JP3459394B2 - Electric field probe - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電界を測定する電
界プローブに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric field probe for measuring an electric field.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、携帯電話や無線ＬＡＮの普及、
情報処理機器の高速化などにより、これらから発生する
電磁波の電子機器への影響、生体への影響が取り上げら
れ、電磁波を検知するための高性能なプローブが必要と
なっている。自由空間中や生体ファントムモデル内の電
磁波を詳細に解析するには、直交する３軸に電磁波を分
離して測定することが有効であり、また電磁波の測定に
は電磁波による電界を測定することが有効である。2. Description of the Related Art For example, the spread of mobile phones and wireless LANs,
With the increase in speed of information processing equipment, the influence of electromagnetic waves generated from these on electronic equipment and the effect on living organisms has been taken up, and a high-performance probe for detecting electromagnetic waves is required. In order to analyze electromagnetic waves in free space or in a living body phantom model in detail, it is effective to separate the electromagnetic waves into three orthogonal axes, and to measure the electromagnetic waves, it is possible to measure the electric field due to the electromagnetic waves. It is valid.
【０００３】電界を測定する従来の電界プローブとして
は、例えば導波路型光変調器およびレーザ光を利用した
電界センサがある。この電界センサは、図８に示すよう
に、レーザ光源９１から出力されるレーザ光を導波路型
光変調器９２に照射し、導波路型光変調器９２を透過し
たレーザ光を受光器９３で受光して電界を測定するもの
であり、この電界プローブは感度がよく、測定帯域が広
いことに加えて、大部分が非金属で構成されるため、被
測定電界を乱さない方法として利用されてきている。As a conventional electric field probe for measuring an electric field, there are, for example, a waveguide type optical modulator and an electric field sensor using laser light. As shown in FIG. 8, this electric field sensor irradiates a laser light output from a laser light source 91 to a waveguide type optical modulator 92, and a laser beam transmitted through the waveguide type optical modulator 92 is received by a light receiver 93. It receives light and measures the electric field.This electric field probe has high sensitivity, has a wide measurement band, and most of it is made of non-metal, so it has been used as a method of not disturbing the electric field to be measured. ing.
【０００４】また、例えば特開平５−７２２９９号や特
開平６−９４８０７号に記載されている集積回路の内部
ノードの信号計測システムおよび特開平８−２６２１１
７号に開示されているプリントボード上の波形計測シス
テムに用いられているように、レーザ光と電気光学結晶
を用いた電気光学的手法による信号検出技術がある。こ
の信号検出技術は、電界を電気光学結晶に結合させ、そ
の電界をレーザ光でピックアップする方式であるため、
この信号検出技術を電界プローブに利用することによ
り、グランド位置に依存しない測定を行うことができる
という特徴を有する電界プローブを構成することが可能
であると考えられる。A signal measuring system for an internal node of an integrated circuit described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-72299 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-94807, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-26211.
As used in the waveform measuring system on a printed board disclosed in No. 7, there is a signal detection technique by an electro-optical method using a laser beam and an electro-optical crystal. This signal detection technology is a method of coupling an electric field to an electro-optic crystal and picking up the electric field with laser light.
By using this signal detection technique for an electric field probe, it is considered possible to construct an electric field probe having a characteristic that measurement independent of the ground position can be performed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図８
に示した従来の電界プローブは、図示のように金属製の
ロッドアンテナ９４を必要とするため、この金属ロッド
により被測定電界が少なからず乱され、電界を正確に測
定することができないという問題があることに加えて、
導波路型光変調器とロッドアンテナのセットで３軸を構
成すると、プローブヘッドの大きさだけでも最低７０ｍ
ｍ立方となり、この大きさでは空間分解能が制限され、
例えば小型の生体ファントムモデルの内部の電界を高空
間分解能で測定することができないとともに、またアレ
イ状に配置することも困難であるという問題がある。As described above, FIG.
Since the conventional electric field probe shown in FIG. 1 requires the rod antenna 94 made of metal as shown in the figure, the electric field to be measured is disturbed to some extent by the metal rod, and the electric field cannot be accurately measured. In addition to being
If the waveguide type optical modulator and rod antenna are combined into three axes, the probe head size is at least 70 m.
m cubic, this size has limited spatial resolution,
For example, there are problems that the electric field inside a small-sized living body phantom model cannot be measured with high spatial resolution, and that it is also difficult to arrange it in an array.
【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電気光学結晶を用いることに
より小型に構成でき、高い空間分解能で電界を測定する
ことができる電界プローブを提供することにある。The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the present invention to provide an electric field probe that can be made compact by using an electro-optic crystal and can measure an electric field with high spatial resolution.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、レーザ光の進行方向に平
行または直交する電界のみに感度を有する電気光学結晶
と、該電気光学結晶に対してレーザ光を照射するレーザ
光照射手段と、該レーザ光照射手段から前記電気光学結
晶に入射して反射されてきたレーザ光を受けて、レーザ
光の偏光変化をレーザ光の強度変化に変換する偏光検出
光学手段と、該偏光検出光学手段で変換したレーザ光の
強度変化を電気信号の強度変化の検出信号に変換する光
検出手段と、該光検出手段で検出された検出信号の強度
および位相を出力する出力手段とを有し、前記電気光学
結晶は、直交する３軸方向の成分の電界を検出すべく３
軸に対応して３個配設され、各電気光学結晶に対するレ
ーザ光の導入方向を一方向にするように設けられたミラ
ーを有することを要旨とする。To achieve the above object, the present invention according to claim 1 provides an electro-optic crystal having sensitivity only to an electric field parallel or orthogonal to the traveling direction of laser light, and the electro-optic crystal. A laser beam irradiating means for irradiating a laser beam with respect to the laser beam, and a laser beam incident on the electro-optic crystal and reflected from the laser beam irradiating means to change the polarization of the laser beam into a change in the intensity of the laser beam. Polarization detecting optical means for converting, light detecting means for converting intensity change of laser light converted by the polarization detecting optical means into detection signal of intensity change of electric signal, and intensity of detection signal detected by the light detecting means And an output means for outputting a phase, and the electro-optic crystal is configured to detect an electric field of components in directions of three orthogonal axes.
The gist of the present invention is to have three mirrors arranged corresponding to the axes and provided so that the introduction direction of the laser light to each electro-optic crystal is one direction.
