JPH03238377A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
- Publication number
- JPH03238377A JPH03238377A JP3365090A JP3365090A JPH03238377A JP H03238377 A JPH03238377 A JP H03238377A JP 3365090 A JP3365090 A JP 3365090A JP 3365090 A JP3365090 A JP 3365090A JP H03238377 A JPH03238377 A JP H03238377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analyzer
- polarizer
- magnetic sensor
- glass
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 17
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は磁界や電流を測定するための、ファラデー効果
を利用した磁気センサに関するものである。
を利用した磁気センサに関するものである。
磁気センサの一つに、磁場がかけられた物質を磁力線の
方向に光が通過するとき、直線偏光の光線の偏光面が回
転するファラデー効果を利用したものがある。 第２図に磁気センサの一例を示す。この磁気センサは偏
光子１３、ファラデー素子１４ｇよび検光子１５をこの
順に並べたものである。偏光子１３はコリメートレンズ
２および光ファイバｌを介して光源（不図示）に接続さ
れ、検光子１５はコリメートレンズ６および光ファイバ
７を通じて光検知器（不図示）に接続されている。偏光
子１３は矢印１３ａ方向、検光子１５は矢印１５ａ方向
に偏光方向をもっている。 光フアイバケーブルｌを通してコリメートレンズ２より
出射された光が偏光子１３を通過すると、その先軸１３
ａと平行な成分のみをもつ直線偏光になる。この直線偏
光が磁場Ｈを印加されたファラデー素子１４を通過する
と偏波面がθだけ回転した直線偏光になって検光子１５
を通過する。検光子１５の光軸は偏光子１３の光軸１３
ａに対して傾いているため、検光子１５の通過光量は、
偏光の回転角θによって決定される。回転角θは、式θ
＝Ｖ−Ｈ−Ｊ２ （Ｖはベルデ定数、氾はファラデー素
子の素子長）で表わされるように磁場の強さＨに比例す
るため、検光子１５の通過光量をコリメートレンズ６お
よび光ファイバ７で光検知器（不図示）に導き、電気信
号に変換して演算すれば磁場の強さＨが算出できる。
方向に光が通過するとき、直線偏光の光線の偏光面が回
転するファラデー効果を利用したものがある。 第２図に磁気センサの一例を示す。この磁気センサは偏
光子１３、ファラデー素子１４ｇよび検光子１５をこの
順に並べたものである。偏光子１３はコリメートレンズ
２および光ファイバｌを介して光源（不図示）に接続さ
れ、検光子１５はコリメートレンズ６および光ファイバ
７を通じて光検知器（不図示）に接続されている。偏光
子１３は矢印１３ａ方向、検光子１５は矢印１５ａ方向
に偏光方向をもっている。 光フアイバケーブルｌを通してコリメートレンズ２より
出射された光が偏光子１３を通過すると、その先軸１３
ａと平行な成分のみをもつ直線偏光になる。この直線偏
光が磁場Ｈを印加されたファラデー素子１４を通過する
と偏波面がθだけ回転した直線偏光になって検光子１５
を通過する。検光子１５の光軸は偏光子１３の光軸１３
ａに対して傾いているため、検光子１５の通過光量は、
偏光の回転角θによって決定される。回転角θは、式θ
＝Ｖ−Ｈ−Ｊ２ （Ｖはベルデ定数、氾はファラデー素
子の素子長）で表わされるように磁場の強さＨに比例す
るため、検光子１５の通過光量をコリメートレンズ６お
よび光ファイバ７で光検知器（不図示）に導き、電気信
号に変換して演算すれば磁場の強さＨが算出できる。
このような磁気センサにはなるべく小さいことが求めら
れる。しかし、第２図に示した磁気センサは偏光子１３
や検光子１５に偏光プリズムを使用しているために光路
長が長くなり、センサの大きさに比べて有効ビーム径が
小さい。 本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、素
子の光路長が短く、小型の磁気センサを提供することを
目的とする。
れる。しかし、第２図に示した磁気センサは偏光子１３
や検光子１５に偏光プリズムを使用しているために光路
長が長くなり、センサの大きさに比べて有効ビーム径が
小さい。 本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、素
