(57)【要約】【課題】  遅延用光ファイバを短くできる反射型光ファイバ電流センサを提供する。【解決手段】  光源１からの光を分岐する前段カプラ２と、偏光子３，４により取り出した直線偏光を伝搬する第１分岐路５及び第２分岐路６と、位相変調を加える位相変調器１３と、遅延をもたらす遅延用光ファイバ１４と、偏光軸が互いに直交するよう重ね合わせる後段カプラ７と、右回り円偏光と左回り円偏光とを生成するλ／４素子８と、その円偏光を電流路９の周りに周回させて伝搬させるセンシングファイバ１０と、反射させてセンシングファイバ１０を逆戻り伝搬させるミラー１１と、逆戻りして偏光軸が等しく重ね合わされた直線偏光を受光する受光器１２とを備えた。【選択図】  図１
2007040884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を分岐する前段カプラと、この前段カプラの分岐からそれぞれ偏光子により取り出した直線偏光を伝搬する第１分岐路及び第２分岐路と、これらの直線偏光に位相変調を加える位相変調器と、これらの直線偏光に遅延をもたらす遅延用光ファイバと、これらの直線偏光を偏光軸が互いに直交するよう重ね合わせる後段カプラと、これら直線偏光から右回り円偏光と左回り円偏光とを生成するλ／４素子と、これら円偏光を電流路の周りに周回させて伝搬させるセンシングファイバと、これら円偏光を反射させて上記センシングファイバを逆戻り伝搬させるミラーと、上記λ／４素子、上記後段カプラ、上記前段カプラを逆戻りして偏光軸が等しく重ね合わされた直線偏光を受光する受光器とを備えたことを特徴とする反射型光ファイバ電流センサ。
【請求項２】
上記第１分岐路及び第２分岐路のいずれか一方に位相変調器を挿入し、他方に遅延用光ファイバを挿入したことを特徴とする請求項１記載の反射型光ファイバ電流センサ。
【請求項３】
上記第１分岐路及び第２分岐路のいずれか一方に位相変調器と遅延用光ファイバを挿入したことを特徴とする請求項１記載の反射型光ファイバ電流センサ。
【請求項４】
上記第１分岐路及び第２分岐路のそれぞれに位相変調器と遅延用光ファイバを挿入したことを特徴とする請求項１記載の反射型光ファイバ電流センサ。
【請求項５】
上記センシングファイバをスパンファイバで構成し、上記前段カプラ及び後段カプラ、上記第１分岐路及び第２分岐路、上記位相変調器、上記遅延用光ファイバを偏波保存光ファイバで構成したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の反射型光ファイバ電流センサ。
【請求項６】
上記遅延用光ファイバを右巻き部分の長さと左巻き部分の長さとが等しくなるように左右に巻き回したことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の反射型光ファイバ電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファラデー効果を利用した光ファイバ電流センサに係り、遅延用光ファイバを短くできる反射型光ファイバ電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファラデー効果を利用した光ファイバ電流センサは、電流が流れる導体やプラズマが移動する空間などの電流路の周囲に光ファイバを周回させてセンシングファイバとしたもので、センシングファイバの一端から光を入射して反対端のミラーで反射する反射型と、センシングファイバの両端から光を入射するループ型がある。
【０００３】
ループ型光ファイバ電流センサは、サニャック干渉系を構成するものであり、センシングファイバのＣＷ方向とＣＣＷ方向に向け、偏光軸が互いに同回りの円偏光を伝搬させた後、両円偏光を直線偏光にして取り出し、両直線偏光の干渉光を受光するようになっている。電流路に流れる電流に伴って磁界が発生し、その磁界中に置かれたセンシングファイバを同回りの円偏光がＣＷ方向とＣＣＷ方向に伝搬するので、ファラデー効果により両円偏光間に位相差が生じる。よって、両円偏光から取り出した直線偏光を干渉させると、位相差が干渉光強度の変化となって現れる。つまり、干渉光強度を検出すれば、これに基づいて電流が測定できる。
【０００４】
