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Verwandte
Patentanmeldung
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Die
vorliegende Anmeldung ist verwandt mit der internationalen Anmeldung
Nr. PCT/US93/06844, eingereicht am 21. Juli 1993.
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft faseroptische Spulen und insbesondere
die negative Bearbeitung von faseroptischen Spulen, die in Rotationssensoren
benutzt werden.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Rotationsmessvorrichtung,
die in einem fortschrittlichen globalen Positionierungssystem oder
in einem Trägheitsnavigationssystem
benutzt werden kann.
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Zu
den optischen Rotationsmessvorrichtungen gehören Ringlaserkreisel, faseroptische
Rotationssensoren usw. Ein faseroptischer Rotationssensor umfasst
normalerweise ein Interferometer, das eine Lichtquelle, einen Strahlenteiler,
einen Detektor und einen optischen Pfad umfasst, der auf einer Plattform
angeordnet ist. Licht von der Lichtquelle wird durch den Strahlenteiler
in zwei Strahlen aufgeteilt, die in Richtung entgegengesetzter Enden
des optischen Pfades geführt
werden und sich dann in entgegengesetzter Richtung um den Pfad herum
fortpflanzen. Wenn die Lichtstrahlen aus dem optischen Pfad austreten,
werden sie wieder vereint, und der resultierende kombinierte Lichtstrahl
wird durch einen Detektor erfasst. Ein Messschaltkreis, der am Detektor
angeschlossen ist, ermittelt jede Phasendifferenz zwischen den sich
in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen.
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Falls
der faseroptische Rotationssensor keine Rotation erfährt, wird
im Idealfall auch keine Phasendifferenz zwischen den sich in entgegengesetzte
Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen festgestellt. Wenn andererseits
der Sensor eine Rotation erfährt,
gibt es eine Phasendifferenz zwischen den sich in entgegengesetzte
Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen, die erfasst werden kann,
um Ausmaß und
Richtung der Rotation anzuzeigen.
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In
einem faseroptischen Rotationssensor ist der optische Pfad als eine
optische Faser ausgebildet, die normalerweise in mehreren Schichten
um eine Wickelspule gewickelt ist, wobei jede Schicht mehrere Windungen
aufweist. Gegenwärtig
sind solche Spulen üblicherweise
als Quadrupole gewickelt. Um eine Quadrupol-Wickelspule auszubilden,
wird ein erstes Ende einer fortlaufenden optischen Faser auf eine
erste mittlere Spule gewickelt, und ein zweites Ende der fortlaufenden
optischen Faser wird auf eine zweite mittlere Spule gewickelt. Die
erste mittlere Spule wird dann benutzt, um eine erste Schicht von
Windungen im Uhrzeigersinn um eine Sensorspule zu wickeln. Diese
erste Schicht ist von einem ersten bis zu einem zweiten Ende der
Sensorspule um die Sensorspule gewickelt. Die zweite mittlere Spule
wird sodann benutzt, um eine zweite Schicht von Windungen entgegen
dem Uhrzeigersinn um die Sensorspule zu wickeln. Diese zweite Schicht
ist vom ersten bis zum zweiten Ende der Sensorspule um die Sensorspule
gewickelt. Die Faser an der zweiten mittleren Spule wird vom zweiten
Ende zum ersten Ende der Sensorspule zurückgewickelt, um so eine dritte
Schicht auszubilden. Die erste mittlere Spule wird sodann benutzt,
um eine vierte Schicht von Windungen vom zweiten Ende bis zum ersten
Ende der Spule zu wickeln.
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Es
wird also ein Abschnitt des einen Endes der optischen Faser benutzt,
um die erste und die vierte Schicht von Windungen auszubilden, und
ein Abschnitt des anderen Endes wird benutzt, um die zweite und die
dritte Schicht auszubilden. Diese vier Windungsschichten werden üblicherweise
als Quadrupol bezeichnet. Wenn „+" und „-" benutzt werden, um jeweils das erste
und das zweite Ende der optischen Faser zu bezeichnen, ist der Quadrupol
mit einem vorbestimmten +--+ Wickelmuster aufgewickelt, in dem die
Länge der
optischen Faser in den „+"-Schichten im Wesentlichen
der Länge
der optischen Faser in den „-"-Schichten entspricht.
Der Quadrupol wird so oft wiederholt, wie es für einen faseroptischen Rotationssensor
gewünscht
wird. Wenn also ein zweiter Quadrupol mit +--+ Schichten um den
ersten Quadrupol gewickelt wird, weist die resultierende Quadrupol-Anordnung
ein vorbestimmtes +--++--+ Wickelmuster auf.
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Wenn
eine so gewickelte faseroptische Spule zeitlich variierende achs-
und/oder radiusabhängige Veränderungen
des optischen Pfades erfährt,
kann dies zu einer Phasendifferenz zwischen den Lichtstrahlen führen, die
sich in entgegengesetzten Richtungen um den optischen Pfad herum
fortpflanzen. In diesem Fall gibt der faseroptische Rotationssensor,
bei dem diese faseroptische Spule eingesetzt wird, eine falsche
Rotationsanzeige aus; das heiß,
die Phasendifferenz ist ein Fehler. So führt beispielsweise ein axialer
und/oder radialer zeitlich variierender Temperaturgradient zu achs- und/oder radiusabhängigen Veränderungen
des optischen Pfades, wodurch eine Phasendifferenz zwischen den
sich in entgegengesetzten Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen,
und diese Phasendifferenz ist ein Fehler. Fehler können durch
andere Umweltbedingungen ausgelöst
werden, darunter ohne Beschränkung
auf dieselben mechanische und/oder akustische Vibrationen, axiale
und/oder radiale zeitlich variierende Druckgradienten und axiale
und/oder radiale zeitlich variierende Belastungsgradienten. Auch
ein ungleichmäßiges Aufwickeln
der Spule in axialer oder radialer Richtung kann solche Fehler verschärfen. Obwohl
also die vorliegende Erfindung hinsichtlich von Fehlern, die aufgrund von
axialen und/oder radialen zeitlich variierenden Temperaturgradienten
hervorgerufen werden, behandelt wird, trägt die vorliegende Erfindung
zu einer wesentlichen Reduzierung von Fehlern aufgrund anderer axialer und/oder
radialer Einflüsse
bei. Aus diesem Grund werden Fehler aufgrund von axialen und/oder
radialen Einflüssen
im Folgenden als axial- und/oder radialbezogene Fehler bezeichnet.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine faseroptische Spule gemäß Anspruch
1 bereit.
