を反射するもの
であり、ミリ波にとってはほとんど透明な材質である。
【００３４】一方、ＣＷレーザ３４から出射したＰ偏光
は、偏光ビームスプリッタ２１及び補償板２０を透過し
た後に電気光学結晶部材１９に入射する。そして、電気
光学結晶部材１９を透過したレーザ光は鏡１８で反射さ
れ、ミリ波と同方向に電気光学結晶部材１９を伝播す
る。
は、偏光ビームスプリッタ２１及び補償板２０を透過し
た後に電気光学結晶部材１９に入射する。そして、電気
光学結晶部材１９を透過したレーザ光は鏡１８で反射さ
れ、ミリ波と同方向に電気光学結晶部材１９を伝播す
る。
【００３５】この時にレーザ光はミリ波によって偏光変
化を受ける。電気光学結晶部材１９内で偏光変化を受け
たレーザ光は再び補償板２０を透過し、偏光ビームスプ
リッタ２１でＳ偏光とＰ偏光に分離される。そして、分
離されたＳ偏光を、第１の実施形態と同様に光検出器２
２で検出し、電気信号としたうえ増幅器２３で増幅し被
測定信号として電気計測器３５へ出力する。第２の実施
の形態においても、第１の実施の形態と同様に補償板２
０を使って最小光量点に調整することにより、ミリ波の
パワー（強度）に比例した信号を得ることができる。
化を受ける。電気光学結晶部材１９内で偏光変化を受け
たレーザ光は再び補償板２０を透過し、偏光ビームスプ
リッタ２１でＳ偏光とＰ偏光に分離される。そして、分
離されたＳ偏光を、第１の実施形態と同様に光検出器２
２で検出し、電気信号としたうえ増幅器２３で増幅し被
測定信号として電気計測器３５へ出力する。第２の実施
の形態においても、第１の実施の形態と同様に補償板２
０を使って最小光量点に調整することにより、ミリ波の
パワー（強度）に比例した信号を得ることができる。
【００３６】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。図３は、高周波電磁波
検出システムの第３の実施の形態を示すブロック図であ
る。第３の実施の形態では、光信号の経路に光ファイバ
３６Ａ〜３６Ｃを設けるとともに、コリメートレンズ３
７Ａ〜３７Ｅを設けている点を除いては、第２の実施の
形態と同様の構成である。
の実施の形態について説明する。図３は、高周波電磁波
検出システムの第３の実施の形態を示すブロック図であ
る。第３の実施の形態では、光信号の経路に光ファイバ
３６Ａ〜３６Ｃを設けるとともに、コリメートレンズ３
７Ａ〜３７Ｅを設けている点を除いては、第２の実施の
形態と同様の構成である。
【００３７】光ファイバ３６Ａ〜３６Ｃは、偏波面保存
ファイバではないのでファイバ自身がＰ偏光とＳ偏光と
の間の位相差ＳＲを持っていると考えることができる。
しかし、第２の実施の形態と同様に、補償板２０を使っ
て最小光量点に調整することにより、ミリ波の強度に比
例した信号を得ることができる。
ファイバではないのでファイバ自身がＰ偏光とＳ偏光と
の間の位相差ＳＲを持っていると考えることができる。
しかし、第２の実施の形態と同様に、補償板２０を使っ
て最小光量点に調整することにより、ミリ波の強度に比
例した信号を得ることができる。
【００３８】このように本高周波電磁波検出システム
は、電気光学効果を使ったミリ波検出を、ＣＷレーザ光
を用いて可能にするものである。さらに、本高周波電磁
波検出システムは、電気光学効果を使ったインコヒーレ
ントミリ波の検出を可能にするものである。
は、電気光学効果を使ったミリ波検出を、ＣＷレーザ光
を用いて可能にするものである。さらに、本高周波電磁
波検出システムは、電気光学効果を使ったインコヒーレ
ントミリ波の検出を可能にするものである。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、連続発光
するレーザ光を示すＣＷレーザ光を発生するＣＷレーザ
と、強度変調された高周波電磁波を出力する高周波電磁
波出力部と、ＣＷレーザから入射したＣＷレーザ光を、
高周波電磁波出力部から入力した高周波電磁波の強度に
応じたＣＷレーザ光に偏光変化させて出射する電気光学
結晶部材と、偏光変化したＣＷレーザ光を検出してこの
ＣＷレーザ光の偏光変化量に応じた電気信号に変換する
光検出器と、電気光学結晶部材から出射されたＣＷレー
ザ光を入力して所定の偏光成分を光検出器へ出力する偏
