DE19938660A1 - Elektrooptische Sonde - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Sonde, die ein durch ein gemessenes Signal erzeugtes elektrisches Feld und einen elektrooptischen Kristall koppelt, das Licht auf diesen elektrooptischen Kristall einfallen läßt und die Wellenform des gemessenen Signals durch den Zustand der Polarisation des einfallenden Lichts mißt. DOLLAR A Hier sind im Sondenkörper (22) der Sondenkopf (23) und das Stützelement (44), das zwischen dem Endanschluß (22a) und dem Teil, der die Laserdiode (25) und die Photodioden (38 und 39) einschließt, angeordnet ist, aus einem Isolationskörper (Polyacetalharz) ausgebildet. Ferner sind die Photodioden (38 und 39) und die Laserdiode (25) durch elektromagnetische Abschirmelemente (41 und 42), die voneinander getrennt sind, abgedeckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Sonde, die ein durch ein gemessenes Signal erzeugtes elektrisches Feld und einen elektrooptischen Kristall koppelt, das Licht auf diesen elektrooptischen Kristall einfallen läßt und die Wellenform des gemessenen Signals durch den Zustand der Polarisation des einfallenden Lichts mißt. Diese Anmeldung beruht auf der in Japan eingereichten Patentanmeldung Nr. Hei 10-233351, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Es ist möglich, ein durch ein gemessenes Signal erzeugtes elektrisches Feld mit einem elektrooptischen Kristall zu koppeln, einen Laserstrahl auf diesen elektrooptischen Kristall einfallen zu lassen und die Wellenform des gemessenen Signals durch den Zustand der Polarisation des Laserstrahls zu beobachten. Es ist möglich, den Laserstrahl pulsieren zu lassen und mit einer extrem hohen Zeitauflösung zu beobachten, wenn das gemessene Signal abgetastet wird. Ein elektrooptisches Abtastoszilloskop verwendet eine elektrooptische Sonde, die dieses Phänomen ausnutzt.

Wenn dieses elektrooptische Abtastoszilloskop (nachstehend als "EOS-Oszilloskop" bezeichnet) mit einem herkömmlichen Abtastoszilloskop, das eine elektrische Sonde verwendet, verglichen wird, haben die folgenden Eigenschaften viel Aufmerksamkeit erlangt:

• 1. Es ist leicht, das Signal zu beobachten, da ein Masseleiter nicht erforderlich.
• 2. Da der Metallstift am Ende der elektrooptischen Sonde vom Schaltungssystem isoliert ist, ist es möglich, eine hohe Eingangsimpedanz zu realisieren, und infolgedessen gibt es fast keine Verschlechterung des Zustands des gemessenen Punkts.
• 3. Durch Verwendung eines optischen Impulses ist eine Breitbandmessung bis zur GHz-Größenordnung möglich.

Die Struktur einer Sonde für ein EOS-Oszilloskop bei der herkömmlichen Technologie wird unter Verwendung von Fig. 3 erläutert. In der in Fig. 3 dargestellten elektrooptischen Sonde ist ein Sondenkopf 3, der einen Isolator umfaßt, am Endanschluß des metallischen Sondenkörpers 2 montiert und ein Metallstift 3a ist in das Zentrum eingesetzt. Die Bezugsziffer 4 ist ein elektrooptisches Element, eine Reflexionsschicht 4a ist an der Stirnfläche auf der Seite des Metallstifts 3a vorgesehen und steht mit dem Metallstift 3a in Kontakt. Die Bezugsziffer 5 ist ein Halbwellenlängenplättchen und die Bezugsziffer 6 ist ein Viertelwellenlängenplättchen. Die Bezugsziffern 7 und 8 sind Polarisationsstrahlenteiler. Die Bezugsziffer 9 ist ein Halbwellenlängenplättchen und die Bezugsziffer 10 ist ein Faraday-Element. Die Bezugsziffer 12 ist eine Kollimatorlinse und die Bezugsziffer 13 ist eine Laserdiode. Die Bezugsziffern 14 und 15 sind Kondensorlinsen und die Bezugsziffern 16 und 17 sind Photodioden.

