光应用测量装置及其制造方法以及光应用电流测量装置

摘要

本发明提供一种精度高、长期稳定性好且实用性强的光应用测量装置，在有收送光纤的光轴仪、偏振镜、传感光纤及其光轴仪、检偏镜和光轴仪在内的光学系统中，除传感光纤外的光学零件均安放于光学系统安放箱。构成各光轴仪的光纤连接器、构成送收光纤的光轴仪的安装构件、以及构成传感光纤的光轴仪的透镜支座、调节套筒和连接器支座等的固定构件和光学系统安放箱，均由镍含有率为30-40％的镍合金钢构成。各固定构件与光学系统安放箱之间，均用激光焊接法进行固定。

说明书

本发明涉及光应用测量装置，即利用偏振光特性随温度、电场和磁场等物理量的变化而变化的光学元件作为传感器，来求出作为测量对象的物理量。

过去，人们曾广泛试验利用偏振光旋光角度随磁场而变化的法拉第效应以及、双折射随应力而发生的光弹性效应等，通过测量偏振光来测量磁场、电场、应力、温度等各种物理量，并且提出了各种光应用装置。

1、过去的光应用电流测量装置

图16是表示过去的光应用测量装置，特别是光应用电流测量装置的代表性示例的结构图。如该图16所示，由激光二极管和发光二极管构成的光源1所发出的光，经过透镜2进行聚光后射入到发送光纤3内。通过该发送光纤3进行传播的光，经过透镜2变成平行光束，再通过偏振(光)镜4变成直线偏振光。该光由透镜2进行聚光，然后射入到传感光纤5内。该传感光纤5缠绕在被测电流流过的导体6的周围，光在该传感光纤5中传播时，接受法拉第旋光(该旋光与导体6内流过的被测电流所产生的磁场成正比)，变成旋转角度θ的直线编振光，并被输出。所以，通过测量该旋光角度θ，即可得到电流值。

这种旋光角度θ的测量方法是，如图6所示，利用检偏镜7(检偏镜7由渥拉斯顿梭镜构成，该棱镜相对于偏光镜4旋转45度进行定位)，把光分成互相垂直(正交)的两种偏振光线成分的光进行检测。即首先由传感光纤5射出光，再由透镜2将其变成平行光束，由渥拉斯顿梭镜所构成的检偏镜7将其分成X、Y两种成分的光。这两种成分的光分别通过各自的透镜2射入列2个接收光纤8内。分别通过该接收光纤8进行传输的X、Y两种成分的光，又分别被导入2个检测器9内。

然后，X、Y两成分的光信号分别被2个检测器9变换成电信号Vx、Vy。这时的电信号Vx、Vy由下式(1)表示。

(式1)  Vx＝b·Sin²(45°+θ)＝b/2(1+sin2θ)  Vy＝b·cos²(45°+θ)＝b/2(1-sin2θ)

             b：比例系数

                         ……式(1)

这样由检测器9测得的电信号Vx、Vy进一步分别被送入到2个AGC(自动增益控制)放大器10内，利用下列式(2)按直流分量成分进行标准(规格)化。        

该电信号V′x、V′y，由除法器11和ROM(只读存储器)表12进行处理，利用下列式(3)所示的、差除以和的反正弦计算式，可以求出电流值I。

(式3)    

在上述光应用电流测量装置中，由于电流信号输出与光信号强度无关，所以，不会因为对准偏差和光源劣化引起光量变化等问题而造成测量误差，因此能精确地测量电流。这种光应用电流测量装置，由于绝缘特性良好，结构小巧，所以，尤其作为电力系统中的高压设备用的电流测量装置，可以进一步提高性能。

2、过去的光应用电流测量装置的光学系统

再者，在上述光应用电流测量装置中，从发送光纤3到接收光纤8的光学系统，其结构如图17和图18所示。其中图17是表示光学系统具体结构示例的平面图；图18是图17的断面图。

如图17所示，构成从发送光纤3到2个接收光纤8的光学系统的多个光学零件，除光纤部分外，均安装在细长的光学系统安装基板13上。首先，在光学系统安装基板13的纵长方向的一端上，设置圆形安装部13a，流过被测量流的导体6穿过该圆形安装部13a，传感光纤5缠绕在该安装部13a的周围。该传感光纤5的两个端部，沿着光学系统安装基板13的纵长方向进行配置，二者互相平行而且在相同对称位置上。另外，偏振镜4、透镜2和发送光纤3的射出端部，在传感光纤5的入射端部的延长线上排成一行。同时，检偏镜7、透镜2和第1接收光纤8的入射端部，在传感光纤5的出射端部延长线上排成一行。

在此情况下，偏振镜4的安装位置，使其偏振方位与水平或垂直方向形成45度角。并且，偏振镜7是这样一种光学零件，它把向任意方向偏振的入射光分解成向水平方向和垂直方向偏振的2种直线偏振光，分别向不同的方向射出。偏振镜7在图17中表示的安装位置能使直线偏振光向光学系统安装基板13的纵长方向以及与其构成90度角的方向(面向偏振镜4一侧的方向)射出。

再者，第2接收光纤8的入射端部设置在发送光纤3的出射端部和第1接收光纤8的入射端部之间，并与其平行。而且，为了把利用上述检偏镜7向90度方向射出的光引向按上述方式配置的第2接收光纤8的入射端部，在该检偏镜7和偏振镜4之间设置了使光路弯曲90度的弯曲镜14。

另一方面，在这样配置的各光纤3、5、8的各端部上，分别设置了支持该光纤端部用的光纤连接器15。各光纤连接器15以及与各光纤3、5、8相耦合的各透镜2，分别安装在分离的安装构件16上，并形成一定的位置关系，以便使光轴达到一致。这些安装构件16是金属制成的，如图18所示，利用粘合剂17固定在光学系统安装基板13上。并且，偏振镜4和检偏镜7以及弯曲镜14，也同样利用粘合剂17固定在光学系统安装基板13上。然后，这样固定光学零件的光学系统安装基板13，其表面用轻量的简易罩子盖住(罩子的重量不能过大，以免造成问题)，整体上构成光学系统安放箱。

这种结构的图17和图18的光学系统，其动作如下，即在该光学系统中，由各光纤3、5、8的各个光纤连接器15和安装构件16以及透镜2所构成的结构件，具有光轴仪(平行光管)的功能，它能把来自光纤的光变换成平行光束，或者相反地对平行光束进行聚光，使其射入光纤内。

所以，从图中未示出的光源中射出的光，首先由发送光纤3进行传导，经过其出射端部的光轴仪而变成平行光束，被传送到偏振镜4上。这时，如前所述，偏振镜4的安装状态能使其偏振方位与水平或垂直方向构成45度角，所以，利用该偏振镜4可使光变换成方位45度的直线偏振光。该光借助于传感光纤5的入射端部的光轴仪而变成聚光束，射入传感光纤5内。

已射入传感光纤5内的光，在该传感光纤5内传输时，受到流入导体6内的被测电流所形成的磁场的作用，接受法拉第旋光，其方位发生变化，然后在传感光纤5的出射端部的光轴仪的作用下，变成平行光束，射入检偏镜7内。在该检偏镜7的作用下，光被分解成向水平偏振的直线偏振光(x成分)和向垂直方向偏振的直线偏振光(y成分)。这样分解成的两种光中，一种光保持原有状态，而另一种光则通过弯曲镜14，二者分别射入2个接收光纤8的入射端部的光轴仪内，在光轴仪的作用下分别变成聚光束，分别射入各接收光纤8内。

在上述光学系统的动作中，必须保证各光学零件具有较高的定位精度。在些情况下，光学系统安装基板13能够使各光学零件正确地固定在规定位置上。如上所述，各光学零件利用粘合剂17安装图定在该光学系统安装基板13上。具体的安装操作按下列方法进行。即在安装光学零件时，把粘合剂涂敷在光学零件的下面，在此状态下，利用微动装置，一边支承光学零件，一边在光学系统安装基板13上进行定位调整，使其粘接固定到正确的位置上。

但是，图16～图18所示的过去的光应用电流测量装置存在以下问题：

①粘合剂可能引起光学零件位置偏移或脱落。

②光纤及向其中射入光的聚光光学系统之间可能产生位置偏移，并因此而造成光量变化。

③温度、湿度和外部磁场等周围环境和应力等的影响，造成精度下降。

④光纤端面上附着异物会造成光量变化。

⑤接收光纤弯曲会造成光损耗。

现对①～⑤的问题的具体内容说明如下。

①粘合剂可能引起光学零件位置偏移或脱落

如图17和图18所示，过去，光学系统的光学零件只不过是利用安装构件16等固定构件，借助粘合剂来固定到光学系统安放箱的构成部分(即光学系统安装基板13)上。在此情况下，粘合剂，由于其膨胀率一般比金属和玻璃大10倍以上，所以，当周围温度变化大时粘合剂的收缩量很大，其结果，造成光学零件之间的位置偏移。并且，在光学系统反复受到温度变化和振动的作用时，由于上述粘合剂的巨大收缩量和外部机械力双重作用的影响，使粘合剂劣化，时间一长，光学零件有可能脱落。

②光纤及向其射入光的聚光光学系统之间产生位置偏移而造成光量变化。

由于光纤的芯线直径很细，所以，特别是在这种光纤及向其射入光的聚光光学系统之间，必须保证很高的对准精度。但是，在产生振动和温度变化时，或者粘合剂进行收缩时，传感器和聚光光学系统之间的对准位置受到破坏，入射到传感器内的光量可能发生巨大变化。这种光量变化会造成测量精度下降。

特别是，构成传感光纤的光纤，需要传播偏振光信息，所以使用单模光纤时，这种单模光纤的芯线直径很细，只有2～10μm，所以，在振动和温度变化以及粘合剂收缩等作用下，容易影响对准精度，严重时可能使光无法射入传感光纤内。

再者，在光学系统的各部分，即使在发生光量变化的情况下如果也能保证一定的光量，那么，在光学系统中，可用电子线路来补偿在检偏镜之前的部分所发生的光量变化量。但是，在检偏镜以后所发生的光量变化部分，x、y成分不一定都是同相位的，所以很难用电子线路来补偿，结果造成误差。

