JPS58109859A

JPS58109859A - 光による電圧・電界測定器

Info

Publication number: JPS58109859A
Application number: JP56212235A
Authority: JP
Inventors: Koji Tada; 多田　紘二; Miki Kuhara; 美樹工原; Masami Tatsumi; 雅美龍見; Akihiko Kawakami; 川上　明彦
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-06-30
Also published as: EP0083196A1; CA1194123A; AU563868B2; EP0083196B1; JPH0211868B2; AU9180282A; DE3269757D1; US4563093A

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電気光学結晶を用いた光による電圧・電界測
定器に関するものである。

光による電圧・電界測定器は、基本的には電気光学結晶
に印加される電圧を測定するものであるため、電気光学
結晶の両面に電極をとりつけて被測定電圧の端子に直接
とりつけた場合は電圧の測定器、電極をとり除いて、電
界中に配置した場合は電界測定器として動作する。以下
の説明では、電圧の測定器として話を進めることとする
。

光による電圧測定器の構成例として第１図（ａ）に示す
ものが挙げられる。この第１図（、）の構成は光源１か
らの光の進行方向に沿い偏光子２、”／４波長板３、電
気光学結晶４、検光子５が配列され、電気光学結晶４に
被測定電圧を供給する透明電極６と被測定源７を有する
。このうち偏光子２は光源１からの光を直線偏光とする
ものであり、ＩＡ波長板は、この直線偏光を円偏光とす
るものであり電気光学結晶４は円偏光を楕円偏光に位相
変調するものである。即ち、電気光学結晶４としては、
被測定電圧が零ボルトで屈折率がｎｘ＊ｎｙ（Ｘ方向の
直線偏光、Ｙ方向の直線偏光に対する屈折率）であり、
■ボルトの印加電圧に対しては屈折率がｎｚ　−ＫＶｅ
　ｎｙ　＋　ＫＶ　　（Ｋ　：定数）に変化する。円偏
光をＸ方向とＹ方向のベクトル成分に分割して考えると
、ｘ、Ｙ方向の屈折率が異なり、光の進行速度が変化す
るため、円偏光は位相変調をうけ楕円偏光になる。検光
子５は偏光子２に対して消光状態に配置され、楕円偏光
を強度変調するものである。

さて、偏光子２に入射する光パワーをＰｉｎとし測定部
での損失をｌとすると出力である光パワーＰｏｕ　ｔ　
　と被測定電圧Ｖｉｎの関係はｌ／４波長板３が無い場
合（１）式のようになる。

ここにＶπ　は半波長電圧と呼ばれる結晶及びその使用
する方位によって定まる値である。（１）式の直線性の
良い領域を使用するため、第１図（ｂ）に示す如く、偽
の点を得べる、ｌ／４波長板８は光バイアスとして機能
する。（１）式にて１４波長板８を挿入すると次式が得
られる。

検光子より出力された光信号はＰＩＮフォトダイオード
などの素子を用いて電気信号に変換される。

以上の如き原理に基き電圧測定を行なうのであるが、こ
の場合電気光学結晶４としては、ＫＤＰ。

ＡＤＰ　＋　ＬｉＮｂＯ５＊　ＬｉＴａ０Ｂなどのもの
が使用されており、これらの結晶を用いたとき、測定器
の温度特性が良くない欠点がある。この温度特性の悪い
事は、屈折率ｎｘ＊　ｎｙ　　に若干の差異があり、こ
の屈折率ｎ工、　ｎｙ　　が別々の温度特性を持つ事に
起因し換言すれば例えばｎｘ＝ｎｍ　　ＫＶｓ　ｎｙ−
ｎｏ−１−ＫＶ　の如く結晶が自然複屈折を有し、その
複屈折が別々の温度特性を持つことに起因している。

この温度不安定さを補償するために第２図に示す様に２
個の結晶Ａ、Ｂを軸を回転させつなぎ合わせるいわゆる
温度補償型のものが提案されている。かかるつなぎ合わ
せの電気光学結晶を用いるとき検光子５を通過する光は
（３）式で表現される。

ψ０′−ψ、′〕　　　　　　　　　　　・・・・・・
・　（３）この（３）式から結晶Ａ、Ｈの長さｌｘ　ｉ
ｓを１ｌ＝１！２に精密加工すれば常光線の屈折率ｎ。

と異常光線の屈折率ｎ、の差が存在する項の温度依存性
は原理的には除く事ができる。

ところが現実問題としては１１とｂを精密加工し１ｌ＝
ｌｓ　　とする事の困難さや結晶Ａ、Ｂを２本緻密に接
続し、結晶への応力に注意しながらケース等にとりつけ
る困難さなどがあり、温度補償型のものの製作は甚だ困
難であった。

第８図はＬ　ｉ　ＮｂＯ５の温度補償型電圧測定器の温
度特性の一例を示したものであり、同図中縦軸の相対値
は変調度＝出力電圧／平均受信光パワー即ち（２）式か
られかる様に一方このよう・な温度の不安定性はビスマスシリコンオ
キサイド（Ｂ１１５５ｉＯｓ＋ｏ以下ＢＳＯと略すンも
しくはビスマスゲルマニウムオキサイド（Ｂｉｕ＋Ｇｅ
０ｓｏ以下ＢＧＯと略す）を用いることによっていちぢ
るしく改善されることは特願昭５５−２２７４のとおり
であり、その温度安定性は　−１５℃〜６０℃の範囲で
±２％以内と良好である。そしてこのように温度安定性
が良好であることは各種の電気系統の電圧電界の測定器
として非常に有用であることを示すものである。

本発明は、このように良好な温度安定性を有するＢＳＯ
もしくはＢＧＯを用いた電圧電界測定器の温度安定性を
、さらに改善することによって、電力系統の変電所等の
恒久設備における電圧、電界の測定や特に著しい温度変
化に対して安定性（たとえば２０℃±４０℃で±１９６
以下）を必要とする場合に有用な光による電圧、電界測
定器を提供することを目的とするものである。

以下本発明について説明する。

本発明は、光の偏光を応用した電圧・電界の測定器に係
り、特に電気光学結晶として温度特性の良好なビスマス
シリコンオキサイド（Ｂ１１２Ｓｉ０２ｏ）又はビスマ
スゲルマニウムオキサイド（ＢｉＢＩ　Ｇｅ０２ｏ）を
利用し、さらに電圧・電界測定器の温度特性を改善した
ものである。

