(57)【要約】    【課題】  波長板を調整することなく、安定な感度を得る。    【解決手段】  光源１０１から光を出射し、光学センサ１０３部で光に電界変化に応じた偏光変化を生じさせ、偏光調整器１０４、偏光ビームスプリッタ１０５を経て光検出器１０６、１０７で偏光変化した光を検出し、光検出器１０６、１０７の出力を差動増幅器１０８で差動増幅し、差動増幅器１０８の出力からスペクトラムアナライザ１０９で電界を検出し、制御信号処理部１１０によりスペクトラムアナライザ１０９の出力信号の強度が最大になるように張力付加手段１１４により光偏波保持ファイバ１１１の一部分に長手方向に張力を付加して、光偏波保持ファイバ１１１内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行な電界成分を有する光との位相差を調整する。【選択図】        図１
2006266711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学結晶と光信号処理部とが光偏波保持ファイバで接続され、電界により
上記電気光学結晶の複屈折率が変化することを利用し、上記電気光学結晶を通過
する光の偏光変化を上記光偏波保持ファイバを用いて上記光信号処理部に導入し、
上記偏光変化を光の強度変化として捉える電気光学結晶の電気光学効果を用いた
電界センサにおいて、
上記光偏波保持ファイバ内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロ
ー軸に平行な電界成分を有する光との位相差を調整する位相差調整手段を有する
ことを特徴とする電気光学効果を用いた感度高安定電界センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記位相差調整手段として、上記光偏波保持ファイバの一部分に長手方向に張
力を付加する張力付加手段を用いたことを特徴とする電気光学効果を用いた感度
高安定電界センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記張力付加手段として、上記光偏波保持ファイバに付加する張力を時間的に
変化させるものを用いたことを特徴とした電気光学効果を用いた感度高安定電界
センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記張力付加手段として、上記光偏波保持ファイバに付加する張力を周期的、
ステップ関数的または無秩序に変化させるものを用いたことを特徴とした電気光
学効果を用いた感度高安定電界センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記位相差調整手段として、上記光偏波保持ファイバの一部分に半径方向に圧
力を付与する圧力付与手段を用いたことを特徴とする電気光学効果を用いた感度
高安定電界センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記圧力付与手段として、上記光偏波保持ファイバに付与する半径方向の圧力
を時間的に変化させるものを用いたことを特徴とする電気光学効果を用いた感度
高安定電界センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記圧力付与手段として、上記光偏波保持ファイバに付与する半径方向の圧力
を周期的、ステップ関数的または無秩序に変化させるものを用いたことを特徴と
した電気光学効果を用いた感度高安定電界センサ。
【請求項８】
請求項１に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記位相差調整手段として、光源から発せられる光の波長を変化させる波長制
御手段を用いたことを特徴とする電気光学効果を用いた感度高安定電界センサ。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記波長制御手段として、上記光源から発せられる光の波長を時間的に変化さ
せるものを用いたことを特徴とする電気光学効果を用いた感度高安定電界センサ。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学効果を用いた感度高安定電界センサにおいて、
上記波長制御手段として、上記光源から発せられる光の波長を周期的、ステッ
プ関数的または無秩序に変化させるものを用いたことを特徴とした電気光学効果
を用いた感度高安定電界センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界印加により複屈折率が変化する電気光学結晶を用いて、光の偏
光変化により電界の強度を測定する電気光学効果を用いた高感度安定電界センサ