在些情况下，构成接收光纤的光纤，可以采用多模光纤，所以，与使用上述单模光纤的传感光纤相比，光容易射入。但是，如前所述，在检偏镜以后发生的光量变化部分很难进行补偿，所以，在接收光纤入射时即使稍许发生一点光量变化的情况下，该光量变化部分也会直接造成误差。

③温度、湿度和外部磁场等周围环境和应力等的影响会造成精度下降。

光学零件基本上都容易接受温度、湿度和外部磁场等周环境的影响。如图17和图18所示，把光学零件安装在光学系统安装基板13上，仅仅利用简单的罩子来盖住该光学系统安装基板13，这样的结构不能充分保护光学系统不受上述周围环境的影响。因此，特别是传感光纤以外的光学零件的光学特性受周围环境的影响而发生变化，通过这些光学零件的光可能产生误差。

再者，在光应用电流测量装置中，如图17和图18所示，传感光纤缠绕在固定构件(图17、图18中的光学系统安装基板13的安装部13a)上，该固定构件配置在流过被测电流的导体的周围。在传感光纤坚固地固定在固定构件上时，由于温度变化使传感光纤受到来自固定构件的巨大应力，从而造成误差。

④光纤端面上附着异物时造成光量变化。

由于光纤的芯线直径很细，所以当其端面上附着异物时将产生光量损耗。特别是构成传感光纤的单模光纤，其芯线直径很细，如上所述，只有2～10μm，所以，即使其端面上附着很微小的异物，也会产生巨大的光量损耗，造成误差。

⑤接收光纤弯曲时将产生光损耗

接收光纤最好能把入射光100％地传输到检测器内，但在弯曲部分，光的一部分跑到光纤以外，产生光损耗。然而，根据安装情况等条件，通常安装接收光纤，很难完全不弯曲地保持原有状态。所以这种光纤的弯曲不可能避免发生光损耗。

再者，上述①～⑤的问题，不仅存在于图16～图18所示的光应用电流测量装置中，而且也同样地存在于使用包含光纤的光学系统来测量各种物理量的一般光应用测量装置中。

本发明是为了解决上述现有技术所存在的问题而提出的，其第1目的是为了提供一种精度高而且长期稳定的实用性强的光应用测量装置。

更具体地说，本发明的第2目的在于提供这样一种光应用测量装置的良好制造方法，即能够很方便而且牢靠地固定光学系统的光学零件，使其具有很高的耐久性，其光学系统精度高、长期稳定性好。

本发明第3目的是为了提供这样一种光应用测量装置，即光学系统，可以避免温度、湿度和外部磁场等周围环境的影响，达到精度高，长期稳定性好。

本发明的第4目的是为了提供这样一种光应用测量装置，即其光学系统，可以抑制入射到光纤内的光量的变化和光纤端面上附着异物，光量稳定性好，精度高。

本发明的第5目的是为了提供这样一种光应用测量装置，即其光学系统可以减小接收光纤弯曲所造成的光损耗，光量的稳定性好，精度高。

本发明的第6目的是为了提供这样一种光应用测量装置，即其传感光纤可以减小应力等外部影响，精度高，体积小，结构简单，特别是为了提供适用于电力系统的光应用电流测量装置。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种光应用测量装置的测量方法，

所述光应用测量装置包括：光学系统，其由包括传感器用光学元件的多个光学零件构成；多个固定构件，用于分别安装一个以上的光学零件，该光学零件是从该光学系统的上述多个光学零件中选择出来的；以及光学系统安放箱，用于安装上述多个固定构件，放置光学零件，

在检测出通过上述传感器用光学元件的光的偏振状态时，即可求出作为测量对象的物理量，

上述光应用测量装置的制造方法，其特征在于：

上述固定构件和上述光学系统安放箱之间利用激光焊接进行固定。

一种光应用测量装置，其包括：光学系统，由包括传感器用光学元件的多个光学零件构成；多个固定构件，用于分别安装一个以上的光学零件，该光学零件是从该光学系统的上述多个光学零件中选择出来的，以及光学系统安放箱，用于安装上述多个固定构件，放置光学零件，在检测出通过了上述传感器用光学元件的光的偏振状态时，即可求出作业测量对象的物理量，其特征在于：

上述固定构件和上述光学系统安放箱至少是固定部分由不含磷的金属构成，用激光焊接法进行固定。

一种光应用测量装置，其包括：光学系统，由包括传感器用光学元件在的多个光学零件构成；多个固定构件，用于分别安装一个以上的光学零件，该光学零件是从该光学系统的上述多个光学零件中选择出来的；以及光学系统安放箱，用于安装上述多个固定构件，安放光学零件，

在检测出通过了上述传感器用光学元件的光的偏振状态时，即可求出作为测量对象的物理量，其特征在于：

上述光学系统安放箱由磁性金属构成；上述固定构件和上述光学系统安放箱利用激光焊接法进行固定的。

如权利要求3所述的光应用测量装置，其特在于：

上述固定构件和上述光学系统安放箱至少是固定部分由不含磷的金属构成。

如权利要求2或4所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述不含磷的金属是镍合金钢。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述磁性金属是镍合金钢。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述镍合金钢的镍含有率为30～40％。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述光学系统的上述多个光学零件包括有光纤；上述光学系统安放箱被构成，可安放上述光学系统的上述多个光学零件中除上述光纤以外的光学零件。

一种光应用测量装置，其包括：传播光的光纤；由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该光纤所用的聚光装置；以及设置在该光学系统的一部分内的传感部，在检测出通过了上述传感部的光的偏振状态时，可以求出作为测量对象的物理量，

其特征在于：

上述聚光装置的结构能使上述光纤端面上的入射光束点尺寸达到该光纤的芯线直径的2^1/2以上。

一种光应用测量装置，其包括：传播光的光纤；由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该光纤内所用的聚光装置；以及设置在该光学系统的一部分内的传感部，在检测出通过了上述传感部的光的偏振状态时，即可求出作为测量对象的物理量，其特征在于：

上述聚光装置的结构能使上述光纤端面上的入射光束点尺寸达到该光纤的芯线直径的2^-1/2以下。

一种光应用测量装置，其包括：传播光的光纤；由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该光纤内所用的聚光装置；以及设置在该光学系统的一部分内的传感部；在检测出通过了上述传感部的光的偏振状态时，即可求出作为测量对象的物理量，

其特征在于：

上述聚光装置由折射率分布型透镜构成。

一种光应用测量装置，其包括：传播光的光纤；由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该光纤内所用的聚光装置；以及设置在该光学系统的一部分内的传感部，在检测出通过了上述传感部的光的偏振状态时，即可求出作为测量对象的物理量，其特在于：

上述聚光装置由透镜构成，该透镜的焦点位于透镜端面上。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

支持上述光纤端部的光纤连接器设置在上述光纤的端部上，上述透镜的直径等于上述光纤连接器的直径。

一种光应用测量装置，其包括：传感器用光学元件；检偏镜，其透过光量随着该传感器用光学元件的出射光偏振状态而变化；对透过该检偏镜的光进行传导的接收用光纤；由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该接收用光纤内所用的聚光装置，

在检测出由该接收用光纤进行传导的光量时，即可求出作为测量对象的物理量，

其特征在于：

上述接收用光纤由芯线直径为100μm以上的多模光纤构成。

一种光应用测量装置，其包括：传感器用光学元件；检偏镜，其透过光量随该传感器用光学元件的出射光偏振状态而变化；对透过该检偏镜的光进行传导的接收用光纤；以及由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该接收用光纤内所用的聚光装置，

在检测出由上述接收用光纤进行传导的光量时，即可求出作为测量对象的物理量，

其特征在于：

上述接收用光纤由NA为0.25以上的多模光纤构成。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述多模光纤由多成分玻璃构成。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述多模光纤，其芯线由石英构成，包皮由塑料构成。

一种光应用测量装置，其包括：传感用光纤，其安装位置能保证其检测出作为测量对象的物理量；在检测出已通过了该传感用光纤的光的偏振状态时，即可求出上述物理量，其特征在于：

园环状安装构件设置在上述可能进行检测的位置上；

上述传感用光纤沿上述园环安装构件进行缠绕；

上述园环状安装构件具有固定部，用来局部地固定上述传感用光纤；

上述固定部具有槽部，用来安放传感用光纤，该槽部的尺寸大于上述传感用光纤的直径。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环状安装构件的上述固定部，分散地配置在上述园环状安装构件圆周方向上的多个部位上。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述传感用光纤仅在其两端部利用粘接法进行固定。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述传感用光纤缠绕许多匝数，

上述园环状安装构件的上述固定部采用这样的结构，即能够使上述传感用光纤的相邻光纤以互相间分离的形式进行固定。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述传感用光纤是构成多个传感器的多个传感光纤；上述园环状安装构件的上述固定部被形成，能使上述多个传感用光纤的相邻光纤以互相间分离的形式进行固定。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环状安装构件的上述固定部具有多个上述槽部，其能使上述传感用光纤放置到各槽部内。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环安装构件的上述固定部具有光纤导向部，能使上述传感用光纤放置在上述槽部内，对各条光纤分别进行导向，使相邻的光纤互相间分离开。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环状安装构件的上述光纤导向部，分散地配置在上述园环状安装构件的圆周方向上的多个部位上。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环装安装构件的上述光纤导向部，是多个园筒状导向器，该导向器分别配置在上述传感用光纤的相邻光纤之间。

所述的光应用测量装置，其特征在于：

上述园环状安装构件的上述固定部具有沿轴向以叠层方式进行配置的多个园盘状安放部；各园盘状安放部在轴向单侧的端面上分别具有上述槽部。

一种光应用电流测量装置，其包括：传感用光纤，该光纤配置在被测电流所流过的导体的近傍，在检测出通过该传感用光纤的光的偏振状态时，即可求出流过上述导体的电流，上述的光应用电流测量装置，其特征在于：