【０００８】請求項１記載の本発明にあっては、電気光
学結晶にレーザ光を照射し、その反射されてきたレーザ
光の偏光変化をレーザ光の強度変化に変換し、このレー
ザ光の強度変化を変換して得た電気信号の強度変化を電
界検出信号としてその強度および位相を出力するため、
従来のように金属製のロッドアンテナが不要であり、非
金属で構成でき、被測定電界を乱すことがないととも
に、３軸構成としても例えば１０ｍｍ立方以内に小さく
構成することができ、電波暗室などの自由空間内の電界
分布の測定のみでなく、小さい生体ファントムモデル内
部の電界も極めて高精度に高空間分解能で測定すること
ができるものである。また、各電気光学結晶に対するレ
ーザ光の導入方向をミラーによって一方向にしているた
め、各電気光学結晶に対するレーザ光の導入を的確に行
うことができ、これより電気光学結晶からなるプローブ
ヘッドを一体的に構成でき、信頼性をさらに向上するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, the electro-optic crystal is irradiated with a laser beam, a change in polarization of the reflected laser beam is converted into a change in intensity of the laser beam, and the intensity of the laser beam is changed. In order to output the intensity and phase of the change in intensity of the electric signal obtained by converting the change as an electric field detection signal,
Unlike the conventional case, a metal rod antenna is not required, it can be made of non-metal, it does not disturb the electric field to be measured, and even a triaxial structure can be made small, for example, within 10 mm cubic. In addition to the measurement of the electric field distribution in the free space, the electric field inside the small biological phantom model can be measured with extremely high accuracy and high spatial resolution. In addition, since the introduction direction of the laser light to each electro-optic crystal is set to one direction by the mirror, it is possible to accurately introduce the laser light to each electro-optic crystal, which allows the probe head made of the electro-optic crystal to be integrated. Therefore, the reliability can be further improved.
【０００９】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記レーザ光照射手段、偏光検出
光学手段、光検出手段は、それぞれ前記３軸に対応して
３個ずつ設けられ、前記出力手段は、前記光検出手段か
らの検出信号の強度および位相を３軸成分に分けて出力
するように構成されていることを要旨とする。Further, the present invention according to claim 2 is based on claim 1.
In the invention described above, three laser light irradiation means, three polarization detection optical means, and three light detection means are provided corresponding to the three axes, respectively, and the output means is the intensity of the detection signal from the light detection means. The point is that the phase is divided into three axis components and output.
【００１０】請求項２記載の本発明にあっては、３個の
電気光学結晶で３軸方向の成分の電界を検出し、３軸に
対応するレーザ光照射手段、偏光検出光学手段、光検出
手段で処理して、検出信号の強度および位相を３軸成分
に分けて出力するため、被測定電界を乱すことなく、例
えば１０ｍｍ立方以内に小さく構成することができ、小
さい生体ファントムモデル内部の電界も極めて高精度に
高空間分解能で測定することができるものである。According to the second aspect of the present invention, the electric fields of the components in the three-axis directions are detected by the three electro-optic crystals, and the laser light irradiation means, the polarization detection optical means, and the light detection corresponding to the three axes are detected. Since the intensity and the phase of the detection signal are divided into three axis components and output by processing by means, it is possible to make them small within, for example, 10 mm cubic without disturbing the electric field to be measured, and the electric field inside the small biological phantom model. Can also be measured with extremely high accuracy and high spatial resolution.
【００１１】更に、請求項３記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記レーザ光照射手段からのレー
ザ光が前記３個の電気光学結晶のうちの選択した任意の
１個を照射し得るようにレーザ光を切り替える光スイッ
チ手段を有することを要旨とする。Furthermore, the present invention according to claim 3 provides the invention according to claim 1.
In the invention described above, it has an optical switch means for switching the laser light so that the laser light from the laser light irradiation means can irradiate any one selected from the three electro-optic crystals. To do.
【００１２】請求項３記載の本発明にあっては、３に対
応して配設された３個の電気光学結晶に対して光スイッ
チ手段でレーザ光を選択的に切り替えて、１つの共通な
レーザ光照射手段、偏光検出光学手段、光検出手段で処
理し、３軸方向の成分の電界を検出するため、レーザ光
照射手段、偏光検出光学手段、光検出手段を共通化で
き、経済化および小型化を図ることができることに加え
て、被測定電界を乱すことなく、極めて高精度に高空間
分解能で例えば小さい生体ファントムモデル内部の電界
も測定することができるものである。According to the third aspect of the present invention, the laser beam is selectively switched by the optical switch means with respect to the three electro-optic crystals arranged corresponding to 3, and one common laser beam is obtained. Since the laser light irradiation means, the polarization detection optical means, and the light detection means are used to detect the electric fields of the components in the three-axis directions, the laser light irradiation means, the polarization detection optical means, and the light detection means can be made common, and the economy and In addition to downsizing, it is possible to measure an electric field inside a living body phantom model with extremely high accuracy and high spatial resolution without disturbing the electric field to be measured.
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【００１５】また、請求項４記載の本発明は、請求項１
乃至３のいずれかに記載の発明において、前記電気光学
結晶のレーザ光導入部にレーザ光の偏光を調整する偏光
調整手段を有することを要旨とする。The present invention according to claim 4 provides the invention according to claim 1.
The invention according to any one of items 1 to 3 is characterized in that a polarization adjusting means for adjusting the polarization of the laser light is provided in the laser light introducing portion of the electro-optic crystal.
【００１６】請求項４記載の本発明にあっては、電気光
学結晶のレーザ光導入部に設けた偏光調整手段でレーザ
光の偏光を調整するため、電気光学結晶にレーザ光を導
入する光ファイバの曲げによる偏光の乱れを補正でき
る。According to a fourth aspect of the present invention, since the polarization adjusting means provided in the laser light introducing portion of the electro-optical crystal adjusts the polarization of the laser light, an optical fiber for introducing the laser light into the electro-optical crystal. Distortion of polarization due to bending can be corrected.
【００１７】更に、請求項５記載の本発明は、請求項１
乃至４のいずれかに記載の発明において、前記光検出手
段からの検出信号を増幅する低雑音増幅手段および該低
雑音増幅手段からの出力信号の帯域を制限して不要な雑
音を除去するフィルタ手段を更に有することを要旨とす
る。Furthermore, the present invention according to claim 5 is the same as claim 1.
The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the low noise amplifying means for amplifying the detection signal from the photodetecting means and the filter means for limiting the band of the output signal from the low noise amplifying means to remove unnecessary noise The gist of having further.