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Die
Spule kann Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 2 bis
7 umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem
ein Verfahren gemäß Anspruch
8 bereit.
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Das
Verfahren kann Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 9 bis
12 umfassen.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Dies
und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand einer
detaillierten Behandlung der Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren deutlicher, wobei
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1 einen
faseroptischen Spulenaufbau gemäß dem Stand
der Technik zeigt, der zwei Quadrupole aufweist, die in einem vorbestimmten
+--++--+ Wickelmuster aufgewickelt sind,
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2 einen
Aufbau zeigt, der nicht einen Teil der Erfindung bildet, wobei eine
positive Bearbeitung der faseroptischen Spule aus 1 durchgeführt wurde,
um axialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren,
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3 einen
weiteren faseroptischen Spulenaufbau zeigt, der in einem vorbestimmten
+--+-++- Wickelmuster aufgewickelt ist,
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4 einen
Aufbau zeigt, der nicht einen Teil der Erfindung bildet, wobei eine
positive Bearbeitung der faseroptischen Spule aus 3 durchgeführt wurde,
um axialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren,
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5 eine
zum Aufwickeln der erfindungsgemäßen faseroptischen
Spule nützliche
optische Faser zeigt,
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6 einen
Aufbau zeigt, der nicht einen Teil der Erfindung bildet, wobei eine
positive Bearbeitung einer faseroptischen Spule durchgeführt wurde,
um radialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren,
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7 einen
Aufbau zeigt, der nicht einen Teil der Erfindung bildet, wobei eine
positive Bearbeitung einer faseroptischen Spule durchgeführt wurde,
um sowohl axial- als auch radialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren,
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8 einen
Aufbau zeigt, der nicht einen Teil der Erfindung bildet und der
dem Aufbau aus 7 ähnlich ist, wobei jedoch die
Menge der bei der positiven Bearbeitung der faseroptischen Spule
benutzten optischen Faser geringer ist,
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9 einen
Aufbau zeigt, wobei eine negative Bearbeitung einer faseroptischen
Spule durchgeführt wurde,
um axialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren, und
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10 einen
weiteren Aufbau zeigt, wobei eine negative Bearbeitung einer faseroptischen
Spule durchgeführt
wurde, um radialbezogene Fehler wesentlich zu reduzieren.
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Genaue Beschreibung
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Wie
in 1 dargestellt, ist eine als Quadrupol gewickelte
faseroptische Spule 10 unter Benutzung der Enden einer
optischen Faser 12, die in 5 dargestellt
ist, aufgewickelt. Die optische Faser 12 weist ein erstes
Ende 14, ein zweites Ende 16 sowie einen Punkt 18 zwischen
dem ersten und dem zweiten Ende 14 und 16 auf.
Dementsprechend ist Schicht 1 der als Quadrupol gewickelten
faseroptischen Spule 10 im Uhrzeigersinn unter Benutzung
des ersten Endes 14 gewickelt, ausgehend an oder in der
Nähe von
Punkt 18 der optischen Faser 12. Schicht 1 ist
in Aufwärtsrichtung
gewickelt, wie in 1 dargestellt, d.h. jede Windung
der Schicht ist über
der jeweils vorangehenden Windung von einem Ende 32 bis
zu einem Ende 31 einer Sensorspule 33 ausgebildet.
Die als Quadrupol gewickelte faseroptische Spule 10 weist
eine Sensorachse 34 auf, die im Fall der als Quadrupol
gewickelten faseroptischen Spule 10 aus 1 entlang
der Mittellinie der Sensorspule 33 vorgesehen ist. Wenn
die gewünschte
Anzahl von Windungen für
Schicht 1 gewickelt ist, wird Schicht 2 gegen
den Uhrzeigersinn unter Benutzung des zweiten Endes 16 gewickelt,
ausgehend an oder in der Nähe von
Punkt 18 der optischen Faser 12. Auch Schicht 2 ist
vom Ende 32 bis zum Ende 31 der Sensorspule 33 in
Aufwärtsrichtung
aufgewickelt, wie in 1 dargestellt.
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Zum
Wickeln von Schicht 3 vom Ende 31 bis zum Ende 32 der
Sensorspule 33 wird das Wickeln des zweiten Endes 16 der
optischen Faser 12 gegen den Uhrzeigersinn in Abwärtsrichtung
fortgeführt.
Das erste Ende 14 der optischen Faser 12 wird
von Schicht 1 zu Schicht 4 über eine Schlaufe 21 der
optischen Faser 12 überführt, und
Schicht 4 wird im Uhrzeigersinn vom Ende 31 bis
zum Ende 32 der Sensorspule 33 in Abwärtsrichtung
gewickelt. Schicht 5 wird im Uhrzeigersinn unter Benutzung
des ersten Endes 14 der optischen Faser 12 in
Aufwärtsrichtung
vom Ende 32 bis zum Ende 31 der Sensorspule 33 gewickelt.