具有从上述权利要求18至27所述的光应用测量装置中被选择出来的光应用测量装置的结构；

上述园环状安装构件配置在上述导体的周围。

所述的光应用电流测量装置，其特征在于：

上述传感用光纤被构成使其电流测量灵敏度降低10％以下。

所述的光应用电流测量装置，其特征在于：

上述导体配置在封入绝缘气体的罐内；

上述传感用光纤的配置是在上述绝缘气体区域的外侧和上述罐的电流路径的内侧。

所述的光应用电流测量装置，其特征在于：

上述导体配置在封人绝缘气体的罐内；

上述罐是通过绝缘衬垫来连接多个罐而构成的；

上述园环状固定构件就是上述绝缘衬垫。

所述的光应用电流测量装置，其特征在于：

上述传感用光纤由石英光纤构成。

所述的各项发明对光学系统的制造方法及其结构进行了改进；并且，所述的各项发明对光纤以及使光射入到该光纤内的聚光装置的结构进行了改进；所述的各项发明对接收用光纤的结构进行了改进。再者，所述的各项发明对传感用光纤的固定结构进行了改进；所述的各项发明应用于光应用电流测量装置。现对上述各项发明依次说明如下。

所述的各项发明是一种光应用测量装置及其制造方法，即其结构中具有：

光学系统，其构成部分是包括传感用光学元件在内的多个光学零件；

多个固定构件，用于分别安装从该光学系统的上述多个光学零件中选择出来的一个以上的光学零件；以及

光学系统安放箱，用于安装上述多个固定构件，安放光学零件。

检测出通过上述传感用光学元件的光的偏转状态，即可求出作为测量对象的物理量，

其特征在于：在上述光应用测量装置的制造方法中，上述固定构件和上述光学系统安放箱之间利用激光焊接法进行固定。

若采用具有上述结构所述的发明，则可以利用激光焊接法来固定光学零件并使其保持牢固稳定状态。并且，由于激光焊接是非接触加工，输入时热量也小，所以，装配时不会使光学零件受到作用力，可以最大限度地减小对光学系统整体的热应力作用。因此，不会出现过去存在的光学零件位置偏移和脱落等问题，可以使高精度的光学系统长期保持稳定状态。

所述的发明，其特征在于，在上述光应用测量装置中，上述固定构件和上述光学系统安放箱的至少是固定部分，由不含磷的金属构成，利用激光焊接法进行固定。

所述的发明，其特征在于，在上述光应用测量装置中，上述光学系统安放箱由磁性金属构成，而且上述固定构件和上述光学系统安放箱利用激光焊接法进行固定。

所述的发明，其特征在于，上述固定构件和上述光学系统安放箱至少是固定部分由不含磷的金属构成。

所述的发明，其特征在于，上述不含磷的金属是镍合金钢。

所述的发明，其特征在于，上述磁性金属是镍合金钢。

所述的发明，其特征在于，上述镍合金钢的镍含有率为30～40％。

所述的发明，其特征在于，上述光学系统的上述多个光学零件包括光纤，在上述光学系统安放箱中，安放上述光学系统的上述多个光学零件中的除上述光纤以外的光学零件。

若采用具有上述结构所述的发明，则由于所述的发明的方法进行制造，所以，除了可以获得与所述的发明相同的作用效果外，还可以获得以下作用效果。

若采用所述的发明，则固定构件和光学系统安放箱的至少是固定部分由不含磷的金属构成，所以不会发生夹杂其他不同的材料和出现裂纹等现象，可以形成高可靠性的固定部位，可以提高光学零件的固定强度及其稳定性。

若采用所述的发明，则由于光学系统安放箱由磁性金属构成，所以，其内部安放的光学零件可以不受外部磁场干扰，可以减小外部磁场所造成的误差和杂波的影响。

在所述的发明中使用的镍合金钢，是否含磷的磁性金属，它适用于激光焊接。特别是在所述的发明中，使用了镍含有率为30～40％的镍合金钢，该镍合金钢的热膨胀率比其他金属低得多，所以可以确保光学系统整体的温度稳定性。

在所述的发明中，光学系统的光学零件，除光纤外，全部装入光学系统安放箱内，所以能使光学系统安放箱体积小结构简单。

所述的发明是指这样一种光应用测量装置，即其结构中具有：

导光用的光纤；

由多个光学零件构成的光学系统，其中包括把光射入该光纤内所用的聚光装置；以及

设置在该光学系统的一部分内的传感部。

检测出通过上述传感部的光的偏转状态，可以求出作为测量对象的物理量。

上述结构的光应用测量装置，

其特征在于，上述光纤的端面上的入射光点尺寸为该光纤的芯线直径的2^1/2以上。

所述的发明，其特征在于，从结构看上述聚光装置的上述光纤端面上的入射光点尺寸为该光纤的芯线直径的2^1/2以下。

若采用具有上述结构所述的发明，则入射到光纤内的光在光纤端面上的光点尺寸大于或者相反地小于光纤芯线直径，因而对准情况的变化所造成的光纤入射光量的变化可以减小。

所述的发明，其特征在于，从结构看上述聚光装置由折射率分布型透镜(GRIN(图象输入)透镜)构成。

若采用具有上述结构所述的发明，则由于向光纤内射入光的聚光装置采用折射分布型透镜，所以，容易提高透镜外园和透镜光学中心的同轴度，利用机械加工方法容易设定透镜端面和光纤端面之间的距离，因此，可提高对准精度。

所述的发明，其结构特征在于，上述聚光装置由透镜构成，该透镜的焦点位置处于透镜端面上。

若采用具有上述结构所述的发明，则由于其设计中采用透镜作为使光射入光纤内的聚光装置，该透镜的焦点位置处于透镜端面上，所以能使光纤和透镜对接配置。并且，通过这种对接配置，可以把光纤和透镜设定在同一振动条件下，因此可以抑制光量变化，提高光量稳定性。

所述的发明，其特征在于，在上述光纤的端部设置了支持该光纤端部的光纤连接器，上述透镜的直径等于上述光纤连接器的直径。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，由于进一步使光纤连接器的直径与透镜直径相同，所以还能提高光纤和透镜的同轴度，进一步提高对准精度。

所述的各项发明，是一种结构的光应用测量装置，即光学系统结构包括以下多种光学零件：

传感用光学元件；

检偏镜，其透过光量随上述传感用光学元件的射出光的偏转状态而变化；

接收用光纤，对透该检偏镜的光进行传导，以及

使光射入该接收用光纤内所用的聚光装置。

通过检测出由上述接收用光纤所传导的光的量，即可求出作为测量对象的物理量。

上述结构的光应用测量装置，

其特征在于，上述接收用光纤由芯线直径为100μm以上的多模光纤构成。

若利用具有这种结构所述的发明，则由于接收用光纤采用直径粗的多模光纤，所以能减小对准精度变化所造成的光纤入射光量变化。

所述的发明，其特征在于上述接收用光纤由NA为0.25以上的多模光纤构成。

若采用具有这种结构所述的发明，则接收用光纤采用高NA的式模光纤，所以，可减小光纤弯曲所造成的光损耗，可以减小到达检测器的光量的变化。

所述的发明，其特征在于，上述多模光纤由多种成分的玻璃构成。

若采用具有这种结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，由于进一步使用多成分玻璃的多模光纤作为接收用光纤，所以能够进一步提高NA和降低损耗。

所述的发明，其特征在于，上述多模光纤的芯线由石英构成；包皮由塑料构成。

若采用具有这种结果所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，由于进一步利用石英作为接收用光纤的芯线，利用塑料作为包皮，所以，能提高在红外区内的透过率，能利用塑料包皮来提高NA。

所述的各项发明，是指这样一种结构的光应用测量装置，即具有这样的传感用光纤，其安装位置便于检测出作为测量对象的物理量。检测出通过了该传感用光纤的光的偏振状态，即可求出上述物理量。上述光应用测量装置具有以下特征：

所述的发明中，园环状安装构件设置在上述便于检测的位置上，上述传感用光纤沿着该园环状安装构件进行缠绕，并且，该园环状安装构件具有局部地固定上述传感用光纤的固定部，而且该固定部具有安放传感用光纤的槽部，该槽部的尺寸大于上述传感用光纤的直径。

若采用具有这种结构所述的发明，则由于传感用光纤可以平缓地而且局部地固定在园环状安状构件上，所以，不易受到外部影响，并且由于不会产生像硬性固定时那样大的应力，所以能够抑制这种应力所造成的双折射量的增加。因此，可以提高测量精度。

所述的发明，其特征在于，上述园环状安装构件的上述固定部，分散地配置在上述园环状安装构件的园圈方向的多个部位上。

所述的发明，其特征在于，仅传感用光纤的两端部利用粘接方法进行固定。

若采用具有这种结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，还可以进一步简化结构，提高设计自由度。并且，由于传感用光纤可以更加平缓地进行固定，所以能够进一步抑制应力所造成的双折射量的增加。

所述的发明，其结构特征在于，上述传感用光纤缠绕许多匝数，上述园环状安装构件的上述固定部在固定上述传感用光纤时使相磷的光纤互相分离开。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，还能够进一步很好地配置具有许多匝数的传感用光纤，即一方面平缓地配置各匝光纤，另一方面使各匝之间不会产生互相干扰。

所述的发明，其结构特征在于，上述传感用光纤是构成多个传感器的多根传感用光纤，并且由上述园环状安装构件的上述固定部来统一进行固定，使上述多根传感用光纤的相邻光纤互相分离开。

若采用具有以上结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，还能够进一步很好地配置构成多个传感器的多根传感用光纤，即一方面平缓地配置各根光纤，另一方面使其不会产生互相干扰。特别是，由于能够在一个园环状安装构上统一构成多个传感器，所以，与分别配置多个传感器时相比，能够使传感器整体结构减小和简化。