Außerdem umfassen die zwei Polarisationsstrahlenteiler 7 und 8, das Halbwellenlängenplättchen 9 und das Faraday- Element 10 einen Isolator 19, der das von der Laserdiode 13 emittierte Licht durchläßt, um das von der Reflexionsschicht 4a reflektierte Licht aufzuspalten.

Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 3 der Strahlengang des von der Laserdiode 13 emittierten Laserstrahls erläutert. In Fig. 3 bezeichnet der Bezugsbuchstabe "A" den Strahlengang des Laserstrahls.

Zuerst wird der von der Laserdiode 13 emittierte Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 12 in einen parallelen Strahl umgewandelt, der gerade durch den Polarisationsstrahlenteiler 8, das Faraday-Element 10, das Halbwellenlängenplättchen 9 und den Polarisationslicht- Strahlenteiler 7 läuft und dann durch das Viertelwellenlängenplättchen 6 und das Halbwellenlängenplättchen 5 geht und auf das elektrooptische Element 4 einfällt. Das einfallende Licht wird durch die Reflexionsschicht 4a reflektiert, die auf der Stirnfläche des elektrooptischen Elements 4 auf der Seite, die dem Metallstift 3a zugewandt ist, ausgebildet ist.

Der reflektierte Laserstrahl geht durch das Halbwellenlängenplättchen 5 und das Viertelwellenlängenplättchen 6, ein Teil des Laserstrahls wird durch den Polarisationslicht-Strahlenteiler 7 reflektiert, durch die Kondensorlinse 14 konzentriert, und fällt auf die Photodiode 16 ein. Der Laserstrahl, der durch den Polarisationslicht-Strahlenteiler 7 gegangen ist, wird durch den Polarisationsstrahlenteiler 8 reflektiert, durch die Kondensorlinse 15 konzentriert und fällt auf die Photodiode 17 ein.

Darüber hinaus wird der Drehwinkel des Halbwellenlängenplättchens 5 und des Viertelwellenlängenplättchens 6 so eingestellt, daß die Stärke des auf die Photodiode 16 und die Photodiode 17 einfallenden Laserstrahls gleichmäßig ist.

Als nächstes wird unter Verwendung der in Fig. 3 dargestellten elektrooptischen Sonde 1 das Verfahren zum Messen des gemessenen Signals erläutert.

Wenn der Metallstift 3a in Kontakt mit dem Meßpunkt gebracht wird, breitet sich aufgrund der an den Metallstift 3a angelegten Spannung am elektrooptischen Element 4 dieses elektrische Feld zum elektrooptischen Element 4 aus und es tritt das Phänomen der Änderung des Brechungsindex aufgrund des Pockels-Effekts auf. Dadurch fällt der von der Laserdiode 13 emittierte Laserstrahl auf das elektrooptische Element 4 ein, und wenn sich der Laserstrahl entlang des elektrooptischen Elements 4 ausbreitet, ändert sich der Polarisationszustand des Strahls. Außerdem wird der Laserstrahl mit diesem geänderten Polarisationszustand durch die Reflexionsschicht 4a reflektiert, konzentriert und fällt auf die Photodiode 16 und die Photodiode 17 ein und wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Zusammen mit der Änderung der Spannung am Meßpunkt wird die Änderung des Polarisationszustandes durch das elektrooptische Element 4 zur Ausgangsdifferenz zwischen der Photodiode 16 und der Photodiode 17, und durch Erfassen dieser Ausgangsdifferenz ist es möglich, das an den Metallstift 3a angelegte elektrische Signal zu beobachten.

Überdies werden bei der vorstehend beschriebenen elektrooptischen Sonde 1 die von den Photodioden 16 und 17 erhaltenen elektrischen Signale in ein elektrooptisches Abtastoszilloskop eingegeben und verarbeitet, aber statt dessen ist es möglich, eine herkömmliche Meßvorrichtung, wie z. B. ein Echtzeit-Oszilloskop, über eine zweckgebundene Steuereinheit an die Photodioden 16 und 17 anzuschließen. Dadurch ist es möglich, unter Verwendung der elektrooptischen Sonde 1 eine Breitbandmessung einfach durchzuführen.

