对于偏振器13倾斜45°地连接，因此，X轴和y轴的2个线偏振光被 合波而进行干涉。
[0134] 通过了偏振器13的光再次被导入到耦合器12进行分路，其中一方被导入到检测 器41中进行检测。并且，在同步检波电路42中，使用从相位调制器驱动电路40输入的相 位调制角频率，对由检测器41检测出的光量进行同步检波。
[0135] 使用调制角频率com的高次谐波成分对检测光信号进行同步检波时，同步检波输 出Pn ω如下：
[0136] Pcom oc Jl(2 δ sincona )sin4 Θ f 基波的检波信号
[0137] P2com〇c J2(2Ssincona)cos4 0f 2 倍高次谐波的检波信号
[0138] P3com〇c J3(2Ssincona)sin4 0f 3 倍高次谐波的检波信号
[0139] P4com〇c J4(2Ssincona)cos4 0f 4 倍高次谐波的检波信号
[0140] 在此，Jn表示η次的贝塞尔函数，Θ f表示法拉第旋转角。
[0141] 从该公式可知，若在Θ f较小的范围内使用奇数次谐波信号，则得到与被测量电 流的正弦成比例的信号，而光量能利用偶数次谐波信号得到，因此，通过使用这些信号之 比，即使存在光量变动，也能够正确地测出电流。
[0142] (效果）
[0143] 在本实施方式的复合型光学电压测量装置20中，光学电压测量装置10和光学电 流传感器50除了传感器部以外，都为相同结构，此外，由于传感器部不论哪个都是光路较 短的光传感器，因此延迟时间不成问题。因此，理想上能实现相位特性一致的传感器对，能 够实现排除了相位差问题的高精度测量。
[0144] [第三实施方式]
[0145] (结构）
[0146] 图6中示出本发明的第三实施方式涉及的多级型光学电压测量装置的整体结构。
[0147] 本实施方式的多级型光学电压测量装置30是使第一实施方式的光学电压测量装 置10中的传感器部3构成为第一传感器部3a和第二传感器部3b的2级结构。第一传感 器部3a中的第一电光元件37和第二传感器部3b中的第二电光元件38经由2个法拉第旋 转器32串联连接。
[0148] (作用）
[0149] 出射光调整部1和传输光纤2的作用与图1的光学电压测量装置10相同，因此省 略说明。
[0150] 从传输光纤2射出的光，在第一传感器部3a中，由法拉第旋转器32使其旋转 45°，并在第一电光元件37中接受与电压成比例的相位差。在由法拉第旋转器32使该光 旋转45°后，利用传输光纤2引导到第二传感器部3b的第二电光元件38。
[0151] 即，去程在X轴上传播的光透射第一电光元件37的X轴，在下一个传输光纤2的 X轴上进行传播，将该光引导到第二传感器部3b。在第二传感器部3b中最终在反射镜33 上反射后折回到y轴上的光，透射第二电光元件38,并通过法拉第旋转器32而在第一电光 元件37的X轴上传播，进而由法拉第旋转器32使其旋转45°，使光折回到传输光纤2的y 轴上。
[0152] 因此，仅是接受第一电光元件37和第二电光元件38的相位差，在连接了第一传感 器部3a和第二传感器部3b的状态下，能测量第一传感器部3a的电压VI、第二传感器部3b 的电压V2以及整体电压（V1+V2)。
[0153] (效果）
[0154] 根据本实施方式涉及的多级型光学电压测量装置30,容易实现测量2点电压之和 这样的计量器，并且还能测量到中途地点为止的电压降。
[0155] [其他实施方式]
[0156] (1)在第二实施方式中示出了组合有光学电压测量装置10和反射式萨尼亚克干 涉型光学电流传感器50而成的复合型光学电压测量装置20,在第三实施方式中示出了使 光学电压测量装置10中的传感器部3构成为2级而成的多级型光学电压测量装置30,但也 可以组合第二实施方式和第三实施方式，将构成有2级传感器部3的光学电压测量装置10 和反射式萨尼亚克干涉型光学电流传感器50进行组合。
[0157] (2)在第三实施方式中，作为多级型光学电压测量装置30,示出了使传感器部3构 成为2级的例子，但级数可以设定为任意数量。
