JP2540223B2 - 電圧検出装置 - Google Patents
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
この発明は、被測定電気信号の電圧変化に対応して屈
折率が変化する電気光学材料を含む光プローブを備えた
電圧検出装置に関する。
折率が変化する電気光学材料を含む光プローブを備えた
電圧検出装置に関する。
電気光学効果を有するLiTaO3等の電気光学材料を含む
光プローブを用いて、集積回路等における被測定物の所
定部分の電圧を非接触で測定する電圧検出装置が、例え
ば米国特許第4,618,819号において知られている。 この従来の電圧検出装置は、光プローブ先端を、被測
定物の電界内に位置させ、該プローブ内に光ビームを照
射すると、電界強度に応じて電気光学材料の屈折率が変
化することによって、反射された光ビームの偏光状態が
変わり、これを光検出器によって受光し、その検出器出
力を増幅することにより、電圧を測定するものである。 上記のような電圧検出装置では、電気チョッパを用
い、被測定電気信号を高速でオン−オフさせ、該オン及
びオフ時における出力信号の差に基づいて、同期増幅器
を用いて電圧を検出するようにしている。
光プローブを用いて、集積回路等における被測定物の所
定部分の電圧を非接触で測定する電圧検出装置が、例え
ば米国特許第4,618,819号において知られている。 この従来の電圧検出装置は、光プローブ先端を、被測
定物の電界内に位置させ、該プローブ内に光ビームを照
射すると、電界強度に応じて電気光学材料の屈折率が変
化することによって、反射された光ビームの偏光状態が
変わり、これを光検出器によって受光し、その検出器出
力を増幅することにより、電圧を測定するものである。 上記のような電圧検出装置では、電気チョッパを用
い、被測定電気信号を高速でオン−オフさせ、該オン及
びオフ時における出力信号の差に基づいて、同期増幅器
を用いて電圧を検出するようにしている。
しかしながら、上記のような従来の電圧検出装置にお
いては、電気チョッパにより被測定電気信号をオン−オ
フしているために、該電気信号に歪みが生じ易く、正確
な測定ができないという問題点がある。 又、電気チョッパを用いることができない定電圧電気
信号のような場合には、測定そのものが不可能であると
いう問題点がある。 この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであっ
て、電気チョッパにより被測定電気信号をオン−オフし
たりすることなく、正確に電圧を検出できるようにした
電圧検出装置を提供することを目的とする。 更に、前述の如く、光プローブ先端には、誘電体ミラ
ーが形成されているが、このミラーの反射率を100％と
することは、困難であるのでどうしてもミラーから被測
定物に入射光の一部が洩れてしまう。入射光の一部がミ
ラーから被測定物に洩れると、被測定物での反射光が再
びミラーを通過して光プローブ内に入込み、これが出力
信号の一部として検出されてしまうことになる。このと
き、被測定点と基準点における反射率が異なる場合は、
誤った計測をしてしまうという問題がある。
いては、電気チョッパにより被測定電気信号をオン−オ
フしているために、該電気信号に歪みが生じ易く、正確
な測定ができないという問題点がある。 又、電気チョッパを用いることができない定電圧電気
信号のような場合には、測定そのものが不可能であると
いう問題点がある。 この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであっ
て、電気チョッパにより被測定電気信号をオン−オフし
たりすることなく、正確に電圧を検出できるようにした
電圧検出装置を提供することを目的とする。 更に、前述の如く、光プローブ先端には、誘電体ミラ
ーが形成されているが、このミラーの反射率を100％と
することは、困難であるのでどうしてもミラーから被測
定物に入射光の一部が洩れてしまう。入射光の一部がミ
ラーから被測定物に洩れると、被測定物での反射光が再
びミラーを通過して光プローブ内に入込み、これが出力
信号の一部として検出されてしまうことになる。このと
き、被測定点と基準点における反射率が異なる場合は、
誤った計測をしてしまうという問題がある。
この発明は、被測定電気信号の電圧変化に対応して屈
折率が変化する電気光学材料を含む光プローブと、この
光プローブに入射させるための光ビームを出力する光源
と、この光源から出射され、前記光プローブを通った光
ビームの偏光状態を検出する第１の光検出器と、を有し
てなる電圧検出装置において、前記光プローブを通った