【００１８】請求項５記載の本発明にあっては、光検出
手段からの検出信号を低雑音増幅手段で増幅し、この増
幅出力に含まれる不要な雑音をフィルタ手段で除去する
ため、微弱でＳ／Ｎが悪い検出信号を雑音のない信頼性
の高い検出信号とし、電界を高精度に測定することがで
きる。According to the fifth aspect of the present invention, the detection signal from the light detecting means is amplified by the low noise amplifying means, and the unnecessary noise included in the amplified output is removed by the filter means. It is possible to measure an electric field with high accuracy by using a detection signal having a poor S / N as a highly reliable detection signal without noise.
【００１９】請求項６記載の本発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の発明において、前記電気光学結晶の
うちレーザ光の進行方向に平行な電界のみに感度を有す
る電気光学結晶が、ＣｄＴｅ，ＧａＡｓ，Ｂｉ12ＳｉＯ
20，Ｂｉ12ＴｉＯ20，ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3）−５５゜カ
ット、ＺｎＴｅ，ＫＤ＊Ｐ，ＣｕＣｌ，ＺｎＳ、または
ＫＴＰ−Ｚカットからなるグループから選択されたいず
れかで構成され、前記電気光学結晶のうちレーザ光の進
行方向に直交する電界のみに感度を有する電気光学結晶
が、ＬＴ（ＬｉＴａＯ3），ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3），ＫＴ
Ｐ，ＤＡＳＴ，ＡＡＮＰからなるグループから選択され
たいずれかで構成されることを要旨とする。The present invention according to claim 6 is based on claims 1 to 5.
In any one of the inventions described above, among the electro-optic crystals, an electro-optic crystal having sensitivity only to an electric field parallel to a traveling direction of laser light is CdTe, GaAs, Bi12SiO.
20, Bi12TiO20, LN (LiNbO3) -55 [deg.] Cut, ZnTe, KD * P, CuCl, ZnS, or KTP-Z cut. The electro-optic crystal having sensitivity only to the electric field orthogonal to the traveling direction is LT (LiTaO3), LN (LiNbO3), KT.
The gist is that it is composed of any one selected from the group consisting of P, DAST, and AANP.
【００２０】[0020]
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明に係る参考例として
の電界プローブの構成を示す図である。同図に示す電界
プローブは、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交する３軸に対応して配設
された３個の電気光学結晶１ｘ，１ｙ，１ｚをプローブ
ヘッド１０内に有し、図１ではこの電気光学結晶１ｘ，
１ｙ，１ｚのそれぞれに対して光ファイバ１９ｘ，１９
ｙ，１９ｚからレーザ光が照射されるようになってい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric field probe as a reference example according to the present invention. The electric field probe shown in the figure has three electro-optic crystals 1x, 1y, 1z arranged corresponding to three axes X, Y, Z orthogonal to each other in the probe head 10. In FIG. Electro-optic crystal 1x,
Optical fibers 19x and 19 for 1y and 1z, respectively
Laser light is emitted from y and 19z.
【００２２】電気光学結晶１（代表的に説明する場合に
は、１ｘ，１ｙ，１ｚのようにｘ，ｙ，ｚを付けずに１
のみを記載する）は、レーザ光の進行方向に平行または
直交する電界のみに感度を有するものである。すなわ
ち、電気光学結晶１は、図２に示すように、太線で示す
レーザ光の進行方向に平行（図２（ａ））または直交
（図２（ｂ））して発生する点線で示す電界のみに感度
を有するものであるが、図２では光ファイバ１９からレ
ーザ光が入射される電気光学結晶１の入射面と反対側の
端面に誘電体ミラー２がコーティングなどにより設けら
れ、この誘電体ミラー２によって電気光学結晶１に入射
したレーザ光が反射され、入射方向に戻されるようにな
っている。また、電気光学結晶１のレーザ光の入射面に
は図３に示すように反射防止膜４がコーティングなどに
より設けられている。Electro-optic crystal 1 (In the case of a typical description, 1x, 1y, 1z is used without x, y, z.
Only) is sensitive only to an electric field parallel or orthogonal to the traveling direction of the laser light. That is, as shown in FIG. 2, the electro-optic crystal 1 has only an electric field indicated by a dotted line that is parallel (FIG. 2A) or orthogonal (FIG. 2B) to the traveling direction of the laser light indicated by a thick line. In FIG. 2, a dielectric mirror 2 is provided on the end face of the electro-optic crystal 1 on which the laser light is incident from the optical fiber 19 on the opposite side to the dielectric mirror 2 by coating or the like. Laser light incident on the electro-optic crystal 1 is reflected by 2 and is returned in the incident direction. Further, as shown in FIG. 3, an antireflection film 4 is provided on the laser light incident surface of the electro-optic crystal 1 by coating or the like.
【００２３】電気光学結晶１の動作原理について簡単に
説明する。電気光学結晶１に対して電界が結合すると、
一次の電気光学効果であるポッケルス効果により電気光
学結晶１の屈折率が変化する。そこで、このように屈折
率の変化した状態の電気光学結晶１に対して光ファイバ
１９からレーザ光を入射すると、レーザ光の偏光が変化
することになる。従って、このように偏光が変化したレ
ーザ光の誘電体ミラー２で反射されてきたものを光ファ
イバ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚにそれぞれ接続されている
電界測定装置部２０ｘ，２０ｙ，２０ｚで受光し、レー
ザ光の偏光変化を強度変化に変換し、更に電気信号の強
度変化に変換することにより電界を電気信号として取り
出すことができるのである。The operating principle of the electro-optic crystal 1 will be briefly described. When an electric field is coupled to the electro-optic crystal 1,
The refractive index of the electro-optic crystal 1 changes due to the Pockels effect, which is a first-order electro-optic effect. Therefore, when laser light is incident from the optical fiber 19 onto the electro-optic crystal 1 in which the refractive index has changed in this way, the polarization of the laser light changes. Therefore, the laser light whose polarization has been changed in this way is reflected by the dielectric mirror 2 and is received by the electric field measuring device sections 20x, 20y, 20z respectively connected to the optical fibers 19x, 19y, 19z, and the laser light is received. The electric field can be extracted as an electric signal by converting the polarization change of light into an intensity change and further converting into an intensity change of an electric signal.