に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学効果を用いた電界センサの従来の構成例としては、たとえば図３に示
すものがある（非特許文献１）。この電界センサは光源１１０１、光学センサ１
１０３、サーキュレータ１１０２、偏光調整器１１０５、偏光ビームスプリッタ
１１０７、光検出器１１０８ａ、１１０８ｂ、差動増幅器１１０９、電気信号測
定器１１１０、表示部１１１１からなっており、光学センサ１１０３から偏光調
整器１１０５まで偏光を保持するため、光学センサ１１０３、サーキュレータ１
１０２、偏光調整器１１０５は光偏波保持ファイバで接続されている。光学セン
サ１１０３の光学結晶としてはＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＡｓ、ＤＡＳＴなどの
電気光学結晶を用いる。電気光学結晶において印加電界によって瞬時に偏光変化
を受けた光は光偏波保持ファイバにより偏光調整器１１０５に伝送される。伝送
された光はλ／２波長板とλ／４波長板とからなる偏光調整器１１０５により偏
光調整される。偏光調整器１１０５から出力された光は偏光ビームスプリッタ１
１０７によりｐ偏光とｓ偏光とに分離される。分離されたｐ偏光およびｓ偏光は
被測定電界の振幅に応じて互いに逆相に変動する強度変調光としてそれぞれ光検
出器１１０８ａ、１１０８ｂ（ＰＤ１、ＰＤ２）によって光電変換される。差動
増幅器１１０９は光検出器１１０８ａ、１１０８ｂから電気信号を入力して、光
検出器１１０８ａ、１１０８ｂからの電気信号の差に比例した信号を出力する。
この差動増幅器１１０９の出力信号は被測定電界に比例した信号であり、被測定
電界は電気信号測定器１１１０によって検出され、表示部１１１１に表示される。
なお、偏光調整器１１０５は光検出器１１０８ａ、１１０８ｂで得られる光電流
Ｉ１、Ｉ２の差分△Ｉが最小になるように調整を行なう。このような電界センサ
の光学センサ１１０３を所望の場所に設置することで、その場所での電界の強度
を測定することができる。
【０００３】
図４は、図３に示した従来の電界センサの電気光学結晶で偏光変化を受けた光
が光検出器１１０８ａ、１１０８ｂまで伝播する様子を模式的に表した図である。
従来の電界センサでは、電気光学結晶に入射した光は他方端面で反射し、入射方
向と逆向きに進行するが、ここでは簡略化のため光は一方向に進行しているもの
とする。また、厚さＬの電気光学結晶に入射する光は直線偏光とし、電気光学結
晶の光学軸とは４５度傾いており、長さＺの光偏波保持ファイバのファースト軸
とは一致しているものとする。なお、光の方向を切り替える機能を果たすサーキ
ュレータ１１０２は従来の電界センサが内在する問題には本質的に関与しないた
め、ここでは割愛した。
【０００４】
屈折率ｎの電気光学結晶に電界が印加されることにより、電気光学結晶のＸ軸
方向、Ｙ軸方向の屈折率が印加された電界の強度に比例してそれぞれ−△ｎ、＋
△ｎだけ変化するものとする。すると、光偏波保持ファイバの出口でファースト
軸、スロー軸に平行に振動する電界Ｅｆａｓｔ、Ｅｓｌｏｗはそれぞれ次式で表される。
【０００５】
【数１】
2006266711.tif 000003
ここで、Ｉは光の強度、ωは光の周波数、λは光の波長、ｎｆは電気光学結晶、
光偏波保持ファイバのファースト軸に平行に振動する光に対する屈折率、ｎｓは
電気光学結晶、光偏波保持ファイバのスロー軸に平行に振動する光に対する屈折
率を表す。また、δは電気光学結晶による偏光変化を表す項で、偏光変化δは次
式を満たす。
【０００６】
【数２】
2006266711.tif 000004
光偏波保持ファイバの出力端に設置されたλ／２波長板とλ／４波長板とを用
いて、伝播された光信号から、電気光学結晶に印加された電界の強度に比例する
信号を取り出すためには、たとえばλ／４波長板をその光学軸が光偏波保持ファ
イバと４５度傾くように設置し、次いでλ／２波長板を光電流Ｉ１、Ｉ２の差分
△Ｉが最小になるように角度を決める。このような電界センサの差動増幅器１１
０９の出力Ｖは次式で表される。
【０００７】
【数３】
2006266711.tif 000005
数３式に示されるように、差動増幅器１１０９の出力Ｖは偏光変化δに比例し、
また数２式に示されるように、偏光変化δは屈折率の変化量△ｎに比例し、さら
に上述の如く、屈折率の変化量△ｎは電気光学結晶に印加された電界の強度に比
例する。したがって、差動増幅器１１０９の出力Ｖは電気光学結晶に印加された
電界の強度に比例するから、電気信号測定器１１１０によって被測定電界を検出
することができる。
【０００８】