所述的发明，其结构特征在于，上述园环状安装构件的上述固定部，具有多个上述槽部、在各槽部内放置上述传感用光纤。

若采用具有上述结构所述的发明，则多匝传感用光纤的各匝光纤或者构成多个传感器的多根传感用光纤，在固定部内设置的多个槽部内可以互相分离开，容易配置。所以，上述多匝或者构成多个传感器的多根传感用光纤，很容易实现良好的配置，即既能平缓地固定，又能互相不干扰。

所述的发明，其特征在于，上述园环状安装构件的上述固定部，具有光纤导向部。该光纤导向部被放置到上述槽部内，对上述传感光纤的各条光纤分别进行导向。使相邻的光纤互相分离开。

若采用具有上述结构所述的发明，则可以利用设置在固定部的光纤导向部，使多匝传感用光纤的各匝光纤或者构成多个传感器的多根传感用光纤互相分离开，容易进行配置。所以，容易实现良好的配置，即上述多匝或构成多个传感器的多根传感用光纤，既可以平缓配置，又可以互相不干扰。

所述的发明，其特征在于，上述园环状安装构件的上述光纤导向部，分散地配置在上述园环状安装构件的圆周方向上的多个部位上。

所述的发明，其特征在于，在上述权利要求24或25所述的发明中，上述园环状安装构件的上述光纤导向部是这样一种多个园筒状导向器，它们分别配置在上述传感用光纤相邻光纤之间。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，还能够进一步简化结构，提高设计自由度。并且由于能够更平缓地固定传感用光纤，所以能够进一步抑制应力所造成的双折射量的增加。

所述的发明，其特征在于，上述园环状安装构件的上述固定部，具有在轴向上叠层配置的多个园盘状安放部，各园盘状安放部在轴向单侧端面上分别具有上述槽部。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了所述的发明的作用效果外，还可以对园盘状安放部进行标准化，能够简化固定部的结构。特别是，通过增加或减少园盘状安放部的叠层数，很容易进行设计更改，所以具有很强的实用性。

所述的各项发明，是一种光应用电流测量装置，其传感用光纤配置在流过被测电流的导体的近傍，若检测出通过该传感用光纤的光的偏振状态，即可求出上述导体内所流过的电流。

上述结构的光应用电流测量装置

其特征在于，该光应用测量装置的结构是从所述的光应用测量装置中选择出来的，上述园环安装构件配置在上述导体的周围。

若采用具有上述结构所述的发明，则可以获得与所述的各项发明相同的效果，可以提高流过导体的被测电流的测量精度。

所述的发明，其特点在于，上述传感用光纤使其电流测量灵敏度下降10％以下。

若采用具有这种结构所述的发明，则除了获得与所述的发明相同的作用效果外，用于传感用光纤的电流测量灵敏度降低10％以下，所以，还可以减小外部的影响。也就是说，在把光纤的双折射规定为δ(弧度)时，在测量电流OA极限下的光纤的电流测量灵敏度S可由下式表示。

〔式4〕

δ＝sinδ/δ……式(4)

在此情况下，为了使电流测量灵敏度S达到90％以上，必须把双折射δ调到δ＜0.80弧度，即45度以下。通常，对测量时所用的光电变流器的要求精度，在额定电流值时为±1％以下。假定在不受外部影响的条件下电流测量灵敏度S为91％(δ＝0.74)，那么在双折射δ为0.70～0.80弧度的情况下可以达到要求的精度。上述式(4)的函数，电流测量灵敏度S越小，δ变动所造成的影响越大，所以，把电流测量灵敏度S降低量定为10％以下，可以提高传感用光纤的精度。

再者，为了进一步提高精度和稳定性，最好使允许精度范围达到电流测量灵敏度S的范围，把电流测量灵敏度S规定为98％以上。在此情况下要求的δ范围为0～0.35弧度。

这里所说的电流测量灵敏度S表示出了由费尔德常数V决定的法拉第旋光角，在乘上S时将降低的情况。即法拉第旋光角φ，在假设导体周围的光纤匝数为n，导体上流过的电流值为I的情况下，由下式(5)表示。

〔式5〕

φ＝S·m·nVI       ……式(5)

式中，m在一个方向的光路时为1；在往返光路时为2。

所述的发明，其特征在于，上述导体配置在封入了绝缘气体的罐内，上述传感用光纤配置在上述绝缘气体区外侧和上述罐的电流路内侧的部位上。

若采用具有上述述结构所述的发明，则除了可以获得所述的发明的作用效果外，还进一步把传感用光纤配置在绝缘气体区外侧，而且是在罐的电流路内侧，从而能减少导体发热的影响和被测电流以外的电流的影响，所以，能够正确地测量导体内流过的电流。并且，由于传感用光纤配置在气体区的外侧，所以便于处理传感用光纤。

所述的发明，其特征在于，其中的各项发明中，上述导体配置在封入了绝缘气体的罐内，上述罐的构成是通过绝缘衬垫来连接多个罐，上述园环状固定构件是上述绝缘衬垫。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了可以获得所述的发明的作用效果外，还进一步利用连接多个罐的绝缘衬垫作为传感用光纤的安装构件，所以能够使电力系统体积减小，结构简化。

所述的发明，其特征在于，上述传感用光纤由石英光纤构成。

若采用具有上述结构所述的发明，则除了可以获得所述的发明的作用效果外，还由于进一步使用石英光纤作为传感用光纤，使光纤的匝数为1以上的整数倍，把法拉第旋光角φ设定为45度以下，因此，在通信用光纤中所使用的波长区以下(1.55μm以下)，可以测量出电力系统中的测量所必须的最大电流：2×2^1/2×63KA＝178KA。即可以满足电力系统中所要求的电流测量仪的条件。

本发明的积极效果：

如上所述，若采用本发明，则通过下列改进措施，即：

改进光学系统的制造方法及其结构；并且

改进光纤和使光射入该光纤的聚光装置以及接收光纤的结构；或者

改进传感光纤的固定结构，

即可获得比过去精度高、长期稳定性好、实用性强的光应用测量装置。

以下参照附图，详细说明来发明的实施例：

图1是表示采用本发明的第1实施形态的光学系统的结构图。

图2是表示采用本发明的第2实施形态的发送光纤和传感光纤之间的耦合部分的结构图。

图3是表示采用本发明的第3实施形态的发送光纤和传感光纤之间的耦合部分的结构图。

图4是表示采用本发明的第4实施形态的发送光纤和传感光纤之间的耦合部分的结构图。

图5是表示图4的耦合部分的改变形态例子的结构图。

图6是表示采用本发明的第5实施形态的传感光纤和2个接收光纤之间耦合部分的结构图。

图7是表示采用本发明的第6实施形态的光应用电流测量装置的结构图。

图8是表示采用本发明的第7实施形态的传感光纤固定结构的断面图。

图9是表示图8的固定结构的改变形态例子的断面图。

图10是表示采用本发明的第8实施形态的传感光纤固定结构的图。图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。

图11是表示图10的固定结构的一个改变形态例子的图，图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。

图12是表示图10的固定结构的另一个改变形态例子的图，图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。

图13是表示采用本发明的第9实施形态的传感光纤固定结构的图，图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。

图14是表示采用本发明的第10实施形态的传感光纤固定结构的断面图。

图15是表示图14的固定结构中的传感光纤配置方法的斜视图。

图16是表示过去的光应用电流测量装置的一例的结构图。

图17是表示图16的装置中所使用的过去的光学系统的具体结构的一例的平面图。

图18是图17的断面图。

发明的实施形态

下面参照图1～图15来具体说明本发明的光应用测量装置作为图16～图18所示的光应用电流测量装置使用时的多种实施形态。

1、第1实施形态

图1是本发明的光学应用测量装置的第1实施形态的结构图，尤其示出了采用权利要求1～8所述的发明的光学系统的一个实施形态。并且，在图17和图18所示的原有例2中，表示光仅在单一方面上通过传感光纤的光学系统的结构。但在本实施形态中，表示在光往返通过传感光纤的方式的光学系统中使用时的结构。这种方式秘前者的差异只不过是设计上的选择问题，并不涉及本发明的本质，所以其说明从略。

1-1、构成

如图1所示，构成从发送光纤3到2个接收光纤8的光学系统所用的多个光学零件，除光纤部分外，全部安放在光学系统安放箱21内，并利用激光焊接法固定在光学系统安放箱21内。图中的WL表示这种激光焊接部分。各部分的结构依次说明如下。

1-1-1、光学系统安放箱

光学系统安放箱21是利用激光焊接法把三个部分(block块)互相焊接在一起而构成的，这三个部分是由镍含有率为30～40％的镍合金钢构成的，并且是根据其中所固定的光学零件而分别将各部分的块状材料内部挖空而形成的。

1-1-2、传感光纤周围

在光学系统系统安放箱21的三个部分叠层(堆叠)方向上的一端的一个部分的端部上，利用激光焊接法(激光焊接部WL)来固定已安装在传感光纤5的一个端部上的光纤连接器15以及包括与其进行耦合的透镜2在内的光轴仪。该传感光纤5的光轴仪，利用透镜支座22、调节套筒23和连接器支座24来代替单一的安装构件16进行装配。

在此，透镜支座22是安装透镜2的固定构件，连接器支座24是支承光纤连接器15的固定构件，调节套筒23是为了在透镜2和光纤连接器15之间进行对准而设置在透镜支座22和连接器支座24之间的固定构件。即在装配该光轴仪时，通过调节套筒23和连接器支座24的滑动来进行光轴方向的对准。有关透镜2和传感光纤5的光轴一致性，通过透镜支座22和调节套筒23在与光轴垂直的方向上进行滑动来进行对准。这些对准操作利用另外准备的夹具来进行，在定好位时用激光焊接法来固定各构件之间的位置。

上述透镜支座22、调节套筒23以及连接器支座24和光纤连接器15，均由与述光学系统安放箱21相同的镍含有率为30～40％的镍合金钢构成。并且，透镜支座22利用激光焊接法(激光焊接部WL)固定在光学系统安放箱21内。再者，透镜支座22、调节套筒23、连接器支座24以及光纤连接器15的构件之间，也分别利用激光焊接法(激光焊接部WL)来进行固定。