【００２４】なお、電気光学結晶１は、レーザ光の進行
方向に平行な電界のみに感度を有する電気光学結晶が例
えばＣｄＴｅ，ＧａＡｓ，Ｂｉ12ＳｉＯ20，Ｂｉ12Ｔｉ
Ｏ20，ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3）−５５゜カット、ＺｎＴ
ｅ，ＫＤ＊Ｐ，ＣｕＣｌ，ＺｎＳ、またはＫＴＰ−Ｚカ
ットのいずれかを用いることができ、またレーザ光の進
行方向に直交する電界のみに感度を有する電気光学結晶
がＬＴ（ＬｉＴａＯ3），ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3），ＫＴ
Ｐ，ＤＡＳＴ，ＡＡＮＰのいずれかを用いることができ
る。The electro-optical crystal 1 is, for example, CdTe, GaAs, Bi 12 SiO 20 , Bi 12 Ti, which is sensitive to only an electric field parallel to the traveling direction of laser light.
O 20 , LN (LiNbO 3 ) -55 ° cut, ZnT
e, KD * P, CuCl, ZnS, or KTP-Z cut can be used, and the electro-optic crystal having sensitivity only to the electric field orthogonal to the traveling direction of the laser light is LT (LiTaO 3 ), LN. (LiNbO 3 ), KT
Any of P, DAST, and AANP can be used.
【００２５】更に詳しくは、図１に示すように、電気光
学結晶１ｘ，１ｙ，１ｚは、それぞれ光ファイバ１９
ｘ，１９ｙ，１９ｚを介して電界測定装置部２０ｘ，２
０ｙ，２０ｚに接続されているが、各電界測定装置部２
０ｘ，２０ｙ，２０ｚは、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交する３軸の
各々に対応して設けられていて、電気光学結晶１ｘ，１
ｙ，１ｚが検出したＸ，Ｙ，Ｚ方向の電界のうち、対応
する軸の成分の電界を検出するように各電界測定装置部
２０ｘ，２０ｙ，２０ｚは同じように構成されている。
従って、電界測定装置部２０ｙについて説明する。More specifically, as shown in FIG. 1, each of the electro-optic crystals 1x, 1y, 1z includes an optical fiber 19
x, 19y, 19z through the electric field measuring device section 20x, 2
Although connected to 0y and 20z, each electric field measuring device section 2
0x, 20y, 20z are provided corresponding to each of three orthogonal axes of X, Y, Z, and electro-optic crystals 1x, 1x are provided.
The electric field measuring device sections 20x, 20y, 20z are similarly configured so as to detect the electric fields of the components of the corresponding axes among the electric fields in the X, Y, Z directions detected by y, 1z.
Therefore, the electric field measuring device section 20y will be described.
【００２６】すなわち、電界測定装置部２０ｙは、光フ
ァイバ１９ｙを介して電気光学結晶１ｙに接続され、Ｙ
軸に対応して配設された電気光学結晶１ｙに照射するレ
ーザ光を発生するレーザ５ｙおよびこのレーザ５ｙから
レーザ光を発生させるべくレーザ５ｙを駆動するレーザ
ドライバ３ｙを有する。レーザドライバ３ｙで駆動され
て、レーザ５ｙから出力されるレーザ光は、偏光検出光
学系７ｙおよび光バイアス制御器９ｙを介して光ファイ
バ１９ｙから、Ｙ軸に対応して配設された電気光学結晶
１ｙの入射面からＹ軸方向に入射する。That is, the electric field measuring device section 20y is connected to the electro-optic crystal 1y via the optical fiber 19y, and Y
It has a laser 5y for generating a laser beam for irradiating the electro-optic crystal 1y arranged corresponding to the axis and a laser driver 3y for driving the laser 5y to generate a laser beam from the laser 5y. The laser light driven by the laser driver 3y and output from the laser 5y is an electro-optical crystal arranged corresponding to the Y axis from the optical fiber 19y via the polarization detection optical system 7y and the optical bias controller 9y. It is incident in the Y-axis direction from the incident surface of 1y.
【００２７】そして、電気光学結晶１ｙに入射面からＹ
軸方向に入射したレーザ光は、電気光学結晶１ｙの誘電
体ミラー２で反射されるとともに、電気光学結晶１ｙ内
においてＹ軸方向の電界またはＹ軸方向に直交する電界
で偏光変化を受け、この偏光の変化したレーザ光が再度
入射面から光ファイバ１９ｙを通って光バイアス制御器
９ｙに入射するようになっている。なお、光バイアス制
御器９ｙは、レーザ光の偏光を調整して最終的に得られ
る電気信号のＳ／Ｎを制御するものであり、電気光学結
晶１ｙにレーザ光を導入する光ファイバ１９ｙの曲げに
よる偏光の乱れを補正するものである。この光バイアス
制御器９ｙは、例えばλ／２波長板、λ／４波長板、お
よびそれぞれを回転させる回転機構で構成したり、また
液晶デバイスのような電圧によって偏光が変化する電圧
制御型光バイアス制御器がある。Then, Y from the incident surface to the electro-optic crystal 1y.
The laser light incident in the axial direction is reflected by the dielectric mirror 2 of the electro-optic crystal 1y and undergoes polarization change in the electric field in the Y-axis direction or the electric field orthogonal to the Y-axis direction in the electro-optic crystal 1y. The laser light whose polarization has been changed again enters the optical bias controller 9y from the incident surface through the optical fiber 19y. The optical bias controller 9y adjusts the polarization of the laser light to control the S / N of the electric signal finally obtained, and bends the optical fiber 19y for introducing the laser light into the electro-optic crystal 1y. It is intended to correct the polarization disorder due to. The optical bias controller 9y is composed of, for example, a λ / 2 wavelength plate, a λ / 4 wavelength plate, and a rotation mechanism for rotating each of them, and a voltage control type optical bias whose polarization is changed by a voltage like a liquid crystal device. There is a controller.
【００２８】光バイアス制御器９ｙにおいて偏光の乱れ
を補正されたレーザ光は、偏光検出光学系７ｙに入射さ
れ、この偏光検出光学系７ｙにおいて偏光変化をレーザ
光の強度変化に変換され、フォトディテクタ１１ｙに入
射される。The laser light whose polarization disorder has been corrected by the optical bias controller 9y is incident on the polarization detection optical system 7y, and the polarization change is converted into the intensity change of the laser light by this polarization detection optical system 7y, and the photodetector 11y. Is incident on.