【非特許文献１】光ファイバ型微小ＥＯプローブを用いた電界可視化システムの感度安定化、２００４年  電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集、講演番号Ｃ−１４−５、３０３ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、数３式に示されるように、差動増幅器１１０９の出力Ｖは光偏波保持
ファイバ内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行な電界
成分を有する光との位相差すなわち次式で示される位相差にも依存する。
【００１０】
【数４】
2006266711.tif 000006
よって、光偏波保持ファイバを動かした場合等に起こる位相揺らぎがそのまま
感度変動として現れることになり、安定な感度を得ることが難しい。
【００１１】
これを防止する手段として、光偏波保持ファイバの出口にもう１枚λ／４波長
板を設置し、事前に位相差を打ち消してから、偏光調整を行なうといったことが
考えられる。しかし、この場合には光偏波保持ファイバの出口に置かれた１枚目
のλ／４波長板を回転させると、差動増幅器１１０９の直前の光の主軸が回転す
ることになり、残り２枚の波長板も調整せざるを得なくなり、波長板の調整が非
常に困難になる。したがって、従来の方法で感度高安定な電界センサを実現する
ことは非常に難しい。
【００１２】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、波長板を調整すること
なく、安定な感度を得ることができる電気光学効果を用いた高感度安定電界セン
サを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため、本発明においては、電気光学結晶と光信号処理部と
が光偏波保持ファイバで接続され、電界により上記電気光学結晶の複屈折率が変
化することを利用し、上記電気光学結晶を通過する光の偏光変化を上記光偏波保
持ファイバを用いて上記光信号処理部に導入し、上記偏光変化を光の強度変化と
して捉える電気光学結晶の電気光学効果を用いた電界センサにおいて、上記光偏
波保持ファイバ内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行
な電界成分を有する光との位相差を調整する位相差調整手段を設ける。
【００１４】
この場合、上記位相差調整手段として、上記光偏波保持ファイバの一部分に長
手方向に張力を付加する張力付加手段を用いる。
【００１５】
この場合、上記張力付加手段として、上記光偏波保持ファイバに付加する張力
を時間的に変化させるものを用いる。
【００１６】
この場合、上記張力付加手段として、上記光偏波保持ファイバに付加する張力
を周期的、ステップ関数的または無秩序に変化させるものを用いる。
【００１７】
また、上記位相差調整手段として、上記光偏波保持ファイバの一部分に半径方
向に圧力を付与する圧力付与手段を用いる。
【００１８】
この場合、上記圧力付与手段として、上記光偏波保持ファイバに付与する半径
方向の圧力を時間的に変化させるものを用いる。
【００１９】
この場合、上記圧力付与手段として、上記光偏波保持ファイバに付与する半径
方向の圧力を周期的、ステップ関数的または無秩序に変化させるものを用いる。
【００２０】
また、上記位相差調整手段として、光源から発せられる光の波長を変化させる
波長制御手段を用いる。
【００２１】
この場合、上記波長制御手段として、上記光源から発せられる光の波長を時間
的に変化させるものを用いる。
【００２２】
この場合、上記波長制御手段として、上記光源から発せられる光の波長を周期
的、ステップ関数的または無秩序に変化させるものを用いる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいては、電界の
検出値が光偏波保持ファイバ内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とス
ロー軸に平行な電界成分を有する光との位相差には依存しなくなるから、安定な
感度を得ることができ、また位相差調整手段で調整する位相差に応じて波長板を
調整する必要がない。
【００２４】
また、張力付加手段として光偏波保持ファイバに付加する張力を時間的に変化
させるものを用いた場合、圧力付与手段として光偏波保持ファイバに付与する半
径方向の圧力を時間的に変化させるものを用いた場合、波長制御手段として光源
から発せられる光の波長を時間的に変化させるものを用いた場合には、時間平均
パワーは偏光変化の２乗のみに比例するから、電界の検出値は光偏波保持ファイ
バ内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行な電界成分を
有する光との位相差には依存しなくなるので、安定な感度を得ることができ、ま
た張力付加手段、圧力付与手段、波長制御手段で調整する位相差に応じて波長板