Das zweite Ende 16 der optischen Faser 12 wird
von Schicht 3 zu Schicht 6 über eine Schlaufe 25 der
optischen Faser 12 überführt, und
Schichten 6 und 7 werden gegen den Uhrzeigersinn
zwischen den Enden 31 und 32 der Sensorspule 33 in
Richtung der Pfeile gewickelt. Das erste Ende 14 der optischen
Faser 12 wird von Schicht 5 zu Schicht 8 über eine
Schlaufe 26 der optischen Faser 12 überführt, und
Schicht 8 wird im Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung vom Ende 31 bis
zum Ende 32 der Sensorspule 33 gewickelt.
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Wie
in 1 dargestellt, zeigen die mit „X" markierten Windungen an, dass sie vom
ersten Ende 14 der optischen Faser 12 in die eine
Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gewickelt
sind, während
die nicht mit „X" markierten Windungen
anzeigen, dass sie vom zweiten Ende 16 der optischen Faser 12 in
die andere Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn
gewickelt sind. Außerdem
sind die Schichten der als Quadrupol gewickelten faseroptischen
Spule 10 der Einfachheit halber bei 22 mit „+" und „-" Symbolen versehen,
um das Ende der optischen Faser anzuzei gen, die zum Wickeln der
einzelnen Schichten benutzt ist, sowie die relative Richtung, in
die jede Windung der Schichten gewickelt ist. Dementsprechend bilden
die Schichten 1 bis 4 einen ersten Quadrupol und
die Schichten 5 bis 8 einen zweiten Quadrupol.
Wie in 1 dargestellt, weisen beide Quadrupole dasselbe
vorbestimmte +--+ Wickelmuster auf.
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Ein
Quadrupol wird normalerweise mit einer Gesamtzahl von Schichten,
die ein Mehrfaches von vier bilden, beschrieben. Nachdem jedoch
diese Zahl von Schichten gewickelt ist, kann die Länge der
optischen Faser in den zusammengenommenen + Schichten des Quadrupols
verschieden von der Länge
der optischen Faser in den zusammengenommenen – Schichten des Quadrupols
sein. Beispielsweise kann es sein, dass die Schichten der Quadrupole
nicht die gleiche Anzahl von Windungen aufweisen. In diesem Fall
kann ein Fehler in der Ausgabe des Quadrupols auftreten. Aus diesem
Grund ist es üblich,
eine oder zwei zusätzliche
Schichten zum Quadrupol hinzuzufügen,
um die Länge
der optischen Faser in den zusammengenommenen + Schichten und die
Länge der
optischen Faser in den zusammengenommenen – Schichten einander anzugleichen.
Diese ein oder zwei zusätzlichen
Schichten sind keine Bearbeitungsschichten, sondern sind lediglich
zur Vervollständigung
des vorbestimmten Wickelmusters des Quadrupols hinzugefügt.
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Wie
die Pfeile in 5 anzeigen, beginnt das Wickeln
der Schichten 1 und 2 in der Nähe von Punkt 18 der
optischen Faser 12 und setzt sich in Richtung der in 5 dargestellten
Pfeile von Punkt 18 in Richtung eines äußersten Endes 23 des
ersten Endes 14 der optischen Faser 12 und in
Richtung eines äußersten
Endes 24 des zweiten Endes 16 der optischen Faser 12 fort.
Das äußerste Ende 23 des
ersten Endes 14 der optischen Faser 12 ist aus
der als Quadrupol gewickelten optischen Spule 10 ausgebracht,
und das äußerste Ende 24 des
zweiten Endes 16 der optischen Faser 12 ist aus
der als Quadrupol gewickelten optischen Spule 10 ausgebracht.
Zwei Lichtstrahlen, die von einem einzelnen Lichtstrahl abgespalten
sein können
und die dazu benutzt werden, sich entlang dem optischen Pfad fortzupflanzen,
der durch die optische Faser 12 bereitgestellt wird, werden
in die äußersten
Ende 23 und 24 eingebracht. Der Lichtstrahl, der
in das äußerste Ende 23 eingebracht
ist, pflanzt sich durch die Schichten 8, 5, 4, 1, 2, 3, 6 und 7 in
dieser Reihenfolge fort und tritt aus dem äußersten Ende 24 aus.
Der andere Lichtstrahl, der in das äußerste Ende 24 eingebracht
ist, pflanzt sich durch die Schichten 7, 6, 3, 2, 1, 4, 5 und 8 in
dieser Reihenfolge fort und tritt aus dem äußersten Ende 23 aus.
Die austretenden Lichtstrahlen werden vereint und von einem Detektor
erfasst, so dass die Phasen der zwei Lichtstrahlen miteinander verglichen
werden können.
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Wie
in 1 rechtsseitig dargestellt ist, sind die „+" und „-" Schichten aufgrund
der Art und Weise, in der die als Quadrupol gewickelte faseroptische
Spule typischerweise gewickelt ist, durch einen Axialabstand 27 abgesetzt.
Das heißt,
Windung 1 von Schicht 1 ist von Windung 1 von
Schicht 2 durch den Axialabstand 27 abgesetzt,
Windung 2 von Schicht 1 ist von Windung 2 von
Schicht 2 durch den Axialabstand 27 abgesetzt, usw.
Aufgrund der Wickelprozesse, der zum Wickeln der als Quadrupol gewickelten
faseroptischen Spule 10 benutzt werden, kann der Axialabstand 27 wie
dargestellt den Durchmesser einer Faser betragen, einen Teil des
Durchmessers einer Faser oder mehrere Faserdurchmesser. Aufgrund
der axialen räumlichen
Absetzung durch Axialabstand 27 können die Windungen der „+" Schichten dann,
wenn ein axialer zeitlich variierender Temperaturgradient auf die
faseroptische Spule angewandt wird, eine leicht abweichende Temperaturveränderungsrate
erfahren als die entsprechenden Windungen der „-" Schichten.
