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JPH0727806A - Method and device for detecting electromagnetic noise or leakage wave - Google Patents

Method and device for detecting electromagnetic noise or leakage wave

Info

Publication number
JPH0727806A
JPH0727806A JP5168018A JP16801893A JPH0727806A JP H0727806 A JPH0727806 A JP H0727806A JP 5168018 A JP5168018 A JP 5168018A JP 16801893 A JP16801893 A JP 16801893A JP H0727806 A JPH0727806 A JP H0727806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wave
optical
electromagnetic noise
optical probe
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
Application number
JP5168018A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsukazu Kondo
充和 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP5168018A priority Critical patent/JPH0727806A/en
Priority to CA002144080A priority patent/CA2144080C/en
Priority to DE69427219T priority patent/DE69427219T2/en
Priority to KR1019950700891A priority patent/KR100243779B1/en
Priority to CN94190476A priority patent/CN1052070C/en
Priority to EP94919872A priority patent/EP0664460B1/en
Priority to PCT/JP1994/001113 priority patent/WO1995002194A1/en
Publication of JPH0727806A publication Critical patent/JPH0727806A/en
Priority to US08/703,617 priority patent/US5781003A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide such a method for detecting electromagnetic noise or leakage waves that the measuring system itself never products noise or a structure other than a detector nose not catch other noise. CONSTITUTION:Electromagnetic noise or leakage waves are detected as light intensity variation by using a device equipped with an optical probe 100 constituted in such a way that the intensity of light waves transmitted through the probe 100 varies depending upon the strength of the electric field impressed upon the probe 100, optical fiber 8 through which light waves from a light source 1 are made incident on the probe 100, another optical fiber 9 through which light waves transmitted through the probe 100 are made incident on a photoelectric converter 10, and measuring instrument 11 which measures and displays electric signals from the converter 10 and installing the probe near a electromagnetic noise or leakage waves generating source without allowing the probe 100 to come into contact with the source.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電磁ノイズまたは電磁
漏洩波の検出方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレクトロニクス、とくにコンピュータ
機器、ディジタル機器の発展は電磁漏洩波や電磁ノイズ
の氾濫を引き起こし、これがまた多くの社会的な問題に
もなりつつある。電磁ノイズの抑制はしたがって社会的
な要請であり、同時に高度な検出・測定技術の確率が望
まれている。
2. Description of the Related Art The development of electronics, especially computer equipment and digital equipment, causes a flood of electromagnetic leakage waves and noise, which is becoming a social problem. Therefore, suppression of electromagnetic noise is a social demand, and at the same time, high probability of advanced detection and measurement technology is desired.

【0003】従来、空間の電磁ノイズまたは電磁漏洩波
(以下単にノイズという)の検出は、アンテナによって
これを捕捉し、ワイヤケーブルを通して計測器に導き検
出・測定する方法が取られてきた。
Conventionally, a method of detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves (hereinafter simply referred to as noise) in space has been adopted in which an antenna captures the electromagnetic noise and guides it through a wire cable to a measuring instrument for detection / measurement.

【0004】エレクトロニクス部品や機器を搭載した装
置等のノイズ評価試験は前記アンテナによる方法で行わ
れ、回路の電圧波形等はオシロプローブを使った検出方
法が採られてきた。
A noise evaluation test of an electronic component or a device equipped with a device is performed by the method using the antenna, and a detection method using an oscilloscope has been adopted for detecting a voltage waveform of a circuit.

【0005】また半導体素子等の表面の電位やノイズの
波形は、その表面に電気光学結晶(EO結晶)を近接せ
しめその電界を電気光学効果によって光の強度に変換し
て検出する方法も知られている。
Further, there is also known a method of detecting the potential of a surface of a semiconductor element or the like and the waveform of noise by converting an electric field thereof into an intensity of light by an electro-optical effect by bringing an electro-optical crystal (EO crystal) close to the surface. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述アンテナによるノ
イズの検出には広い空間を必要とする。この方法は測定
対象以外からの放射ノイズをも検出しやすい。
A wide space is required for detecting noise by the antenna. This method can easily detect radiation noise from other than the measurement target.

【0007】このアンテナによる空間ノイズの測定や、
オシロプローブによる回路の電圧波形の測定において
は、検出信号は検出器から計測器までの間をワイヤケー
ブルによって導かれる。ワイヤケーブルを使用すると
き、それ自身がノイズの発信源となったり、または他か
らのノイズを捕捉することがある。さらに検出器とワイ
ヤケーブルの存在自体が空間あるいは系における電界分
布に影響をおよぼすこともありうる。これらの可能性が
ある限りこうした従来の技術は真実の状態を測定してい
るとみなすことができない。
Measurement of spatial noise by this antenna,
In the measurement of the voltage waveform of the circuit by the oscilloscope probe, the detection signal is guided by a wire cable from the detector to the measuring instrument. When using a wire cable, it may itself be a source of noise or trap noise from others. Furthermore, the presence of the detector and the wire cable itself may affect the electric field distribution in space or in the system. As far as these possibilities are concerned, these conventional techniques cannot be regarded as measuring the true state.