另外，反射镜18，用于使传感光纤5所传来的去路光进行反射，使其作为回路光向相反方向传播它安装在传感光纤5的另一端部上。

1-1-3、发送光纤一侧

在传感光纤5的光轴仪的延长线上，分光束镜19、偏振镜4、透镜2和发送光纤3的光轴仪排列成一行。

其中，分光束镜19的配置目的是：使来自偏振镜4的直线偏振光的一部分通过，射入到传感光纤5内，同时使来自传感光纤5的出射光的一部分向90度方向反射。该分光束镜19和偏振镜4被组装在光学系统安放箱21的中央部分内。

再者，包括发送光纤3的光纤连接器15以及与其相耦合的透镜2在内的光轴仪，通过激光焊接(激光焊接部WL)被固定在光学系统安放箱21中与传感光纤5相反一侧的部分的端部上。该发送光纤3的光轴仪不同于上述传感光纤5的光轴仪，它使用单一安装构件(固定构件)16进行装配。

再者，该光轴仪的安装构件16和光纤连接器15，均与上述光学系统安放箱21一样，由镍含有率为30～40％的镍合金钢构成。并且，安装构件16通过激光焊接(激光焊接部WL)固定到光学系统安放箱21内。该安装构件16和光纤连接器15之间，利用激光焊接(激光焊接部WL)进行固定。

1-1-4、接收光纤一侧

在分光束镜19的反射光路上，检偏镜7和曲折镜14排列成一行，并且，第1接收光纤8的光轴仪配置在检偏镜7的90度方向的出射光的光路上，另外，第2接收光纤8的光轴仪配置在曲折镜14的折弯光的光路上。

其中，检偏镜7和曲折镜14，和上述分光束镜19及偏振镜4一样，被安装在光学系统安放箱21的中央部分内。

再者，2个接收光纤8的各个光轴仪，与上述接收光纤3的光轴仪相平行地进行安装。这2个接收光纤8的各光轴仪，和上述接收光纤3的光轴仪一样，分别用光纤连接器15和透镜2以及安装构件(固定构件)16进行装配，同样利用激光焊接法(激光焊接部WL)分别固定到光学系统安放箱21内。

再者，这2个接收光纤8的各光轴仪的安装构件16和光纤连接器15，均与上述光学系统安放箱21一样，由镍含有率为30～40％的镍合金钢构成。并且安装构件16利用激光焊接法(激光焊接部WL)固定到光学系统安放箱21内，该安装构件16和光纤连接器15之间，用激光焊接(激光焊接部WL)进行固定。

1-2、作用

具有上述结构的第1实施形态的光学系统的动作如下。即首先，从图中未示出的光源中射出的光，由传送光纤2进行传送，通过其出射端部的光轴仪变成平行光束，传到偏振镜4上。在此情况下，偏振镜4接上述方法进行安装，使其偏振方位相对于水平或垂直方向形成45度角。所以光通过该偏振镜4时变换成方位40度的直线偏振光。该光射入分光束镜19内，其一部分通过该分光束镜19后，利用传感光纤5的端部的光轴仪使其变成会聚光束，射入传感光纤5的一端。

射入传感光纤5的一端内的光，由该传感光纤5进行传播由另一端的反射镜18进行反射，再返回到光轴仪内。这样在传感光纤5中往返移动期间，该光在流过导体6的被测电流形成的磁场的作用下，接受法拉第旋光，其方位发生变化，然后，通过传感光纤5的端部的光轴仪变成平行光束，返回到分光束镜19内。返回到分光束镜19内的光，部分进行反射，射入到检偏镜7内。利用检偏镜7使光分解成水平方向偏振的直线偏振光(x成分)和垂直方向偏振的直线偏振光(y成分)。这样分解成的2种光中，一种光保持原有状态直接射入接收光纤8的入射端部的光轴仪内；另一种光通过曲折镜14射入另一个接收光纤8的入射端部的光轴仪内。两种光均通过各光轴仪变成合聚光束，分别射入各接收光纤8内。

这样射入接收光纤8内的光，与现有技术项目中图16的光应用电流测量装置的说明一样，利用包含检测器等在内的信号处理装置按同样方法进行处理。

1-3、效果

如上所述，在本实施形态中，光纤连接器15、安装构件16、透镜支座22、调节套筒23和连接器支座24等固定构件和光学系统安放箱21，均由不含磷的镍合金钢构成。这样，由于利用不含磷的合金来制作固定构件和光学系统安放箱，用激光焊接进行装配，所以不会掺入异种材料，也不会产生裂纹等，能够形成高可靠的固定部位，可以把光学零件牢固地固定在稳定状态下。其结果，不可能出现过去的一些问题，例如各光学零件位置偏移或脱落等，可以使高精度光学系统长期保持在稳定状态下。

再者，由于激光焊接是非接触加工，所以，不在光学零件上施加力量，就能进行装配，不会影响光学零件的光学特性。并且，由于激光焊接是输入热量小的焊接方法，所以，对整个光学系统上所加的热应力可以减小到可忽略不计的程度。

尤其由于安放发送光纤3、传感光纤5和接收光纤8等光纤以外的光学零件所用的光学系统安放箱21是由磁性金属镍合金钢构成的，所以，能使其中安放的光学零件与外部磁场隔离，能防止传感光纤以外的光学零件上产生异常的法拉第旋光，其结果，能减小外部磁场所造成的误差和杂波的影响。再者，由于光纤以外的光学零件被安放在光学系统安放箱21内，所以，与把传感光纤5安装在光学系统安放箱内的图17和图18的原有例子相比，可以减小和简化光学系统安放箱21的结构。

再者，在本实施例的形态中所使用的、镍含有率为30～40％的镍合金钢，其热膨胀率很低，只有其他金属的十分之一左右。所以用这种热膨胀率低的镍合金钢作为固定构件和光学系统安放箱的材料，可以确保整个光学系统的温度稳定性。

1-4、变化形态的例子

另外，在上述第1实施形态中，固定构件和光学系统安放箱的材料，采用镍含有率为30～40％的镍合金钢，但是，也可以采用其他含有率的镍合金钢，并且，不仅限于采用镍合金钢，同样也可采用其他各种磁性金属或不含磷的金属。在此情况下，虽然材料不同，性能有所差别，但也可获得良好的作用效果。

再者，如果至少是固定构件和光学系统安装箱的固定部分采用不含磷的金属，那么就可以获得一定的作用效果。并且，也可以不用磁性金属来构成光学系统安放箱。在此情况下，虽然与上述的光学系统安放箱相比，对外部磁场的屏蔽效果较差，但通过激光焊接来进行固定，可以获得上述的充分作用效果。

另一方面，在上述第1实施形态中，把3个部分焊接起来，构成光学系统安放箱。但光学系统安放箱的具体结构可以自由更改，例如，也可以把2个部分焊接起来构成该安放箱，或者把4个以上的部分焊接起来，构成安放箱。并且也可以把1个整体部分中间挖通，构成安放箱。并且，也可以用板状构件来构成光学系统安放箱，或者使板状构件和块状部分相结合，构成安放箱。

2、第2实施形态

图2是本发明的光应用测量装置的第2实施形态的结构图，尤其表示出了把权利要求9所述的发明使用于发送光纤和传感光纤之间的耦合部分时的一种实施形态。

2-1、结构

如图2所示，在发送光纤3的出射端部和接收光纤5的入射端部的耦合部分，第1透镜2a、偏振镜4和2透镜2t排列成一行。在此情况下，其结构原理是：利用第1透镜2a把发送光纤3的出射光变成平行光束，射入到偏振镜4内，利用第2透镜2t对通过偏振镜4变换成的直线偏振光进行聚光，然后射入传感光纤5内。并且，发送光纤3和传感光纤5由芯线直径相等的单模光线构成。

然后，在本实施形态中，尤其第1和第2透镜2a、2t，按以下方法进行选择，即适当选择第1和第2透镜2a、2t，使第1透镜2a的焦距fa和第2透镜2t的焦距ft保持ft≥2^1/2fa的关系。而且，发送光纤3的出射端面和传感光纤5的入射端面，分别位于上述透镜2a、2t的各焦点位置上。依靠这种透镜2a、2t的焦距fa、ft的关系和光纤3、5的配置，可以把传感光纤5入射端面上的光束点尺寸设定到传送光纤3的芯线直径的ft/fa倍，即2^1/2倍以上。在此情况下，如上所述，由于发送光纤3和传感光纤5的芯线直径相等，所以，结果是传感光纤5入射端面上的光束点尺寸被设定在传感光纤5的芯线直径的2^1/2倍以上。

2-2、作用效果

在具有上述结构的第2实施形态中，可以获得以下作用效果。即在发送光纤3和传感光纤5是芯线直径相等的单模光纤的情况下，fa＝ft时从发送光纤3向传感光纤5的耦合效率达到最大，但在振动和温度变化造成对准偏差时，耦合效率急剧下降。对此，在本实施例的形态中，与传感光纤5的芯线直径相比，传感光纤5入射端面上的光束点尺寸设定得较大，即达到2^1/2倍以上，所以，这种芯线直径与光束点尺寸的差构成了能抵消对准偏差的光点尺寸余量，可以减小对准偏差所造成的光量变化，可以提高光量的稳定性。尤其，在本实施形态中，由于设定的光点尺寸大于芯线直径，所以可以增大能抵消对准偏差的光点余量。

所以，若采用本实施形态，则可以通过增大入射光束点尺寸，使其适当大于传感光纤5的芯线直径，以提高射入传感光纤5内的光量的稳定性，提高光学系统的精度，最终能提高光应用测量装置的测量精度。

2-3、改变形态的例子

再者，如上所述，增大传感光纤5入射端面上的光束点尺寸，使其大于传感光纤5的芯线直径。其具体方法并不仅限于像上述第2实施形态那样，使用焦距不同的透镜。即作为第2实施形态的改变形态的例子，也可以使用焦距相同的透镜，把传感光纤5的入射面配置在稍许偏离第2透镜2t焦点的位置上，即使在这种结构的情况下，也可以和第2实施形态一样，增大传感光纤5入射端面上的光束点尺寸，获得同样的作用效果。