光ビームの一部を抜き出す光分岐手段と、この抜き出さ
れた光ビームを検出する第２の光検出器と、前記２つの
光検出器の出力の差を求める差動増幅器と、前記光源と
光プローブの間の光路上に、該光源からの光ビームを、
前記光プローブ先端の被測定点と基準点とに交互に偏向
させる光偏向器と、この光偏向器と同期して作動され、
前記差動増幅器出力を増幅する同期増幅器と、を設ける
ことにより上記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記第１の光検出器を、前記光ビー
ムのうちの所定の偏光成分の光のみを透過又は反射する
偏光素子と、この偏光素子からの光を検出する検出器
と、から構成することにより上記目的を達成するもので
ある。 又、この発明は、前記基準点を、前記光プローブ先端
の誘電体ミラーの一部とすることにより上記目的を達成
するものである。 又、前記基準点を接地することにより上記目的を達成
するものである。 又、前記光偏向器を、光路上に直列に配置された２つ
の偏向素子によって構成し、２次元的に光ビームを偏向
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記光分岐手段を、光の偏向成分に依存しないよ
うに構成することにより上記目的を達成するものであ
る。 又、前記被測定点の電位が基準点と一致したとき、前
記差動増幅器の出力を零とするような出力調整手段を有
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記出力調整手段を、第２の光検出器への入射光
量を変化させる光量可変手段とすることにより上記目的
を達成するものである。 更に又、前記出力調整手段を、第２の光検出器からの
出力信号を変化させる出力信号可変手段とすることによ
り上記目的を達成するものである。
折率が変化する電気光学材料を含む光プローブと、この
光プローブに入射させるための光ビームを出力する光源
と、この光源から出射され、前記光プローブを通った光
ビームの偏光状態を検出する第１の光検出器と、を有し
てなる電圧検出装置において、前記光プローブを通った
光ビームの一部を抜き出す光分岐手段と、この抜き出さ
れた光ビームを検出する第２の光検出器と、前記２つの
光検出器の出力の差を求める差動増幅器と、前記光源と
光プローブの間の光路上に、該光源からの光ビームを、
前記光プローブ先端の被測定点と基準点とに交互に偏向
させる光偏向器と、この光偏向器と同期して作動され、
前記差動増幅器出力を増幅する同期増幅器と、を設ける
ことにより上記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記第１の光検出器を、前記光ビー
ムのうちの所定の偏光成分の光のみを透過又は反射する
偏光素子と、この偏光素子からの光を検出する検出器
と、から構成することにより上記目的を達成するもので
ある。 又、この発明は、前記基準点を、前記光プローブ先端
の誘電体ミラーの一部とすることにより上記目的を達成
するものである。 又、前記基準点を接地することにより上記目的を達成
するものである。 又、前記光偏向器を、光路上に直列に配置された２つ
の偏向素子によって構成し、２次元的に光ビームを偏向
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記光分岐手段を、光の偏向成分に依存しないよ
うに構成することにより上記目的を達成するものであ
る。 又、前記被測定点の電位が基準点と一致したとき、前
記差動増幅器の出力を零とするような出力調整手段を有
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記出力調整手段を、第２の光検出器への入射光
量を変化させる光量可変手段とすることにより上記目的
を達成するものである。 更に又、前記出力調整手段を、第２の光検出器からの
出力信号を変化させる出力信号可変手段とすることによ
り上記目的を達成するものである。
この発明においては、光偏向器により光ビームを振っ
て、被測定点と基準点とを交互に照射することによっ
て、電気チョッパによって被測定電気信号をオン−オフ
したと同様の効果を得ることができる。従って電気チョ
ッパのオン−オフによる被測定電気信号の歪みが生じな
い。 又、電気チョッパを用いることができない定電圧信号
のような場合にも測定が可能となる。 更に又、ビームが被測定点を照射したときの光検出出
力と基準点を照射したときの出力との差を同期増幅器に
より増幅しているので、感度良く、且つ低ノイズで電圧
を検出することができる。