本発明は、従来の電気光学材料（ＬｉＮｂ０Ｂ　、Ｌｉ
ＴａＯ５＊ＫＤＰ　、　ＡＤＰ等〕にふ・いては見られ
ず、ＢＳＯ，ＢＧＯにおいて新に発見された以下に説明
する現象を基礎とするものである。

第４図は、２Ｍ厚のＢＳＯを用いた従来の電圧、電界測
定器の温度安定性の一例である。一般に温度上昇ととも
に感度は低下する傾向を示している。

この実験結果は第１図において検光子の角ψを４５゜に
設定した場合であるが、発明者らはＢＳＯ，ＢＧＯとも
炉旋光能を有することより、検光子角を変化させて温度
安定性の測定を行った。測定においては用いた光源は波
長８７０ｎｍの発光ダイオード光であり、ＢＳＯ，ＢＧ
Ｏの形状は１０　ｘ　１０　Ｘ　２　ｙｌＪで透明電極
としてＩｎｇＯｌを用いＡＣ２００Ｖを印加してＢＳＯ
，ＢＧＯの温度を変化させた。

第５図はＢＳＯを用いて検光子角を変えた時の変調度の
変化の実験結果と、後に述べる解析結果を示すものであ
る。同図において横軸は検光子角であり縦軸は２０℃の
時の変調度を１００％として８０℃に温度上昇させた時
の変調度の変化分を％で表示したものである。この実験
結果において／＝２憇厚のＢＳＯを用いた時ψ＝４５°
の時は６０℃の温度変化（２０℃→８０℃）で１．７９
６　も変調度が減少することが判る。さらにψ＝２２°
付近でほぼ温度係数が測定誤差内で零であるとみなすこ
とができる。但し、変調感度はψ＝４５°の時の約１／
ａに減少した。

さらにψを小さくすると変調度の温度変動は急激に増大
するようになる。

このような効果は今まで用いられてきた電気光学材料（
ＬｉＮｂ０Ｂ＊　ＬｉＴａ０Ｂｅ　ＫＤＰ　ｅ　ＡＤＰ
　）にはみられない新しい現象であり、本発明者らはこ
の実験結果を旋光能と半波長電圧の温度依存性に起因す
るものと考えて理論解析を行ったところ、実験結果を非
常によく説明できることを発見した。

以下にその説明を行う。

ＢＳＯ，ＢＧＯのように旋光能を有する材料においては
偏波面を変換するマトリックス（Ｍ）はで表わされるこ
とが導ひかれる。

また入射円偏光はで、検光子はでそれぞれ表わされる。

ε０：真空の誘電率 γ４１：電気光学定数 θ　：旋光能Ｅｚ　：　ＢＳＯ中４中力７方向界 ε：ＢｓＯの誘電率（εｏｎｏ”）ｎ（１：ＢＳＯの屈折率 μ　：ＢＳＯの透磁率 ω　：光の角周波数 λ０：光の波長である。

検光子を出たあとの検光子方位と平行を電界成分をＥｌ
ｌ、これと直角な成分Ｅ↓　とすると１１゜□＝（Ａ）　Ｘ　（Ｍ）　Ｘ　（Ｉ）　　　　　−°
−（８）でＥ、１が求められ光強度Ｔとしてはが得られる。

とこで半波長電圧Ｖπ＝λ０／２ｎ６８γ４１　　を用
いると（９）式においてｃｏｓχ＝　（πＶ／Ｖπ）／φ　　　　　　　・−・
Ｑ（Ｉｍ＝〔（π−）２＋（２θ／）２）＋１　　　　
　　・・・　卯Ｖπ で与えられる。

（９）式においてψ＝４５°とするとｌｌ−が係数としとなり通常の光変調を示す式に　φ て付加された簡単な形になる。

となる。

で表わされる。

上記の理論の正しさを実験的に確かめる一つの手として
、式（ト）において第１項が主にＶπの温度依存性で決
まるのに対して第２項は旋光能θの温度依存性が関与し
て来、第１項と第２項の付号が逆であるため特別のψに
対してはＶπ　とθが温度依存性を示しても変調度は変
化しないところがありうることを利用して、その対応を
見ることが考えられる。

そこで、まず旋光能の温度依存性の測定値（−８Ｘ　ｌ
　Ｏ−８度／ｌｃ／ｌＢ）とψ＝４５°での変調度変動
率（６０℃の変化で−１，７％ンより（至）式から　Ｖ
πの温度変化を逆算してＶπの変動率を＋２・１％’６
０℃と決定し、次に上記の結果と室温での値より２０’
ＣテＶπ＝６８００Ｖ　、θ＝１０．５°／ＩＢ８０℃
でＶπ＝６９４２．８Ｖ、　θ＝ＩＯ，８２°／ＩｘＢ
ＳＯの厚み／＝＝２ｕ、印加電圧＝　Ａｃｔ）ＧＶとし
て０９式より、検光子角ψに対する変調度（→の変動率
を求めた。それを第５図に示す。

第５図において、実験値と理論計算・から求めた値とは
非常に工く一致し、ψを適当にするとと（ここではψ二
１９°）により温度依存性が完全に打ち消すことができ
ることが明らかになった。

さらに印加電圧を変化させて（ｉｏｖ〜６００Ｖ）も、
温度依存性はψ＝１９°で±０．１９６の変動に収まる
ことが判明した。

このようにして前述の理論の妥当性が確認された。

次に、上述の理論において、最適ψの効果を確認するべ
く、実際に偏光子１／４波長板、ＢＳＯ（厚さ２題）検
光子をこの順に並べ、検光子をψ＝１９゜に設定して精
密な測定を行ったところ、測定の誤差（±ＯＪ％）内に
おいて０〜６００■の印加電圧で温度変動が零となるこ
とが確認された。第６図は結晶厚み／＝２ＪＬｌの時の
従来のψ＝４５°の場合と今回のψ＝１９°の場合の実
験結果を示すものであり、最適なψの効果が明らかに出
ている。