反射型は、センシングファイバの一端からしか光を入射できないが、右回り円偏光と左回り円偏光と一緒に入射させて、同じ周回方向に伝搬させる。反射により周回方向は反転しても偏光軸の回る方向は保存されるので、右回り円偏光は左回り円偏光になり、左回り円偏光は右回り円偏光になって逆戻りする。この結果、ループ型光ファイバ電流センサと等価的なサニャック干渉系が構成され、両戻り光の干渉光強度から電流が測定できる。
【０００５】
これらの光ファイバ電流センサは、直流電流でも交流電流でも測定することができる。
【０００６】
光ファイバ電流センサの詳しい原理は非特許文献１，２に開示されているが、ここでは図６に、非特許文献１に記載されている反射型光ファイバ電流センサとほぼ同一構成の反射型光ファイバ電流センサを示す。
【０００７】
この光ファイバ電流センサは、光源６１からの光を取り込むカプラ６２と、このカプラ６２で取り込んだ光から直線偏光を取り出す偏光子６３と、偏光軸が互いに直交する２つの直線偏光を生成する４５°接続部６４と、デポラライザ６５と、位相変調器６６と、ダミーファイバ（遅延用光ファイバ）６７と、これら直線偏光から右回り円偏光と左回り円偏光とを生成するλ／４素子６８と、これら円偏光を導体６９等の電流路の周りに周回させて伝搬させるセンシングファイバ７０と、これら円偏光を反射させて上記センシングファイバ７０を逆戻り伝搬させるミラー７１と、λ／４素子６８、ダミーファイバ６７、位相変調器６６、デポラライザ６５、４５°接続部６４、偏光子６３、カプラ６２を逆戻りして偏光軸が等しく重ね合わされた直線偏光を受光する受光器７２とを備えている。
【０００８】
一般に、位相変調器６６は圧電セラミック（ＰＺＴ）に光ファイバを巻き付け、ＰＺＴの振動により、光ファイバの伝搬光に位相変調を加えるものである。
【０００９】
この光ファイバ電流センサにおいて、ファラデー効果による位相差θ［ｒａｄ］は、
θ＝４ｎＶｅ・Ｉ
Ｖｅ；ヴェルデ定数［ｒａｄ／Ａ］
ｎ；導体６９に巻き付けたセンシングファイバ７０の巻き数
Ｉ；導体６９に流れる電流［Ａ］
となる。
【００１０】
非特許文献２の付録には、ループ型光ファイバ電流センサにおける位相変調成分の導出過程が開示されている。これによると、
Ｐ＝２Ｅ2＋２Ｅ2［ｃｏｓ２θ・ｃｏｓ（Ｒ・ｓｉｎωmｔ0）−
ｓｉｎ２θ・ｓｉｎ（Ｒ・ｓｉｎωmｔ0）］
Ｐ；干渉強度
Ｅ；伝搬する電場強度
Ｒ；位相変調度
ωm；位相変調角周波数［ｒａｄ／ｓ］
ｔ0；時刻
であり、位相変調度Ｒは、
Ｒ＝２ψ・ｓｉｎωmα
ψ；位相変調振幅［ｒａｄ］
α；ＣＷ光がカプラから位相変調器へ入射するまでの
伝搬時間τ１とＣＣＷ光がカプラから位相変調器
へ入射するまでの伝搬時間τ２との差の半分の時
間、（τ２−τ１）／２［ｓ］
となる。
【００１１】
従来の反射型光ファイバ電流センサの構成では、２偏光の伝搬時間差τが前述したループ型光ファイバ電流センサの式の
τ＝τ２−τ１＝２α
に相当する。このαが非常に小さな数値であるため、所望のＲ値を得るには遅延用光ファイバを長くして伝搬時間差τを大きくしたり、位相変調器６６に加える振幅を大きくして位相変調振幅ψを大きくしたり、位相変調角周波数ωm＝２πｆm（ｆmは周波数）を高くしたりする工夫が必要になる。
【００１２】
例えば、ｘ，ｙ偏波の屈折率をηｘ，ηｙ、ダミーファイバ長ｌ、モード複屈折Ｂ＝｜ηｘ−ηｙ｜、光速Ｃとし、波長λ＝８４０ｎｍにおける結合長Ｌ＝２ｍｍの偏波保存光ファイバを遅延用光ファイバに使用した場合、モード複屈折Ｂは、
Ｂ＝８４０×１０-9／（２×１０-3）＝４．２×１０-4となる。
【００１３】
このとき、ダミーファイバ長ｌ＝１ｋｍとしても、伝搬時間差τは、
τ＝ｌ／Ｃ｛１／（ηｘ）−１／（ηｙ）｝
＝６．６×１０-10［ｓ］
となり、小さな値である。
【００１４】
これは反射型光ファイバ電流センサに特有な問題であり、ループ型光ファイバ電流センサにすれば、伝搬時間差τ＝ｌ・ｎ／Ｃ（ｎは巻き数）の遅延が得られるので、ダミーファイバ長ｌ＝１００ｍとしても、伝搬時間差τは、
τ＝４．９×１０-7［ｓ］
となり、反射型光ファイバ電流センサに比して３桁大きな値が得られる。従って、位相変調が容易になる。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−０２２７７６号公報
【特許文献２】特表２０００−５１５９７９号公報