て、被測定点と基準点とを交互に照射することによっ
て、電気チョッパによって被測定電気信号をオン−オフ
したと同様の効果を得ることができる。従って電気チョ
ッパのオン−オフによる被測定電気信号の歪みが生じな
い。 又、電気チョッパを用いることができない定電圧信号
のような場合にも測定が可能となる。 更に又、ビームが被測定点を照射したときの光検出出
力と基準点を照射したときの出力との差を同期増幅器に
より増幅しているので、感度良く、且つ低ノイズで電圧
を検出することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例に係る電圧検出装置10は、電気光学材料を
含む光プローブ12に光ビームを出射するレーザダイオー
ド14と、光プローブ12からの反射光の一部を側方に分離
する偏光ビームスプリッタ16との間に光偏向器18を介在
させたものである。 ここで光偏光器18は、ガルバノミラー及び、音響光学
素子等の偏向素子によって構成される。１つの偏向素子
では、一次元方向にしか光ビームを偏向できないが、２
つの偏向素子を光路中に直列に設けることによって、二
次元的に光ビームを偏向することができる。 図の符号20は偏光ビームスプリッタ16と光プローブ12
の間に介在され、光ビームを光プローブの先端に集光す
るためのレンズ、22は光プローブ12で反射され、レンズ
20を通って、更に偏光ビームスプリッタ16により側方に
分離された所定の偏光成分のみの反射光を受光してこれ
を光電変換する第１の光検出器、17は光プローブ12から
の反射光の一部を側方に分離するための偏光性を持たな
いビームスプリッタ、23はビームスプリッタ17からの反
射光を受光してこれを光電変換する第２の光検出器、25
は光検出器23からの出力を調整する出力調整装置、27は
光検出器22の出力と、出力調整装置25の出力を作動増幅
する差動増幅器、24は差動増幅器27の出力を増幅するロ
ックインアンプ、26は光偏向器18を駆動すると共に、ロ
ックインアンプ24に、光偏向器18の作動時にその参照信
号を出力して、ロックインアンプ24を光偏向器18に同調
させるための参照信号を出力するドライバ、28はロック
インアンプ24の出力信号を処理して、所定の電圧信号を
出力する信号処理装置をそれぞれ示す。 前記光偏向器18は、ドライバ26によって動作される
が、光偏向器がオフされたとき、レーザダイオード14か
らの光ビームを、光プローブ12の先端における誘電体ミ
ラー12Aの、第３図において左上に設けられた基準点Ｂ
に向けて照射するようにされている。この時、前記基準
点Ｂは、これに対向する集積回路の配線が接地あるいは
一定の電圧が印加されているところを選ぶ。 第１図の符号12Bは光プローブ12の、誘電体多層膜ミ
ラー12Aと反対側に形成された透明電極を示す。 次に上記実施例の作用を説明する。 例えば、第３図の集積回路30上における被測定点A1、
A2、A3における電圧分布を測定する場合には、被測定点
Ａを順次、変えながら、一点ずつ測定していく。 この時、ドライバ26により光偏向器18を動作させて、
基準点Ｂと、被測定点Ａとを交互に光ビームで照射す
る。 ここで光偏向器18は、二次元的に光ビームを偏向する
ことができるので、基準点Ｂ及び被測定点Ａを、光プロ
ーブ12先端の誘電体多層膜ミラー12Aの任意の位置に設
定することができる。 このようにすると、レーザダイオード14から出射さ
れ、光偏向器18、偏光ビームスプリッタ16及びレンズ20
を経て光プローブ12に入射した光ビームは、誘電体多層
膜ミラー12Aの被測定点Ａと基準点Ｂとの間を高速度で
振れることになる。 この場合、集積回路30の被測定点A1、A2又はA3では従
来技術のように電気チョッパを用いていないので、電圧
変化はなく、従って光プローブ12には、一定電界が印加
されている。一方、基準点Ｂでは、接地されているの
で、電界は印加されていない。 このため、光ビームは測定点A1、A2又はA3を照射して
いるとき、電界による電気光学材料の屈折率変化の影響
を受けるが、基準点Ｂを照射しているときはその影響を
受けない。 誘電体多層膜ミラー12Aで反射された光ビームは、再
びレンズ20を通って、偏光ビームスプリッタ16により側
方に反射され、光検出器22によって受光され、電気信号
に光電変換される。 ここで、光プローブ12の先端の誘電体多層膜ミラー12
Aの反射率を100％にすることは困難なので、光ビームの
一部は、ミラー12Aを通過し、被測定デバイスである集
積回路30に達する。そして、集積回路30で反射し、再び
ミラーを通過して光プローブ内に入込み、出力信号の一
部として検出されてしまう。このとき、被測定点Ａと基