Bei dieser elektrooptischen Sonde 1 ist jedoch der Sondenkopf 3 aus einem Isolator ausgebildet und der Sondenkörper 2, der den Sondenkopf 3 trägt, ist aus Metall ausgebildet. Aufgrund dessen breitet sich die Änderung des elektrischen Feldes infolge des gemessenen Signals als Rauschen zu den Photodioden 16 und 17 und der Laserdiode 18 über den Sondenkörper 2 aus, und es besteht das Problem, daß sich das S/N-Verhältnis während der Messung verschlechtert.

Außerdem gibt es bei dem mit den Photodioden 16 und 17 verbundenen EOS-Oszilloskop Fälle der Verwendung eines Verfahrens, bei dem das Licht vom elektrooptischen Element 4 in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, geteilt wird und als gewünschte Abtastrate verwendet wird, und da die Frequenz des von der Anzeige des Oszilloskops erzeugten Rauschens etwa dieselbe ist wie die Signalfrequenz des gemessenen Signals, welche durch Abtasten auf eine niedrigere Frequenz herabtransformiert wurde, wird diese Art Rauschen durch die Photodioden 16 und 17 erfaßt und es besteht das Problem der Verursachung einer Verschlechterung der Meßgenauigkeit.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ausbreitung von Rauschen von den gemessenen Signalen, der Anzeige usw., zu verhindern und das S/N-Verhältnis während der Messung zu verbessern.

Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, werden die folgenden Mittel bei der vorliegenden Erfindung verwendet.

Die elektrooptische Sonde nach Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch:
einen Strahlengang, der im Sondenkörper zwischen einem Basisanschluß und einem Endanschluß des Sondenkörpers gebildet ist;
eine Laserdiode, die an einem Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß sie im Basisanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein elektrooptisches Element, das am anderen Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß es im Endanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
einen Metallstift, der am Endanschluß des Sondenkörpers vorgesehen ist, so daß dieser Basisanschluß mit dem elektrooptischen Element verbunden ist und dieser Endanschluß aus dem Sondenkörper herausragt;
einen Laserstrahl, der von der Laserdiode erzeugt wird und auf das elektrooptische Element über den Strahlengang einfällt, wobei gleichzeitig dieses einfallende Licht durch eine Reflexionsschicht, die auf dem elektrooptischen Element vorgesehen ist, reflektiert wird, und dieses reflektierte Licht durch einen auf dem Strahlengang vorgesehenen Isolator zerlegt wird, auf die im Sondenkörper eingeschlossene Photodiode einfällt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird; und
mindestens eine im Sondenkörper festgelegte Fläche zwischen dem Endanschluß und dem Teil, der die Laserdiode und die Photodiode einschließt, welche aus einem Isolator gebildet ist.

Durch Herstellen dieser Art Struktur kann in dieser elektrooptischen Sonde durch einen Isolationskörper verhindert werden, daß die Schwankung des Feldes durch das gemessene Signal über den Sondenkörper zur Laserdiode und zur Photodiode übertragen wird.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 2 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Isolationskörper aus einem Polyacetalharz gebildet ist.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 3 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Photodiode und die Laserdiode mit einem EOS- Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode den Laserstrahl als Impulsoptik auf der Basis eines Steuersignals von dem EOS-Oszilloskop erzeugt.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 4 ist die elektrooptische Sonde in Anspruch 2, wobei die Laserdiode durch die Erzeugung dieses Laserstrahls als kontinuierlichen Strahl gekennzeichnet ist.

Durch Erzeugen eines kontinuierlichen Laserstrahls aus der Laserdiode, ist es auf diese Weise möglich, ein kontinuierliches Ausgangssignal aus der Photodiode zu erhalten, und daher ist es möglich, durch Verbinden der Photodiode mit einer herkömmlichen Allzweck-Meßvorrichtung, wie z. B. einem Echtzeit-Oszilloskop mit der Photodiode, eine Messung auszuführen.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß:
ein Strahlengang zwischen dem Basisanschluß und dem Endanschluß des Sondenkörpers innerhalb des Sondenkörpers gebildet ist;
eine Laserdiode an einem Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß sie im Basisanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein elektrooptisches Element am anderen Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß es im Endanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein Metallstift so montiert ist, daß dieser Basisanschluß mit dem elektrooptischen Element verbunden ist und gleichzeitig dieser Endanschluß aus dem Sondenkörper herausragt;
der von der Laserdiode erzeugte Laserstrahl auf dieses elektrooptische Element über diesen Strahlengang einfällt, und gleichzeitig der einfallende Strahl durch eine Reflexionsfolie, die auf diesem elektrooptischen Element angebracht ist, reflektiert wird, und dieser reflektierte Strahl in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, indem er durch einen auf dem Strahlengang montierten Isolator aufgespalten wird und dann auf die im Sondenkörper eingeschlossene Photodiode einfällt; und
die Umgebung der Laserdiode und der Photodiode durch eine elektromagnetische Abschirmung abgeschirmt ist.