【非特許文献１】「光ファイバおよび電磁力型定常電流／磁気センサの開発」阿部充志、原重充、曽根勇、新井貴、河西敏、原子力研究会資料１７−２２頁、２００２年９月１１日、社団法人電気学会
【非特許文献２】「サニャック干渉型光電流変成器（ＣＴ）によるプラズマ電流計測」、一ノ瀬祐治、阿部充志、プラズマ・核融合学会誌、第７６巻第６号、５９３−６００頁、２０００年６月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の反射型光ファイバ電流センサは、ループ型光ファイバ電流センサに比べて、
１）外乱（振動、音、衝撃、温度変化）の影響を受け難い
２）センシングファイバを導体に巻き付けやすい
３）光学部品点数が少ない
などの利点を有するが、その反面、前述したように所望の位相変調度を得るには位相変調周波数や位相変調振幅を大きくしなければならない、遅延ＰＭＦを長くしなければならないなどの欠点を有する。
【００１７】
位相変調振幅を大きくするためにＰＺＴに光ファイバを長く巻き付けると、巻く手間が掛かるという問題があり、位相変調振幅を大きくするためにＰＺＴの共振点近くの周波数で駆動して大きく振動させると、変調の位相が不安定になるという問題がある。
【００１８】
位相変調周波数や位相変調振幅が小さくてもよく、遅延時間が短くてもよい反射型光ファイバ電流センサが得られるならば、遅延用光ファイバを短くできる。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、遅延用光ファイバを短くできる反射型光ファイバ電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明は、光源からの光を分岐する前段カプラと、この前段カプラの分岐からそれぞれ偏光子により取り出した直線偏光を伝搬する第１分岐路及び第２分岐路と、これらの直線偏光に位相変調を加える位相変調器と、これらの直線偏光に遅延をもたらす遅延用光ファイバと、これらの直線偏光を偏光軸が互いに直交するよう重ね合わせる後段カプラと、これら直線偏光から右回り円偏光と左回り円偏光とを生成するλ／４素子と、これら円偏光を電流路の周りに周回させて伝搬させるセンシングファイバと、これら円偏光を反射させて上記センシングファイバを逆戻り伝搬させるミラーと、上記λ／４素子、上記後段カプラ、上記前段カプラを逆戻りして偏光軸が等しく重ね合わされた直線偏光を受光する受光器とを備えたものである。
【００２１】
上記第１分岐路及び第２分岐路のいずれか一方に位相変調器を挿入し、他方に遅延用光ファイバを挿入してもよい。
【００２２】
上記第１分岐路及び第２分岐路のいずれか一方に位相変調器と遅延用光ファイバを挿入してもよい。
【００２３】
上記第１分岐路及び第２分岐路のそれぞれに位相変調器と遅延用光ファイバを挿入してもよい。
【００２４】
上記センシングファイバをスパンファイバで構成し、上記前段カプラ及び後段カプラ、上記第１分岐路及び第２分岐路、上記位相変調器、上記遅延用光ファイバを偏波保存光ファイバで構成してもよい。
【００２５】
上記遅延用光ファイバを右巻き部分の長さと左巻き部分の長さとが等しくなるように左右に巻き回してもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２７】
（１）位相変調を小振幅にすることができる。
【００２８】
（２）遅延用光ファイバを短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１の実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
図１に示される反射型光ファイバ電流センサは、光源１からの光を分岐する前段カプラ２と、この前段カプラ２の分岐からそれぞれ偏光子３，４により取り出した直線偏光を伝搬する第１分岐路５及び第２分岐路６と、これらの直線偏光を偏光軸が互いに直交するよう重ね合わせる後段カプラ７と、これら直線偏光から右回り円偏光と左回り円偏光とを生成するλ／４素子８と、これら円偏光を導体９等の電流路の周りに周回させて伝搬させるセンシングファイバ１０と、これら円偏光を反射させて上記センシングファイバ１０を逆戻り伝搬させるミラー１１と、上記λ／４素子８、上記後段カプラ７、上記前段カプラ２を逆戻りして偏光軸が等しく重ね合わされた直線偏光を受光する受光器１２とを備えたものである。
