報告書番号

182008

タイトル（和文）

液体コア光ファイバのカー効果を用いる電圧測定法の基礎検討

タイトル（英文）

KERR ELECTRO-OPTIC EFFECT IN LIQUID-CORE OPTICAL FIBERS FOR HIGH-VOLTAGE MEASUREMENT

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

光ファイバ電圧センサを開発するために，ニトロベンゼンをコア材とする液体コア光ファイバの光学的特性，電圧測定性能について理論的，実験的に検討を行った。主な結果は次の通り。（１）電圧センサ用液体コア光ファイバは，コア径６０μｍ，クラッド径１５０μｍの石英キャピラリに，ニトロベンゼンを注入して作成した。この光ファイバは，石英コア光ファイバに比べ理論的に約２０倍の電圧検出感度を持つ。（２）単一モード条件はレーザビームのスポットサイズｗｏとコア径ａの比ｗｏ／ａが０．６～０．８の時である。（３）電圧測定を２３ｋＶ／ｍ～１３０ｋＶ／ｍの電界に対し行った所理論値と良く一致したが，実用化のためには，振動，温度変化に対する偏光保持特性の向上が必要である。

概要 （英文）

IN ORDER TO STUDY OPTICAL FIBER SENSOR FOR HIGH-VOLTAGE MEASUREMENT,KERR ELECTRO-OPTIC EFFECT IN LIQUID-CORE OPTICAL FIBER IS INVESTIGATED. THE CAPILLARY IS MADE OF SIO2(N=1.448)AND IS FILLED WITH NITROBENZENE(N=1.533). MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS. (1)THEORETICALLY,THE NORMALIZED FREQUENCY OF THE LIQUID CORE OPTICAL FIBER IS 165 AND THIS FIBER IS ABOUT TWENTY TIMES AS SENSITIVE AS SILICA CORE FIBER TO ELECTRIC FIELDS. (2)THE PREDICTED LAUNCHING EFFICIENCIES ARE MORETHAN 90% FOR THE HE11 MODE,WHEN WO/A EQUALS TO 0.6 0.8,WHERE WO AND A ARE THE SPOT SIZE OF THE GAUSSIAN BEAM AND THE CORE RADIUS. (3)WITH 0.6M OF THE FIBER,THE VOLTAGE MEASUREMENT IS PERFORMED FOR 30-170 VOLT WHICH CORRESPOND TO 23-130 KV/M ･ FOR THESE ELECTRIC FIELDS,EXPERIMENTAL RESULTS ARE AGREED WITH THEORY. (4)FROM RESULTS(1)-(3),IT IS POSSIBLE TOMEASURE HIGH-VOLTAGE USING LIQUID-CORE OPTICAL FIBERS,BUT FOR TURNING IT TO PRACTICAL USE,IT IS NECESSARY TO STABILIZE THE OUTPUT STATE OF THE POLARIZATION.

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