を調整する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る電気光学効果を用いた高感度安定電界センサを示す模式図
である。図において、１０１は発振波長λの光源、１０２は偏波保持サーキュレ
ータ、１０３は電気光学結晶からなる光学センサ、１０４は偏光調整器、１０５
は偏光ビームスプリッタ、１０６、１０７は光検出器、１０８は差動増幅器、１
０９はスペクトラムアナライザ、１１０は制御信号処理部である。また、１１１
は各光部品を接続する光偏波保持ファイバ、１１２は偏光ビームスプリッタ１０
５と光検出器１０６、１０７とを接続する光ファイバ、１１３は電気信号を伝え
る配線である。１１４は光偏波保持ファイバ１１１の一部分に長手方向に張力を
付加し、光偏波保持ファイバ１１１内でファースト軸に平行な電界成分を有する
光とスロー軸に平行な電界成分を有する光との位相差を調整するための張力付加
手段（位相差調整手段）である。そして、偏光調整器１０４、差動増幅器１０８
等により光信号処理部が構成されている。
【００２６】
光源１０１からは光偏波保持ファイバ１１１のファースト軸の向きと一致した
直線偏光の光が出射される。この光は光学センサ１０３部で電界変化に応じた偏
光変化を受け、偏光調整器１０４、偏光ビームスプリッタ１０５を経て光検出器
１０６、１０７に導入される。光検出器１０６、１０７の出力は差動増幅器１０
８で差動増幅されたのち、スペクトラムアナライザ１０９へ導入される。スペク
トラムアナライザ１０９では光学センサ１０３に印加された電界の周波数に対応
した周波数のところに検出電界信号としてピークが現れ、検出電界以外の雑音成
分は、その他の周波数のところに現れるから、光学センサ１０３に印加された電
界を検出することができる。
【００２７】
図１に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいては、張力付
加手段１１４で調整した位相差がいくらになっても、スペクトラムアナライザ１
０９の出力信号の雑音が変化することがない。したがって、制御信号処理部１１
０がスペクトラムアナライザ１０９の出力信号を受けて雑音が最小になるように
偏光調整器１０４を調整する。その後、制御信号処理部１１０がスペクトラムア
ナライザ１０９の出力信号の強度が最大になるように張力付加手段１１４により
光偏波保持ファイバ１１１の一部分に長手方向に張力を付加して、光偏波保持フ
ァイバ１１１内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行な
電界成分を有する光との位相差すなわち数４式に示す位相差を調整する。
【００２８】
なお、図１に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサでは、偏波保
持サーキュレータ１０２と偏光調整器１０４との間に張力付加手段１１４を設置
したが、これに限るものではなく、偏波保持サーキュレータ１０２と光学センサ
１０３との間に張力付加手段１１４を設置してもかまわない。
【００２９】
図１に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいては、張力付
加手段１１４により光偏波保持ファイバ１１１の一部分に長手方向に張力を付加
し、数４式に示す位相差を調整して、位相差を２ｋπ（ただしｋは整数）に保て
ば、cos２ｋπ＝１であるので、数３式に示す出力Ｖは偏光変化δのみに比例す
ることとなり、出力Ｖは数４式に示す位相差には全く依存しなくなるから、スペ
クトラムアナライザ１０９から出力される電界の検出値は数４式に示す位相差に
は全く依存しなくなる。したがって、光偏波保持ファイバ１１１の曲げ、ひっぱ
り、ねじれが生じても、感度変動を生じることがなく、安定な感度を得ることが
できる。また、張力付加手段１１４で調整する位相差がいくらであっても、光偏
波保持ファイバ１１１の出力端に置かれた偏光調整器１０４の最適値は変化する
ことがない。したがって、張力付加手段１１４で調整する位相差に応じて波長板
を調整する必要がないから、偏光調整器１０４の制御が非常に簡単になる。
【００３０】
また、図１に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいて、張
力付加手段１１４により光偏波保持ファイバ１１１に付加する張力を時間的に変
化させることにより、時間的に数４式に示す位相差を変化させて、位相差をスク
ランブル化し、位相差の変動にかかわらず平均信号強度が一定になるようにして
もよい。光偏波保持ファイバ１１１に付加する張力を時間的に変化させて、時間
的に位相差を変化させるやり方としては、光偏波保持ファイバ１１１に付加する
張力を周期的に変化させて、周期的に位相差を変化させてもよいし、光偏波保持