Durch Herstellen dieser Art Struktur ist es bei dieser elektrooptischen Sonde möglich, die Erfassung von externem Rauschen durch die Laserdiode und die Photodiode zu verhindern.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 6 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein elektromagnetisches Abschirmmaterial, das die Laserphotodiode abschirmt, und ein elektromagnetisches Abschirmmaterial, das die Photodiode abschirmt, welche so angeordnet sind, daß sie voneinander getrennt sind.

Durch Herstellen dieser Art Struktur ist es bei dieser elektrooptischen Sonde möglich, optimale Abschirmungen in den abzuschirmenden Frequenzbändern für die Laserdiode und die Photodiode separat zu realisieren.

Die elektrooptische Sonde in. Anspruch 7 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß:
das elektromagnetische Element, das die Photodiode abschirmt, aus Aluminium gebildet ist.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 8 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Photodiode und die Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode ein Lasersignal als Impulsstrahl auf der Basis eines Steuersignals von dem EOS-Oszilloskop erzeugt.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 9 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode einen kontinuierlichen Strahl als Laserstrahl erzeugt.

Durch Erzeugen eines kontinuierlichen Strahls aus der Laserdiode, ist es auf diese Weise möglich, ein kontinuierliches Ausgangssignal aus einer Photodiode zu erhalten, und daher ist es möglich, durch Verbinden der Photodiode mit einer herkömmlichen Allzweck-Meßvorrichtung, wie z. B. einem Echtzeit-Oszilloskop, eine Messung auszuführen.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 10 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß:
das elektromagnetische Abschirmmaterial, das die Laserdiode abschirmt, eine Kupferfolie verwendet, die mit einer Silberschicht plattiert wurde.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 11 ist die elektrooptische Sonde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Photodiode und die Laserdiode mit einer elektrooptischen Sonde verbunden sind; und
die Laserdiode einen Laserstrahl als Impulsstrahl auf der Basis eines Steuersignals von einem EOS-Oszilloskop erzeugt.

Die elektrooptische Sonde in Anspruch 12 ist die elektrooptische Sonde in Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Laserdiode einen kontinuierlichen Strahl als Laserstrahl erzeugt.

Durch Erzeugen eines kontinuierlichen Strahls aus der Laserdiode, ist es auf diese Weise möglich, ein kontinuierliches Ausgangssignal aus der Photodiode zu erhalten, und daher ist es möglich, durch Verbinden der Photodiode mit einer herkömmlichen Allzweck-Meßvorrichtung, wie z. B. einem Echtzeit-Oszilloskop, eine Messung auszuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittzeichnung einer elektrooptischen Sonde, die schematisch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 eine Draufsicht auf dieselbe.

Fig. 3 eine vereinfachte Zeichnung der elektrooptischen Sonde, die schematisch die herkömmliche Technologie der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Schnittzeichnung und eine Draufsicht der elektrooptischen Sonde 21, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dieser elektrooptischen Sonde 21 ist der Endanschluß 22a des Sondenkörpers 22 aus einem Sondenkopf 23 gebildet, und gleichzeitig ist die mit dem EOS-Oszilloskop (nicht dargestellt) verbundene Laserdiode 25 im Basisanschluß 22b des Sondenkörpers 22 eingeschlossen. Außerdem ist das elektrooptische Element 26 im Sondenkopf 23 eingeschlossen.