[0158] (3)也可以在第三实施方式中，仅对第一传感器部3a和第二传感器部3b中的某一 方实施如第一实施方式所记载的那样的利用法拉第旋转器32的温度特性的温度修正。
[0159] (4)以上说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并 不是想限定发明范围。这些实施方式可以以其他各种各样的方式实施，可以在不脱离发明 主旨的范围内进行各种各样的省略、置换和变更。这些实施方式或其变形包含在发明范围 或主旨内，并且也包含在权利要求范围中记载的发明及其均等的范围内。
【主权项】
1. 一种光学电压测量装置，其特征在于，至少具备： 光源； 第一光学元件，用于使来自所述光源的光成为线偏振光； 相位调制器，对成为所述线偏振光的光施加相位调制； 光纤，配置成使成为所述线偏振光的光在该光纤的滞相轴和进相轴双方进行传播； 第二光学元件，使所述光纤的出射光的偏振波进行旋转； 电光元件，对旋转后的所述光给予由泡克尔斯效应产生的折射率变化； 反射镜，将透射了所述电光元件的光反射； 光分路器，将在所述反射镜上反射并透射了所述电光元件的光进行分路；以及 检测器，对由所述光分路器分路后的光进行检测， 在所述电光元件的灵敏度的温度系数为正的情况下，在使用温度范围内的最低温度 下，决定所述第二光学元件的对所述电光元件的入射偏振光方位，使得该入射偏振光方位 与所述泡克尔斯效应表现出的双折射的轴成为同一轴，在所述电光元件的灵敏度的温度系 数为负的情况下，使用温度范围内的最高温度下，决定所述第二光学元件的对所述电光元 件的入射偏振光方位，使得该入射偏振光方位与由所述泡克尔斯效应表现出的双折射的轴 成为同一轴。2. 根据权利要求1所述的光学电压测量装置，其特征在于， 还具备反射式萨尼亚克干涉型光学电流传感器，该反射式萨尼亚克干涉型光学电流传 感器至少具备： 光源； 偏振器，用于使来自所述光源的光成为线偏振光； 相位调制器，对成为所述线偏振光的光施加相位调制； 光纤，配置成使成为所述线偏振光的光在该光纤的滞相轴和进相轴双方进行传播； 1/4波片，相对于入射光产生1/4波长的相位差； 传感器光纤，产生法拉第相位差； 反射镜，将透射了所述传感器光纤的光反射； 光分路器，将在所述反射镜上反射并透射所述传感器光纤的光进行分路；以及 检测器，对由所述光分路器分路后的光进行检测。3. 根据权利要求1或2所述的光学电压测量装置，其特征在于， 串联连接多个所述电光元件。4. 一种光学电压测量装置，其特征在于，至少具备： 光源； 第一光学元件，用于使来自所述光源的光成为线偏振光； 相位调制器，对成为所述线偏振光的光施加相位调制； 光纤，配置成使成为所述线偏振光的光在该光纤的滞相轴和进相轴双方进行传播； 第二光学元件，使所述光纤的出射光的偏振波进行旋转； 电光元件，对旋转后的所述光给予由泡克尔斯效应产生的折射率变化； 反射镜，将透射了所述电光元件的光反射； 光分路器，将在所述反射镜上反射并透射了所述电光元件的光分路；以及 检测器，对由所述光分路器分路后的光进行检测， 作为所述电光元件，使用具有使入射光的偏振波进行旋转的旋光性的电光元件。
【专利摘要】本发明提供一种能进行高精度的光学电压测量且具有高可靠性的光学电压测量装置。光学电压测量装置(10)至少具备：光源(11)；光分路器(12)；偏振器(13)；相位调制器(14)；传输光纤(2)；法拉第旋转器(32)，使光纤的出射光的偏振波进行旋转；电光元件(31)，对旋转后的光给予由泡克尔斯效应产生的折射率变化；反射镜(33)；以及检测器(41)。在电光元件的灵敏度的温度系数为正的情况下，在使用温度范围内的最低温度下决定法拉第旋转器的对电光元件的入射偏振光方位，以使该入射偏振光方位与泡克尔斯效应表现出的双折射的轴成为同一轴。在电光元件的灵敏度的温度系数为负的情况下，在使用温度范围内的最高温度下，进行同样的操作。
【IPC分类】G01R19/00
【公开号】CN105137147
【申请号】CN201510197841
【发明人】高桥正雄
【申请人】株式会社东芝
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年4月23日
【公告号】EP2952913A1