ファイバ１１１に付加する張力をステップ関数的に変化させて、ステップ関数的
に位相差を変化させてもよい。また、光偏波保持ファイバ１１１に付加する張力
を無秩序に変化させて、無秩序に位相差を変化させても同様の効果が得られる。
【００３１】
すなわち、差動増幅器１０８の出力Ｖの時間平均パワーは次式で表わされる。
【００３２】
【数５】
2006266711.tif 000007
このため、数４式に示す位相差の最大値と最小値との差がπ以上で時間的に変化
した場合には、数５式のコサイン関数の時間平均はゼロである。したがって、張
力付加手段１１４により数４式に示す位相差を時間的に変化させ、位相差をスク
ランブル化した場合には、差動増幅器１０８の出力Ｖの時間平均パワーはδ２の
みに比例することになり、数４式に示す位相差には全く依存しなくなるから、ス
ペクトラムアナライザ１０９から出力される電界の検出値は数４式に示す位相差
には全く依存しなくなる。したがって、光偏波保持ファイバ１１１の曲げ、ひっ
ぱり、ねじれが生じても感度変動を生じることがなく、安定な感度を得ることが
できる。また、張力付加手段１１４で調整する位相差に応じて波長板を調整する
必要がないから、偏光調整器１０４の制御が非常に簡単になる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、位相差調整手段として張力付加手段１１４を
用いたが、位相差調整手段として光偏波保持ファイバ１１１の一部分に半径方向
に圧力を付与することにより、数４式に示す位相差を調整するための圧力付与手
段を用いてもよい。この場合にも、数４式に示す位相差を２ｋπに保てば、数３
式に示す出力Ｖは偏光変化δのみに比例することとなり、出力Ｖは数４式に示す
位相差には全く依存しなくなる。したがって、光偏波保持ファイバ１１１の曲げ、
ひっぱり、ねじれが生じても、感度変動を生じることがなく、安定な感度を得る
ことができる。
【００３４】
また、圧力付与手段により光偏波保持ファイバ１１１に付与する圧力を時間的
に変化させることにより、時間的に数４式に示す位相差を変化させて、位相差を
スクランブル化し、位相差の変動にかかわらず平均信号強度が一定になるように
してもよい。光偏波保持ファイバ１１１に付与する圧力を時間的に変化させて、
時間的に位相差を変化させるやり方としては、光偏波保持ファイバ１１１に付与
する圧力を周期的に変化させて、周期的に位相差を変化させてもよいし、光偏波
保持ファイバ１１１に付与する圧力をステップ関数的に変化させて、ステップ関
数的に位相差を変化させてもよい。また、光偏波保持ファイバ１１１に付与する
圧力を無秩序に変化させて、無秩序に位相差を変化させても同様の効果が得られ
る。この場合にも、差動増幅器１０８の出力Ｖの時間平均パワーはδ２のみに比
例することになり、数４式に示す位相差には全く依存しなくなる。したがって、
光偏波保持ファイバ１１１の曲げ、ひっぱり、ねじれが生じても感度変動を生じ
ることがなく、安定な感度を得ることができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図２は本発明に係る他の電気光学効果を用いた高感度安定電界センサを示す模
式図である。図において、２０１は発振波長可変の波長可変光源、２０２は偏波
保持サーキュレータ、２０３は電気光学結晶からなる光学センサ、２０４は偏光
調整器、２０５は偏光ビームスプリッタ、２０６、２０７は光検出器、２０８は
差動増幅器、２０９はスペクトラムアナライザ、２１０は制御信号処理部（波長
制御手段）である。また、２１１は各光部品を接続する光偏波保持ファイバ、２
１２は偏光ビームスブリッタ２０５と光検出器２０６、２０７とを接続する光フ
ァイバ、２１３は電気信号を伝える配線である。
【００３６】
波長可変光源２０１からは光偏波保持ファイバ２１１のファースト軸の向きと
一致した直線偏光の光が出射される。この光は光学センサ２０３部で電界変化に
応じた偏光変化を受け、偏光調整器２０４、偏光ビームスプリッタ２０５を経て
光検出器２０６、２０７に導入される。光検出器２０６、２０７の出力は差動増
幅器２０８で差動増幅されたのち、スペクトラムアナライザ２０９へ導入される。
スペクトラムアナライザ２０９では、光学センサ２０３に印加された電界の周波
数に対応した周波数のところに検出電界信号としてピークが現れ、検出電界以外
の雑音成分は、その他の周波数のところに現れるから、光学センサ２０３に印加
された電界を検出することができる。
【００３７】
図２に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいては、波長可
変光源２０１から出射される光の波長λが変化してもスペクトラムアナライザ２
０９の出力信号の雑音強度が変化することがない。したがって、制御信号処理部