さらに結晶厚さが変わると最適の検光子角が変わること
が考えられ、そこでＢＳＯの厚みを変化させて検光子角
度と変調度の温度依存性を測定した。

その結果第６図のように結晶長ｌが長くなるにつれて最
適角はほぼ旋光能θＸ結晶長ｌ付近に存在することが発
見され、（０，９０θ１−４５ピくψり（１，０８θｌ＋２）・
・・（ト）の検光子角で変調度の温度依存性は２０℃±
６０℃の温度変化で±１％以内の変動に収まりψ＝　（
０，９５ｔｌｌ　−１，５）’　　　　　　　　・・−
Ｑ７）では±０，２％以内の変動に収まることが明らか
になった。さらにこの結果は式αＧで非常によく説明さ
れることを確認した。

特に結晶厚みをｌ　＝　４６６ＪＩＪＬ　としたときは
（ト）式より得られる最適角はψ＝４５°となり、この
条件では特に検光子角をずらせる必要もなく、かつ変調
感度の低下も生じない。実験においてはψ＝４５°で１
　＝　４５　ａｘ　１４６６ＩＩ！！、表８鯨の８種に
ついて測定した結果、±０．２９６以内の温度安定性が
得られた。

この条件は、旋光能θ二１０．５°／Ｂである８００ｎ
ｍｅ９００　ｎｍ　　の光源を用いたときに成り立つも
のである。第８図は／　＝　４６６＆ｔでの実験例であ
り、非常に温度安定性の良い特性を示している。

以上述べた事柄については、ＢＧＯを用いた場合につい
ても同じ結果を確認した。

さらに以上は光の進行方向を向いて左回りの旋光能を有
する場合についての実験及び解析結果であるが、右回り
の旋光能（式（ト）でθを一〇におきかえる）を有する
ＢＳＯ，ＢＧＯについても検討した結果、検光子角の回
転方向が旋光能と同一の方向であることが確認できた。

次にこれまでは波長８００　ｎｍ　〜９００　ｎｍでθ
〜６００ｖの電圧を印加した場合を中心に説明して来た
が、前述のことがらは何らこのような特定の光の波長や
印加電圧に限定されるものではない。たとえばＢＳＯ，
ＢＧＯの旋光能は光の波長が長くなると減少し、半波長
電圧は増加するため、使用する光の波長帯域に応じ、ψ
とθｌとを与えれば最も温度安定性の良い結果が得られ
る。また印加電圧についても直線性を問題とせずに高電
圧（１ｏｏｏ−４０００Ｖ）を印加するような場合にも
、適当な条件を選択すれば温度安定性の良い結果が得ら
れる。

このような一般的な場合においてさえも各条件での旋光
能と半波長電圧の温度依存性を測定したうえて、必要な
温度領域において、ψ、θｌとを適当に選べば、温度安
定性の良い結果が得られる。

本発明は、上述の理論及び解析結果に基づいて、光の進
行方向に沿い偏光子、波長板電気光学結晶および検光子
を順次配列し、上記電気光学結晶としてビスマスシリコ
ンオキサイド（Ｂｉ１！ｌ５ｉＯｓｏ）又はビスマスゲ
ルマニウムオキサイド（Ｂ１１１　ＧｅＯｇｏ）を用い
て電圧、電界を測定する装置において、この電気光学結
晶が置かれる環境温度、使用光波長、印加電圧の範囲に
対応した半波長電圧Ｖπ、旋光能θの温度依存性を求め
、次いで式四の変調度ｍが次の不等式（至）を満たすよ
うなψ、θｌを求め、光の進行方向に直角な面内に存在
する電気光学結晶（光の進行方向の厚さ／ＪＩＪＬ）の
光学軸（＜ｏｉｉ＞軸もしくはこれと等価な光学軸）を
基準として、旋光能（θ０／Ｂ）による偏波面の回転方
向と同一の方向に、検光子の方位をψだけ回転すること
によって、温度変化に対して安定した光による電圧・電
界測定器を得るものである。

即ち、このような最適なψとθｌ　の関係は、本発明者
によって見いだされた式（ト）を式（至）に適用するこ
とによって、前述の実施例と同様に容易に設定すること
ができ、いけれども、特に著しい温度変化に対して安定性を必要
とする場合、又は特別な用途では±１％が必要であると
されているのに対し、本発明は充分答えることができる
。

以上述べた如く、本発明によれば、旋光能による偏波面
の回転方向と同一の方向に検光子を回転させることによ
り半波長電圧及び旋光能の温度依存性に寄因する光強度
の温度変動を小さくすることが出来、温度変動に対して
極めて安定した光による電圧・電界測定器が出来る。