【００２９】偏光検出光学系７ｙは、例えば図４に示す
ように、２個の偏光ビームスプリッタ７ａ，７ｄ、ファ
ラディ素子７ｂ、λ／２波長板７ｃから構成される差動
検出光学系であり、偏光ビームスプリッタ７ａ，７ｄで
反射されたレーザ光がフォトディテクタ１１ｙに入射さ
れるようになっている。The polarization detection optical system 7y is, for example, as shown in FIG. 4, a differential detection optical system composed of two polarization beam splitters 7a and 7d, a Faraday element 7b, and a λ / 2 wavelength plate 7c. The laser light reflected by the polarization beam splitters 7a and 7d is made incident on the photodetector 11y.
【００３０】フォトディテクタ１１ｙは、偏光検出光学
系７ｙから入射されるレーザ光の強度変化を電気信号の
強度変化の検出信号に変換する。この検出信号は、微弱
でＳ／Ｎが悪いので、低雑音アンプ１３ｙで増幅されて
から、フィルタ１５ｙに入力される。フィルタ１５ｙ
は、例えばローパスフィルタ、バイパスフィルタ、バン
ドパスフィルタなどで構成され、低雑音アンプ１３ｙで
増幅された検出信号に含まれている信号帯域外の不要な
雑音成分を除去し、これにより不要な雑音のないＹ軸方
向成分の電界の検出信号を出力する。The photodetector 11y converts the intensity change of the laser light incident from the polarization detection optical system 7y into a detection signal of the intensity change of the electric signal. Since this detection signal is weak and has a poor S / N, it is amplified by the low noise amplifier 13y and then input to the filter 15y. Filter 15y
Is composed of, for example, a low-pass filter, a bypass filter, a band-pass filter, etc., and removes unnecessary noise components outside the signal band included in the detection signal amplified by the low noise amplifier 13y. The detection signal of the electric field of the Y-axis direction component that does not exist is output.
【００３１】以上が電界測定装置部２０ｙの構成である
が、他の電界測定装置部２０ｘ，２０ｚの構成も同じで
あるので、その説明は省略するが、電界測定装置部２０
ｙの場合と同様にして、電界測定装置部２０ｘ，２０ｚ
のフィルタ１５ｘ，１５ｚからは、それぞれＸ軸および
Ｚ軸方向成分の電界の検出信号が出力されることにな
る。The above is the configuration of the electric field measuring device section 20y, but since the configurations of the other electric field measuring device sections 20x and 20z are the same, the description thereof will be omitted, but the electric field measuring device section 20y.
Similarly to the case of y, the electric field measuring device units 20x, 20z
The filters 15x and 15z output the electric field detection signals of the X-axis and Z-axis direction components, respectively.
【００３２】電界測定装置部２０ｘ，２０ｙ，２０ｚの
フィルタ１５ｘ，１５ｙ，１５ｚから出力されたＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向の電界の検出信号は、それぞれ表示器１７
に入力され、表示器１７においてＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のそ
れぞれの電界検出信号の強度および位相がＸ，Ｙ，Ｚの
３軸成分に分けて表示されることになる。X output from the filters 15x, 15y, 15z of the electric field measuring device sections 20x, 20y, 20z,
The electric field detection signals in the Y and Z axis directions are respectively displayed on the display unit 17.
, And the strength and phase of the electric field detection signal in each of the X, Y, and Z axis directions are displayed separately on the X, Y, and Z axis components.
【００３３】上述したように構成される電界プローブ
は、前述した材料からなる電気光学結晶１ｘ，１ｙ，１
ｚで構成されるプローブヘッド１０が、例えば１０ｍｍ
立方以内に構成することができ、電波暗室内の電界分布
を効率良く測定し得るのみでなく、電磁波が照射されて
いる生体ファントムモデル内部の電界を３軸の直交成分
に分けて高精度に測定することができるものであるとと
もに、従来のように金属製のロッドアンテナを用いる必
要もなく、非金属で構成できて、被測定電界を乱さず、
極めて高精度に測定することができるものである。The electric field probe constructed as described above is composed of the electro-optic crystals 1x, 1y, 1 made of the above-mentioned materials.
The probe head 10 composed of z is, for example, 10 mm
It can be configured within a cubic area, and not only can it efficiently measure the electric field distribution in the anechoic chamber, but it can also accurately measure the electric field inside the living body phantom model, which is irradiated with electromagnetic waves, into three orthogonal components. In addition to being able to do, there is no need to use a rod antenna made of metal as in the past, it can be composed of a non-metal, does not disturb the electric field to be measured,
It can be measured with extremely high accuracy.
【００３４】図５は、本発明の他の実施形態に係る電界
プローブの構成を示す図である。同図に示す電界プロー
ブは、図１に示した参考例において電気光学結晶１ｙ，
１ｚの各々にミラー６ｂ，６ｃを取り付けて、各電気光
学結晶１ｘ，１ｙ，１ｚに入射する光ファイバ１９ｘ，
１９ｙ，１９ｚからのレーザ光の方向を一方向に統一す
るとともに、最初から方向が統一方向と同じになってい
てミラーの不要な電気光学結晶１ｘおよびミラー６ｂ，
６ｃの所に光ファイバ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚを接続す
るための光ファイバ接続部８ａ，８ｂ，８ｃを設け、こ
れにより光ファイバ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚからのレー
ザ光を全て図５において右方向から光ファイバ接続部８
ａ，８ｂ，８ｃを介して各電気光学結晶１ｘ，１ｙ，１
ｚに入射するように構成した点が異なるものであり、そ
の他の構成および作用は図１と同じである。FIG. 5 is a diagram showing the structure of an electric field probe according to another embodiment of the present invention. The electric field probe shown in the figure has the same structure as the electro-optical crystal 1y in the reference example shown in FIG.
The mirrors 6b and 6c are attached to the respective 1z, and the optical fibers 19x, which enter the electro-optic crystals 1x, 1y and 1z,
The direction of the laser light from 19y and 19z is unified to one direction, and the direction is the same as the unified direction from the beginning, and the electro-optic crystal 1x and the mirror 6b, which do not require a mirror,
Optical fiber connection portions 8a, 8b, 8c for connecting the optical fibers 19x, 19y, 19z are provided at 6c, whereby all the laser light from the optical fibers 19x, 19y, 19z is emitted from the right direction in FIG. Fiber connection part 8
Each electro-optic crystal 1x, 1y, 1 via a, 8b, 8c
It is different in that it is configured to be incident on z, and other configurations and operations are the same as those in FIG.