子の光路長が短く、小型の磁気センサを提供することを
目的とする。
前記の目的を達成するためになされた本発明の磁気セン
サを実施例に対応する第１図を用いて説明する。 同図に示すように本発明の磁気センサは、偏光子３、フ
ァラデー素子４および検光子５がこの順に配置されてい
る。偏光子３および検光子５の少なくとも一方がガラス
偏光板からなり、ファラデー素子４が式Ａｓ５ｓｏ＋□
で示されるガーネットからなる。式Ａ３Ｂ６０□のＡは
例えば希土類元素、Ｂｉ、 Ｐｂから選ばれる一または
複数の元素で構成される。Ｂは例えばＦｅ単独、または
Ａｌ、 Ｇａ、 Ｉｎ、Ｃｏ、 Ｇｅ、 Ｓｃから選ば
れる−または複数の元素とＦｅとで構成される。 ガラス偏光板としてガラス板の表面に銀結晶を配向させ
た偏光板を使用する。 偏光子３、ファラデー素子４および検光子５は円板状で
あることが望ましい。
サを実施例に対応する第１図を用いて説明する。 同図に示すように本発明の磁気センサは、偏光子３、フ
ァラデー素子４および検光子５がこの順に配置されてい
る。偏光子３および検光子５の少なくとも一方がガラス
偏光板からなり、ファラデー素子４が式Ａｓ５ｓｏ＋□
で示されるガーネットからなる。式Ａ３Ｂ６０□のＡは
例えば希土類元素、Ｂｉ、 Ｐｂから選ばれる一または
複数の元素で構成される。Ｂは例えばＦｅ単独、または
Ａｌ、 Ｇａ、 Ｉｎ、Ｃｏ、 Ｇｅ、 Ｓｃから選ば
れる−または複数の元素とＦｅとで構成される。 ガラス偏光板としてガラス板の表面に銀結晶を配向させ
た偏光板を使用する。 偏光子３、ファラデー素子４および検光子５は円板状で
あることが望ましい。
本発明の磁気センサは、偏光子３や検光子５として薄い
ガラス偏光板を用い、ファラデー素子４にベルデ一定数
の大きな磁性ガーネットを使用しているために、光路が
短縮されるとともにレンズによる光のコリメートが容易
である。また偏光子３、ファラデー素子４、検光子５が
光路を中心とする円板状に形成されているため、磁気セ
ンサの外径に対する有効ビーム径の比が大きい。
ガラス偏光板を用い、ファラデー素子４にベルデ一定数
の大きな磁性ガーネットを使用しているために、光路が
短縮されるとともにレンズによる光のコリメートが容易
である。また偏光子３、ファラデー素子４、検光子５が
光路を中心とする円板状に形成されているため、磁気セ
ンサの外径に対する有効ビーム径の比が大きい。
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の磁気センサを示す。このセンサは、偏
光子３、ファラデー素子４および検光子５をこの順に連
結したものである。偏光子３はロッド状のコリメートレ
ンズ２および光ファイバｌを介して光源（不図示）に接
続され、検光子５は、コリメートレンズ６および光ファ
イバ７を介して光検知器（不図示）に接続されている。 偏光子３および検光子５は、ガラスの表面に銀結晶を配
向させた厚さ０．２ｍ＋ａのガラス偏光板（コーニング
社製、ポーラコア７８６１２）である。 これを１．８ｍｍφの円板状に加工して使用する。 ファラデー素子４は、式 （ＧｄＢｉｌ ｓ （ＦｅＧ
ａｌ ｓＯ＋ ｔで示される厚さ（１，０４＋ａｍのガ
ーネット単結晶を１．８＋＋ａ◆の円板状に加工したも
のである。 コリメートレンズ２より出射された光は、ガラス偏光板
３を通過すると、その先軸３ａと平行な成分のみをもつ
直線偏光になり、磁場Ｈを印加されたファラデー素子４
を通過すると偏波面が角度θだけ回転する。偏波面が回
転した直線偏光は、ガラス偏光板３の光軸３ａに対して
光軸５ａが傾いたガラス偏光板５を通過する。その通過
光をコノメートレンズ６および光ファイバ７によって光
検知器（不図示）に導き、電気信号に変換して演算すれ
ば磁場の強さＨが算出される。 この実施例の磁気センサにおいて光の透過できる有効ビ
ーム径は１．６＋＋＋ａφである。それに対し、ガラス
偏光板３・５およびファラデー素子４の直径は１．８ｍ
ｍφであるため、磁気センサの外径に対する有効ビーム
径の比率は０．８９となり、磁気センサを構成するガラ
ス偏光板３・５およびファラデー素子４の断面が有効に
利用されていることがわかる。また、透過光の光路長は
０．５ｍｍであった。 これに対し第２図に示した従来の磁気センサは、偏光子
１３および検光子１５として２０×２ｍｍの偏光ビーム
スプリッタを用い、ファラデー素子１４として、式ｆＧ
ｄＢｉ） ｘ ｆＦｅＧａｌ ｓＯ＋ ｔで示される２
０Ｘ Ｏ，（１４ｍａ＋のガーネット単結晶を使用して
いる。この構造において、光の透過できる有効ビーム径
１．６１φに対し、偏光ビームスプリ・ンタ１３・１５
およびファラデー素子１４に内接し、光路に直交する円