そしてこのことによって、前記した電力系統の恒久設備
や温度変化の激しい場所環境での電圧・電界の測定・監
視用として、本発明の測定器は、非常に有効なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の電圧・電界測定器の基本構成図、
第１図（ｂ）はｌ／４波長板の説明のための波形図、第
２図は温度補償型の電気光学結晶を示す構成図、第８図
は出力電圧／平均受信光パワーである相対値と温度との
関係を示す温度特性線図、第４図はＢ１１５５ｉＯｓ＋
ｏを利用した電圧測定器の温度安定性の例を示す図、第
５図は検光子と＜０１１＞方向（Ｘ方向）とのなす角ψ
と温度安定性を示す図、第６図は従来例と本発明の実施
例の変調度の変動率を比較するグラフである。第７図は
結晶長ｌを変化させた時の温度安定性の良好な検光子角
の実験結果を示す為の図である。第８図は結晶長／　＝　４６６ａｕａ、検光子角ψ：＝
４５°のときの変調度の変動率を示す為の図である。図面中ｌは入射光光源２は偏光子８はｌ／４波長板４は電気光学結晶５は検光子６は透明電極７は電源である。汀１図７２図７３図太７図桔品厚　Ｊｌ　（ｍｍ）宵８ｍｔ　＝４．６６ｍｍ手続補正書昭和５７年８月φ日特許庁長官　島田春樹　　殿ｌ、事件の表示昭和５６年特　　　許願第２１２２８５号２、発明の名
称光による電圧・電界測定器３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名称（２１
Ｂ）　　住友電気工業株式会社代表者社長　　亀　井　
正　夫屯代理人住所　　　　大阪市此花区島屋１丁目１番８号住友電気
工業株式会社内６、補正の対象明細書中特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄及
び図面の簡単な説明の欄及び図面。ます。（２）明細書第９頁第６行〜第１１行の「この実験結果
において・・・・・・・・・・・・・・とみなすことが
できる。」を「この実験結果において、ｌ＝２ｍｍ厚の
ＢＳＯを用いた場合、従来の設定角ψ＝４５°の時は６
０”Ｃの温度変化（２０”Ｃ−８０″Ｃ）で１．７９＋
６も変調度が変動していることがわかる。さらにψ＝２
０’Ｃ付近で温度係数が測定誤差内では望零であるとみ
なすことができる。」と訂正する。（３）明細書第１２頁第８行の式（１３）を％式％（１３）と訂正する。（４）明細書第１３頁第１行〜第８行の「上記の理論の
・・・・・・・・・・・を見ることが考えられる。」を
［上記の理論の正しさを実験的に確：かめる一つの手と
して、式（１５）において、第１項と第２項の符号が逆
であるため、特別のψに対してはＶπとθが温度依存性
を示しても変調度は変化しないところを実験的に確認す
ることが考えられる。」と訂正する。（５）明細書第１５頁最下行〜第１６頁第１行の「以上
述べた事柄　・・−・・・・・・・を確認した。」を「
以上述べたように、従来旋光能の無い光学結晶ではψ＝
４５゜に設定されることから類推すると、旋光能のある
光学結晶の場合にはψ＝４５°＋θｔとすることが考え
られるが、本発明はこのような従来の考え方とは全く異
なりψ÷θｔとするものである。またＢωを用いた場合
ンてついても同じ結果を確認した。さらに本発明は一般的に云えば旋光能と電気効果とを持
つ他の電気光学結晶にも適用出来るものである。」と訂
正する。（６）明細書第１６頁第１１行〜第１２行の「たとえば
Ｂ５０１ＢＧＯの旋光能は」を「たとえば、第９図に示
すようにＢ５０１ＢＧＯの旋光能は」と訂正する。（月明願書第１７頁第２行と第３行の間に「なお、上記
においては光の進行方向と電圧・電界の方向とが平行の
場合について述べたが、光の進行方向と電圧・電界の方
向とが直角の場合についても同様なことが云える。この
場合、第１０図にみるように、光の進行方向（今の場合
は＜１１０＞方向）と直角な方向（＜ＴＩＯ＞方向）に
電圧Ｖを印加する。すると、ＢＳＯの電界ＥはＥ＝Ｖ／ｄとなり、結晶長は
ｔであるから、電圧の効果はｖｘｔ／ｄとなり、平行な
場合に比べてのだけ感度が向上する。従って、式（１５
）においてＶを■シ、で置換した式となるから、光と電
圧・電界の方向が直交する場合に対しても、本発明の考
えが適用できる。っま例えば、一実施例として第９図に
おいて、ｔ＝４．６６ｍｍ　％ｄ＝１．５ｍｍ　　とし
てψ＝４５°に設定したところ、感度は平行な場合の約
３倍であり、温度特性は２０°±６０°において±ｏ、
２９６以内に収まることが確認された。（８）明細書第１９頁下から３行目の後に「第９図は光
波長に対するＢ５０１ＢＧＯの旋光能を示す図である。第１０図は光の進光方向と電圧・電界の方向とが直角な
場合の電圧・電界測定器の構成を示す図である。」を挿
入する。（９）図面中第５図、第９図、第１０図を別紙の如く訂
正します。特許請求の範囲ｒ（１）光の進行方向に沿い、偏光子、電気光学結晶お
よび検光子を順次配列し、偏光子と電気光学結晶、また
は電気光学結晶と検光子の間に波長板を挿入してなり：前記電気光学結晶が旋光性を有する材料であり；前記検
光子の方位が、前記電気光学結晶の光学軸を基準として
、次式但し、θ：使用環境の温度変動の幅の中点にわける電気
光学結晶の前記光に対する旋光能ｔ：光の進行方向に測った電気光学結晶の厚さで与えられる角度ψ０に実質的に等しい角度だけ回転さ
せられていること；を特徴とする電気光学結晶に印加された電圧または該電
圧によって発生する竜角強度を、検光子で検波された出
力光の光強度によって測定するところの光による電圧・
電界測定器（２）前記電気光学結晶がビスマスシリコンオキサイＦ
　（Ｂｉ、、ＳｉＯ□。）、又ハヒスマスゲルマニウム
オキサイド（Ｂ　ｒ　１ｓ　Ｇ　ｅ　Ｏ＊　６　）であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光によ
る電圧・電界測定器。（３）前記の光の波長がＳＯＯ〜９　Ｑ　Ｑ　ｍｍであ