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Da
die „-" Hälfte räumlich von
der „+" Hälfte der
als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 abgesetzt
ist, kann eine leicht abweichende Temperaturveränderungsrate beobachtet werden,
die von den sich in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden
Lichtstrahlen erfahren wird, die sich durch die einander entsprechenden
Windungen der „+" und „-" Hälften der
als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 bewegen.
(Die Spulenhälften
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 sind
(1) alle „+" Windungen, die im
Uhrzeigersinn gewickelt sind und (2) alle „-" Windungen, die gegen den Uhrzeigersinn
gewickelt sind.) Auf diese Weise bewegen sich die sich in entgegengesetzte
Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen durch unterschiedlich lange
Pfade. Da die sich in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden
Lichtstrahlen sich durch unterschiedlich lange Pfade bewegen, ergibt
sich eine Phasendifferenz zwischen den Lichtstrahlen, die aus der
optischen Faser 12 austreten. Diese Phasendifferenz ist
hier als ein Fehler definiert, da er nicht mit der Rotation des
Rotationssensors in Zusammenhang steht, der die als Quadrupol gewickelte
faseroptische Spule 10 umfasst.
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Der
zeitlich variierende Temperaturgradient kann durch die folgende
Gleichung wiedergegeben werden:
wobei Δ T
31/Δ t die Rate
der Temperaturveränderung
am Ende
31 der Spule ist, Δ T
32/Δ t die Rate
der Temperaturveränderung
am Ende
32 der Spule ist und Δ T
ax/Δ t der Axialabstand
zwischen den Raten der Temperaturveränderung an den zwei Enden der
Spule ist. Die Differenz d der Temperaturveränderungsraten zwischen den
einander entsprechenden Windungen der „+" und „-" Schichten (die durch den Axialabstand
27 getrennt sind)
ist Δ T
ax/Δ t,
geteilt durch die Anzahl von Windungen in einer Schicht. Obwohl
die Differenz d recht gering ist, akkumuliert sich der Effekt dieser
geringen Differenz über
eine gesamte Spulenhälfte
und wird so relativ groß.
Die Akkumulierung dieses Effekts über die gesamte Spule führt zu einer
Phasendifferenz zwischen den sich in entgegengesetzte Richtungen
fortpflanzenden Lichtstrahlen, die in einer relativ großen Falschanzeige der
Rotation resultiert.
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Ein
Mittel, das nicht einen Teil der Erfindung bildet, zur Reduzierung
dieses vom axialen zeitlich variierenden Temperaturgradienten abhängenden
Fehlers ist die positive Bearbeitung der als Quadrupol gewickelten
faseroptischen Spule 10 durch Hinzufügen von Bearbeitungsstücken vom
ersten und zweiten Ende 14 und 16 der optischen
Faser 12 zur als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 und
durch axiale Verschiebung dieser Bearbeitungsstücke zueinander. Nachdem beispielsweise,
wie in 2 dargestellt, Schicht 8 mit dem ersten
Ende 14 der optischen Faser 12 gewickelt ist wird
ein erstes Bearbeitungsstück 35 des
ersten Endes 14 der optischen Faser 12 am oder
in der Nähe
vom Außenumfang
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 angeordnet.
Dieses erste Bearbeitungsstück 35 kann
als eine Anzahl von Bearbeitungswindungen ausgebildet sein, die
um den Außenumfang
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 gewickelt
sind und kann am oder in der Nähe
von Ende 32 der Sensorspule 33 angeordnet sein.
In gleicher Weise ist ein zweites Bearbeitungsstück 36 des zweiten
Endes 16 der optischen Faser 12 am oder in der
Nähe vom
Außenumfang
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 angeordnet.
Das zweite Bearbeitungsstück 36 kann
als eine Anzahl von Bearbeitungswindungen ausgebildet sein, die
um den Außenumfang der
als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 gewickelt
sind und kann am oder in der Nähe
von Ende 31 der Sensorspule 33 angeordnet sein.
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Wie
in 2 dargestellt, sind das erste und das zweite Bearbeitungsstück 35 und 36 axial,
aber nicht radial zueinander verschoben angeordnet. Die Größe des ersten
und des zweiten Bearbeitungsstücks 35 und 36 sowie
die Größe der Verschiebung
zwischen dem ersten und dem zweiten Bearbeitungsstück 35 und 36 kann
so ausgewählt
werden, dass der axialbezogene Fehler aufgrund des axialen zeitlich
variierenden Temperaturgradienten, der von der als Quadrupol gewickelten
faseroptischen Spule 10 erfahren wird, minimiert wird.
Das heißt,
bei der Bearbeitung der als Quadrupol gewickelten faseroptischen
Spule 10 können
Lichtstrahlen in die äußersten
Enden 23 und 24 der optischen Faser 12 eingebracht
werden, wobei die als Quadrupol gewickelte faseroptische Spule 10 auf
einer fest stehenden, stabilen Plattform angeordnet ist. Ein axialer zeitlich
variierender Temperaturgradient kann auf die als Quadrupol gewickelte
faseroptische Spule 10 angewandt werden. Die sich in entgegengesetzten
Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen, die aus den äußersten
Enden 23 und 24 austreten, können vereint werden und die
Phasendifferenz wird erfasst. Sodann können das erste und das zweite
Bearbeitungsstück 35 und 36 mit
einer Gesamtlänge
und einer räumlichen
Absetzung hinzugefügt
werden, bis der axialbezogene Fehler, der entsteht, indem der axiale
zeitlich variierende Temperaturgradient auf die räumliche
Verschiebung der zwei Spulenhälften
wirkt, in ausreichender Weise reduziert ist.
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Die
Bearbeitung kann auch vorteilhaft auf andere faseroptische Spulen
wie als Oktupol gewickelte faseroptische Spulen angewandt werden.
Eine als Oktupol gewickelte faseroptische Spule 40 ist
in 3 darge stellt. Die als Oktupol gewickelte faseroptische
Spule 40 kann eine Sensorachse entlang ihrer Mittellinie
aufweisen.