【0008】一方、前述した電気光学効果を利用した表
面電界検出方法は、回路素子の微小な表面の電圧やノイ
ズ波形を非接触で計測することを特徴とする。図5に電
気光学効果を利用した表面電界検出方法を示す。半導体
レーザ50からの出射光51をレンズ52で平行光と
し、偏光プリズム53、半波長板54を通過させてミラ
ー55で反射してレンズ56により被測定回路58の近
くに置かれた電気光学結晶57に入射する。その結晶中
に被測定回路58から印加された電界により入射光は偏
光状態が変化するので、その変化分が偏光プリズム53
で分離されて光検出器59により検出され、表示器60
に表示される。
On the other hand, the surface electric field detection method utilizing the electro-optical effect described above is characterized in that the voltage or noise waveform on the minute surface of the circuit element is measured in a non-contact manner. FIG. 5 shows a surface electric field detection method utilizing the electro-optical effect. Electro-optic crystal 51 emitted from the semiconductor laser 50 is collimated by a lens 52, passes through a polarizing prism 53 and a half-wave plate 54, is reflected by a mirror 55, and is placed by a lens 56 near a circuit 58 to be measured. It is incident on 57. The polarization state of the incident light changes in the crystal due to the electric field applied from the measured circuit 58, and the change is due to the change.
Are separated by the light detector 59 and detected by the photodetector 59, and the display 60
Is displayed in.

【0009】通常、この光学系は機械的な不安定性を除
くため顕微鏡に組み込まれており、測定可能な被測定回
路58はウェハやチップ等の平坦な基板上の回路であ
る。この方法では、偏光プリズム等から構成される光学
系が大きいことおよび光ビームを空間伝搬させて被測定
回路58まで導く操作が必要なため、エレクトロニクス
部品や機器を搭載した装置等の内部の狭い場所で計測す
ることは困難である。
Usually, this optical system is incorporated in a microscope to eliminate mechanical instability, and a measurable circuit 58 to be measured is a circuit on a flat substrate such as a wafer or a chip. This method requires a large optical system including a polarization prism and the operation of spatially propagating the light beam to the circuit under test 58, and therefore requires a narrow space inside an electronic component or a device equipped with a device. It is difficult to measure at.

【0010】本発明の課題は、前述した従来技術が抱え
るこれらの問題を解決できる電磁ノイズまたは電磁漏洩
波の検出方法及び装置を提供することにある。すなわち
本発明は、小型の検出器を実現し、それゆえ狭い場所に
おける電界やノイズの検出を可能にし、かつ測定系自体
がノイズを発生したり、検出器以外の構成体が他のノイ
ズを捕捉することなく、また測定系の存在が被測定系に
影響をおよぼすこともなく、さらに回路素子表面の電界
を非接触で測定することができる電磁ノイズまたは電磁
漏洩波の検出方法及び装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electromagnetic noise or electromagnetic leak wave detecting method and apparatus which can solve these problems of the above-mentioned prior art. That is, the present invention realizes a small-sized detector, and therefore enables detection of an electric field and noise in a narrow space, generates noise in the measurement system itself, and a component other than the detector captures other noise. Provided is a method and apparatus for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves, which can measure the electric field on the surface of a circuit element in a non-contact manner without causing the measurement system to affect the system to be measured. Especially.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、印加さ
れた電界の強度に依存して、透過する光波の強度が変化
するように構成された光プローブと;光波を発生する光
源と;該光源からの光波を前記光プローブに導き入射さ
せる第1の光ファイバと;光波を電気信号に変換する光
電変換器と;前記光プローブを透過した光波を前記光電
変換器に導き入射させる第2の光ファイバと;前記光電
変換器からの電気信号を計測あるいは/および表示する
計測器と;を有する電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出
装置を用いて、前記光プローブを電磁ノイズまたは漏洩
波発生源に接触することなくその近傍に設置することに
よって電磁ノイズまたは電磁漏洩波を光強度変化として
検出することを特徴とする電磁ノイズまたは電磁漏洩波
の検出方法が得られる。
According to the present invention, an optical probe configured so that the intensity of a transmitted light wave changes depending on the intensity of an applied electric field; a light source for generating a light wave; A first optical fiber that guides and makes the light wave from the light source enter the optical probe; a photoelectric converter that converts the light wave into an electric signal; a second optical fiber that guides and makes the light wave that has passed through the optical probe enter the photoelectric converter. An optical fiber; and a measuring instrument for measuring and / or displaying an electric signal from the photoelectric converter; A method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves is provided, which detects electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves as a change in light intensity by installing them in the vicinity of them without touching them. That.