２１０では、スペクトラムアナライザ２０９の出力信号を受けて、雑音が最小に
なるように偏光調整器２０４を調整する。その後、制御信号処理部２１０により
信号強度が最大になるように波長可変光源２０１から出射される光の波長λを調
整する。
【００３８】
図２に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいては、制御信
号処理部２１０によりスペクトラムアナライザ２０９の出力信号の強度が最大に
なるように波長可変光源２０１から出射される光の波長λを調整し、光偏波保持
ファイバ２１１内でファースト軸に平行な電界成分を有する光とスロー軸に平行
な電界成分を有する光との位相差すなわち数４式に示す位相差を調整して、位相
差を２ｋπ（ただしｋは整数）に保てば、cos２ｋπ＝１であるので、数３式に
示す出力Ｖは偏光変化δのみに比例することとなり、出力Ｖは数４式に示す位相
差には全く依存しなくなるから、スペクトラムアナライザ２０９から出力される
電界の検出値は数４式に示す位相差には全く依存しなくなる。したがって、光偏
波保持ファイバ２１１の曲げ、ひっぱり、ねじれが生じても、感度変動を生じる
ことがなく、安定な感度を得ることができる。また、制御信号処理部２１０で調
整する位相差がいくらであっても、光偏波保持ファイバ２１１の出力端に置かれ
た偏光調整器２０４の最適値は変化することがない。したがって、制御信号処理
部２１０で調整する位相差に応じて波長板を調整する必要がないから、偏光調整
器２０４の制御が非常に簡単になる。
【００３９】
また、図２に示した電気光学効果を用いた高感度安定電界センサにおいて、制
御信号処理部２１０により波長可変光源２０１から出射される光の波長λを時間
的に変化させることにより、時間的に数４式に示す位相差を変化させて、位相差
をスクランブル化し、位相差の変動にかかわらず平均信号強度が一定になるよう
にしてもよい。波長可変光源２０１から出射される光の波長λを時間的に変化さ
せて、時間的に位相差を変化させるやり方としては、波長可変光源２０１から出
射される光の波長λを周期的に変化させて、周期的に位相差を変化させてもよい
し、波長可変光源２０１から出射される光の波長λをステップ関数的に変化させ
て、ステップ関数的に位相差を変化させてもよい。また、波長可変光源２０１か
ら出射される光の波長λを無秩序に変化させて、無秩序に位相差を変化させても
同様の効果が得られる。
【００４０】
このように、制御信号処理部２１０により波長可変光源２０１から出射される
光の波長λを時間的に変化させることにより、数４式に示す位相差を時間的に変
化させて、位相差をスクランブル化した場合にも、数５式に示す差動増幅器２０
８の出力Ｖの時間平均パワーはδ２のみに比例することになり、数４式に示す位
相差には全く依存しなくなるから、スペクトラムアナライザ２０９から出力され
る電界の検出値は数４式に示す位相差には全く依存しなくなる。したがって、光
偏波保持ファイバ２１１の曲げ、ひっぱり、ねじれが生じても感度変動を生じる
ことがなく、安定な感度を得ることができる。また、制御信号処理部２１０で調
整する位相差に応じて波長板を調整する必要がないから、偏光調整器２０４の制
御が非常に簡単になる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、数４式に示す位相差を調整するために、波長可変光
源２０１の波長λのみを調整したが、これに限られることはない。たとえば、第
１の実施の形態で用いた張力付加手段１１４を偏波保持サーキュレータ２０２と
偏光調整器２０４との間または偏波保持サーキュレータ２０２と光学センサ２０
３との間に設置し、波長可変光源２０１の波長λと光偏波保持ファイバ２１１に
付加する張力とを同時に調整することによっても、本実施の形態と同様の結果を
得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る電気光学効果を用いた高感度安定電界センサを示す模式図である。
【図２】本発明に係る他の電気光学効果を用いた高感度安定電界センサを示す模式図である。
【図３】電気光学効果を用いた電界センサの従来の構成例を示す図である。
【図４】図３に示した電界センサの一部を示す詳細図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…光源
１０３…光学センサ
１１１…光偏波保持ファイバ
１１４…張力印加手段
２０１…波長可変光源
２０３…光学センサ
２１０…制御信号処理部
２１１…光偏波保持ファィバ
【図１】
2006266711.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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