り、検光子の方位ψが次式％式％）を満すようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の光による電圧・電界測定器。（４）前記検光子の方位ψが次式％式％）であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光
による電圧・電界測定器。（５）電気光学結晶の厚みｔが４５〜４８ｍｒｒＬであ
り、検光子の方位ψが略４５°であることを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の光による電圧・電界測定器
シ井５図１＝２ｍｍ秋先子ＩＩＩ　　ゴ（ＩＬ）７９図光濃長（ｎｍ）手続補正書昭和５７年３月さ２日特許庁長官　島田春樹　殿１、事件の表示昭和５６年特許願第２１２２３５　　号２、発明の名称光による電圧・電界測定器６、補正をする者事件との関係　　倖許出願人住所名称　（２１３）住友電気工業株式会社４、代理人別紙の通り全文訂正明細書１、発明の名称〕光による電圧・電界測定器２、特許請求の範囲〕ｆｉｌ　　光の進行方向に沿い、偏光子、電気光学結晶
および検光子を順次配列し、偏光子と電気光学゛結晶、
または電気光学結晶と検光子の間に波長板を挿入してな
り：前記電気光学結晶が旋光性？有する材料であり；前記検光子の方位が、前記電気光学結晶の光学軸を基準
として、次式但し、θ：使用環境の温度変動幅の中点付近における電
気光学結晶の前記光に対する旋光能、ｔ：光の進行方向に測った電気光学結晶の厚さ、で与えられる角度ψ’に実質的に等しい角度だけ回転さ
せられていること；な特徴とする電気光学結晶に印加された電圧または該電
気光学結晶の置かれた電界の強度を、前記検光子で検波
された出力光の光強度によって測定する電圧・電界測定
器。（２）前記電気光学結晶がビスマスシリコンオキサイ）
”（Ｂｉ　　ＳＩＯ）又はビスマスゲルマニウム１２　
　　２０オキサイｌ’（Ｂｉ　　ＧｅＯ）であることな特徴と１
２　　　２０する特許請求の範囲第１項記載の電圧・電界測定器。（３）前記の光の波長が８００−９００ｒｕｎであり、
前記検光子の方位ψが次式％式％）を満たすようにしたことな特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光による電圧・電界測定器。（４）前記の光の波長が８００〜９００　ｎｍであり、
前記検光子の方位角ψが実質的に次式９式％）な満たすことな特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
光による電圧・電界測定器。（５）光の進行方向に沿い、偏光子、電気光学結晶およ
び検光子を順次配列し、偏光子と電気光学結晶、または
電気光学結晶と検光子の間に波長板を挿入してなり：前記電気光学結晶が旋光性な有する材料であり；前記検光子の方位が、前記電気光学結晶の光学軸な基準
として４５°回転させられており；前記電気光学結晶の
光の進行方向に沿った長さｔが、次式、但し、θ：使用環境の温度変動幅の中点付近における電
気光学結晶の前記光に対する旋光能、で与えられること；？特徴とする電気光学結晶に印加された電圧または電気
光学結晶の置かれた電界の強度な。前記検光子で検波された出力光の光強度によって測定す
る電圧・電界測定器。（６）前記電気光学結晶がビスマスシリコンオキサイド
（Ｂｉ　　ＳｉＯ）又はビスマスゲルマニウム１２　　
　２０オキサイ）”（Ｂｉ　　ＧｅＯ）であることを特徴と１
２　　　２０する特許請求の範囲第５項記載の電圧・電界測定装置。（力　前記の光の波長が８００〜９００　ｎｍであり、
前記電気光学結晶の厚みｔが４．５〜４．８鶏であり、
検光子の方位ψが略４５°であることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の光による電圧・電界測定器。３、発明の詳細な説明〕本発明は、電気光学結晶を用いた光による電圧・電界測
定器に関するものである。電気光学結晶を用いた光による電圧・電界測定器は、基
本的には電気光学結晶に印加される電圧な測定するもの
であるため、電気光学結晶の両面に電極をとりつけて被
測定電圧の端子に直接とりつけた場合には電圧の測定器
となり、電極をとり除いて電界中に配置した場合は電界
測定器として動作する。以下の説明では、電圧の測定器
として話を進めることとする。電気光学結晶を用いた光による電圧測定器の構成例とし
て第１図（ａ）に示すものが挙げられる。この第１図（
ａ）に示す電圧測定器は光源１からの光の進行方向に沿
い偏光子２、／波長板６、電気光学結晶４、検光子５を
配列してなり、被測定電圧は、被測定電圧源７から電気
光学結晶４０対向面に、それぞれ取りつけられた一対の
透明電極６間に供給される。このうち偏光子２は光源１
からの光を直線偏光とするものであり、４波長板６は、
この直線偏光な円偏光とするものであり、電気光学結晶
４は円偏光を楕円偏光に位相変調するものである。即ち
、電気光学結晶４の屈折率が被測定電圧が零ボルトでｎ
、ｎ（Ｘ方向の直線偏光、Ｙ　　　ｙ方向の直線偏光に対する屈折率）であるとすると、■ボ
ルトの印加電圧に対しては屈折率がｆｉ　−ＫＶ。ｎ＋ＫＶ（Ｋ：定数）に変化する。４波長板６で円偏光
となった光は、電気光学結晶を通過する際、該結晶のＸ
、Ｙ方向の各偏光に対する屈折率が異なるため、換言す
れば１円偏光のＸ方向とＹ方向の各ばクトル成分光の進
行速度が異なるため、円偏光は位相変調をうけて楕円偏
光になる。従来の装置では検光子５の偏波面は光学結晶
の光学軸に対して４５°傾斜した状態に配置されており
、楕円偏光を強度変調する。４５°傾斜させる理由は、
こうすると、第１図（ｂ）について後に説明するように
、感度は最高となり、直線性も良くなるからである。さて、偏光子２に入射する光パワーをＰｉｎとし、測定
部での損失をｔ′　とすると検光子５の出力光の光パワ
ーＰｏｕｔと被測定電圧Ｖｉｎの関係は１／４波長板６
が無い場合（１）式のようになる。ここにＶπは半波長電圧と呼ばれる値であって、電気光
学結晶の種類及びその光学軸の方位角によって定まる。ｔｌ）式の直線性の良い領域な使用するためには、／４
波長板３な偏光子２と電気光学結晶４との間、または電
気光学結晶４と検光子５との間に光バイアスとして挿入