【００３５】すなわち、電気光学結晶１に取り付けられ
たミラー６は、詳細には図６に示すように、電気光学結
晶１の、反射防止膜４が設けられた入射面に取り付けら
れ、レーザ光をこのミラー６で反射して電気光学結晶１
に入射するようにしている。なお、このようなミラーが
ない場合には、図１に示すように、光ファイバ１９ｙ，
１９ｚは、電気光学結晶１ｙ，１ｚの各入射面に直角に
なるように光ファイバ１９ｙ，１９ｚの先端部分を直角
に曲げることが必要となるが、図５のようにミラー６
ｂ，６ｃを設けることにより、このような光ファイバの
先端部分の曲げを不要としているものである。That is, the mirror 6 attached to the electro-optical crystal 1 is attached to the incident surface of the electro-optical crystal 1 on which the antireflection film 4 is provided, as shown in FIG. The electro-optic crystal 1 is reflected by this mirror 6.
It is designed to be incident on. If there is no such mirror, as shown in FIG.
It is necessary to bend the tip portions of the optical fibers 19y and 19z so that 19z is perpendicular to the respective incident surfaces of the electro-optic crystals 1y and 1z, but as shown in FIG.
By providing b and 6c, such bending of the tip portion of the optical fiber is unnecessary.
【００３６】図７は、本発明の別の実施形態に係る電界
プローブの構成を示す図である。同図に示す電界プロー
ブは、図５に示した実施形態においてＸ，Ｙ，Ｚの３軸
に対応して設けられていた３個の電界測定装置部２０
ｘ，２０ｙ，２０ｚを１つの電界測定装置部２０のみに
して共通化するとともに、この１つの共通な電界測定装
置部２０からのレーザ光を３個の電気光学結晶１ｘ，１
ｙ，１ｚに選択的に供給するために光スイッチ２１を設
け、この光スイッチ２１を介して１つの電界測定装置部
２０からのレーザ光を選択的に任意の１つの電気光学結
晶１ｘ，１ｙ，１ｚに供給し、また電気光学結晶１ｘ，
１ｙ，１ｚからの反射されてきたレーザ光を光スイッチ
２１を介して電界測定装置部２０に入力するように構成
するとともに、光スイッチ２１の切り替え制御、光バイ
アス制御器９および表示器１７の制御をコンピュータ２
３で行うように構成した点が異なるものであり、その他
の構成および作用は図５の実施形態と同じである。FIG. 7 is a diagram showing the structure of an electric field probe according to another embodiment of the present invention. The electric field probe shown in the figure has three electric field measuring device units 20 provided corresponding to the three axes of X, Y and Z in the embodiment shown in FIG.
x, 20y, 20z are shared by only one electric field measuring device unit 20, and the laser light from this one common electric field measuring device unit 20 is used as three electro-optic crystals 1x, 1x.
An optical switch 21 is provided in order to selectively supply y, 1z, and laser light from one electric field measuring device section 20 is selectively passed through this optical switch 21 to select any one electro-optical crystal 1x, 1y, 1z, electro-optic crystal 1x,
The laser light reflected from 1y and 1z is configured to be input to the electric field measuring device section 20 via the optical switch 21, and switching control of the optical switch 21 and control of the optical bias controller 9 and the display unit 17 are performed. Computer 2
3 is the same as that of the embodiment of FIG. 5.
【００３７】すなわち、コンピュータ２３の制御により
まず電界測定装置部２０からのレーザ光が電気光学結晶
１ｘに入射するように光スイッチ２１を制御し、電界測
定装置部２０のレーザ５からのレーザ光を偏光検出光学
系７、光バイアス制御器９、光スイッチ２１を介して電
気光学結晶１ｘに入射して、Ｘ軸成分に対応する電界で
偏光の変化したレーザ光を電気光学結晶１ｘから光スイ
ッチ２１を介して電界測定装置部２０の光バイアス制御
器９で受け、偏光検出光学系７でレーザ光の偏光変化を
レーザ光の強度変化に変換し、更にフォトディテクタ１
１ｘにおいてレーザ光の強度変化を電気信号の強度変化
の検出信号に変換し、この検出信号を低雑音アンプ１３
で増幅し、フィルタ１５で雑音を除去して表示器１７に
Ｘ軸に対応する検出信号として供給する。That is, the optical switch 21 is controlled by the control of the computer 23 so that the laser light from the electric field measuring device section 20 is incident on the electro-optic crystal 1x, and the laser light from the laser 5 of the electric field measuring device section 20 is changed. The laser light which is incident on the electro-optical crystal 1x via the polarization detection optical system 7, the optical bias controller 9 and the optical switch 21 and whose polarization is changed by the electric field corresponding to the X-axis component is transmitted from the electro-optical crystal 1x to the optical switch 21. Is received by the optical bias controller 9 of the electric field measuring device section 20 via the optical field measurement device, and the polarization detection optical system 7 converts the polarization change of the laser light into the intensity change of the laser light.
In 1x, the intensity change of the laser light is converted into a detection signal of the intensity change of the electric signal, and the detection signal is converted into
And the noise is removed by the filter 15 and is supplied to the display unit 17 as a detection signal corresponding to the X axis.