【００３１】
さらに、反射型光ファイバ電流センサには、２つの直線偏光に位相変調を加える位相変調器と、これらの直線偏光に遅延をもたらす遅延用光ファイバとが必要であるが、この実施形態では、第１分岐路５に位相変調器１３が挿入されており、第２分岐路６に遅延用光ファイバ１４が挿入されている。
【００３２】
遅延用光ファイバ１４は、光ファイバをボビンに巻いて構成する。このとき右巻きと左巻きの長さが等しくなるように左右に巻き回すのが好ましい。これは、遅延用光ファイバ１４のループがサニャック効果により回転角速度センサとして機能してしまうことを防ぐためである。すなわち、右巻きと左巻きの長さが等しければ、回転角速度に起因する位相差が相殺される。
【００３３】
センシングファイバ１０は、円偏波を安定に伝搬できるスパンファイバ（ねじりファイバ；円偏光保存光ファイバ）で構成されている。その理由は、センシングファイバ１０に複屈折率が低いことが要求されるからである（非特許文献２参照）。その他の光学部品のうち光ファイバで構成されるものは、全て偏波保存光ファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ）で構成されている。すなわち、前段カプラ２及び後段カプラ７、第１分岐路５及び第２分岐路６、位相変調器１３、遅延用光ファイバ１４は、いずれも偏波保存光ファイバで構成されている。
【００３４】
第１分岐路５は、後段カプラ７のＸ偏光軸に対して偏光子３から取り出した直線偏光の偏光軸が一致するように、後段カプラ７の入射端（便宜上、光源光が入射する側を入射端とする）の片一方に接続されている。この接続形態を９０度接続と呼ぶ。第２分岐路６は、後段カプラ７のＹ偏光軸に対して偏光子４から取り出した直線偏光の偏光軸が一致するように、後段カプラ７の入射端のもう一方に接続されている。
【００３５】
後段カプラ７の出射端（便宜上、光源光が出射する側を出射端とする）の片一方にλ／４素子８が形成され、もう一方の出射端には何も接続されていない。λ／４素子８にはセンシングファイバ１０の一端が接続されている。センシングファイバ１０の反対端にはミラー１１が形成されている。
【００３６】
次に、図１の反射型光ファイバ電流センサの動作を図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００３７】
光源１からの光が前段カプラ２にて第１分岐路５と第２分岐路６とに分岐される。第１分岐路５では、偏光子３により直線偏光が取り出される。点Ａにおける光の状態は、図２（ａ）のように、ある特定の向きに偏光軸が固定された直線偏光である。いま、この光を便宜上、Ａ偏光と呼ぶことにする。第２分岐路６では、偏光子４により直線偏光が取り出される。点Ｂにおける光の状態は、図２（ｂ）のように、ある特定の向きに偏光軸が固定された直線偏光である。この光をＢ偏光と呼ぶことにする。
【００３８】
第１分岐路５では、位相変調器１３により直線偏光が位相変調される。位相変調をかける理由は、無変調のままであると、受光器１２で受光する干渉光の強度が小さくて正確な測定が難しいからである（非特許文献１，２参照）。
【００３９】
第２分岐路６では、遅延用光ファイバ１４により直線偏光が遅延される。遅延させる理由は、センシングファイバ１０の長さを補って、時間αを大きくするためである（非特許文献２参照）。
【００４０】
第１分岐路５の直線偏光は、後段カプラ７の入射端の片一方に入射される。このとき、第１分岐路５が後段カプラ７に９０度接続されているため、Ａ偏光の偏光軸が後段カプラ７のＸ偏光軸に一致する。第２分岐路６の直線偏光は、後段カプラ７の入射端のもう一方に入射される。このとき、Ｂ偏光における偏光軸が後段カプラ７のＹ偏光軸に一致する。よって、後段カプラ７の出射端に現れる２つの直線偏光は、図２（ｃ）のように、偏光軸が互いに直交するように重ね合わされており、２つの直線偏光は、互いに相互作用することなく、独立に伝搬することになる。
【００４１】