すればよい。こうすることによって、第１図（ｂ）に示
すように直線性の良い乞の点付近を選ぶことができる。１４波長板６を挿入した場合のＰｏｕｔは次式で与えら
れる。＝−ｔ’−Ｐｉｎ・［１＋５ｔｎ（π魚）〕２■π ｉｎ π−ｙＨ−＜＜１の領域では（２）式となる。検光子よりの出力光信号Ｑ　ＰＩＮ　　フォトダイオー
ドなどの素子を用いて電気信号に変換することにより、
被測定電圧Ｖｉｎを知ることができる。第１図（ｃｌは、電気光学結晶４に被測定電圧を供給す
る公知の別の構成例ケ示している。後述するように、こ
の構成によっても、第１図（ａ）の構成例と同一の目的
を達成することができる。上述した原理による電圧測定はすでに公知であるが、公
知のものにおいては、電気光学結晶４としては、ＫＤＰ
、　　ＡＤＰ　、　　ＬｉＮｂ０　、　ＬｉＴａＯ３，
などが使用されていた。これらの結晶を用いた場合に共
通した欠点は、測定器の温度特性が良くないこと、すな
わち温度によって感度が変動することである。これらの結晶は、その屈折率ｎｕｎ　　に若干のｙ差異があり、この屈折率ｎ、ｎ　がそれぞれ異ｙなる温度特性を持つこと、換言すれば、例えばｎ　＝ｎ
　　−ＫＶ、Ｔ’Ｌ　＝ｎ　　＋ＫＶの如く結晶が自然
後ｘ□　　　　　　　ｙ。屈折性を有し、その各主軸方向の複屈折率がそれぞれ異
なる温度特性を持つことが温度特性不良の原因である。この温度変化に対する特性の不安定さを補償するために
、第２図に示すように、２個の結晶ＡとＢとな光学軸な
９０°回転させてつなぎ合わせた。いわゆる温度補償型のものが提案されている。結晶Ａと
Ｂとの各長さｔ　とｔ　とが完全に等しく２なるように精密加工し、両者の光学軸な互に正しく９０
°回転させて接続すれば、Ｐｏｕｔを示す理論式中の常
光線の屈折率ｎ　と異常光線の屈折率ｎ　との差を含む
項が消去されるので、理論的には温度特性なある程度改
善することができる筈である。しかしながら、現実問題としては、２つの結晶を正確に
等しい長さに精密加工し、対応する光学軸が互に９０°
ななすように回転させて接続することは非常に困難であ
り、温度補償型はかなり高価なものとなる。第６図は、ＬｉＮｂＯ３を使用した温度補償型電圧・電
圧測定器の温度特性の一例を示したものである。同図中縦軸は、一定値の電圧（Ｖｉｎ）を被測定電圧と
して供給した時の変調度−を温度の関数として図示した
ものである。温度特性が改善されたとは〉・え、なお相
当に不安定であることがわかる。なお、変調度−は次式で定義される。上式に（２）を代入すると、となる。本願出願人は、先に、ビスマスシリコンオキサイド（Ｂ
ｉ１□５ｉＯ２ｏ、以下ＢＳＯと略称する）もしくはビ
スマスゲルマニウムオキサイド（Ｂｉ　　Ｇｅ０　　。１２　　２０以下Ｂ（、Ｏと略称する）を電気光学結晶として使用し
た電圧・電界測定器を発明し、すでに出願している（特
願昭５５−２２７４号、特開昭５６−１００３６４号公
報）。ＢＳＯ，ＢＧＯの特徴は、何れもが旋光性を有す
るという点にあるが、これらの材料な使用した電圧・電
界測定器の温度安定性は、第４図に示すとおり、−１５
Ｃ〜６０Ｃの範囲で±２％以内ときわめて良好である。そして、このように温度安定性が高いということは、温
度が広範囲にわたって変動する傾向のある、各種の電気
系統の電圧・電界測定器として非常に有利であることを
意味する。本発明は、このように良好な温度安定性を有するＢＳＯ
もしくはＢ（１，０＆用いた電圧電界測定器の温度安定
性を、さらに改善することによって、電力系統の変電所
等の恒久設備における電圧、電界の測定や、特に著しい
温度変化に対して高い安定性（たとえば２０ｔＺ’±４
０ｔＺ’で±１％以下）な必要とする場合に有用、な光
による電圧・電界測定器を提供することを目的とするも
のである。本発明は、光の偏光な応用した電圧・電界の測定器に係
り、特に電気光学結晶として温度特性の良好なビスマス
シリコンオキサイ）”　（Ｂｉ１□５ｉｎ２ｏ）又はビ
スマスゲルマニウムオキサイ）Ｆ（Ｂｉ　　ＧｅＯ）１
２　　２０のような旋光性を有する材料を利用し、電気光学結晶と
検光子との寸法並びに角度に特定の関係を付与すること
により、さらに電圧・電界測定器の温度特性な改善した
ものである。本発明は、従来の電気光学材料（ＬｉＮｂＯ＋　ＬｉＴ
ａＯ３ｍＫＤＰ、ＡＤＰ等）においては見られず、ＢＳ
Ｏ。ＢＣ，Ｏにおいて新に発見された以下に説明する現象な
基礎とするものである。第４図は、２ｒｍ厚のＢＳＯを用いた従来の電圧、電界
測定器の温度安定性の一例である。一般に温度上昇とと
もに感度は低下する傾向を示している。この実験結果は第１図において検光子の方位角ψ？４５
°に設定した場合であるが、発明者らはＢＳＯ，ＢＧＯ
ともに旋光能を有することより、検光子角を変化させて
温度安定性の実験測定を行った。実験測定において用い
た光源は波長８７０ｎｍの発光ダイオード光（以下の実
験においても同様）であり、ＢＳＯ，ＢＧＯの形状は１
ｏｘｉ。 ×２．３で透明電極としてＩｎ２Ｏ３す用い、ＡＣ２０
０Ｖを印加してＢＳＯ，ＢＧＯの温度な変化させた。第５図はＢＳＯを用いて検光子角を１００〜６００の範
囲で変化させ、角検子角における温度変化（２０Ｃ〜８
０Ｃ）による変調度の変動率の実験結果と、後に述べる
解析結果な示すものである。同図において横軸は検光子
角であり縦軸は２０ｔｒの時の変調度な１００％として
８０１Ｚ’に温度上昇させた時の変調度の変化分を係で
表示したものである。この実験結果によれば、ｔ＝２ｔ
ｔｍ厚のＢＳＯを用いた時従来の設定角ψ＝４５°の時
は６０Ｃの温度変化（２０Ｃ→８０Ｃ）で１．７％も変
調度が変動することが判る。さらにψ＝２０°付近でほ
ぼ温度係数が測定誤差内で零であるとみなすことができ
る。但し、この時の変調感度は、最高の変調感度が得ら
れるために従来より常用されている検光子角ψ＝４５°
の時の約′／３に低下した。さらにψな小さくすると変調度の温度変動は急激に増大
するようになる。このような効果は今まで用いられてきた電気光学材料（
ＬｉＮｂＯ、ＬｉＴａ０ａ　、　ＫＤＰ、　　ＡＤＰ）
には全くみられなかった新たに発見された現象であり、