の直径は２．８３ｒ＋＋ａ＄であるため、磁気センサの
内接円に対する有効ビーム径の比率は０．５７である。 偏光ビームスプリッタ１３・１５およびファラデー素子
１４を透過する光路長は４．１ｍｍであった。 このように１本発明の実施例の磁気センサは、第２図を
用いて説明した従来の磁気センサと比較して光路長が約
１７８、外径が約１７１．６．体積がｌ／２６に小型化
されている。 【発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明の磁気センサは、偏光
素子の光路長が短かく、各偏光素子の断面が光路として
面積効率良く使用されているため、従来の磁気センサに
比べて大幅に小型化されている。また加工が容易である
。
光子３、ファラデー素子４および検光子５をこの順に連
結したものである。偏光子３はロッド状のコリメートレ
ンズ２および光ファイバｌを介して光源（不図示）に接
続され、検光子５は、コリメートレンズ６および光ファ
イバ７を介して光検知器（不図示）に接続されている。 偏光子３および検光子５は、ガラスの表面に銀結晶を配
向させた厚さ０．２ｍ＋ａのガラス偏光板（コーニング
社製、ポーラコア７８６１２）である。 これを１．８ｍｍφの円板状に加工して使用する。 ファラデー素子４は、式 （ＧｄＢｉｌ ｓ （ＦｅＧ
ａｌ ｓＯ＋ ｔで示される厚さ（１，０４＋ａｍのガ
ーネット単結晶を１．８＋＋ａ◆の円板状に加工したも
のである。 コリメートレンズ２より出射された光は、ガラス偏光板
３を通過すると、その先軸３ａと平行な成分のみをもつ
直線偏光になり、磁場Ｈを印加されたファラデー素子４
を通過すると偏波面が角度θだけ回転する。偏波面が回
転した直線偏光は、ガラス偏光板３の光軸３ａに対して
光軸５ａが傾いたガラス偏光板５を通過する。その通過
光をコノメートレンズ６および光ファイバ７によって光
検知器（不図示）に導き、電気信号に変換して演算すれ
ば磁場の強さＨが算出される。 この実施例の磁気センサにおいて光の透過できる有効ビ
ーム径は１．６＋＋＋ａφである。それに対し、ガラス
偏光板３・５およびファラデー素子４の直径は１．８ｍ
ｍφであるため、磁気センサの外径に対する有効ビーム
径の比率は０．８９となり、磁気センサを構成するガラ
ス偏光板３・５およびファラデー素子４の断面が有効に
利用されていることがわかる。また、透過光の光路長は
０．５ｍｍであった。 これに対し第２図に示した従来の磁気センサは、偏光子
１３および検光子１５として２０×２ｍｍの偏光ビーム
スプリッタを用い、ファラデー素子１４として、式ｆＧ
ｄＢｉ） ｘ ｆＦｅＧａｌ ｓＯ＋ ｔで示される２
０Ｘ Ｏ，（１４ｍａ＋のガーネット単結晶を使用して
いる。この構造において、光の透過できる有効ビーム径
１．６１φに対し、偏光ビームスプリ・ンタ１３・１５
およびファラデー素子１４に内接し、光路に直交する円
の直径は２．８３ｒ＋＋ａ＄であるため、磁気センサの
内接円に対する有効ビーム径の比率は０．５７である。 偏光ビームスプリッタ１３・１５およびファラデー素子
１４を透過する光路長は４．１ｍｍであった。 このように１本発明の実施例の磁気センサは、第２図を
用いて説明した従来の磁気センサと比較して光路長が約
１７８、外径が約１７１．６．体積がｌ／２６に小型化
されている。 【発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明の磁気センサは、偏光
素子の光路長が短かく、各偏光素子の断面が光路として
面積効率良く使用されているため、従来の磁気センサに
比べて大幅に小型化されている。また加工が容易である
。
第１図は本発明の磁気センサの一実施例を示す斜視図、
第２図は従来の磁気センサを示す斜視図である。 ｌ・７−・・光ファイバ ２・６・・・コリメータレンズ ３・５−・・ガラス偏光板 ４・１４・・・ファラデー素子
第２図は従来の磁気センサを示す斜視図である。 ｌ・７−・・光ファイバ ２・６・・・コリメータレンズ ３・５−・・ガラス偏光板 ４・１４・・・ファラデー素子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、偏光子、ファラデー素子および検光子がこの順に配
置された磁気センサにおいて、偏光子および検光子の少
なくとも一方がガラス偏光板からなり、ファラデー素子
が式Ａ＿２Ｂ＿５Ｏ＿１＿２（Ａは希土類元素、Ｂｉ、
Ｐｂから選ばれる一または複数の元素、ＢはＦｅ単独ま
たはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｓｃから選ばれる
一または複数の元素とＦｅ）で示されるガーネット単結
晶からなることを特徴とする磁気センサ。 ２、前記ガラス偏光板がガラス板の表面に銀結晶を配向