Außerdem ist am Ende des Sondenkopfs 23 ein Metallstift 27 vorgesehen. Dieser Metallstift 27 wird vom Sondenkopf 23 getragen und gleichzeitig ist dieser Basisanschluß 27a mit dem elektrooptischen Element 26 verbunden, und dieser Endanschluß 27b ragt aus dem Sondenkopf 23 heraus. Außerdem ist an der Stirnfläche des elektrooptischen Elements 26 eine Reflexionsschicht 26a ausgebildet.

Von rechts in der Figur sind eine Kollimatorlinse 29, ein Polarisationsstrahlenteiler 30, ein Faraday-Element 31, ein Polarisationsstrahlenteiler 33, ein Viertelwellenlängenplättchen 34 und eine Kondensorlinse 36 im Strahlengang 28 angeordnet, um einen Strahlengang 28 zwischen der Laserdiode 25 und dem elektrooptischen Element 26 zu bilden. Außerdem sind an Positionen, die den Polarisationsstrahlenteilern 30 und 33 entsprechen, auf der Seite des Strahlengangs 28 Photodioden 38 und 39 vorgesehen. Diese Photodioden 38 und 39 sind mit einem EOS- Oszilloskop verbunden und wandeln das einfallende Licht in ein elektrisches Signal um und können dieses zu einem EOS- Oszilloskop übertragen.

Außerdem können die Polarisationsstrahlenteiler 30 und 33 als Isolator wirken, der den reflektierten Strahl vom elektrooptischen Element 26, welcher durch den Strahlengang 28 läuft, aufspaltet und ihn auf die Photodioden 38 und 39 reflektiert.

Wie in der Figur gezeigt, sind außerdem elektromagnetische Abschirmelemente 41 und 42 so vorgesehen, daß sie voneinander getrennt sind und jeweils die Umgebung der Photodioden 38 und 39 und der Polarisationsstrahlenteiler 30 und 33 und die Umgebung der Laserdiode 25 umgeben.

Unter diesen ist das elektromagnetische Abschirmelement 41, das die Umgebung der Photodioden 38 und 39 und der Polarisationsstrahlenteiler 30 und 33 abdeckt, aus Aluminiumfolie ausgebildet, während im Gegensatz dazu das elektromagnetische Element 41, das die Laserdiode 20 abdeckt, aus einer Kupferfolie ausgebildet ist, die mit einer Silberfolie plattiert wurde, so daß sie eine vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Ferner sind in der elektrooptischen Sonde 21 der Sondenkopf 23 und das Stützelement 44, das einen Teil des Sondenkörpers 22 bildet und den Sondenkopf 23 trägt, aus Polyacetalharz gebildet.

Als nächstes werden der Betrieb und die Wirkung erläutert.

Überdies liegt hier die Frequenz des Signals, das der Gegenstand der Messung ist, in der Größenordnung von mehreren GHz.

Falls die elektrooptische Sonde 21 bei der Signalmessung verwendet wird, wird das EOS-Oszilloskop mit dem Endanschluß 27b des Metallstifts 27 in Kontakt mit dem Meßpunkt aktiviert. Dadurch wird auf der Basis des vom EOS- Oszilloskop erzeugten Steuersignals ein Laserstrahl von der Laserdiode 25 emittiert und dieser Laserstrahl wird durch die Kollimatorlinse 29 in einen parallelen Strahl umgewandelt, läuft gerade entlang des Strahlengangs 28, wird durch die Kondensorlinse 36 konvergent gemacht und trifft am elektrooptischen Element 26 ein.

Da die Kondensorlinse 36 an einer Position angeordnet ist, die nur um die Brennweite der Kondensorlinse 36 von der Reflexionsschicht 26 entfernt ist, wird der durch die Kondensorlinse 36 konvergent gemachte Laserstrahl auf einen Punkt auf der Reflexionsschicht 26a zusammengeführt. Dieser Laserstrahl wird ferner durch die Reflexionsschicht 26a reflektiert, durch die Kondensorlinse 36 in einen parallelen Strahl umgewandelt und schreitet gleichzeitig entlang des Strahlengangs 28 zur Seite der Laserdiode 25 fort.