準点Ｂの反射率に違いがある場合、光偏向器18で光ビー
ムを被測定点Ａと基準点Ｂとの間を高速度で振ると、そ
の反射率の違いが光検出器22で検出されてしまう。しか
し、第２の光検出器23にも同様の出力が得られているの
で、この出力を用いて、第１の光検出器22の出力を補正
することができる。 具体的には、以下の手順で行う。 まず、集積回路に電圧を印加しないでおいて、被測定
点Ａと基準点Ｂとの間で光ビームを振る。このとき、出
力調整装置25の出力が、第１の光検出器22の出力と同じ
になるように調整する。このとき、差動増幅器27の出力
は零となり、反射率の違いによる影響は相殺される。 ここで、被測定点Ａに電圧を印加すると、光プローブ
12に入射した光ビームの偏光状態が変調され、偏光ビー
ムスプリッタ16により取出された光ビームを受光した第
１の光検出器22の出力は変化する。他方、ビームスプリ
ッタ17は偏光性を持たないので、光検出器23の出力は変
化しない。 このため、差動増幅器27の出力は、被測定点Ａの電圧
のみに依存し、反射率の影響を受けない。このときの第
１の光検出器22、出力調整装置25、差動増幅器27のそれ
ぞれの出力を第４図に示す。ここで、I0は、基準点Ｂに
光ビームが入射したときの出力、I1は、被測定点Ａと基
準点Ｂでの反射率の違いにより生じた出力、I2は、被測
定点Ａに電圧が印加されることにより生じた出力であ
る。 前記第４図からもわかるように、差動増幅器27の出力
は非常に小さい。 しかし、差動増幅器27の出力信号は、ロックインアン
プ24において、ドライバ26からの参照信号、即ち、光偏
向器18に同期して増幅されるので、例えば1kHzで光偏向
器18が作動したとすると、差動増幅器27の出力信号のう
ち1kHzの周波数成分のみを狭帯域増幅するので、変調時
及び非変調時の差が感度良く増幅される。 ロックインアンプ24の出力信号は信号処理装置28にお
いて、所定の電圧値として検出されることになる。 このようにして、集積回路30において、光偏向器を動
作させてその非測定点A1〜A3に順次光ビームが照射され
るようにしていけば、該集積回路30上の電圧の二次元分
布を検出することができる。 なお、上記実施例において、基準点Ｂは誘電体多層膜
ミラー12Aの１個所とされているが、これは、第５図に
示されるように、複数個所、例えば４個所に基準点B1〜
B4を設けるようにしてもよい。 又、上記実施例において、基準点Ｂは誘電体多層膜ミ
ラー12A上に配置されているが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、光偏向器18が作動されて光ビームが偏
向されたとき、該変更された光ビームの光路上にあっ
て、その反射光を第１の光検出器22で受光可能な位置で
あればよい。 従って、偏光ビームスプリッタ16から光プローブ12の
間の任意の位置でもよい。 更に、上記実施例は、基準点を接地しているが、この
基準点は、一定の電圧値を示すものであればよく、従っ
て、必ずしも接地する必要はない。 又、上記実施例において、被測定点Ａと基準点Ｂとの
反射率の違いによる効果を補正するために、出力調整装
置25を用いたが、第１の光検出器22あるいは第２の光検
出器23の前に、可変光減衰器を設置して、２つの光検出
器に入射する光ビームの光量を調整すれば、出力調整装
置25を用いる必要はない。
含む光プローブ12に光ビームを出射するレーザダイオー
ド14と、光プローブ12からの反射光の一部を側方に分離
する偏光ビームスプリッタ16との間に光偏向器18を介在
させたものである。 ここで光偏光器18は、ガルバノミラー及び、音響光学
素子等の偏向素子によって構成される。１つの偏向素子
では、一次元方向にしか光ビームを偏向できないが、２
つの偏向素子を光路中に直列に設けることによって、二
次元的に光ビームを偏向することができる。 図の符号20は偏光ビームスプリッタ16と光プローブ12
の間に介在され、光ビームを光プローブの先端に集光す
るためのレンズ、22は光プローブ12で反射され、レンズ
20を通って、更に偏光ビームスプリッタ16により側方に
分離された所定の偏光成分のみの反射光を受光してこれ
を光電変換する第１の光検出器、17は光プローブ12から
の反射光の一部を側方に分離するための偏光性を持たな
いビームスプリッタ、23はビームスプリッタ17からの反
射光を受光してこれを光電変換する第２の光検出器、25
は光検出器23からの出力を調整する出力調整装置、27は
光検出器22の出力と、出力調整装置25の出力を作動増幅
する差動増幅器、24は差動増幅器27の出力を増幅するロ