另外，在上述第2实施形态中，说明了把权利要求9所述的发明用于传感光纤入射端部的光轴仪中时的情况。但是，权利要求9所述的发明同样也可用于接收光纤入射端部的光轴仪内。在此情况下，也和上述第2实施形态一样，可以减少对偏差所造成的光量变化。

3、第3实施形态

图3是本发明的光应用测量装置第3实施形态结构图，其中尤其表示出了权利要求10所述的发明用于发送光纤和传感光纤之间的耦合部分时的一个实施形。

3-1、结构

如图3所示，本实施形态的基本结构与第2实施形态相同。即在发送光纤3的出射端部和传感光纤5的入射端部的耦合部分如第1透镜2a、偏振镜4和第2透镜2t排列成一行，发送光纤3的出射光通过第1透镜2a变成的直线偏振光，经第2透镜2t进行聚光后，射入到传感光纤5内。并且，发送光纤3和传感光纤5由芯线直径相等的单模光纤构成。

再者，在本实施形态中，尤其是第1和第2透镜2a、2t按下列方法进行选择。即第1和第2透镜2a、2t的选择方法是：与上述第2实施形态相反，第1透镜2a的焦距fa和第2透镜2t的焦距ft具有fa≥2^1/2ft的关系。并且，发送光纤3的出射端面和传感光纤5的入射端面被分别配置在该透镜2a、2t的各焦点位置上。利用该透镜2a、2t的焦距fa、ft的关系和光纤3、5的配置，把传感光纤5入射端面上的光束点尺寸设定为发送光纤3的芯线直径的ft/fa倍，即2^-1/2倍以下。在此情况下，如前所述，发送光纤3和传感光纤5的芯线直径相等，所以，结果使传感光纤5的入射端面上的光束点尺寸被设定为传感光纤5芯线直径的2^-1/2倍以下。

3-2、作用效果

在具有上述结构的第3实施形态中由于传感光纤5入射面上的光束点尺寸被设定为小于传感光纤5的芯线直径，即2^-1/2倍以下，所以，该芯线直径与光束点尺寸之差成为用于抵消对准偏差的光点尺寸余量。在此情况下，按照比传感光纤5的NA大的NA进行光入射，产生损耗。但如果对准偏差在芯线直径范围以内，那么，这一范围，不会产生光量变化。

这样，在本实施形态中，由于光束点尺寸的设定值小于芯线直径，所以，能抵消对准偏差的光点余量，达不到像第2实施形态那么大，但另一方面，其优点是对准偏差不会造成光量变化。也就是说，即使产生对准偏差，也能使全部光束射入传感光纤5的芯线内。因此，不会产生光量变化。所以，本实施形态在用于对光量变化要求严格的装置内时，效果尤其良好。

所以，若采用本实施形态，则通过减小入射光束点尺寸，使其适当小于传感光纤5的芯线直径，可以确保射入传感光纤5内的光量稳定性良好，可以提高光学系统的精度。因此，可以提高光应用测量装置的测量精度。

3-3、改变形态的例子

在上述第3实施形态中，说明了把权利要求10所述的发明用于传感光纤入射端部的光轴仪时的情况，但权利要求10所述的发明同样也可以用于接收光纤入射端部的光轴仪内。在此情况下，和上述第3实施形态一样，也可以防止对准偏差造成光量变化。

4、第4实施形态

图4是本发明的光应用测量装置的第4实施形态的结构图，其中尤其表示出了把权利要求11～13所述的发明用于发送光纤和传感光纤之间的耦合部分时的一个实施形态。

4-1、结构

如图4所示，在第4实施形态中，作为把发送光纤3的出射光变成平行光束，射入到偏振镜4内的透镜，配置了和上述第2、第3实施形态的透镜2a相同的透镜2。并且，作为对由偏振镜4变换成的直线偏振光进行聚光后射入传感光纤5内用的透镜，配置了折射率分布型透镜(GRIN透镜)31。

该GR1N透镜31被设计成其焦点位于透镜面上，同时，其直径等于传感光纤5入射端部上设置的光纤连接器15的直径。并且，该GRIN透镜31和传感光纤5互相对接配置，使GRIN透镜31的透镜端面和传感光纤5的光纤端面进行面接触。在此情况下，GRIN透镜31的透镜端面对光纤连接器15的端面也进行面接触。并且，在此状态下GRIN透镜31和光纤连接器15被安装在单一的安装构件16上。

4-2、作用效果

在具有上述结构的第4实施形态中，由于对传感光纤5的入射光进行聚光所用的透镜，采用了GRIN透镜31，所以，在透镜外园和透镜光轴之间可以达到很高的同轴性。因此，不用光轴调整机构就可以很准确地对准该GRIN透镜31和传感光纤5的光轴，可以提高光量稳定性。尤其，在本实施形态中，支承传感光纤5端部的光纤连接器15和GRIN透镜31的直径相等，所以将其安装到安装构件16上，即可很容易地对准光轴。

再者，在GRIN透镜31中，由于可以准确地进行设计，使焦点位于透镜端面上，所以如上所述能够对接配置，使该GRIN透镜31的透镜端面和传感光纤5的光纤端面进行面接触。利用这种在焦点位置上的对接配置方法，可以把GRIN透镜31和传感光纤5设定在同一振动条件下，因此，可以减小振动对耦合效率的影响，可以提高光量的稳定性。

再者，在透镜和光纤等光学零件的端面上，为了降低反射率，必须采用蒸发等方法来形成无反射膜。但在本实施形态中，由于GRIN透镜31的透镜端面和传感光纤5的光纤端面，互相进行对接，所以不需要上述无反射膜，这也是一个优点。并且，传感光纤5的光纤端面，光束直径变小，若沾附异物，如灰尘和污物或结露等，则很容易造成光量变化。但在本实施形态中，由于GRIN透镜31的透镜端面和传感光纤5的光纤端面互相进行对接，所以，可以防止上述异物侵入或沾附到光纤端面上，这也有助于提高光量的稳定性。

因此，若采用本实施形态，则通过使用GRIN透镜31作为使光射入传感光纤5的透镜，使其透镜端面与光纤端面进行对接，可以提高射入传感光纤5内的光量的稳定性，可以提高光学系统的精度，因此，可以提高光应用测量装置的测量精度。

4-3、改变形态的例子

另外，在上述第4实施形态中，采用了GRIN透镜作为把光射入传感光纤5内的透镜。但是，也可以采用球面透镜来代替GRIN透镜。图5表示这种采用球面透镜32使其焦点位于透镜端面上的设计例子。采用这种结构时，也可以获得与上述第4实施形态相同的作用效果。并且，该图5的例子相当于采用所述的各项发明时的一个实施形态。

再者，在上述第4实施形态中，说明了把所述的各项发明用于传感光纤入射端部的光轴仪时的情况。所述的各项发明，同样也可用于接收光纤入射端部的光轴仪内。在此情况下也和上述第4实施形态一样，能够提高光量的稳定性。

5、第5实施形态

图6是本发明的光应用测量装置的第5实施形态的结构图，其中尤其表示出了把所述的各项发明用于传感光纤和2个接收光纤之间的耦合部分时的一个实施形态。

5-1、结构

如图6所示，传感光纤5的出射端部和2个接收光纤的各入射端部的耦合部分，其结构设计上是利用透镜2把传感光纤5的出射光变成平行光束，射入由渥拉斯顿棱镜构成的检偏镜7，由该检偏镜7将入射光分解成x、y2种成分，然后通过2个透镜2分别进行聚光，再分别射入2个接收光纤8内。并且，在本实施形态中，尤其是接收光纤8，采用了芯线直径为100μm以上，而且NA为0.25以上的阶梯折射率型多模光纤。

5-2、作用效果

在具有以上结构的第5实施形态中，可以获得以下作用效果。

也就是说，通向接收光纤8的耦合部上的损耗受到振动等影响而发生变化时，会造成误差，所以通常，该接收光纤8采用多模光纤。但是，通常采用的折射率分布型(GI型)光纤，其芯线直径只有50μm，并且，使光会聚在芯线中心部时和使光会聚在芯线周围部时，耦合效率不同，所以，振动会造成光量损耗。而且，由于这种折射率分布型(GI型)光纤的NA值很小，只有0.2左右，所以，当来自透镜的光和光纤之间的角度出现偏差时，损耗增加，会造成误差。

与此相比，在本实施例形态中，由于采用了芯线直径为100μm以上和粗多模光纤，所以，能够抑制对位偏差所引起的耦合效率变化。并且，由于采用了NA为0.25以上的光纤，所以，可以减小光纤弯曲所引起的光损耗。

因此，若采用本实施形态，则通过采用芯线直径和NA值大的多模光纤作为接收光纤8，可以提高射入光纤8内的光量的稳定性，减小光损耗，提高光学系统的精度，所以，能提高光应用测量装置的测量精度。

5-3、改变形态的例子

再者，作为用于接收光纤8的光纤，可以考虑采用所述的发明，使用由多成分玻璃构成的多模光纤。采用这种结构，可以进一步实现高NA和低损耗。另外，也可考虑采用所述的发明，使用芯线由石英构成，包皮由塑料构成的多模光纤。采用这种结构时，可以实现在红外范围内的高透过率和高NA。

6、第6实施形态

图7是本发明的光应用测量装置的第6实施形态的结构图，其中尤其表示出了采用所述的各项发明的光应用电流测量装置的一个实施形态。在本实施形态中，和上述第1实施形态一样，表示出了用于光在传感光纤中往返传播的方式的光学系统中时的情况。