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Die
als Oktupol gewickelte faseroptische Spule 40 ist im Wesentlichen
eine Abfolge von gegensätzlich gewickelten
Quadrupolen. Das heißt,
die Schichten 1 bis 4 der als Oktupol gewickelten
faseroptischen Spule 40 sind mit einem vorbestimmten +--+
Quadrupol-Wickelmuster gewickelt, während die Schichten 5 bis 8 der als
Oktupol gewickelten faseroptischen Spule 40 mit einem umgekehrten
vorbestimmten -++- Quadrupol-Wickelmuster gewickelt sind. Genauer
ausgedrückt
wird das „+" erste Ende 14 der
optischen Faser 12, ausgehend am oder in der Nähe von Punkt 18,
benutzt, um Schicht 1 zu wickeln, das „-" zweite Ende 16 der optischen Faser 12,
ausgehend am oder in der Nähe
von Punkt 18, wird benutzt, um die Schichten 2 und 3 zu
wickeln, das „+" erste Ende 14 der
optischen Faser 12 wird benutzt, um Schicht 4 zu
wickeln, das zweite „-" Ende 16 der
optischen Faser 12 wird benutzt, um Schicht 5 zu
wickeln, das „+" erste Ende 14 der
optischen Faser 12 wird benutzt, um die Schichten 6 und 7 zu
wickeln, und das „-" zweite Ende 16 der
optischen Faser 12 wird benutzt, um Schicht 8 zu
wickeln. Die Schichten 1, 4, 6 und 7 können im
Uhrzeigersinn gewickelt sein, und die Schichten 2, 3, 5 und 8 können gegen
den Uhrzeigersinn gewickelt sein.
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Ein
axialbezogener Fehler aufgrund eines axial orientierten zeitlich
variierenden Temperaturgradienten kann durch Bearbeitung der als
Oktupol gewickelten faseroptischen Spule 40 mit Bearbeitungsstücken 41 und 42 weitgehend
eliminiert werden, wie in 4 dargestellt.
Die Bearbeitungsstücke 41 und 42 können in derselben
Weise angewandt werden, wie es im Zusammenhang mit 2 beschrieben
wurde.
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Wie
in 6 dargestellt, kann eine Bearbeitung auch benutzt
werden, um radialbezogene Fehler auszugleichen, die aufgrund von
zeitlich variierenden Temperaturgradienten entstehen, welche in
radialer Richtung wirken. Eine faseroptische Spule 100 weist
Schichten 1, 2, 3 und 4 auf,
obwohl die faseroptische Spule 100 auch weniger oder mehr
Schichten aufweisen kann. Außerdem
kann die faseroptische Spule 100 eine als Quadrupol gewickelte
faseroptische Spule, eine als Oktupol gewickelte faseroptische Spule
oder jede andere faseroptische Spule sein. Jede Schicht der faseroptischen
Spule 100 weist mehrere Windungen auf. Die faseroptische
Spule 100 kann entlang ihrer Mittellinie eine Sensorachse
aufweisen. Schicht 1 wird vom ersten Ende 14 der
optischen Faser 12 von einem Ende 101 bis zu einem
Ende 102 der faseroptischen Spule 100 gewickelt.
Schicht 2 wird vom zweiten Ende 16 der optischen
Faser 12 vom Ende 101 bis zum Ende 102 der faseroptischen
Spule 100 gewickelt. Schicht 3 wird vom zweiten
Ende 16 der optischen Faser 12 vom Ende 102 bis
zum Ende 101 der faseroptischen Spule 100 gewickelt.
Schicht 4 wird vom ersten Ende 14 der optischen
Faser 12 vom Ende 102 bis zum Ende 101 der
faseroptischen Spule 100 gewickelt.
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Nachdem
die äußerste Schicht
der faseroptischen Spule 100 (d.h. im Beispiel von 6 Schicht 4) gewickelt
ist, wird das erste Ende 14 der optischen Faser 12 benutzt,
um ein Bearbeitungsstück 103 am
oder in der Nähe
vom Innenumfang der faseroptischen Spule 100 bereitzustellen
und wird als eine Verlängerung 104 ausgebracht,
um einen ersten Lichtstrahl aufzunehmen und einen zweiten Lichtstrahl
auszugeben. Das Bearbeitungsstück 103 kann
als eine Anzahl von Bearbeitungswindungen ausgebildet sein, die
um den Innenumfang der faseroptischen Spule 100 gewickelt
sind und kann an oder nahe an deren Ende 101 angeordnet sein,
obwohl das Bearbeitungsstück 103 an
jeder Stelle an oder nahe der faseroptischen Spule 100 angeordnet
sein kann. In gleicher Weise wird das zweite Ende 16 der
optischen Faser 12 benutzt, um ein Bearbeitungsstück 105 am
oder in der Nähe
vom Außenumfang
der faseroptischen Spule 100 bereitzustellen und wird als eine
Verlängerung 106 ausgebracht,
um den zweiten Lichtstrahl aufzunehmen und den ersten Lichtstrahl
auszugeben. Das Bearbeitungsstück 105 kann
als eine Anzahl von Bearbeitungswindungen ausgebildet sein, die um
den Innenumfang der faseroptischen Spule 100 gewickelt
sind und kann an oder nahe an deren Ende 101 angeordnet
sein, obwohl das Bearbeitungsstück 105 an
jeder Stelle an oder nahe der faseroptischen Spule 100 angeordnet
sein kann.