させた偏光板であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の磁気センサ。 ３、前記偏光子、ファラデー素子、検光子のうち少なく
とも一つが円板状に形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365090A JPH03238377A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365090A JPH03238377A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238377A true JPH03238377A (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=12392325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3365090A Pending JPH03238377A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03238377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010285299A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 酸化物及び磁気光学デバイス |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3365090A patent/JPH03238377A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010285299A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 酸化物及び磁気光学デバイス |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4712880A (en) | Polarization rotation compensator and optical isolator using the same | |
| CA1208290A (en) | Magneto-optical converter | |
| JPH02287421A (ja) | フレネル全内部反射を有するプリズムを用いた準アクロマチック光アイソレータ及びサーキュレータ | |
| US5151955A (en) | Optical isolator | |
| JPH03238377A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH07191280A (ja) | 光学アイソレータ | |
| JPH04128715A (ja) | 光変調器 | |
| JPS59107273A (ja) | 光電流・磁界センサ | |
| JP3044084B2 (ja) | 磁界センサ用磁気光学素子 | |
| JPS61279806A (ja) | 薄膜形光アイソレ−タ | |
| JPS6255766B2 (ja) | ||
| JP2509845B2 (ja) | 偏光無依存型光アイソレ―タ | |
| JPH0820623B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH0228574A (ja) | 光磁界センサ | |
| JPS61212773A (ja) | 光センサ | |
| JP2840707B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JP2000206218A (ja) | 多層膜磁界感応素子およびそれを用いた光学式磁界検出器 | |
| JPH0743696Y2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JPS635318A (ja) | 縦続接続型アイソレ−タ | |
| JPH0989937A (ja) | 光ファイバ型センサおよび偏光子ユニット | |
| JPS6162882A (ja) | 磁界検出装置 | |
| JPS6110777A (ja) | 電流測定装置 | |
| JPH01131517A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH05119075A (ja) | 光電圧センサ | |
| JPS63151868A (ja) | 光フアイバ式電圧、電界測定装置 |