6-1、结构

6-1-1、传感光纤

如图7所示，本实施形态的光应用电流测量装置，使用传感光纤(传感器用光纤)5作为传感器。该传感光纤5沿着园环状安装构件51进行缠绕，该安装构件51被配置在流过被测电流的导体6的周围。传感光纤5，部分地被园环状安装构件51进行固定。其详细情况是：园环状安装构件51，其外园面上有固定部(图中未示出)，该固定部包括槽部和压封部。槽部的尺寸大于传感光纤5的直径；在封部用于压封槽部的开口面。并且，传感光纤5被放入该固定部的槽部内并使槽内能出现多余的空间。因此，光纤被平缓地固定在园环状安装构件51内。该传感光纤51采用石英光纤，为了减小外部影响，在光纤上加上扭曲力。再者，从结构上讲，使该传感光纤5的电流测量灵敏度下降10％以下。

6-1-2、光应用电流测量装置整体

具有上述传感光纤5的本实施形态的光应用测量装置，如图7所示，主要由传感光学部41、信号处理部42和传输光纤部43构成。

其中，信号处理部42具有：检测器44a、44t，用于检测来自发生测量光的光源1和传感光学部41的两种光，并将其变换成与光强度相对应的电信号；信号处理电路45，用于对在该检测器44a、44t中所获得的信号进行运算处理；以及输出处理结果的输出端子46。具有这种结构的信号处理部42，配置在充分离开(至少10米以上)传感光学部41的位置上。

另一方面，传输光纤部43具有：发送光纤3，用于把光从信号处理器42内的光源1发送到传感光学部41内；以及2个接收光纤8a、8t，用于把光从传感光学部41发送到信号处理部42内的2个检测器44a、44t内。

其中，光源1由激光二极管或超级发光二极管等构成。

并且，传感光学部41具有上述传感光纤5和耦合光学系统47。

其中，耦合光学系统47具有耦合光学箱21和安装在该耦合箱21内的多个光学零件，即4个透镜2a～2d、偏振光镜4、两个分光束镜19a、19t，以及两个检偏镜7a、7t。

在此，透镜2a～2d用于把来自光纤的光变换成平行光束，或者对平行光束进行聚光，使其射入光纤内。偏振镜4用于把来自透镜2a的光变换成与水平方向形成45度角的直线偏振光。第1分光束镜19a用于把从偏振镜4射入传感光纤5的光和从传感光纤5射出的光，根据其入射方向而分割成透过光和反射光。第2分光束镜19t用于把来自第1分光束镜19a的反射光分割成透过光和反射光。两个检偏镜7a、7t用于分别使来自第2分光束镜19t的水平方向和垂直方向的直线偏振光透过，从而抽取出直角的x、y的各偏振光成分。

也就是说，该耦合光学系统47，通过第1透镜2a、偏振镜4、第1分光束镜19a和第2透镜2t把来自发送光纤3的光传播到传感光纤5的始端部。并且，来自该传感光纤5的出射光，透过第2透镜2t后，由第1分光束镜19a进行反射，被送到第2分光束镜19t内，再被分割成2个方向的光。然后，其中的一种分割光通过第1检偏镜7a和第3透镜2c被送入一个接收光纤8a。而另一种分割光通过第2检偏镜7t和第4透镜2d被送入另一个接收光纤8t。

另外，在传感光纤5的始端部和反射侧的终端部，设置了反射镜18。利用该反射镜18来使由传感光纤5传来的光进行反射，再返回到传感光纤5内，使其接反方向进行传播。

6-2、作用

在具有上述结构的第6实施形态中，流过导体6的被测电流，按下列方法进行测量。

也就是说，首先，由信号处理部42的光源1发出的光，通过发送光纤3被送入传感光学部41的耦合光学系统47内。来自该发送光纤3的光，通过第1透镜2a变换成平行光束，再通过偏振镜4变换成直线偏振光，然后透过第1分光束镜19a，由第2透镜2t进行聚光，然后射入传感光纤5的始端部。

射入传感光纤5的光，在该传感光纤5内进行传播由终端部的反射镜18进行反射，然后再返回到传感光纤5内，向反方向进行传播，从其始端部向耦合光学系统47一侧射出。这时，往返通过传感光纤5的光，借助于由流过导体6的被测电流感应生成的法拉第效应，使其偏振光面进行旋转。

并且，来自传感光纤5的出射光，经过耦合光学系统47的第2透镜2t变换成平行光束，然后第1分光束镜19a进行反射，被第2分光束镜19t分割成2个方向的光。其中，一种分割光被送入第1检偏镜7a内，由该第1检偏镜7a来抽取出x方向的偏振光成分，然后，通过第3透镜2c和接收光纤8a，被送到信号处理部42的一个检测器44a内。并且，另一种分割光被送入第2检偏镜7t内，由该第2检偏镜7t来抽取出y方向的偏振光成分。然后，通过第4透镜2d和接收光纤8t被送入信号处理部42的另一个检测器44t内。

再者，表示这样送入各检测器44a、44t内的x方向和y方向的偏振光成分的各种光信号通过各检测器44a、44t变换成电信号，并被放大。并且，这些电信号被送入信号处理电路45，进行运算处理，获得的处理结果，即测量结果由输出端246进行输出，另外，这时具体的信号处理可以和现有技术一项中的说明一样来进行，故其说明从略。

6-3、效果

如上所述，在本实施形态中，由于传感器使用传感光纤5，该传感光纤很平缓地固定在园环状安装构件51内。所以，与过去强硬性的固定方法相比，产生的应力大大减小，因此，可以抑制这种应力引起双折射量增加，可以提高测量精度。并且，由于传感光纤5可以利用导体6周围的空间进行设置，所以，能使整个装置减小体积，简化结构。这对降低成本也是有利的。

另一方面，在本实施形态中，其结构能保证由传感光纤5的固有双折射和基于固定方法的双折射这二者的和所决定的电流测量灵敏度降低10％以下。所以减小外部影响，提高测量精度。尤其在电流测量灵每度为98％以上，即电流测量灵敏度降低2％以下的情况下，可以获得更高的精度和稳定性。在此情况下，为了达到规定精度，必须扩大与外部影响有关的双折射的允许范围。

再者，电力系统中所需的电流测量仪采用具有适当费尔德常数值的石英光纤，所以，可以测量在电力系统中测量时所需的最大电流。在此情况下，由于石其光纤的光弹性常数大，所以比较容易受外部影响，但本实施形态由于光纤平缓地固定在园环状安装构件51内，所以能充分保护光纤，防止外部影响。

7、第7实施形态

图8是本发明光应用测量装置第7实施形态的断面图，其中尤其表示出了了采用所述的各项发明的光应用电流测量装置的传感光纤固定结构的一种实施形态。并且，该第7实施形态在传感光纤的固定结构方面具有特征，传感光纤本身的结构与上述第6实施形态的传感光纤相同。

7-1、结构

如图8所示，本实施形态的传感光纤5沿着园环状安装构件51进行缠绕，该安装构件51配置在流过被测电流的导体6的周围。传感光纤5利用固定在园环状安装构件51的外园面上的传感器紧固件(固定部)52进行固定。该传感器紧固件52具有尺寸比传感光纤5直径大的槽部和用于压封该槽部开口面的压封部。传感光纤5放入该槽部内并留有多余空隙，而且被平缓地加以固定。

再者，导体6是电力系统的气体绝缘设备，它被放入到封入了绝缘气体的罐53内。并且，安装了传感光纤5的园环状安装构件51被配置在2个罐(筒)法兰(盘)54a、54t之间，罐法兰位于该罐53的对面的端部。在此情况下，O形环55a、55t设置在园环形安装构件51与罐法兰54a、54t的连接面上，传感光纤5利用O形环55a、55t和园环形安装构件51，来与包含导体6的气体区56进行隔离。

并且，园环状安装构件51作为绝缘物法兰由绝缘材料构成，在该园环状安装构件51的传感器紧固件52的外侧，配置了金属法兰57，用于使罐法兰54a、54t，利用轴检58进行牢固的连接和固定。即金属法兰57构成罐53的电流路径的一部分。其内侧的传感器紧固件52内所安装的传感光纤5，配置在罐53的电流路径内侧。

并且，除上述固定结构外，本实施形态的传感光纤5，如上所述，其结构与上述第1实施形态的传感光纤5完全一样。

7-2、作用效果

若采用具有上述结构的本实施形态，则可以获得与上述第6实施形态的传感光纤5相同的作用效果，此外，还可以进一步获得以下作用效果。

也就是说，由于传感光纤5被配置在与罐53内的气体区56分离的空间内，所以，即使罐53内的气体温度随导体6通电而上升，也几乎不可能影响到传感光纤5。而且，由于该传感光纤与位于罐53的电流路径的内侧，所以，流过导体6的被测电流以外的电流也几乎不可能对光纤产生影响。再者，由于这种电力系统的罐53，密封性很好，所以，外部影响也可以减小，不会造成问题，能可靠地防止水分等异物附着，对传感光纤5来说，可以获得良好的气密性环境。

因此，若采用本实施形态，则可大大减少外部对传感光纤5的影响，可以提高测量精度。

7-3、改变形态的例子

另外，在上述第7实施形态中，园环状安装构件51构成了绝缘法兰，但是园环装安装构件51也可以构成金属法兰。在此情况下，必须在园环状安装构件51和罐53之间，插入绝缘物来避免形成电流路径。

再者，采用所述的发明，如图9所示，在电力系统中，通常罐53间连接和气体区分所使用的绝缘衬垫59，也可以作为园环状安装构件使用。在该图9中，传感器紧固件52被固定在绝缘衬垫59的外园面上，利用该传感器紧固件52，和上述第7实施形态一样来固定传感光纤5。在此情况下，不需要新增加法兰，只要增加传感器紧固件52和传感光纤5等，即可简单地构成传感器，很容易测量电流，所以能够使电力系统体积减小，结构简单，并且也有助于降低成本。

8、第8实施形态

图10是本发明的光应用测量装置第8实施形态图，其中，尤其表示出了采用权利要求18、20～23、28、29、32所述的各项发明的光应用电流测量装置传感光纤固定结构的一个实施形态。图中(A)是结构图，(B)是(A)的X1-X2线断面图，C是(A)的Y1-Y2线断面图。并且，该第8实施形态是指传感光纤固定结构的特征，而传感光纤本身的结构与上述第6实施形态的传感光纤相同。