Da sich der Zustand des Brechungsindex des elektrooptischen Elements 26 aufgrund der Änderung des Feldes am Meßpunkt ändert, ändert sich zu diesem Zeitpunkt der Polarisationszustand des Lichts, wenn es sich entlang des elektrooptischen Elements 26 ausbreitet. Wenn sich der Zusand seiner Polarisation geändert hat, wird das Licht durch die Polarisationsstrahlenteiler 30 und 33 zerlegt, konvergent gemacht und fällt auf die Photodioden 38 und 39 ein und wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dadurch wird die Änderung des Polarisationszustands des Laserstrahls als Ausgangsdifferenz zwischen den Photodioden 38 und 39 erfaßt und das elektrische Signal des gemessenen Punkts wird gemessen.

In diesem Fall wirken der Sondenkopf 23 und das Stützelement 44 als Isolatoren, da sie aus Polyacetalharz gebildet sind, und daher ist es möglich, die Erfassung der Änderung des Feldes infolge des gemessenen Signals durch die Photodioden 38 und 39 als Rauschen zu verhindern. Da der Sondenkopf 23 und das Stützelement 44 als Isolator zwischen dem Metallstift 27 und der Laserdiode 25 wirken, ist es außerdem möglich, das Ergebnis zu vermeiden, daß die Änderung des Feldes infolge des gemessenen Signals für die Laserdiode 25 als Rauschen wirkt, das heißt, das Rauschen, das im Laserstrahl enthalten ist, der in das elektrooptische Element 26 eingeleitet wird, zu vermeiden.

Überdies weisen der Sondenkopf 23 und das Stützelement 44, die aus Polyacetalharz gebildet sind, auf diese Weise eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit auf und außerdem können sie im Vergleich zu Keramik kostengünstig ausgebildet werden. Ferner ist das Polyacetalharz leicht und außerdem ist es im Vergleich zu anderen Harzen sehr fest, weist eine hohe Wärmeverformungstemperatur auf und kann somit vorteilhaft für den Sondenkopf 23 und das Stützelement 44 verwendet werden.

Da die Laserdiode 25 durch das elektromagnetische Abschirmelement 42 abgeschirmt ist, ist es außerdem möglich, die Ausbreitung des Feldes infolge des gemessenen Signals weiter zu vermindern. Da das elektromagnetische Abschirmelement 42 aus einer Kupferfolie ausgebildet ist, die mit einer Silberschicht plattiert ist, und die Oberflächenleitfähigkeit gut ist, ist es in diesem Fall insbesondere für das Abschirmen von Rauschen von Hochfrequenzwellen (mehrere GHz) zweckmäßig, und wenn das elektrische Signal, das der Gegenstand der Messung ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform aus Hochfrequenzwellen von mehreren GHz besteht, weist es eine bemerkenswerte Abschirmwirkung auf.

Da das elektromagnetische Abschirmelement 41 die Photodioden 38 und 39 abschirmt, ist es außerdem möglich, die Ausbreitung von Rauschen zu den Photodioden 38 und 39 weiter zu vermindern. Da das elektromagnetische Abschirmelement 41 aus einer Aluminiumfolie ausgebildet ist, kann es außerdem zum Abschirmen des elektrischen Signals des gemessenen Objekts gegenüber Niederfrequenzrauschen von mehreren MHz bis mehreren Zehn MHz besonders zweckmäßig sein. Beim Erfassen eines gemessenen Signals durch Abtasten desselben nach Abwärtsmischung auf eine niedrigere Frequenz kann daher die Angelegenheit wegen des Rauschens, das die Meßgenauigkeit vermindert, von der Anzeige usw. verbessert werden.

Überdies ist es bei der obigen Ausführungsform möglich, andere Strukturen zu verwenden und dennoch innerhalb des Wesentlichen der vorliegenden Erfindung zu liegen.

Beispielsweise ist bei der obigen Ausführungsform das elektromagnetische Abschirmelement 41 aus Aluminiumfolie ausgebildet, aber stattdessen ist es möglich, eine Aluminiumröhre zu verwenden.

Wenn ein kontinuierlicher Strahl von der Laserdiode 25 erzeugt wird, ist es außerdem bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Signalmessung durch herkömmliche Allzweck-Meßvorrichtungen, wie z. B. ein Echtzeit-Oszilloskop, ein Abtastoszilloskop oder ein Spektralanalysegerät, durchzuführen. In diesem Fall ist es möglich, anstelle eines EOS-Oszilloskops ein Echtzeit- Oszilloskop, ein Abtastoszilloskop oder ein Spektralanalysegerät über eine zweckgebundene Steuereinheit mit den Photodioden 38 und 39 zu verbinden.