λ／４素子８は、これら直線偏光から右回り円偏光と左回り円偏光とを生成して出射する（ただし、Ａ偏光とＢ偏光のどちらが右回り円偏光になり左回り円偏光になるかは規定するのが難しい）。センシングファイバ１０には、これら２つの円偏光が入射されて導体９の周りを周回して伝搬することになる。そして、ミラー１１において、これら２つの円偏光が反射されてセンシングファイバ１０を逆戻り伝搬することになる。右回り円偏光は左回り円偏光になり、左回り円偏光は右回り円偏光になって逆戻りする。この間、２つの円偏光は、導体９を流れる電流がもたらす磁界中を通るため、ファラデー効果により、位相差が発生する。
【００４２】
センシングファイバ１０を逆戻りして出た２つの円偏光は、λ／４素子８を通ることで、各々直線偏光となるが、偏光軸が入射時（光源側から入射したとき）と入れ替わる配置となる。つまり、λ／４素子８へ入射時にＸ偏光軸を偏光軸としていたＡ偏光は、Ｙ偏光軸を偏光軸として出てくる。入射時にＹ偏光軸を偏光軸としていたＢ偏光は、Ｘ偏光軸を偏光軸として出てくる。そして、ファラデー効果による位相差が生じたため、図２（ｄ）に示されるように、Ａ偏光とＢ偏光とに位相差が現れている。
【００４３】
これら２つの直線偏光は、後段カプラ７の出射端に入射し、重ね合わされると共に分岐されて、第１分岐路５と第２分岐路６とにそれぞれ２つの直線偏光の合成光として出てくる。
【００４４】
このとき、第２分岐路６には９０度接続がないので、図２（ｅ）のように、戻り光のうちＡ偏光の偏光軸は、特定の偏光軸（光源側から入射してきたＢ偏光の偏光軸）に一致している。また、第１分岐路５は９０度接続となっているので、図２（ｆ）のように、戻り光のうちＢ偏光の偏光軸は、特定の偏光軸（光源側から入射してきたＡ偏光の偏光軸）に一致している。光源側から入射してきたＢ偏光の偏光軸と光源側から入射してきたＡ偏光の偏光軸とは同じであるから、第２分岐路６への戻り光のＡ偏光の偏光軸と第１分岐路５への戻り光のＢ偏光の偏光軸とが一致していることになる。
【００４５】
これら２つの直線偏光が前段カプラ２を逆戻りして受光器１２へ向かう。偏光軸が等しいため、重ね合わされた直線偏光は干渉し合う。図２（ｇ）では、便宜上、重ね合わせしない個々の直線偏光に分けて示してある。これら２つの直線偏光は位相差θを有するので、受光器１２はその位相差θを表す電気信号を出力することになる。
【００４６】
ここで、Ａ偏光は、先に位相変調器１３で位相変調され、その後、遅延用光ファイバ１４を伝搬する。これに対し、Ｂ偏光は、先に遅延用光ファイバ１４を伝搬し、その後、位相変調器１３で位相変調される。よって、伝搬時間差τは、
τ＝ｌ・ｎ／Ｃ
とすることができる。
【００４７】
従来の反射型光ファイバ電流センサでは、偏波面保存光ファイバのモード複屈折による時間遅延しか得られなかったが、本発明では、２つの分岐された光路を設け、Ａ偏光、Ｂ偏光を各々光路を伝搬させて、後段カプラに入射させ、戻り光は、Ａ点をＢ偏光、Ｂ点をＡ偏光が伝搬した光だけで偏光子でフィルタリングすることにより、ループ型相当の遅延時間が得られる。
【００４８】
図１に示した本発明の第１の実施形態による反射型光ファイバ電流センサは、図６に示した従来の反射型光ファイバ電流センサにおけるデポラライザ６５の代わりに光カプラを１個追加して後段カプラ７とし、前段カプラ２と後段カプラ７とに挟まれた２つの光路のうち一方の光路（第２分岐路６）に遅延用光ファイバ１４を挿入すると共にこの第２分岐路６の出射光の偏光軸を後段カプラ７のＹ偏光軸に合わせ、もう一方の光路（第１分岐路５）に位相変調器１３を設けると共にその第１分岐路５の出射光の偏光軸は後段カプラ７のＸ偏光軸に合わせ、異なる光路を伝搬させてＸ偏光，Ｙ偏光に遅延時間を付加したものである。
【００４９】
図３に示されるように、本発明の第２の実施形態による反射型光ファイバ電流センサは、位相変調器１３と遅延用光ファイバ１４が両方とも第２分岐路６に設けてある。他の構成は第１の実施形態と同じである。作用効果も第１の実施形態と同じである。
【００５０】
図４に示されるように、本発明の第３の実施形態による反射型光ファイバ電流センサは、９０度接続が第２分岐路６のほうに施されている。他の構成は第２の実施形態と同じである。作用効果も第２の実施形態と同じである。
【００５１】
図１、図３、図４の反射型光ファイバ電流センサにおいて、前段カプラ２と偏光子３，４と位相変調器１３をひとつの導波路型の光集積回路により構成することができる。
【００５２】