【００３８】上述したように、Ｘ軸に関する測定が完了
すると、次にレーザ光が電気光学結晶１ｙに入射するよ
うにコンピュータ２３で光スイッチ２１を制御し、同様
にＹ軸に対応する検出信号を測定し、このＹ軸に対応す
る検出信号を表示器１７に供給する。次に、同様に、コ
ンピュータ２３の制御により、Ｚ軸に対応する検出信号
を測定して、表示器１７に供給すると、表示器１７で
は、上述したように順次供給されたＸ，Ｙ，Ｚ軸の３軸
に対応する検出信号の強度および位相をＸ，Ｙ，Ｚの３
軸成分に分けて表示する。As described above, when the measurement about the X-axis is completed, the computer 23 controls the optical switch 21 so that the laser beam is next incident on the electro-optic crystal 1y, and similarly, the detection signal corresponding to the Y-axis is output. The measurement is performed and the detection signal corresponding to the Y axis is supplied to the display unit 17. Next, similarly, under the control of the computer 23, the detection signal corresponding to the Z axis is measured and supplied to the display unit 17, and then the display unit 17 causes the display unit 17 to sequentially supply the X, Y, and Z axes. The intensity and phase of the detection signal corresponding to the three axes of X, Y, Z
The axis components are displayed separately.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気光学結晶にレーザ光を照射し、その反射されてきた
レーザ光の偏光変化をレーザ光の強度変化に変換し、こ
のレーザ光の強度変化を変換して得た電気信号の強度変
化を電界検出信号としてその強度および位相を出力する
ので、従来のように金属製のロッドアンテナが不要であ
り、非金属で構成でき、被測定電界を乱すことがないと
ともに、３軸構成としても例えば１０ｍｍ立方以内に小
さく構成することができ、電波暗室などの自由空間内の
電界分布の測定のみでなく、小さい生体ファントムモデ
ル内部の電界も極めて高精度に高空間分解能で測定する
ことができるものである。As described above, according to the present invention,
The electro-optic crystal is irradiated with laser light, the change in polarization of the reflected laser light is converted into the change in laser light intensity, and the change in electric signal intensity obtained by converting this change in laser light intensity is detected by the electric field. Since the intensity and phase are output as a signal, there is no need for a rod antenna made of metal as in the past, it can be made of a non-metal, does not disturb the electric field to be measured, and has a triaxial structure of, for example, within 10 mm cubic. It can be made very small and not only can measure the electric field distribution in free space such as an anechoic chamber, but can also measure the electric field inside a small biological phantom model with extremely high accuracy and high spatial resolution.
【００４０】また、本発明によれば、複数個の電気光学
結晶で複数軸方向の成分の電界を検出し、複数軸に対応
する複数のレーザ光照射手段、偏光検出光学手段、光検
出手段で処理して、検出信号の強度および位相を複数軸
成分に分けて出力するので、被測定電界を乱すことな
く、例えば１０ｍｍ立方以内に小さく構成することがで
き、小さい生体ファントムモデル内部の電界も極めて高
精度に高空間分解能で測定することができるものであ
る。Further, according to the present invention, the electric fields of the components in the plural axis directions are detected by the plural electro-optical crystals, and the plural laser light irradiating means, the polarization detecting optical means and the light detecting means corresponding to the plural axes are used. Since the intensity and the phase of the detection signal are processed and outputted separately into a plurality of axis components, the electric field to be measured can be made small, for example, within 10 mm cubic without disturbing the electric field to be measured, and the electric field inside the small biological phantom model is extremely small. It can be measured with high accuracy and high spatial resolution.
【００４１】更に、本発明によれば、複数軸に対応して
設けられた複数の電気光学結晶に対して光スイッチ手段
でレーザ光を選択的に切り替えて、１つの共通なレーザ
光照射手段、偏光検出光学手段、光検出手段で処理し、
複数軸方向の成分の電界を検出するので、レーザ光照射
手段、偏光検出光学手段、光検出手段を共通化でき、経
済化および小型化を図ることができることに加えて、被
測定電界を乱すことなく、極めて高精度に高空間分解能
で例えば小さい生体ファントムモデル内部の電界も測定
することができるものである。Further, according to the present invention, the laser light is selectively switched by the optical switch means with respect to the plurality of electro-optic crystals provided corresponding to the plurality of axes, and one common laser light irradiating means, Polarization detection optical means, processed by light detection means,
Since the electric fields of the components in the directions of a plurality of axes are detected, the laser light irradiation means, the polarization detection optical means, and the light detection means can be used in common, and in addition to being economical and compact, disturbing the electric field to be measured. Instead, it is possible to measure an electric field inside a small biological phantom model with extremely high accuracy and high spatial resolution.
【００４２】本発明によれば、各電気光学結晶に対する
レーザ光の導入方向をミラーによって一方向にしている
ので、各電気光学結晶に対するレーザ光の導入を適確に
行うことができ、電気光学結晶からなるプローブヘッド
を一体的に構成でき、信頼性を向上することができる。According to the present invention, since the introduction direction of the laser light to each electro-optic crystal is set to one direction by the mirror, the introduction of the laser light to each electro-optic crystal can be properly performed, and the electro-optic crystal can be properly introduced. It is possible to integrally form a probe head made of, and it is possible to improve reliability.
【００４３】また、本発明によれば、電気光学結晶のレ
ーザ光導入部に設けた偏光調整手段でレーザ光の偏光を
調整するので、電気光学結晶にレーザ光を導入する光フ
ァイバの曲げによる偏光の乱れを補正できる。Further, according to the present invention, since the polarization of the laser light is adjusted by the polarization adjusting means provided in the laser light introducing portion of the electro-optic crystal, the polarization due to the bending of the optical fiber for introducing the laser light into the electro-optic crystal. Disturbance can be corrected.
【００４４】更に、本発明によれば、光検出手段からの
検出信号を低雑音増幅手段で増幅してから、更にフィル
タ手段で不要な雑音を除去するので、微弱でＳ／Ｎが悪
い検出信号でも雑音のない信頼性の高い検出信号とし、
電界を高精度に測定することができる。Further, according to the present invention, since the detection signal from the light detecting means is amplified by the low noise amplifying means and the unnecessary noise is further removed by the filter means, the detection signal is weak and the S / N is bad. But with a reliable detection signal without noise,
The electric field can be measured with high accuracy.
【図１】本発明に係る参考例としての電界プローブの構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric field probe as a reference example according to the present invention.
【図２】図１に示す電界プローブに使用されている電気
光学結晶をレーザ光および電界の方向とともに示す図で
ある。2 is a diagram showing an electro-optic crystal used in the electric field probe shown in FIG. 1 together with directions of laser light and an electric field.
【図３】図１に示す電界プローブに使用されている電気
光学結晶を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an electro-optic crystal used in the electric field probe shown in FIG.
【図４】図１に示す電界プローブに使用されている偏光
検出光学系の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a polarization detection optical system used in the electric field probe shown in FIG.
【図５】本発明の他の実施形態に係る電界プローブの構
成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an electric field probe according to another embodiment of the present invention.
【図６】図５に示す電界プローブに使用されている電気
光学結晶およびミラーを示す図である。6 is a diagram showing an electro-optic crystal and a mirror used in the electric field probe shown in FIG.
【図７】本発明の別の実施形態に係る電界プローブの構
成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an electric field probe according to another embodiment of the present invention.
【図８】従来の導波路型光変調器を用いた電界センサの
構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an electric field sensor using a conventional waveguide type optical modulator.