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Wie
aus 6 deutlich wird, sind die Bearbeitungsstücke 103 und 105 in
radialer Richtung räumlich abgesetzt,
jedoch nicht in axialer Richtung. Die radiale Richtung ist durch
einen Pfeil 107 angezeigt. Auf diese Weise kann die Größe der Bearbeitungsstücke 103 und 105 sowie
der räumlichen
Absetzung zwischen den Bearbeitungsstücken 103 und 105 gewählt werden,
um radialbezogene Fehler zu auszugleichen (d.h. zu reduzieren),
die von einem radialen zeitlich variierenden Gradienten erzeugt
werden. Das heißt,
während
der Bearbeitung der faseroptischen Spule 100 können Lichtstrahlen
in die Verlängerungen 104 und 106 der
optischen Faser 12 eingebracht werden, während die
faseroptische Spule 100 auf einer fest stehenden, stabilen
Plattform angeordnet ist. Ein radialer zeitlich variierender Temperaturgradient
kann auf die faseroptische Spule 100 wirken. Die sich in
entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen, die aus
den Verlängerungen 104 und 106 austreten,
können
vereint werden und die Phasendifferenz kann erfasst werden. Das
erste und das zweite Bearbeitungsstück 103 und 105 kann
dann mit einer Gesamtlänge
und einer räumlichen
Absetzung zueinander hinzugefügt
werden, bis der radialbezogene Fehler, der entsteht, indem der radiale
zeitlich variierende Temperaturgradient auf die räumliche
Verschiebung der zwei Spulenhälften
wirkt, auf ein Minimum reduziert ist.
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Wie
in 7 dargestellt, kann die Bearbeitung benutzt werden,
um axial- und radialbezogene Fehler auszugleichen, die sowohl durch
einen zeitlich variierenden Temperaturgradienten, der in axialer
Richtung wirkt, als auch durch einen zeitlich variierenden Temperaturgradienten,
der in radialer Richtung wirkt, entstehen. Eine faseroptische Spule 110 weist
Schichten 1, 2, 3 und 4 auf,
obwohl die faseroptische Spule 110 auch weniger oder mehr
Schichten aufweisen kann. Außerdem
kann die faseroptische Spule 110 eine als Quadrupol gewickelte
faseroptische Spule, eine als Oktupol gewickelte faseroptische Spule
oder jede andere faseroptische Spule sein. Jede Schicht der faseroptischen
Spule 110 weist mehrere Windungen auf. Die faseroptische Spule 110 kann
entlang ihrer Mittellinie eine Sensorachse aufweisen. Schicht 1 wird
vom ersten Ende der optischen Faser 12 von einem Ende 112 bis
zu einem Ende 111 der faseroptischen Spule 110 gewickelt.
Schicht 2 wird vom zweiten Ende 16 der optischen
Faser 12 vom Ende 112 bis zum Ende 111 der
faseroptischen Spule 110 gewickelt. Schicht 3 wird
vom zweiten Ende 16 der optischen Faser 12 vom
Ende 111 bis zum Ende 112 der faseroptischen Spule 110 gewickelt.
Schicht 4 wird vom ersten Ende 14 der optischen
Faser 12 vom Ende 111 zum Ende 112 der
faseroptischen Spule 110 gewickelt.
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Nachdem
die äußerste Schicht
der faseroptischen Spule 110 (d.h. im Beispiel von 7 Schicht 4) gewickelt
ist, wird das erste Ende 14 der optischen Faser 12 benutzt,
um Bearbeitungsstücke 113 und 114 am oder
in der Nähe
vom Außenumfang
der faseroptischen Spule 110 bereitzustellen. Das erste
Ende 14 der optischen Faser 12 wird dann als Verlängerung 115 ausgebracht,
um einen ersten Lichtstrahl aufzunehmen und einen zweiten Lichtstrahl
auszugeben. Die Bearbeitungsstücke 113 und 114 können beide
als eine entsprechende Anzahl von Windungen ausgebildet sein, die
um den Außenumfang
der faseroptischen Spule 100 gewickelt sind. In gleicher
Weise wird das zweite Ende 16 der optischen Faser 12 benutzt, um
ein Bearbeitungsstück 116 am
oder in der Nähe
vom Außenumfang
der faseroptischen Spule 100 und ein Bearbeitungsstück 117 am
oder in der Nähe
vom Innenumfang der faseroptischen Spule 110 bereitzustellen.
Das zweite Ende 16 der optischen Faser 12 wird
dann als Verlängerung 118 ausgebracht,
um den zweiten Lichtstrahl aufzunehmen und den ersten Lichtstrahl
auszugeben. Die Bearbeitungsstücke 116 und 117 können beide
als eine entsprechende Anzahl von Bearbeitungswindungen ausgebildet
sein, die um den Außenumfang
und den Innenumfang der faseroptischen Spule 110 gewickelt
sind.
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Wie
aus 7 deutlich wird, sind die Bearbeitungsstücke 113 und 116 in
radialer Richtung räumlich abgesetzt,
jedoch nicht in axialer Richtung, während die Bearbeitungsstücke 114 und 117 in
axialer Richtung räumlich
abgesetzt sind, jedoch nicht in radialer Richtung. Auf diese Weise
kann die Gesamtlänge
der Bearbeitungsstücke 113 und 116 und
die Größe der räumlichen
Absetzung zwischen den Bearbeitungsstücken 113 und 116 gewählt werden,
um die axialbezogenen Fehler zu auszugleichen (d.h. zu reduzieren),
von einem axial wirkenden zeitlich variierenden Gradienten erzeugt
werden. Außerdem
kann die Gesamtlänge
der Bearbeitungsstücke 114 und 117 und
die Größe der räumlichen
Absetzung zwischen den Bearbeitungsstücken 114 und 117 gewählt werden,
um die radialbezogenen Fehler zu auszugleichen (d.h. zu reduzieren),
von einem radial wirkenden zeitlich variierenden Gradienten erzeugt
werden.
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Dementsprechend
können
Lichtstrahlen in die Verlängerungen 115 und 118 eingebracht
werden, während
die faseroptische Spule 110 auf einer fest stehenden, stabilen
Plattform angeordnet ist. Ein axialer zeitlich variierender Temperaturgradient
kann auf die faseroptische Spule 110 angewandt werden.