本発明者らはこの実験結果な旋光能と半波長電圧の温度
依存性に起因するものと推論して理論解析な行ったとこ
ろ、実験結果を非常によく説明できることな発見した。以下にその説明な行う。ＢＳＯ，ＢＧＯのように旋光能を有する材料においては
偏波面な変換するマトリックス（Ｍ）は、で表わされる
ことが導びかれる。また入射円偏光はで、検光子はでそれぞれ表わされる。但し ε。：真空の誘電率 γ　：電気光学定数１ θ　：旋光能Ｅｚ：ＢＳＯ中の２方向の電界 ε　：ＢＳＯの誘電率（εｏｎｏ）ｎｏ：ＢＳＯの屈折率 μ　：ＢＳＯの透磁率 ω：光の角周波数 λ　：光の波長である。検光子を出たあとの検光子方位と平行な電界成分”’Ｉ
Ｉ、これと直角な成分ＥＪ−とすると・・・・・（９）が得られる。ここで半波長電圧Ｖπ＝λ。／２ｒｌｏ８γ４．を用い
ると（９）式においてｃｏｓχ＝（πＶ／Ｖπ）／φ　　　　　−−−−−ａ
ｒｐで与えられる。（９）式においてψ＝４５°　とするととなり通常の光
変調な示す式ｖｃＷ　が係数として付加された簡単な形
になる。任意のψについてはとなる。従って、検出される変調度ｍは、で表わされる。上記の理論の正しさを実験的に確かめる一つの手段とし
て、式（１５１ＶＣおいて第１項と第２項の付号が逆で
あるため特別のψに対しては■πとθが温度依存性を示
しても変調度は変化しないところがあるか否かな実験的
に確認してみることが考えられる。そこで、まず旋光能の温度依存性の測定値（−３×１０
　度／Ｈ：’／１閤）とψ＝４５°での変調度変動率（
６００幅の変化で−１，７％）より０式からＶπの温度
変化を逆算してＶπの変動率す＋２．１％／６０Ｃと決
定し、次に上記の結果と室温での値より２０ｉＣでＶ７
ｒ＝６８００Ｖ、　　θ＝１０．５°／ｍ８０ＣでＶ７
ｒ＝６９４２．８Ｖ、　　θ＝１０．３２°／關ＢＳＯ
の厚みｔ＝　２ｍｍ、印加電圧＝ＡＣ２００Ｖとしてｒ
１５）式より、検光子角ψに対する変調度（ハ）の変動
率な求めた。それな第５図に示す。ｗ５図において、実験値と理論計算から求めた値とは非
常によく一致し、ψを適当な値（ここではψ−１９°）
に設定することにより変調度の温度依存性を完全に打ち
消しうろことが明らかになった。さらに印加電圧を変化させて（１０ｖ〜６００Ｖ）も、
温度依存性はψ工１９°　で±０．１係の変動に収★る
ことが判明した。このようにして前述の理論の妥当性が確認された。次に、上述の理論において、最適ψの効果を確認するべ
く、実際に偏光子、′／４波長板、Ｂ５０（厚さ２闘）
検光子をこの順に並べ、検光子なψ＝１９°に設定して
精密な測定を行ったところ。測定の許容誤差（±０．２％）内において０〜６００Ｖ
の印加電圧で温度変動が零となることが確認された。第
６図は結晶厚みｔ＝２ｍの時の従来のψ＝４５°の場合
と今回のψ＝１９°の場合の実験結果な示すものであり
、最適なψの効果が明らかに出ている。さらに結晶厚さが変わると最適の検光子角が変わること
が予想されるので、ＢＳＯの厚みな変化させて最適検光
子角度とその許容誤差（２０Ｃ±６００の温度変化に対
する変調度の変動率が１％以下となる検光子角度の上限
とＴｍな測定した。その結果、第７図に示すように、最適角はほぼ旋光能（
θ）×結晶長（力付近に存在することが発見された。２
０ｔＺ’における旋光能の値θ＝１０．５°社を用いて
ψの上下限を示す実験式を求めると次式が得られた。（０，９０θｔ−４，５）　０＜ψく（１，０３θｔ＋
２）°・・（＋６）すなわち、検光子角ψがこの範囲の
精度で設定されておれば、変調度の温度依存性は２０Ｃ
±６０Ｃの温度変化で±１％以内の変動に収まる。さらに、検光子角ψを次式で与えられる最適角に設定す
れば、 ψ＝（０，９５０ｔ−１，５ｆ　　　　・・・・・（１
７）で±０．２％以内の変動に収まることが明らかにな
った。なお、この結果は１式（１りによって非常によく
説明されることケ確認した。特に結晶厚みｋｔ＝４．６６ｍとしたときは０５）式よ
り得られる最適角は変調感度が最高となる検光子角ψ＝
４５°と一致するので、この条件下では変調感度の低下
を伴なうことな（温度安定性な満足させることができる
。実験においてψ＝４５゜でｔ＝４．５ｍｓ＋、４．６
６１１ｍ、４．８１Ｅｌ１１の６種について測定した結
果、±０．２％以内の温度安定性が得られた。この条件
は、旋光能θ≧１０．５°／諺　である８　００　ｈｍ
　、　９００　ｎｍの光源な用いたときに成り立つもの
である。第８図はｔ＝４．６６１ｍでの実験例であり、
非常に温度安定性の良い特性を示している。先に述べたように、従来の光による電圧・電界測定装置
では旋光能の無い電気光学結晶を使用し、感度および直
線性において最良の結果を得るために、検光子の偏波面
を電気光学結晶の光学軸に対して４５°傾斜させるのが
通例であった。本願出願人は、先に旋光能の有る電気光学結晶な使用す
る電圧・電界測定器を発明して特許出願したが、旋光能
の有る電気光学結晶な使用した場合にも、感度および直
線性において最良の結果を得るためにはやはり検光子の
偏波面と電気光学結晶の光学軸のなτ角ψを４５°傾斜
させなければならないのであって、４５°に旋光角な加
えて、ψ＝４５°＋θｔ、だけ傾斜させるべきであると
考えるのは誤った類推であることに注意すべきである。本発明は、先ず感度を犠牲にしても温度変化に対して安
定な電圧・電界測定器を得たいと考えて実験を重ねた結
果、旋光能のある電気光学結晶な使用し、ψｈθｔとす
ることによって、その目的な達成しうろことな発見し、
それを利用したのである。さらに、式ψＮθｔにおいて、ψ＋４５°になるように
、電気光学結晶の旋光能θと光の進行方向の長さｔとを
選択することは可能であるから、感度および直線性を犠
牲にすることなく温度特性な安定化することもできるこ
とはいうまでもない。なお、ＢＧＯの旋光能は、実験誤差の範囲内でＢＳＯの
それと同一であることも確認した。したがって、ＢＳＯ
とＢＧＯを全く同一の条件で使用すれば、同一の結果が
得られることは明らかである。本明細書では、ＢＳＯとＢＣＯを電気光学結晶として使
用した場合について特に詳細に説明したが、旋光能と電
気光学効果とを併せ持つ、ＢＳＯとＢＧＯ以外の電気光