【0012】更に本発明によれば、前記光プローブは、
電気光学効果を有する基板と;該基板上に配列された光
導波路素子と;を有することを特徴とする電磁ノイズま
たは電磁漏洩波の検出方法が得られる。
Further in accordance with the present invention, the optical probe comprises:
A method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves is obtained, which comprises: a substrate having an electro-optical effect; and an optical waveguide element arranged on the substrate.

【0013】また本発明によれば、光導波路の一端面に
入射した入射光が該光導波路の他端面で反射して前記一
端面から出射光として出射する構造を有し、前記出射光
の強度が、印加電界の強度に依存するように構成された
光プローブと;光を発生する光源と;光ファイバと;光
を電気信号に変換する光電変換器と;前記光源からの光
を前記光ファイバに導いて、前記光プローブに前記入射
光として与えると共に、前記光ファイバを介して受けた
前記光プローブからの前記出射光を前記光電変換器に与
えるサーキュレータと;前記光電変換器からの電気信号
を計測あるいは/および表示する計測器と;を有する電
磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出装置を用いて、前記光
プローブを電磁ノイズまたは漏洩波発生源に接触するこ
となくその近傍に設置することによって電磁ノイズまた
は電磁漏洩波を光強度変化として検出することを特徴と
する電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出方法が得られ
る。
Further, according to the present invention, there is provided a structure in which the incident light incident on the one end face of the optical waveguide is reflected by the other end face of the optical waveguide and is emitted as the emitted light from the one end face. An optical probe configured to depend on the strength of an applied electric field; a light source for generating light; an optical fiber; a photoelectric converter for converting light into an electric signal; and a light from the light source for the optical fiber. A circulator that guides to the optical probe as the incident light and gives the emitted light from the optical probe received through the optical fiber to the photoelectric converter; and an electric signal from the photoelectric converter. A measuring device for measuring or / and displaying; and a device for detecting electromagnetic noise or a leaky wave, the optical probe being provided in the vicinity thereof without contacting the source of the electromagnetic noise or the leaky wave. Detection method of electromagnetic noise or electromagnetic leakage wave is obtained and detecting the electromagnetic noise or electromagnetic leakage wave as light intensity changes by location.

【0014】更に本発明によれば、電気回路の信号線と
アースの間に印加される漏洩電界を、前記光プローブに
より非接触で検出することを特徴とする電磁ノイズまた
は電磁漏洩波の検出方法が得られる。
Further, according to the present invention, the leak electric field applied between the signal line of the electric circuit and the ground is detected by the optical probe in a non-contact manner. Is obtained.

【0015】また本発明によれば、印加された電界の強
度に依存して、透過する光波の強度が変化するように構
成された光プローブと;光波を発生する光源と;該光源
からの光波を前記光プローブに導き入射させる第1の光
ファイバと;光波を電気信号に変換する光電変換器と;
前記光プローブを透過した光波を前記光電変換器に導き
入射させる第2の光ファイバと;前記光電変換器からの
電気信号を計測あるいは/および表示する計測器と;を
有し、前記光プローブを電磁ノイズまたは漏洩波発生源
に接触することなくその近傍に設置することによって電
磁ノイズまたは電磁漏洩波を光強度変化として検出する
ことを特徴とする電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出装
置が得られる。
Further, according to the present invention, an optical probe constructed so that the intensity of the transmitted light wave changes depending on the intensity of the applied electric field; a light source for generating the light wave; and a light wave from the light source. A first optical fiber for guiding the light to the optical probe for incidence; a photoelectric converter for converting a light wave into an electric signal;
A second optical fiber that guides the light wave that has passed through the optical probe into the photoelectric converter for incidence; and a measuring device that measures and / or displays an electrical signal from the photoelectric converter; An electromagnetic noise or electromagnetic leak wave detection device is provided which is characterized in that the electromagnetic noise or electromagnetic leak wave is detected as a change in light intensity by being installed in the vicinity of the electromagnetic noise or leak wave generation source without contacting the electromagnetic noise or leak wave generation source.

【0016】更に本発明によれば、前記光プローブは、
電気光学効果を有する基板と;該基板上に配列された光
導波路素子と;を有することを特徴とする電磁ノイズま
たは電磁漏洩波の検出装置が得られる。
Further in accordance with the invention, the optical probe comprises:
An electromagnetic noise or electromagnetic leak wave detecting device is obtained, which comprises: a substrate having an electro-optical effect; and an optical waveguide element arranged on the substrate.