Die sich in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen,
die aus den Verlängerungen 115 und 118 austreten, können vereint
und die Phasendifferenz kann ermittelt werden. Die Bearbeitungsstücke 113 und 116 können mit
einer Gesamtlänge
und einer axialen räumlichen
Absetzung hinzugefügt
werden, bis der axialbezogene Fehler, der entsteht, indem der axiale
zeitlich variierende Temperaturgradient auf die räumliche
Verschiebung der zwei Spulenhälften
wirkt, auf ein Minimum reduziert ist. Dann kann ein zeitlich variierender
Temperaturgradient in radialer Richtung angewandt werden, und die
Bearbeitungsstücke 114 und 117 können dann
mit einer Gesamtlänge
und einer radialen räumlichen
Absetzung hinzugefügt
werden, bis der radialbezogene Fehler, der entsteht, indem der radiale
zeitlich variierende Temperaturgradient auf die räumliche
Verschiebung der zwei Spulenhälften
wirkt, auf ein Minimum reduziert ist.
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Einige
der in 7 gezeigten Bearbeitungsstücke können auf Wunsch wegfallen.
Wie aus 7 deutlich wird, sind, wenn
die Bearbeitungsstücke 114 und 117 in
derselben axialen Beziehung wie das Bearbeitungsstück 116,
als in der Nähe
von Ende 111 der faseroptischen Spule 110, gewickelt
sind, die Wirkungen auf die Fortpflanzung von Licht durch das Bearbeitungsstück 116 und
auf die Fortpflanzung von Licht durch das Bearbeitungsstück 114 gleich,
und es entsteht kein Nettoeffekt. Aus diesem Grund kann dieselbe
Fehlerreduktion erreicht werden, solange eine gleiche Anzahl von
Windungen von den Bearbeitungsstücken 114 und 116 entfernt
wird. Ein Aufbau dieser Art wird in 8 gezeigt. 8 geht
davon aus, dass das Bearbeitungsstück 114 zwei Windungen
zwischen dem Bearbeitungsstück 113 und
der Verlängerung
(d.h. Leitung) 115 aufweist, und dass das Bearbeitungsstück 117 zwei
Windungen zwischen dem Bearbeitungsstück 116 und der Verlängerung 118 aufweist.
Dementsprechend entspricht das Bearbeitungsstück 120 dem Bearbeitungsstück 113, das
Bearbeitungsstück 121 ergibt
sich, nachdem zwei Windungen des Bearbeitungsstücks 114 zwei der drei Windungen
des Bearbeitungsstücks 116 aufheben,
und das Bearbeitungsstück 122 entspricht
dem Bearbeitungsstück 117.
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Wie
in 8 dargestellt, ist das Bearbeitungsstück 120 räumlich von
den Bearbeitungsstücken 121 und 122 in
axialer Richtung abgesetzt, und die Bearbeitungsstücke 121 und 122 sind
voneinander in radialer Richtung abgesetzt. Die in 8 gezeigte
faseroptische Spule kann entlang ihrer Mittellinie eine Sensorachse aufweisen.
Ein Vergleich von 7 und 8 ergibt,
dass zwei Windungen des Bearbeitungsstücks 116 eliminiert
wurden und dass zwei Windungen des Bearbeitungsstücks 114 eliminiert
wurden. Trotzdem erreicht die faseroptische Spule aus 8 dieselbe
Reduktion von Fehlern wie die in 7 dargestellte
faseroptische Spule.
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Die
positive Bearbeitung einer faseroptischen Spule, wie sie oben beschrieben
wurde, ist effektiv bei der Reduzierung von axial- und/oder radialbezogenen
Fehlern, da das zusätzliche
Stück optische
Faser, das im positiven Bearbeitungsprozess eingesetzt wird, so
angeordnet ist, dass es das vorbestimmte Wickelmuster unterbricht
oder von diesem abweicht, in dem die faseroptische Spule gewickelt
ist. In der vorliegenden Verwendung kann der Ausdruck „unterbrechen" als ein Durchbrechen
der Kontinuität
oder Uniformität
des vorbestimmten Wickelmusters definiert werden, in dem die faseroptische
Spule gewickelt ist.
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Eine
als Quadrupol gewickelte faseroptische Spule wird beispielsweise
so gewickelt, dass sie ein oder zwei Segmente aufweist, wobei jedes
Segment dasselbe vorbestimmte +--+ Wickelmuster aufweist. Außerdem weist
jede Hälfte
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule, die in diesem
vorbestimmten Wickelmuster gewickelt ist, im Wesentlichen dieselbe
Anzahl von Windungen wie jede andere Schicht auf, und die Länge der
optischen Faser, das benutzt wird, um alle „+" Schichten zu wickeln, entspricht im
wesentlichen der Länge
der optischen Faser, die benutzt wird, um alle „-" Schichten zu wickeln. Dementsprechend
kann jedes vorbestimmte Wickelmuster anhand der bereits gewickelten
Windungen einer als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule vorhergesehen
werden. Das zusätzliche
Stück optische
Faser zur positiven Bearbeitung einer faseroptischen Spule ist so
angeordnet, dass die Position des zusätzlichen Stücks optische Faser nicht anhand
der Anordnung der Windungen des vorhersehbaren Wickelmusters der
faseroptischen Spule vorhersehbar ist.
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In
gleicher Weise kann eine faseroptische Spule negativ bearbeitet
werden, indem eine ausreichende Menge der vorhersehbaren Windungen
des optischen Faser entfernt wird, um das vorbestimmte Wickelmuster zu
unterbrechen, in dem die faseroptische Spule gewickelt ist, um so
die axial- und/oder radialbezogenen Fehler zu reduzieren, die anderenfalls
entstehen würden.