学結晶な使用しても、それぞれの結晶の旋光能に応じて
、同様の条件を与えることにより、温度安定性の良い電
圧・電界測定器を得られることはいうまでもない。以上は光の進行方向を向いて左回りの旋光能を有する場
合についての実験及び解析結果であるが、右回りの旋光
能（式（１５１でθを−θにおきかえる）を有するＢＳ
Ｏ，ＢＣＯについても検討した結果、検光子角の回転方
向な旋光能と同一の方向にすれば前記左回り旋光能の場
合と同じ結果が得られることを確認した。次にこれまでは波長８００　ｎｍ〜９００　ｎｍでＯ〜
６００ｖの電圧な印加した場合な中心に説明して来たが
、前述のことがらは伺らこのような特定の光の波長や印
加電圧に限定されるも。のではない。たとえばＢＳＯ，
ＢＧＯの旋光能は第９図に示すように光の波長が長くな
ると減小し、半波長電圧は増加するため、使用する光の
波長帯域に応じ、ψとｔとを与えれば最も温度安定性の
良い結果が得られる。また印加電圧についても直線性な
問題とせずに高電圧（１０００〜４０００Ｖ）　　な印
加するような場合にも、適当な条件を選択すれば温度安
定性の良い結果が得られる。このような一般的な場合においてさえも、各条件での旋
光能と半波長電圧の温度依存性を測定したうえで、必要
な温度領域において、ψとｔとを適当に選べば、温度安
定性の良い結果が得られる。以上に説明した実施例は、光の進行方向と電圧・電界の
方向とが平行の場合（縦型）であったが、電圧・電界の
方向が光の進行方向に対して直角の場合（横型）にも同
様の説明が当ばまる。第１図（ｃｌにおいて、光の進行方向（＜１１０＞方向
）と直角の（＜１１０＞方向）に電圧Ｖを印加すると、
ＢＳＯの電界Ｅは。Ｅ　＝Ｖ／ｄとなる。結晶長はｔであるから、電圧の効果はＶｘｔ／
（１となり、第１図（ａｌに示した実施例の場合に較べ
てｔ／ｄ倍だけ感度が向上する。従って、式ｆ１５１において、ＶＩＶｔ／ｄ　　で置き
換えると次式が得られる。・・・・・Ｏａなお、φの値は、式（１２１において、■なＶ　ｔ／ｄ
で置き換えた次式によって与えられる。第１図（ｃ）の実施例（横型）において、１＝４．６６
１１１１．ｄ＝１．５ｍｌとし、ψ＝４５°　ニ設定シ
て実験したところ第１図（ａ）の実施例（縦型）の約３
倍の感度が得られること、および温度安定性は、２０Ｃ
±６０Ｃの範囲の温度変動に対して±０．２％以内であ
ることが確認された。以上に詳述したように、本発明によれば、旋光能を有す
る電気光学結晶による偏波面の回転方向と同一の方向に
同一角度だけ検光子な回転させることにより半波長電圧
及び旋光能の温度依存性に起因する出力光強度の温度変
動な小さくすることが出来、温度変動に対して極めて安
定した光による電圧・電界測定器な提供することが出来
る。そしてこのことによって、前記した電力系統の恒久設備
や温度変化の激しい環境での電圧・電界の測定・監視用
として、本発明の測定器は、非常に有効なものとなる。４、図面の簡単な説明〕第１図（ａｌは縦型の光による電圧・電界測定器の基本
構成図、第１図（ｂ）は１４波長板の作用を説明のため
の波形図、第１図（ｃｌは横型の同上測定器の基本構成
図、第２図は温度補償型の電気光学結晶を示す構成図、
第６図はＬｉＮｂ０　　を使用した温度補償型電圧・電
界測定器の一定入力電圧に対する変調度が温度によって
変化する状態を示す温度特性線図、第４図はＢｉ１□５
ｉＯ２８す利用した特開昭５６−１００３６４号公報記
載の電圧測定器の温度安定性の例な示す図、第５図は検
光子のく０１１〉方向（Ｘ軸方向）に対する方位角ψと
変調度の温度による安定性との関係な示す図、箪６図は
従来例と本発明の実施例の変調度の温度変化による変動
率な比較するグラフである。第７図は結晶長ｔと温度安
定性の良好な検光子角との関係についての実験結果な示
す図である。第８図は結晶長ｔ＝４．６６Ｍ、検光子角＝４５゜のと
きの変調度の変動率を示す為の図である。第９図は光波
長とＢＳＯ，ＢＧＯの旋光能との関係な示す図である。図面中１は入射光光源２は偏光子６は１／Ｌ波長板４は電気光学結晶５は検光子６は透明電極７は電源である。（外２名）４ξ／　図（ａ）２−一　　ｌ　　図　　（ｂ）幕／凹（す襄２図７゛〈４ｎ。奉７図結晶優ノ（ｍｍ）本ｑ図ヲＬ　ツ之−艷　（ｎｍ）手続補正書昭和！７年１２月ダ日特許庁長官　若杉和夫　殿１、事件の表示昭和５６年特許願第２１２２３５　　号２、発明の名称光による電圧・電界測定器６、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所名　称　　（２１３）住友電気工業株式会社４、代理人５、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光の進行方向に沿い偏光子、波長板電気光学結晶
および検光子を順次配列し、上記電気光学結晶としてビ
スマスシリコンオキサイド（ＢｉｌｇＳｉＯｇｏ）又は
ビスマスゲルマニウムオキサイド（Ｂｉ　１ｇＧｅｏｇ
ｏ　）を用いて電圧、電界を測定する装置において、光
の進行方向に直角な面内に存在する電気光学結晶（光の
進行方向の厚さ／ａ）　　の光学軸（＜０１１＞軸もし
くはこれと等価な光学軸）を基準として、旋光能（θ０
／ｕＬ）による偏波面の回転方向と同一の方向に、検光
子の方位ψを回転し、次式で与えられる変調度（ｍ）の温度変化による変動（Δｍ
）が　１Δ”７ｍ　ｌ＜ｏ、ｏ　ｌになるようにψ、θ
ｌを調整したことを特徴とする光による電圧・電界測定
器。
（２）前記の光の波長が８００〜９００　ｎｍであり、
検光子の方位ψが次式％式％）を満たすようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光による電圧・電界測定器。
（３）前記検光子の方位ψが次式％式％）であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光
による電圧・電界測定器。
（４）電気光学結晶の厚みｌが４５〜４８ＪＩＸであり
、検光子の方位ψが略４５°であることを特徴とする特
許請求の範囲第８項記載の光による電圧・電界測定器。