【0017】また本発明によれば、光導波路の一端面に
入射した入射光が該光導波路の他端面で反射して前記一
端面から出射光として出射する構造を有し、前記出射光
の強度が、印加電界の強度に依存するように構成された
光プローブと;光を発生する光源と;光ファイバと;光
を電気信号に変換する光電変換器と;前記光源からの光
を前記光ファイバに導いて、前記光プローブに前記入射
光として与えると共に、前記光ファイバを介して受けた
前記光プローブからの前記出射光を前記光電変換器に与
えるサーキュレータと;前記光電変換器からの電気信号
を計測あるいは/および表示する計測器と;を有し、前
記光プローブを電磁ノイズまたは漏洩波発生源に接触す
ることなくその近傍に設置することによって電磁ノイズ
または電磁漏洩波を光強度変化として検出することを特
徴とする電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出装置が得ら
れる。
Further, according to the present invention, there is provided a structure in which the incident light incident on the one end face of the optical waveguide is reflected on the other end face of the optical waveguide and is emitted as the emitted light from the one end face, and the intensity of the emitted light is An optical probe configured to depend on the strength of an applied electric field; a light source for generating light; an optical fiber; a photoelectric converter for converting light into an electric signal; and a light from the light source for the optical fiber. A circulator that guides to the optical probe as the incident light and gives the emitted light from the optical probe received through the optical fiber to the photoelectric converter; and an electric signal from the photoelectric converter. A measuring instrument for measuring or / and displaying; and by installing the optical probe in the vicinity of the electromagnetic noise or leaky wave generation source without contacting the electromagnetic noise or leaky wave, Detector of electromagnetic noise or electromagnetic leakage wave and detecting a change in light intensity is obtained.

【0018】更に本発明によれば、電気回路の信号線と
アースの間に印加される漏洩電界を、前記光プローブに
より非接触で検出することを特徴とする電磁ノイズまた
は電磁漏洩波の検出装置が得られる。
Further, according to the present invention, the leaky electric field applied between the signal line of the electric circuit and the ground is detected by the optical probe in a non-contact manner. Is obtained.

【0019】[0019]

【作用】本発明による電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検
出方法及び装置は、電界の強度に依存して、光プローブ
を透過する光波の強度変化として検出するものである。
すなわち電磁ノイズまたは電磁漏洩波が光の強度変化と
して検出される。本検出方法及び装置においては、電磁
ノイズまたは電磁漏洩波を光に変換して検出し、光ファ
イバによって光電変換器に伝達され、ここで初めて電気
信号として計測器に伝達される。それゆえ光ファイバを
使ったこの伝達線路系においては電磁ノイズまたは電磁
漏洩波の発信、受信はなく、さらにこの測定系の存在自
体が被測定系に影響をおよぼすおそれもない。
The electromagnetic noise or electromagnetic leakage wave detecting method and apparatus according to the present invention detects the change in the intensity of the light wave passing through the optical probe depending on the intensity of the electric field.
That is, electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves are detected as a change in light intensity. In the present detection method and apparatus, electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves are converted into light and detected, and the light is transmitted to the photoelectric converter by the optical fiber, where it is first transmitted as an electric signal to the measuring instrument. Therefore, in this transmission line system using an optical fiber, there is no transmission or reception of electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves, and the existence of this measurement system itself does not affect the system under measurement.

【0020】[0020]

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0021】[実施例1]図1は本発明の一実施例によ
る電磁ノイズまたは電磁漏洩波(以下単にノイズとい
う)検出方法を実施するにあたって使用した装置の構成
を示す。図2は図1における光プローブ100を拡大
し、入力光および出力光の変化を併せて示す。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows the configuration of an apparatus used for carrying out an electromagnetic noise or electromagnetic leak wave (hereinafter simply referred to as noise) detection method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the optical probe 100 in FIG. 1 and shows changes in input light and output light together.

【0022】光プローブ100は電気光学結晶であるニ
オブ酸リチウム結晶基板2に光導波路が構築され、その
近傍に電極3を形成し、光プローブ100と一体になっ
たアンテナ4に接続されている。半導体レーザ1からの
レーザ光は光ファイバ8によって光プローブの入射導波
路5に導入される。光プローブ100の出力は別途接続
光ファイバ9を通して光電変換器10に伝送され、ここ
で電気信号に変換され、さらに計測器11によるノイズ
の計測と表示ができるようにノイズ検出装置が構成され
ている。
In the optical probe 100, an optical waveguide is constructed on a lithium niobate crystal substrate 2 which is an electro-optical crystal, an electrode 3 is formed in the vicinity thereof, and the electrode 3 is connected to an antenna 4 integrated with the optical probe 100. Laser light from the semiconductor laser 1 is introduced into the incident waveguide 5 of the optical probe by the optical fiber 8. The output of the optical probe 100 is separately transmitted to the photoelectric converter 10 through the connecting optical fiber 9, converted into an electric signal here, and further, the noise detection device is configured so that the noise can be measured and displayed by the measuring device 11. .