１ｘ，１ｙ，１ｚ 電気光学結晶 ２ 誘電体ミラー ３ｘ，３ｙ，３ｚ レーザドライバ ４ 反射防止膜 ５ｘ，５ｙ，５ｚ レーザ ６ ミラー ７ｘ，７ｙ，７ｚ 偏光検出光学系 ９ｘ，９ｙ，９ｚ 光バイアス制御器 １１ｘ，１１ｙ，１１ｚ フォトディテクタ １３ｘ，１３ｙ，１３ｚ 低雑音アンプ １５ｘ，１５ｙ，１５ｚ フィルタ １７ 表示器 １９ｘ，１９ｙ，１９ｚ 光ファイバ ２０ｘ，２０ｙ，２０ｚ 電界測定装置部 ２１ 光スイッチ ２３ コンピュータ 1x, 1y, 1z electro-optic crystal 2 Dielectric mirror 3x, 3y, 3z laser driver 4 Antireflection film 5x, 5y, 5z lasers 6 mirror 7x, 7y, 7z polarization detection optical system 9x, 9y, 9z optical bias controller 11x, 11y, 11z photo detector 13x, 13y, 13z low noise amplifier 15x, 15y, 15z filters 17 Display 19x, 19y, 19z optical fiber 20x, 20y, 20z electric field measuring device section 21 Optical switch 23 Computer
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−47560（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−166873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−263866（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−191287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−147274（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 29/08 G01R 29/12 G02F 1/00 - 1/125 Continuation of front page (56) Reference JP 62-47560 (JP, A) JP 4-172261 (JP, A) JP 59-166873 (JP, A) JP 60-263866 (JP , A) JP-A-7-191287 (JP, A) JP-A-59-147274 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 29/08 G01R 29/12 G02F 1/00-1/125
Claims (6)
る電界のみに感度を有する電気光学結晶と、 該電気光学結晶に対してレーザ光を照射するレーザ光照
射手段と、 該レーザ光照射手段から前記電気光学結晶に入射して反
射されてきたレーザ光を受けて、レーザ光の偏光変化を
レーザ光の強度変化に変換する偏光検出光学手段と、 該偏光検出光学手段で変換したレーザ光の強度変化を電
気信号の強度変化の検出信号に変換する光検出手段と、 該光検出手段で検出された検出信号の強度および位相を
出力する出力手段とを有し、 前記電気光学結晶は、直交する３軸方向の成分の電界を
検出すべく３軸に対応して３個配設され、 各電気光学結晶に対するレーザ光の導入方向を一方向に
するように設けられたミラーを有 することを特徴とする
電界プローブ。1. An electro-optical crystal having sensitivity only to an electric field parallel or orthogonal to a traveling direction of laser light, a laser light irradiating means for irradiating the electro-optical crystal with laser light, and the laser light irradiating means. Polarization detecting optical means for converting the polarization change of the laser light into the intensity change of the laser light by receiving the laser light incident on the electro-optic crystal and reflected, and the intensity of the laser light converted by the polarization detecting optical means. possess a light detecting means for converting a change in the detection signal of the intensity of the electrical signal changes, and output means for outputting the intensity and phase of the detection signal detected by the optical detection unit, the electro-optical crystal is orthogonal The electric fields of the three axial components
Three detectors are arranged corresponding to the three axes for detection, and the direction of introduction of the laser light to each electro-optic crystal is set to one direction.
An electric field probe having a mirror provided so that
段、光検出手段は、それぞれ前記３軸に対応して３個ず
つ設けられ、 前記出力手段は、前記光検出手段からの検出信号の強度
および位相を３軸成分に分けて出力するように構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の電界プローブ。2. A pre-SL laser beam irradiation means, polarization detection optical means, light detecting means, respectively provided three by three in response to the three axes, and the output means, the detection signal from the light detecting means The electric field probe according to claim 1, wherein the electric field probe is configured to output the intensity and the phase separately in three axis components.
前記３個の電気光学結晶のうちの選択した任意の１個を
照射し得るようにレーザ光を切り換える光スイッチ手段
を有することを特徴とする請求項１記載の電界プロー
ブ。Characterized wherein the laser beam from the prior SL laser beam irradiation means to have an optical switching means for switching the laser beam so as to irradiate any one of the selected one of the three electro-optical crystal The electric field probe according to claim 1.
ーザ光の偏光を調整する偏光調整手段を有することを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電界プロー
ブ。4. The electric field probe according to claim 1, further comprising polarization adjusting means for adjusting polarization of laser light in a laser light introducing portion of the electro-optic crystal.
る低雑音増幅手段および該低雑音増幅手段からの出力信
号の帯域を制限して不要な雑音を除去するフィルタ手段
を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の電界プローブ。5. A low noise amplifying means for amplifying a detection signal from said light detecting means and a filter means for limiting a band of an output signal from said low noise amplifying means to remove unnecessary noise. The electric field probe according to any one of claims 1 to 4.
方向に平行な電界のみに感度を有する電気光学結晶は、
ＣｄＴｅ，ＧａＡｓ，Ｂｉ12ＳｉＯ20，Ｂｉ12ＴｉＯ2
0，ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3）−５５゜カット、ＺｎＴｅ，Ｋ
Ｄ＊Ｐ，ＣｕＣｌ，ＺｎＳ、またはＫＴＰ−Ｚカットか
らなるグループから選択されたいずれかで構成され、前
記電気光学結晶のうちレーザ光の進行方向に直交する電
界のみに感度を有する電気光学結晶は、ＬＴ（ＬｉＴａ
Ｏ3），ＬＮ（ＬｉＮｂＯ3），ＫＴＰ，ＤＡＳＴ，ＡＡ
ＮＰからなるグループから選択されたいずれかで構成さ
れることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
の電界プローブ。6. The electro-optic crystal which is sensitive to only an electric field parallel to the traveling direction of the laser light, among the electro-optic crystals,
CdTe, GaAs, Bi12SiO20, Bi12TiO2
0, LN (LiNbO3) -55 ° cut, ZnTe, K
Among the electro-optic crystals, an electro-optic crystal that is sensitive to only an electric field orthogonal to the traveling direction of laser light is formed of any one selected from the group consisting of D * P, CuCl, ZnS, and KTP-Z cut. , LT (LiTa
O3), LN (LiNbO3), KTP, DAST, AA
The electric field probe according to any one of claims 1 to 5, wherein the electric field probe is composed of any one selected from the group consisting of NPs.
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