Claims (12)

1. Elektrooptische Sonde, gekennzeichnet durch:
einen Strahlengang, der im Sondenkörper zwischen einem Basisanschluß und dem Endanschluß des Sondenkörpers gebildet ist;
eine Laserdiode, die an einem Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß sie im Basisanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein elektrooptisches Element, das am anderen Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß es im Endanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
einen Metallstift, der am Endanschluß des Sondenkörpers vorgesehen ist, so daß dieser Basisanschluß mit dem elektrooptischen Element verbunden ist und dieser Endanschluß aus dem Sondenkörper herausragt;
einen Laserstrahl, der von der Laserdiode erzeugt wird und auf das elektrooptische Element über den Strahlengang einfällt, wobei gleichzeitig dieses einfallende Licht durch eine Reflexionsschicht, die auf dem elektrooptischen Element vorgesehen ist, reflektiert wird, und dieses reflektierte Licht durch einen auf dem Strahlengang vorgesehenen Isolator zerlegt wird, auf die im Sondenkörper eingeschlossene Photodiode einfällt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird; und
im Sondenkörper, mindestens eine festgelegte Fläche zwischen dem Endanschluß und dem Teil, der die Laserdiode und die Photodiode einschließt, welche aus einem Isolator ausgebildet ist.

2. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskörper aus einem Polyacetalharz ausgebildet ist.

3. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Photodiode und die Laserdiode mit einem EOS- Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode den Laserstrahl als Impulsoptik auf der Basis eines Steuersignals von dem EOS-Oszilloskop erzeugt.

4. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode den Laserstrahl als kontinuierlichen Strahl erzeugt.

5. Elektrooptische Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Strahlengang zwischen dem Basisanschluß und dem Endanschluß des Sondenkörpers innerhalb des Sondenkörpers ausgebildet ist;
die Laserdiode an einem Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß sie im Basisanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein elektrooptisches Element am anderen Ende des Strahlengangs angeordnet ist, so daß es im Endanschluß des Sondenkörpers eingeschlossen ist;
ein Metallstift so montiert ist, daß dieser Basisanschluß mit dem elektrooptischen Element verbunden ist und gleichzeitig dieser Endanschluß aus dem Sondenkörper herausragt;
der von der Laserdiode erzeugte Laserstrahl auf das elektrooptische Element über diesen Strahlengang einfällt, und gleichzeitig der einfallende Strahl durch eine Reflexionsschicht, die auf diesem elektrooptischen Element angebracht ist, reflektiert wird, und dieser reflektierte Strahl in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, indem er durch einen auf dem Strahlengang montierten Isolator aufgespalten wird und dann auf die im Sondenkörper eingeschlossene Photodiode einfällt; und
die Umgebung der Laserdiode und der Photodiode durch eine elektromagnetische Abschirmung abgeschirmt ist.

6. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein elektromagnetisches Abschirmmaterial, das die Laserphotodiode abschirmt, und ein elektromagnetisches Abschirmmaterial, das die Photodiode abschirmt, welche so angeordnet sind, daß sie voneinander getrennt sind.

7. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Element, das die Photodiode abschirmt, aus Aluminium ausgebildet ist.

8. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Photodiode und die Laserdiode mit einem elektrooptischen Abtastoszilloskop verbunden sind; und
die Laserdiode ein Lasersignal als Impulsstrahl auf der Basis eines Steuersignals von dem EOS-Oszilloskop erzeugt.

9. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode einen kontinuierlichen Strahl als Laserstrahl erzeugt.

10. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromagnetisches Abschirmmaterial, das die Laserdiode abschirmt, eine mit einer Silberschicht plattierte Kupferfolie verwendet wird.

11. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Photodiode und die Laserdiode mit einer elektrooptischen Sonde verbunden sind; und
die Laserdiode den Laserstrahl als Impulsstrahl auf der Basis eines Steuersignals von dem EOS-Oszilloskop erzeugt.

12. Elektrooptische Sonde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode einen kontinuierlichen Strahl als Laserstrahl erzeugt.