【0023】詳細には、光プローブ100は、入射光導
波路5からいったん二つの位相シフト光導波路6に分岐
した後、再び結合した光導波路と、これらの位相シフト
光導波路6の近傍に設置した電極3に接続したアンテナ
4から構成される。アンテナ4に捕捉されたノイズは位
相シフト光導波路6に電界を発生し、局部的に屈折率の
変化をもたらすため、二つの位相シフト光導波路6間に
おいて伝搬する光波に位相差を生じ、出射光導波路7の
出力端において光強度の変化として検出される。
More specifically, the optical probe 100 includes an optical waveguide which is branched from the incident optical waveguide 5 into two phase-shifting optical waveguides 6 and is then re-coupled, and electrodes installed near these phase-shifting optical waveguides 6. The antenna 4 is connected to the antenna 3. The noise captured by the antenna 4 generates an electric field in the phase shift optical waveguide 6 and locally causes a change in the refractive index. Therefore, a phase difference occurs in the light wave propagating between the two phase shift optical waveguides 6 and It is detected as a change in light intensity at the output end of the waveguide 7.

【0024】光プローブ100の電界の検出感度はアン
テナ4の長さが短いほど低下するが、アンテナ長14m
mのときの最小感度は1mV/mであり、10V/m以
上の電界も測定可能であった。また、アンテナ長を短く
した場合は感度は低下するが高電界の測定が可能とな
る。
The detection sensitivity of the electric field of the optical probe 100 decreases as the length of the antenna 4 decreases, but the antenna length is 14 m.
The minimum sensitivity at m was 1 mV / m, and an electric field of 10 V / m or more could be measured. Further, when the antenna length is shortened, the sensitivity is lowered but the high electric field can be measured.

【0025】図3は前記構成のノイズ検出装置をガソリ
ンエンジン搭載自動車が放射するノイズの測定に適用し
た例を示す。半導体レーザ1からなるレーザ光源に接続
された光ファイバ8の先端に光プローブ100が接続さ
れ、光プローブ100からの出射光は光ファイバ9によ
り光電変換器(光検出器)10に接続され、計測器(測
定器)11により検出されたノイズ波形が表示される。
エンジンルーム内、マイクロコンピュータ搭載の制御ユ
ニット内それぞれのノイズレベルを測定し、その電磁波
ノイズの波形を忠実に検出できることを確認した。
FIG. 3 shows an example in which the noise detecting device having the above-mentioned structure is applied to the measurement of noise radiated by a vehicle equipped with a gasoline engine. An optical probe 100 is connected to the tip of an optical fiber 8 connected to a laser light source including a semiconductor laser 1, and light emitted from the optical probe 100 is connected to a photoelectric converter (photodetector) 10 via an optical fiber 9 for measurement. The noise waveform detected by the measuring device 11 is displayed.
We measured the noise level in each of the engine room and the control unit equipped with a microcomputer, and confirmed that the waveform of the electromagnetic noise could be detected faithfully.

【0026】また、電気光学結晶であるタンタル酸リチ
ウム結晶基板に光導波路を構築した光プローブを併せて
使用した。その結果電界強度の検出感度はニオブ酸リチ
ウム結晶基板上に構成した光プローブの場合と同等であ
った。
An optical probe having an optical waveguide constructed on a lithium tantalate crystal substrate which is an electro-optical crystal was also used. As a result, the detection sensitivity of the electric field strength was the same as that of the optical probe constructed on the lithium niobate crystal substrate.

【0027】[実施例2]図4は本発明によるノイズ検
出の他の方法を実施するにあたって使用した装置の構成
を示す。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows the construction of an apparatus used for carrying out another method of noise detection according to the present invention.

【0028】本実施例では光プローブ100´は反射型
で、位相シフト光導波路の端面には全反射膜20が配備
された。入射光および反射光による出力は一本の偏波保
持光ファイバ21によって伝送され、光導波路22近傍
に形成された電極23がアンテナの役割を兼ねた。サー
キュレータ24は、半導体レーザ1からなるレーザ光源
からの光を光ファイバ21に導いて、光プローブ100
´に入射光として与えると共に、光ファイバ21を介し
て受けた光プローブ100´からの出射光を光電変換器
10に与える。25及び26はレンズである。本実施例
において使用した光プローブ100´の寸法は3×25
×0.2mmであった。
In the present embodiment, the optical probe 100 'is a reflection type, and the total reflection film 20 is provided on the end face of the phase shift optical waveguide. The outputs of the incident light and the reflected light are transmitted by one polarization maintaining optical fiber 21, and the electrode 23 formed near the optical waveguide 22 also serves as an antenna. The circulator 24 guides the light from the laser light source including the semiconductor laser 1 to the optical fiber 21, and the optical probe 100
′ As incident light, and the emitted light from the optical probe 100 ′ received via the optical fiber 21 is given to the photoelectric converter 10. Reference numerals 25 and 26 are lenses. The size of the optical probe 100 'used in this example is 3 × 25.
It was × 0.2 mm.