ックインアンプ、26は光偏向器18を駆動すると共に、ロ
ックインアンプ24に、光偏向器18の作動時にその参照信
号を出力して、ロックインアンプ24を光偏向器18に同調
させるための参照信号を出力するドライバ、28はロック
インアンプ24の出力信号を処理して、所定の電圧信号を
出力する信号処理装置をそれぞれ示す。 前記光偏向器18は、ドライバ26によって動作される
が、光偏向器がオフされたとき、レーザダイオード14か
らの光ビームを、光プローブ12の先端における誘電体ミ
ラー12Aの、第３図において左上に設けられた基準点Ｂ
に向けて照射するようにされている。この時、前記基準
点Ｂは、これに対向する集積回路の配線が接地あるいは
一定の電圧が印加されているところを選ぶ。 第１図の符号12Bは光プローブ12の、誘電体多層膜ミ
ラー12Aと反対側に形成された透明電極を示す。 次に上記実施例の作用を説明する。 例えば、第３図の集積回路30上における被測定点A1、
A2、A3における電圧分布を測定する場合には、被測定点
Ａを順次、変えながら、一点ずつ測定していく。 この時、ドライバ26により光偏向器18を動作させて、
基準点Ｂと、被測定点Ａとを交互に光ビームで照射す
る。 ここで光偏向器18は、二次元的に光ビームを偏向する
ことができるので、基準点Ｂ及び被測定点Ａを、光プロ
ーブ12先端の誘電体多層膜ミラー12Aの任意の位置に設
定することができる。 このようにすると、レーザダイオード14から出射さ
れ、光偏向器18、偏光ビームスプリッタ16及びレンズ20
を経て光プローブ12に入射した光ビームは、誘電体多層
膜ミラー12Aの被測定点Ａと基準点Ｂとの間を高速度で
振れることになる。 この場合、集積回路30の被測定点A1、A2又はA3では従
来技術のように電気チョッパを用いていないので、電圧
変化はなく、従って光プローブ12には、一定電界が印加
されている。一方、基準点Ｂでは、接地されているの
で、電界は印加されていない。 このため、光ビームは測定点A1、A2又はA3を照射して
いるとき、電界による電気光学材料の屈折率変化の影響
を受けるが、基準点Ｂを照射しているときはその影響を
受けない。 誘電体多層膜ミラー12Aで反射された光ビームは、再
びレンズ20を通って、偏光ビームスプリッタ16により側
方に反射され、光検出器22によって受光され、電気信号
に光電変換される。 ここで、光プローブ12の先端の誘電体多層膜ミラー12
Aの反射率を100％にすることは困難なので、光ビームの
一部は、ミラー12Aを通過し、被測定デバイスである集
積回路30に達する。そして、集積回路30で反射し、再び
ミラーを通過して光プローブ内に入込み、出力信号の一
部として検出されてしまう。このとき、被測定点Ａと基
準点Ｂの反射率に違いがある場合、光偏向器18で光ビー
ムを被測定点Ａと基準点Ｂとの間を高速度で振ると、そ
の反射率の違いが光検出器22で検出されてしまう。しか
し、第２の光検出器23にも同様の出力が得られているの
で、この出力を用いて、第１の光検出器22の出力を補正
することができる。 具体的には、以下の手順で行う。 まず、集積回路に電圧を印加しないでおいて、被測定
点Ａと基準点Ｂとの間で光ビームを振る。このとき、出
力調整装置25の出力が、第１の光検出器22の出力と同じ
になるように調整する。このとき、差動増幅器27の出力
は零となり、反射率の違いによる影響は相殺される。 ここで、被測定点Ａに電圧を印加すると、光プローブ
12に入射した光ビームの偏光状態が変調され、偏光ビー
ムスプリッタ16により取出された光ビームを受光した第
１の光検出器22の出力は変化する。他方、ビームスプリ
ッタ17は偏光性を持たないので、光検出器23の出力は変
化しない。 このため、差動増幅器27の出力は、被測定点Ａの電圧
のみに依存し、反射率の影響を受けない。このときの第
１の光検出器22、出力調整装置25、差動増幅器27のそれ
ぞれの出力を第４図に示す。ここで、I0は、基準点Ｂに
光ビームが入射したときの出力、I1は、被測定点Ａと基
準点Ｂでの反射率の違いにより生じた出力、I2は、被測
定点Ａに電圧が印加されることにより生じた出力であ
る。 前記第４図からもわかるように、差動増幅器27の出力
は非常に小さい。 しかし、差動増幅器27の出力信号は、ロックインアン
プ24において、ドライバ26からの参照信号、即ち、光偏
向器18に同期して増幅されるので、例えば1kHzで光偏向
器18が作動したとすると、差動増幅器27の出力信号のう
ち1kHzの周波数成分のみを狭帯域増幅するので、変調時
及び非変調時の差が感度良く増幅される。 ロックインアンプ24の出力信号は信号処理装置28にお