図５に示した本発明の第４の実施形態は、光集積回路５１として、ＬｉＮｂＯ3基板５２にＴｉ拡散導波路５３を形成し、その導波路５３に分岐を設けることにより、第１分岐路５４と第２分岐路５５を形成し、それぞれの分岐路５４，５５に、金属装荷型偏光子５６，５６を設けると共に位相変調器５７，５８のための電極を設けたものである。
【００５３】
この光集積回路５１を用いた反射型光ファイバ電流センサでは、これまで説明した反射型光ファイバ電流センサと異なり、導波路型の位相変調器が用いられ、また、双方の分岐路５４，５５にその位相変調器５７，５８が配置されている。この場合、２つの位相変調器５７，５８はプッシュプルで動作させるのが好ましい。すなわち、一方の位相変調器で正の位相に変調を加えると同時に他方の位相変調器で負の位相に変調を加える。このようにすれば、両方の位相変調器による位相変調振幅を合わせて２倍の位相変調振幅を得ることができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明によれば、下記のような効果が得られる。
【００５５】
（１）位相変調周波数と位相変調振幅を小さくすることができる。その結果、位相変調器を安価な電子部品・光学部品で製造することができると共に、電源電圧を低くでき、また、消費電力も低減できる。さらに、プラス単一で動作できる電子部品が採用できるようになり、例えば、＋１２Ｖバッテリ駆動の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータが不要になる。
【００５６】
なお、位相変調回路は一般にオペアンプで構成される。±１５Ｖ動作のオペアンプでは２０ＶP-P程度の振幅が得られるが、＋１２Ｖ動作のオペアンプでは６ＶP-P程度の振幅しか得られない。従来技術では、１０ＶP-P程度の振幅が必要であったが、本発明では４ＶP-P以下で変調できる。
【００５７】
（２）遅延用光ファイバを短くすることができる。遅延用光ファイバに用いるＰＭＦは高価であるので、遅延用光ファイバが短くなることで、非常に安価に反射型光ファイバ電流センサが製作できる。
【００５８】
（３）ＰＺＴを用いて位相変調器を構成する場合、ＰＺＴに巻き付ける光ファイバを短くすることができる。よって、巻き付けの工賃が低減できると共に、ＰＺＴの高さを低くすることができるので、安価なＰＺＴが採用できる。
【００５９】
（４）ＰＺＴの共振周波数から変調周波数を遠ざけることができるので、位相変調器の動作を安定させることができる。
【００６０】
なお、ＰＺＴにはいくつかの共振周波数が存在する。従来技術では、伝搬時間差が小さい分、変調振幅を大きくする必要があり、その一方で変調回路が出力できる電圧振幅にも限りがある。そのため従来技術では、ＰＺＴを共振周波数近くで駆動していた。しかし、これはインピーダンス、位相が不安定な動作点である。これに対して、本発明では、伝搬時間差が大きくなるので、ＰＺＴを共振周波数から離れたところで（ＰＺＴの感度が低いところで）駆動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態による反射型光ファイバ電流センサの構成図である。
【図２】図１の各点における偏光の様子を示した図であり、（ａ）はＡ点、（ｂ）はＢ点、（ｃ）はＣ点、（ｄ）はＤ点、（ｅ）はＥ点、（ｆ）はＦ点、（ｇ）はＧ点の電界波形を示す波形図である。
【図３】本発明の第２実施形態による反射型光ファイバ電流センサの構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態による反射型光ファイバ電流センサの構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に用いる光集積回路の構成図である。
【図６】従来の反射型光ファイバ電流センサの構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  光源
２  前段カプラ
３，４  偏光子
５  第１分岐路
６  第２分岐路
７  後段カプラ
８  λ／４素子
９  導体（電流路）
１０  センシングファイバ
１１  ミラー
１２  受光器
１３  位相変調器
１４  遅延用光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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