【0029】前記構成のノイズ検出装置を、回路基板を
実装稼働している装置内のノイズ測定に適用した。電気
回路が構成された多数のプリント基板の間に光プローブ
を挿入し、基板の間の狭い空間の電界、ノイズの測定を
行いその有用性を確認した。
The noise detecting device having the above-mentioned configuration was applied to the noise measurement in the device in which the circuit board is mounted and operated. An optical probe was inserted between a number of printed circuit boards with electrical circuits, and the usefulness was confirmed by measuring the electric field and noise in a narrow space between the boards.

【0030】[実施例3]図4に示す装置の構成のもと
に、プリント基板上に構成された電気回路の信号線とア
ースの間に印加される漏洩電界の信号波形を、本発明の
光プローブ100´により非接触で検出した。本光プロ
ーブ100´では測定周波数がDCから数GHz程度ま
で平坦な感度特性をもつので、その帯域内の信号波形を
忠実に再現できる。また通常のプリント板上の信号線又
は電気部品とアース線の間の距離は数mm以下であるの
でプリント基板表面の微小領域の電界強度は0.1V/
m〜10KV/mとなり、アンテナを電極で兼ねた実効
的なアンテナ長の短いプローブであっても十分検出可能
である。図2に示す光プローブ100を用いても、同様
に、プリント基板上に構成された電気回路の信号線とア
ースの間に印加される漏洩電界の信号波形を非接触で検
出することができる。
[Embodiment 3] Based on the configuration of the apparatus shown in FIG. 4, the signal waveform of the leakage electric field applied between the signal line of the electric circuit formed on the printed circuit board and the ground is shown in FIG. Non-contact detection was performed by the optical probe 100 '. Since the optical probe 100 'has a flat sensitivity characteristic from a measurement frequency of DC to several GHz, a signal waveform in that band can be faithfully reproduced. Further, since the distance between a signal line or an electric component on a normal printed board and the ground wire is several mm or less, the electric field strength of a minute area on the printed board surface is 0.1 V /
It becomes m to 10 KV / m, and it is possible to sufficiently detect even a probe with an effective short antenna length that also serves as an antenna as an electrode. Similarly, by using the optical probe 100 shown in FIG. 2, the signal waveform of the leakage electric field applied between the signal line of the electric circuit formed on the printed board and the ground can be detected in a non-contact manner.

【0031】[0031]

【発明の効果】従来ノイズを電気的方法によって検出し
電気信号として計測する従来の方法に対して、本発明は
電界の強度に依存して、光プローブを透過する光波の強
度変化として検出し、検出系から計測系までは光波信号
で伝送する。このことは非接触検出を可能にし、検出器
の小型化をもたらし、さらにワイヤケーブルに代わって
ガラスファイバを使うために伝送路がノイズを発信し、
あるいは受信することをなくした。またワイヤケーブル
の存在が系の電界分布に変化をもたらす従来の弊害を一
掃することができた。
As compared with the conventional method of detecting noise by an electric method and measuring it as an electric signal, the present invention detects the change in the intensity of a light wave passing through an optical probe depending on the intensity of an electric field. Lightwave signals are transmitted from the detection system to the measurement system. This enables contactless detection, downsizing of the detector, and because the glass fiber replaces the wire cable, the transmission line emits noise,
Or lost receiving. In addition, it was possible to eliminate the conventional harmful effects that the existence of the wire cable caused to change the electric field distribution of the system.

【0032】またプリント基板上等に構成された電気回
路の信号線とアースの間に印加される漏洩電界を非接触
で検出でき、その結果を随時回路設計に応用することが
できる。
The leakage electric field applied between the signal line of the electric circuit formed on the printed circuit board or the like and the ground can be detected in a non-contact manner, and the result can be applied to the circuit design at any time.

【0033】これらはノイズ検出技術の信頼性を飛躍的
に高めるものである。
These dramatically improve the reliability of the noise detection technique.

【0034】本発明は社会的な要請である電磁ノイズ低
減技術の進展と、社会の意識高揚に寄与するものであ
る。
The present invention contributes to the progress of electromagnetic noise reduction technology, which is a social demand, and to the raising of public awareness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による電磁ノイズまたは電磁
漏洩波の検出方法を実施するための装置のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for implementing a method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における光プローブを拡大して示し、入力
光及び出力光の変化を併せて示した図。
FIG. 2 is an enlarged view of the optical probe shown in FIG. 1, which also shows changes in input light and output light.