いて、所定の電圧値として検出されることになる。 このようにして、集積回路30において、光偏向器を動
作させてその非測定点A1〜A3に順次光ビームが照射され
るようにしていけば、該集積回路30上の電圧の二次元分
布を検出することができる。 なお、上記実施例において、基準点Ｂは誘電体多層膜
ミラー12Aの１個所とされているが、これは、第５図に
示されるように、複数個所、例えば４個所に基準点B1〜
B4を設けるようにしてもよい。 又、上記実施例において、基準点Ｂは誘電体多層膜ミ
ラー12A上に配置されているが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、光偏向器18が作動されて光ビームが偏
向されたとき、該変更された光ビームの光路上にあっ
て、その反射光を第１の光検出器22で受光可能な位置で
あればよい。 従って、偏光ビームスプリッタ16から光プローブ12の
間の任意の位置でもよい。 更に、上記実施例は、基準点を接地しているが、この
基準点は、一定の電圧値を示すものであればよく、従っ
て、必ずしも接地する必要はない。 又、上記実施例において、被測定点Ａと基準点Ｂとの
反射率の違いによる効果を補正するために、出力調整装
置25を用いたが、第１の光検出器22あるいは第２の光検
出器23の前に、可変光減衰器を設置して、２つの光検出
器に入射する光ビームの光量を調整すれば、出力調整装
置25を用いる必要はない。
本発明は、上記のように構成したので、電気チョッパ
を用いて被測定電気信号をオンオフすることなく、電気
チョッパと同様の効果を得ることができ、従って、被測
定電気信号のオンオフによる信号波形の歪みを防止し
て、より正確な電圧検出を行うことができ、又、電気チ
ョッパを用いることができない定電圧信号の場合にも測
定が可能になるという優れた効果を有する。
を用いて被測定電気信号をオンオフすることなく、電気
チョッパと同様の効果を得ることができ、従って、被測
定電気信号のオンオフによる信号波形の歪みを防止し
て、より正確な電圧検出を行うことができ、又、電気チ
ョッパを用いることができない定電圧信号の場合にも測
定が可能になるという優れた効果を有する。
第１図は本発明に係る電圧検出装置の実施例を示すブロ
ック図、第２図は同実施例における光プローブを拡大し
て示す斜視図、第３図は同実施例における誘電体多層膜
ミラーと被測定物との関係を示す平面図、第４図は同実
施例における光検出器、出力調整装置及び差動増幅器の
出力の状態と偏向、変調との関係を示す線図、第５図は
基準点の他の例を示す平面図である。 Ａ、A1〜A3……被測定点、 Ｂ、B1〜B4……基準点、 10……電圧検出装置、12……光プローブ、 12A……誘電体多層膜ミラー、 14……レーザダイオード、 16……偏光ビームスプリッタ、 18……光偏向器、 22、23……光検出器、 24……ロックインアンプ、25……出力調整装置、 26……ドライバ、27……差動増幅器、 28……信号処理装置、30……集積回路。
ック図、第２図は同実施例における光プローブを拡大し
て示す斜視図、第３図は同実施例における誘電体多層膜
ミラーと被測定物との関係を示す平面図、第４図は同実
施例における光検出器、出力調整装置及び差動増幅器の
出力の状態と偏向、変調との関係を示す線図、第５図は
基準点の他の例を示す平面図である。 Ａ、A1〜A3……被測定点、 Ｂ、B1〜B4……基準点、 10……電圧検出装置、12……光プローブ、 12A……誘電体多層膜ミラー、 14……レーザダイオード、 16……偏光ビームスプリッタ、 18……光偏向器、 22、23……光検出器、 24……ロックインアンプ、25……出力調整装置、 26……ドライバ、27……差動増幅器、 28……信号処理装置、30……集積回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−158766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−28566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−308572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−18071（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】被測定電気信号の電圧変化に対応して屈折
率が変化する電気光学材料を含む光プローブと、この光
プローブに入射させるための光ビームを出力する光源
と、この光源から出射され、前記光プローブを通った光