光ビームスプリッタとを備えるとともに、電気光学結晶
部材と偏光ビームスプリッタ間に配設され電気光学結晶
部材から出射されたＣＷレーザ光を入力して偏光ビーム
スプリッタへ出力する補償板を、高周波電磁波の電気光
学結晶部材への無入力時にこの電気光学結晶部材から出
射され偏光ビームスプリッタへ送出されるＣＷレーザ光
の光量を最小光量とするように調整したので、超短パル
スを発生する高価な超短パルスレーザ等を用いずに高周
波電磁波の強度に比例した信号を容易かつ的確に検出す
ることができ、したがって、高周波電磁波を検出するシ
ステムを安価に構成できるとともに、システムを安定に
動作させることができる。
するレーザ光を示すＣＷレーザ光を発生するＣＷレーザ
と、強度変調された高周波電磁波を出力する高周波電磁
波出力部と、ＣＷレーザから入射したＣＷレーザ光を、
高周波電磁波出力部から入力した高周波電磁波の強度に
応じたＣＷレーザ光に偏光変化させて出射する電気光学
結晶部材と、偏光変化したＣＷレーザ光を検出してこの
ＣＷレーザ光の偏光変化量に応じた電気信号に変換する
光検出器と、電気光学結晶部材から出射されたＣＷレー
ザ光を入力して所定の偏光成分を光検出器へ出力する偏
光ビームスプリッタとを備えるとともに、電気光学結晶
部材と偏光ビームスプリッタ間に配設され電気光学結晶
部材から出射されたＣＷレーザ光を入力して偏光ビーム
スプリッタへ出力する補償板を、高周波電磁波の電気光
学結晶部材への無入力時にこの電気光学結晶部材から出
射され偏光ビームスプリッタへ送出されるＣＷレーザ光
の光量を最小光量とするように調整したので、超短パル
スを発生する高価な超短パルスレーザ等を用いずに高周
波電磁波の強度に比例した信号を容易かつ的確に検出す
ることができ、したがって、高周波電磁波を検出するシ
ステムを安価に構成できるとともに、システムを安定に
動作させることができる。
【図１】 本発明に係る高周波電磁波検出システムの第
１の実施の形態を示すブロック図である。
１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】 上記高周波電磁波検出システムの第２の実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
【図３】 上記高周波電磁波検出システムの第３の実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
【図４】 従来の高周波電磁波検出システムの構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】 従来システムにおける高周波電磁波の検出タ
イミングを示すタイムチャートである。
イミングを示すタイムチャートである。
【図６】 従来システムにおける高周波電磁波の検出ポ
イントを示すグラフである。
イントを示すグラフである。
１７…アンテナ、１８…鏡、１９…電気光学結晶部材、
２０…補償板、２１…偏光ビームスプリッタ、２２…光
検出器、２３…増幅器、３１…ミリ波帯発振器、３２…
正弦波信号発生器、３３…変調器、３４…ＣＷレーザ、
３５…電気計測器、３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ…光ファイ
バ、３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ…コリメ
ートレンズ。
２０…補償板、２１…偏光ビームスプリッタ、２２…光
検出器、２３…増幅器、３１…ミリ波帯発振器、３２…
正弦波信号発生器、３３…変調器、３４…ＣＷレーザ、
３５…電気計測器、３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ…光ファイ
バ、３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ…コリメ
ートレンズ。
Claims (6)
- 【請求項１】 連続発光するレーザ光を示すＣＷレーザ
光を発生するＣＷレーザと、 強度変調された高周波電磁波を出力する高周波電磁波出
力部と、 前記ＣＷレーザから出射されたＣＷレーザ光を、前記高
周波電磁波出力部から入力した高周波電磁波の強度に応