【図3】図1の装置をガソリンエンジン搭載自動車が放
射するノイズの測定に適用した例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example in which the apparatus of FIG. 1 is applied to measurement of noise radiated by a vehicle equipped with a gasoline engine.

【図4】本発明の他の実施例による電磁ノイズまたは電
磁漏洩波の検出方法を実施するための装置のブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for implementing a method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出方法
を実施するための装置のブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for implementing a conventional method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 ニオブ酸リチウム結晶基板 3 電極 4 アンテナ 5 入射光導波路 6 位相シフト光導波路 7 出射光導波路 8、9 光ファイバ 10 光電変換器 11 計測器 12 ワイヤケーブル 20 全反射膜 21 偏波保持光ファイバ 22 光導波路 23 電極 24 サーキュレータ 25、26 レンズ 1 Semiconductor Laser 2 Lithium Niobate Crystal Substrate 3 Electrode 4 Antenna 5 Incident Optical Waveguide 6 Phase Shift Optical Waveguide 7 Emitting Optical Waveguide 8, 9 Optical Fiber 10 Photoelectric Converter 11 Measuring Instrument 12 Wire Cable 20 Total Reflection Film 21 Polarization-Maintaining Light Fiber 22 Optical waveguide 23 Electrode 24 Circulator 25, 26 Lens