ビームの偏光状態を検出する第１の光検出器と、を有し
てなる電圧検出装置において、前記光プローブを通った
光ビームの一部を抜き出す光分岐手段と、この抜き出さ
れた光ビームを検出する第２の光検出器と、前記２つの
光検出器の出力の差を求める差動増幅器と、前記光源と
光プローブの間の光路上に、該光源からの光ビームを、
前記光プローブ先端の被測定点と基準点とに交互に偏向
させる光偏向器と、この光偏向器と同期して作動され、
前記差動増幅器出力を増幅する同期増幅器と、を設けた
ことを特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記第１の光検出器
は、前記光ビームのうちの所定の偏光成分の光のみを透
過又は反射する偏光素子と、この偏光素子からの光を検
出する検出器と、から構成されたことを特徴とする電圧
検出装置。 - 【請求項３】請求項１又は２において、前記基準点は、
前記光プローブ先端の誘電体ミラーの一部であることを
特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項４】請求項１、２又は３において、前記基準点
は接地されていることを特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記光
偏向器は、光路上に直列に配置された２つの偏向素子に
よって構成されており、２次元的に光ビームを偏向する
ことができることを特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記光分岐手段は、光
の偏向成分に依存しないように構成したことを特徴とす
る電圧検出装置。 - 【請求項７】請求項１において、前記被測定点の電位が
基準点と一致したとき、前記差動増幅器の出力を零とす
るような出力調整手段を有することを特徴とする電圧検
出装置。 - 【請求項８】請求項７において、前記出力調整手段は、
第２の光検出器への入射光量を変化させる光量可変手段
であることを特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項９】請求項７において、前記出力調整手段は、
第２の光検出器からの出力信号を変化させる出力信号可
変手段であることを特徴とする電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084412A JP2540223B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084412A JP2540223B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03282383A JPH03282383A (ja) | 1991-12-12 |
| JP2540223B2 true JP2540223B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=13829876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2084412A Expired - Fee Related JP2540223B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540223B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006095619A1 (ja) | 2005-03-08 | 2006-09-14 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 強度変調型光センサおよび光電流・電圧センサ |
| WO2006095620A1 (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 光センサおよび光電流・電圧センサ |
| CN102928647B (zh) * | 2012-10-29 | 2016-02-03 | 易能乾元（北京）电力科技有限公司 | 光学式电压传感系统及相应迭代解调方法 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2084412A patent/JP2540223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03282383A (ja) | 1991-12-12 |
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