8-1、结构

如图10所示，本实施形态的传感光纤5，利用固定在园环状安装构件51外园面上的传感器紧固件52进行固定。该传感器紧固件52具有带沟槽的固定部61的压封部62。该固定部61具有多个互相分离的沟槽，沟槽尺寸大于传感光纤5的直径；该压封部62用于封闭该带沟槽的固定部61的沟槽开口面。并且，在园环状安装构件51的圆周方向的一部分上，设置了一个没有这种传感器紧固件52的区域63。也就是说，在本实施形态中，由于槽部未切削成螺旋状，使多个槽部呈互相分离开的状态，所以，为了使传感光纤5在缠绕多匝的情况下能够转移到相邻的槽内，特设置了这种没有传感器紧固件52的区域63。并且，带槽的固定部61和压封部62由硅橡胶、绝缘物、铝等金属材料构成。

再者，在本实施形态中，构成2个传感器的2个传感光纤5a、5t被固定在上述传感器紧固件52内。即第1传感光纤5a缠绕4匝，各匝的光纤依次置入带槽的固定部61的4个槽内。该第1传感光纤5a与安装在其两端上的耦合光学系统47a和反射镜18a一起构成第1个传感器。另外，第2传感光纤5t公缠绕1匝，被置入带槽的固定部61的一个槽内。该第2传感光纤5t与在其两端上安装的耦合光学系统47t和反射镜18t一起构成第2个传感器。

在此情况下，传感光纤5a、5t利用粘接法与其两端部的反射镜18a、18t以及耦合光学系统47a、47t固定在一起，同时，对带槽的固定部61也通过粘接进行部分固定。其中，传感光纤5a、5t和带槽的固定部61之间，利用拉伸弹性模量较小的柔软硅橡胶作为粘接材料进行粘接固定。

8-2、作用效果

若采用具有上述结构的本实施形态，则除了可以获得与上述第6实施形态的传感光纤5相同的作用效果外，还可以进一步获得下列作用效果。

也就是说，利用具有多个沟槽的带槽固定部61，能够很容易而且很好地配置2种传感光纤5a、5t，既能很平缓地分别配置各条光纤，又能使其互不干扰。尤其是由于能够在单一的园环状安装构件51上统一构成2个传感器，所以与多个传感器分别单独设置时相比，可以使传感器整体减小体积，简化结构。

所以，若采用本实施形态，则可以使构成2个传感器的2个传感光纤5a、5t很平缓地进行配置，并且互相不干扰，能够提高各自的测量精度。

8-3、改变形态的例子

再者，如上述第8实施形态所示，在利用粘接方法来对带槽的固定部61进行固定时，也还可以省略压封部62，这样可进一步简化结构。反之，如上述第8实施形态所示，在使用压封部62时，可以利用该压封部62来防止传感光纤脱离带槽的固定部61。

因此，在使用这种压封部62时，进一步采用权利要求20所述的发明，也可使粘接的固定部分仅限于传感光纤的两端部的反射镜和耦合光学系统部分。这样减少传感光纤采用粘接的固定部分，可以使传感光纤在更加平缓的状态下进行固定。并且，也可以把压封部62分散地配置在园环状安装构件51的圆周方向上。无论那种情况，均可抑制固定时应力所造成的双折射增加，因此，可进一步提高测量精度。

另一方面，图11是上述第8实施形态的一个改变形态例子的结构图，它表示把槽部直接设置在园球安装构件51上。图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。采用这种结构时，可以获得与上述第8实施形态相同的作用效果。此外，与另外设置传感器紧固件52时相比，还可进一步减少零件数量，简化结构。

再者，图12是上述第8实施形态的一个改变形态例子图，它尤其表示出了进一步采用权利要求19所述的发明，把传感器紧固件52分散地配置在园环状安装构件51的圆周方向上时的改变形态例子。图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。采用这种结构时，不需要特意设置没有传感器紧固件52的区域63，而是利用传感器紧固件52间隔部分，即可使传感光纤5很容易地转移到相邻的槽内。并且，在该改变形态例子中，也可以获得与上述第8实施形态相同的作用效果。

另外，也可以在单一的园环状安装构件51上安装构成3个以上传感器的3个以上的传感光纤，或者，与此相反，仅安装构成1个传感器的1个传感光纤。另外也可以形成其他结构。在此情况下也可获得同样的良好作用效果。

9、第9实施形态

图13是本发明的光应用测量装置的第9实施形态图，其中特别表示出了采用所述的各项发明的光应用电流测量装置的传感光纤固定结构的一个实施形态。图中，(A)是结构图，(B)是(A)的x1-x2线断面图，(C)是(A)的y1-y2线断面图。并且，该第9实施形态是指传感光纤固定结构的特征，传感光纤本身的结构与上述第6实施形态的传感光纤相同。

9-1、结构

如图13所示，在本实施形态中，在园环状安装构件51上形成了槽部64，该槽部64可沿轴向伸展，在其轴向的端面上有开口面。并且，构成2个传感器的2个传感光纤5a、5t被固定在该槽部64内。即第1传感光纤5a缠绕4匝，第2传感光纤5t仅缠绕1匝。这两种光纤均统一装入槽部64内。并且，利用插入该槽部64内的多个园筒状导向器65来使各匝光纤之间互相分离开。这许多个园筒状导向器65由聚四氟乙烯等氟树脂和硅橡胶等绝缘材料或铝等金属构成，沿着园环状安装构件51的圆周方向分散地进行配置。

再者，为了抽出2个传感光纤5a、5t的两端部，在园环状安装构件51的一部分上设置了光纤出入口66。并且，槽部64的开口面用压封部52进行压封。另外，在本实施形态中，传感光纤5a、5t，仅在其两端部的反射镜18a、18t和耦合光学系统47a、47t处才用粘接法进行固定。其他部分均不进行粘接。

9-2、作用效果

若采用具有上述结构的本实施形态，则可以获得与上述第6实施形态的传感光相同的作用效果。此外，还可以获得以下作用效果。

也就是说，利用直接设置在园环状安装构件51上的槽部64以及部分地插入该槽部64内的多个园筒状导向器65，能够很好地而且容易配置2个传感光纤5a、5t，即能平缓地分别配置各条光纤，又能使其互相不干扰。尤其可以和上述第8实施形态一样，在单一的园环状安装构件51上统一构成2个传感器，因此，与分别配置多个传感器时相比，能使传感器整体减小体积，简化结构。

殷以，若采用本实施形态，则和上述第8实施形态一样，构成2个传感器的2个传感光纤5a、5t即可平缓地配置，也不互相干扰，能分别提高测量精度。并且，由于仅在传感光纤5a、5t的两端部利用接法进行固定，所以，传感光纤5a、5t可以在更平缓的状态下进行固定，可进一步提高测量精度。再者，这种使用园筒状导向器65等光纤导向方式的结构，其优点是构造简单，设计自由度大。

9-3、改变形态例子

再者，作为上述第9实施形态的改变形态例子，也可以利用园筒状导向器65，通过粘接来固定传感光纤5a、5t。并且，光纤导向器的结构可以自由更改，例如，也可以利用单一的光纤导向器，统一地对多条光纤进行导向。

10、第10实施形态

图14和图15是本发明的光应用测量装置的第10实施形态图，其中尤其表示出了采用所述的各项发明的光应用电流测量装置传感光纤固定结构的一个实施形态。图14是断面图，图15是说明传感光纤配置方法的斜视图。并且，该第8实施形态是指传感光纤固定结构具有特征，传感光纤本身的结构与上述第6实施形态的传感光纤相同。

10-1、结构

如图14所示，在本实施形态的园环安装构件51的外园面上沿轴向多层重叠地配置了多个园盘状安放部67。在此情况下，各园盘状安放部67在轴向单侧的端面上分别具有1个槽部68。缠绕多匝的传感光纤5的各匝光纤分别安放在各槽部68内。

详细情况如图15所示，在各园盘状安放部67的部分圆周方向上留出了缺口部69，其目的与上述第8实施形态的没有传感器紧固件52的区域63相同。即留出该缺口部69的目的是为了使设置在一个园盘状安放部67的槽部68内的传感光纤5能够转移到相邻的园盘状安放部67的槽部68内。并且，传感光纤5和上述第9实施形态一样，仅在其两端部用粘接法进行固定，其他部分不进行粘接。

10-2、作用效果

若采用具有上述结构的本实施形态，则可以获得与上述第6实施形态的传感光纤5相同的作用效果，此外，还可以获得以下作用效果。

也就是说，使用多个园盘状安放部67，如图15所示，在其各个槽部68内，一边分别安放传感光纤5的各匝光纤，一边依次分层叠放园盘状安放部67，所以，传感光纤5的各匝光纤可以很平缓地进行配置，而且互相没有干扰，配置容易，效果良好。

因此，若采用本实施形态，则和上述第8、第9实施形态一样，传感光纤5的各匝光纤可以很平缓地进行配置，而且互相没有干扰，可以提高测量精度。再者，和第9实施形态一样，仅在传感光纤5的两端部用粘接法进行固定1所以，能在更平缓的状态下对传感光纤5进行固定，能进一步提高测量精度。另外，这种园盘状安放部6 7可以标准化，可以简化固定结构。尤其通过增加或减少园盘状安放部67的堆叠层数，很容易进行设计更改。所以，实用性很强。

10-3、改变形态例子

再者，作为上述第10实施形态的改变形态例子，例如，也可以在园盘状安放部67之间用粘接法进行固定。并且，也可以和上述第8、第9实施形态一样，统一安装构成多个传感器的多个传感光纤。

11、其他实施形态

再者，本发明不仅限于上述各实施形态，也可以实施其他各种形态。例如，在第1、第6实施形态中，说明了用于光通过传感光纤而往返传播的方式的光学系统内的情况。但本发明也可以适用于光仅按单一方向通过传感光纤的方式的光学系统，同样可以获得良好的作用效果。并且，本发明不仅限于光应用电流测量装置，而且同样可以适用于使用包含光纤的光学系统来测量各种物理量的各种光应用测量装置，同样可以获得良好的作用效果。