じたＣＷレーザ光に偏光変化させて出射する電気光学結
晶部材と、 前記電気光学結晶部材から出射されたＣＷレーザ光を入
力して所定の偏光成分を出力する偏光ビームスプリッタ
と、 前記偏光ビームスプリッタからの偏光変化したＣＷレー
ザ光を検出してこのＣＷレーザ光の偏光変化量に応じた
電気信号に変換する光検出器と、 電気光学結晶部材と偏光ビームスプリッタ間に配設さ
れ、電気光学結晶部材から出射されたＣＷレーザ光を入
力して偏光ビームスプリッタへ送出するとともに、前記
高周波電磁波の電気光学結晶部材への無入力時にこの電
気光学結晶部材から偏光ビームスプリッタ側へ出射され
るＣＷレーザ光の光量を最小にする補償板とを備えたこ
とを特徴とする高周波電磁波検出システム。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記電気光学結晶部材に入射されるＣＷレーザ光の経路
と、前記電気光学結晶部材から出射されるＣＷレーザ光
の経路とを同一の経路としたことを特徴とする高周波電
磁波検出システム。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記ＣＷレーザ光を伝播する光ファイバ及びレンズを備
えたことを特徴とする高周波電磁波検出システム。 - 【請求項４】 連続発光するレーザ光を示すＣＷレーザ
光を発生するＣＷレーザと、高周波電磁波を出力する高
周波電磁波出力部と、前記ＣＷレーザ光及び高周波電磁
波を入力してＣＷレーザ光を出射する電気光学結晶部材
と、ＣＷレーザ光を入力して所定の偏光成分を出力する
偏光ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタから出
力されるＣＷレーザ光を検出して電気信号に変換する光
検出器と、電気光学結晶部材から出射されたＣＷレーザ
光を入力して偏光ビームスプリッタへ出力する補償板と
からなるシステムにおいて、 前記高周波電磁波出力部から強度変調した高周波電磁波
を出力させる第１のステップと、 前記ＣＷレーザからのＣＷレーザ光を電気光学結晶部材
に入射して前記高周波電磁波出力部からの高周波電磁波
の強度に応じたＣＷレーザ光に偏光変化させる第２のス
テップと、 前記高周波電磁波の電気光学結晶部材への無入力時にこ
の電気光学結晶部材から偏光ビームスプリッタ側へ出射
されるＣＷレーザ光の光量が最小の光量となるように前
記補償板を調整する第３のステップと、 前記電気光学結晶部材から出射され前記補償板及び偏光
ビームスプリッタを介する前記偏光変化したＣＷレーザ
光を前記光検出器に入射してこのＣＷレーザ光の偏光変
化量に応じた電気信号に変換させる第４のステップとを
有することを特徴とする高周波電磁波検出方法。 - 【請求項５】 請求項４において、 電気光学結晶部材へ入射するＣＷレーザ光の経路と、前
記電気光学結晶部材から出射するＣＷレーザ光の経路と
を同一の経路にしたことを特徴とする高周波電磁波検出
方法。 - 【請求項６】 請求項５において、 前記ＣＷレーザ光を光ファイバ及びレンズを介して伝播
することを特徴とする高周波電磁波検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000213989A JP3549813B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 高周波電磁波検出システム及び高周波電磁波検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000213989A JP3549813B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 高周波電磁波検出システム及び高周波電磁波検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031658A true JP2002031658A (ja) | 2002-01-31 |
| JP3549813B2 JP3549813B2 (ja) | 2004-08-04 |
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