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印加された電界の強度に依存して、透過
する光波の強度が変化するように構成された光プローブ
と;光波を発生する光源と;該光源からの光波を前記光
プローブに導き入射させる第1の光ファイバと;光波を
電気信号に変換する光電変換器と;前記光プローブを透
過した光波を前記光電変換器に導き入射させる第2の光
ファイバと;前記光電変換器からの電気信号を計測ある
いは/および表示する計測器と;を有する電磁ノイズま
たは電磁漏洩波の検出装置を用いて、前記光プローブを
電磁ノイズまたは漏洩波発生源に接触することなくその
近傍に設置することによって電磁ノイズまたは電磁漏洩
波を光強度変化として検出することを特徴とする電磁ノ
イズまたは電磁漏洩波の検出方法。
1. An optical probe configured so that the intensity of a transmitted light wave changes depending on the intensity of an applied electric field; a light source for generating the light wave; and a light wave from the light source to the optical probe. A first optical fiber for guiding and entering the light; a photoelectric converter for converting a light wave into an electric signal; a second optical fiber for guiding and entering the light wave transmitted through the optical probe into the photoelectric converter; and from the photoelectric converter And a measuring device for measuring and / or displaying the electric signal of the electromagnetic noise or the leaky wave, and the optical probe is installed in the vicinity of the electromagnetic noise or the leaky wave source without contacting the source. A method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves, characterized by detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves as a change in light intensity.
【請求項2】 前記光プローブは、電気光学効果を有す
る基板と;該基板上に配列された光導波路素子と;を有
することを特徴とする請求項1に記載の電磁ノイズまた
は電磁漏洩波の検出方法。
2. The electromagnetic noise or the electromagnetic leakage wave according to claim 1, wherein the optical probe includes a substrate having an electro-optical effect; and an optical waveguide element arranged on the substrate. Detection method.
【請求項3】 光導波路の一端面に入射した入射光が該
光導波路の他端面で反射して前記一端面から出射光とし
て出射する構造を有し、前記出射光の強度が、印加電界
の強度に依存するように構成された光プローブと;光を
発生する光源と;光ファイバと;光を電気信号に変換す
る光電変換器と;前記光源からの光を前記光ファイバに
導いて、前記光プローブに前記入射光として与えると共
に、前記光ファイバを介して受けた前記光プローブから
の前記出射光を前記光電変換器に与えるサーキュレータ
と;前記光電変換器からの電気信号を計測あるいは/お
よび表示する計測器と;を有する電磁ノイズまたは電磁
漏洩波の検出装置を用いて、前記光プローブを電磁ノイ
ズまたは漏洩波発生源に接触することなくその近傍に設
置することによって電磁ノイズまたは電磁漏洩波を光強
度変化として検出することを特徴とする電磁ノイズまた
は電磁漏洩波の検出方法。
3. The optical waveguide has a structure in which incident light incident on one end face of the optical waveguide is reflected on the other end face of the optical waveguide and is emitted as outgoing light from the one end face, and the intensity of the outgoing light depends on the applied electric field. An optical probe configured to depend on intensity; a light source for generating light; an optical fiber; a photoelectric converter for converting the light into an electrical signal; and guiding light from the light source to the optical fiber, A circulator that gives the incident light to the optical probe as the incident light and gives the emitted light from the optical probe received through the optical fiber to the photoelectric converter; and measures and / or displays an electric signal from the photoelectric converter. And a measuring device for measuring the electromagnetic noise or the leakage wave, the optical probe is installed in the vicinity of the electromagnetic noise or the leakage wave source without contacting the source. A method for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves, which comprises detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves as a change in light intensity.
【請求項4】 電気回路の信号線とアースの間に印加さ
れる漏洩電界を、前記光プローブにより非接触で検出す
ることを特徴とする請求項1、2、及び3のいずれかに
記載の電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出方法。
4. A leak electric field applied between a signal line of an electric circuit and a ground is detected by the optical probe in a non-contact manner. A method of detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves.
【請求項5】 印加された電界の強度に依存して、透過
する光波の強度が変化するように構成された光プローブ
と;光波を発生する光源と;該光源からの光波を前記光
プローブに導き入射させる第1の光ファイバと;光波を
電気信号に変換する光電変換器と;前記光プローブを透
過した光波を前記光電変換器に導き入射させる第2の光
ファイバと;前記光電変換器からの電気信号を計測ある
いは/および表示する計測器と;を有し、前記光プロー
ブを電磁ノイズまたは漏洩波発生源に接触することなく
その近傍に設置することによって電磁ノイズまたは電磁
漏洩波を光強度変化として検出することを特徴とする電
磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出装置。
5. An optical probe configured so that the intensity of a transmitted light wave changes depending on the intensity of an applied electric field; a light source for generating the light wave; and a light wave from the light source to the optical probe. A first optical fiber for guiding and entering the light; a photoelectric converter for converting a light wave into an electric signal; a second optical fiber for guiding and entering the light wave transmitted through the optical probe into the photoelectric converter; and from the photoelectric converter And a measuring instrument for measuring and / or displaying an electric signal of the electromagnetic wave, and by arranging the optical probe in the vicinity of the electromagnetic noise or the leakage wave generation source without contacting the electromagnetic noise or the electromagnetic leakage wave, An electromagnetic noise or electromagnetic leak wave detection device characterized by being detected as a change.
【請求項6】 前記光プローブは、電気光学効果を有す
る基板と;該基板上に配列された光導波路素子と;を有
することを特徴とする請求項5に記載の電磁ノイズまた
は電磁漏洩波の検出装置。
6. The electromagnetic noise or the electromagnetic leakage wave according to claim 5, wherein the optical probe includes a substrate having an electro-optical effect; and an optical waveguide element arranged on the substrate. Detection device.
【請求項7】 光導波路の一端面に入射した入射光が該
光導波路の他端面で反射して前記一端面から出射光とし
て出射する構造を有し、前記出射光の強度が、印加電界
の強度に依存するように構成された光プローブと;光を
発生する光源と;光ファイバと;光を電気信号に変換す
る光電変換器と;前記光源からの光を前記光ファイバに
導いて、前記光プローブに前記入射光として与えると共
に、前記光ファイバを介して受けた前記光プローブから
の前記出射光を前記光電変換器に与えるサーキュレータ
と;前記光電変換器からの電気信号を計測あるいは/お
よび表示する計測器と;を有し、前記光プローブを電磁
ノイズまたは漏洩波発生源に接触することなくその近傍
に設置することによって電磁ノイズまたは電磁漏洩波を
光強度変化として検出することを特徴とする電磁ノイズ
または電磁漏洩波の検出装置。
7. A structure is provided in which incident light that has entered one end face of the optical waveguide is reflected by the other end face of the optical waveguide and is emitted as outgoing light from the one end face, and the intensity of the outgoing light is the same as the applied electric field. An optical probe configured to depend on intensity; a light source for generating light; an optical fiber; a photoelectric converter for converting the light into an electrical signal; and guiding light from the light source to the optical fiber, A circulator that gives the incident light to the optical probe as the incident light and gives the emitted light from the optical probe received through the optical fiber to the photoelectric converter; and measures and / or displays an electric signal from the photoelectric converter. And a measuring instrument for controlling the electromagnetic noise or the leaked wave as a light intensity change by installing the optical probe in the vicinity of the electromagnetic noise or the leaked wave generation source without contacting the source. A device for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves, which is characterized by being emitted.
【請求項8】 電気回路の信号線とアースの間に印加さ
れる漏洩電界を、前記光プローブにより非接触で検出す
ることを特徴とする請求項5、6、及び7のいずれかに
記載の電磁ノイズまたは電磁漏洩波の検出装置。
8. A leak electric field applied between a signal line of an electric circuit and a ground is detected by the optical probe in a non-contact manner. A device for detecting electromagnetic noise or electromagnetic leakage waves.
JP5168018A 1993-07-07 1993-07-07 Method and device for detecting electromagnetic noise or leakage wave Pending JPH0727806A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008203256A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Xerox Corp Electric field probe and manufacturing method therefor
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