Auf diese Weise kann eine faseroptische Spule negativ bearbeitet
werden, indem ein Bearbeitungsstück
der optischen Faser von der bereits gewickelten faseroptischen Spule
entfernt wird, so dass das vorbestimmte Wickelmuster unterbrochen
wird, in dem die faseroptische Spule gewickelt ist. Alternativ kann
in einem Verfahren, das nicht einen Teil der Erfindung bildet, die
faseroptische Spule negativ bearbeitet werden, indem das Wickeln
der faseroptischen Spule beendet wird, bevor das vorbestimmte Wickelmuster
der faseroptischen Spule vervollständigt ist. Der Punkt des Beendens
kann so gewählt
werden, dass axial- oder radialbezogene Fehler auf ein gewünschtes
Niveau reduziert werden.
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Eine
faseroptische Spule 130, die negativ bearbeitet wurde,
ist in 9 dargestellt. Die faseroptische Spule 130 kann
weniger oder mehr Schichten aufweisen. Außerdem kann die faseroptische
Spule 130 eine als Quadrupol gewickelte faseroptische Spule,
eine als Oktupol gewickelte faseroptische Spule oder jede andere
faseroptische Spule sein. Vor dem negativen Bearbeiten ist die faseroptische
Spule 130 so gewickelt worden, dass jedes Segment der faseroptischen
Spule 130 das für
Quadrupole typische vorbestimmte +--+ Wickelmuster aufweist, so
dass jede Hälfte
der faseroptischen Spule 130 im Wesentlichen dieselbe Anzahl
von Windungen aufweist, und so dass das Stück optische Faser, das benutzt
wurde, um alle „+" Schichten zu wickeln,
im Wesentlichen dieselbe Länge
aufweist wie das Stück
optische Faser, das benutzt wurde, um alle „-" Schichten zu wickeln. Dementsprechend
ist jede Windung des vorbestimmten Wickelmusters anhand der bereits
gewickelten Windungen der faseroptischen Spule 130 vorhersehbar.
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Wie
in 9 dargestellt, weist die faseroptische Spule 130 eine äußerste „+" Schicht 131 und
eine äußerste „-" Schicht 132 auf.
Die faseroptische Spule kann entlang ihrer Mittellinie eine Sensorachse
aufweisen. Die faseroptische Spule 130 wird zunächst so
gewickelt, dass die äußerste „+" Schicht 131 und
die äußerste „-" Schicht 132 alle
für das
Vervollständigen
des vorbestimmten Wickelmusters einer typischen als Quadrupol gewickelten
faseroptischen Spule nötigen
Windungen aufweisen. Sonn wird in einem Verfahren, das nicht einen
Teil der Erfindung bildet, ein Stück optische Faser von der äußersten „+" Schicht 131 und/oder
von der äußersten „-" Schicht 132 entfernt.
Das Stück
wird so ausgewählt,
dass axial- oder radialbezogene Fehler auf ein gewünschtes
Niveau reduziert werden.
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Wie
in 9 spezifisch dargestellt, sind zwei Windungen
der äußersten „+" Schicht 131 entfernt
worden, und eine Windung der äußersten „-" Schicht 132 ist
entfernt worden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Menge
an optischer Faser, die von der faseroptischen Spule 130 entfernt
werden muss, um die axial- oder radialbezogenen Fehler auf ein gewünschtes
Niveau zu reduzieren, von der in 9 gezeigten
Menge abweichen kann. Die spezifische Menge an optischer Faser,
die von der faseroptischen Spule 130 entfernt werden muss,
um die axial- oder radialbezogenen Fehler auf ein gewünschtes
Niveau zu reduzieren, hängt von
Faktoren wie der Größe der faseroptischen
Spule 130 und der Gleichmäßigkeit, mit der die Schichten
der faseroptischen Spule gewickelt sind, ab.
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Auf
diese Weise wird das vorbestimmte Wickelmuster unterbrochen, in
dem die faseroptische Spule 130 vor dem Bearbeiten gewickelt
wurde, indem optische Faser von der äußersten „+" Schicht 131 und/oder der äußersten „-" Schicht 132 der
faseroptischen Spule 130 entfernt wurde. Das Ausmaß der Unterbrechung ist
so gewählt,
dass axial- oder radialbezogenen Fehler reduziert werden, die anderenfalls
von der faseroptischen Spule 130 ausgegeben worden wären.
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Obwohl
außerdem 9 das
Entfernen von optischer Faser von den äußersten „+" und „-" Schichten 131 und 132 der
erfindungsgemäßen faseroptischen
Spule 130 zeigt, kann optische Faser von jeder anderen Schicht
der faseroptischen Spule 130 entfernt werden, solange axial-
oder radialbezogenen Fehler der faseroptischen Spule 130 reduziert
werden. Allerdings kann das Entfernen optischer Faser von anderen
Schichten als den äußersten „+" und „-" Schichten 131 und 132 der
faseroptischen Spule 130 ein Spleißen der optischen Faser nötig machen,
um die Enden der optischen Faser der faseroptischen Spule 130 wieder
zu verbinden, nachdem ein Bearbeitungsstück optischer Faser im Verlauf
des negativen Bearbeitungsprozesses entfernt wurde. Alternativ kann
anstelle des Entfernens von optischer Faser von einer oder von mehreren
inneren Schichten, das ein Spleißen nötig machen würde, eine
oder mehrere Windungen oder Abschnitte derselben beim Wickeln einer
oder mehrerer innerer Schichten weggelassen werden. Bei diesem Prozess
würden
keine Enden entstehen, die ein Spleißen benötigen.
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Das
negative Bearbeiten einer faseroptischen Spule kann anhand einer
Vorgehensweise ausgeführt werden,
die derjenigen ähnlich
ist, die zum positiven Bearbeiten einer faseroptischen Spule eingesetzt
wird. So kann die faseroptische Spule auf einer fest stehenden,
stabilen Plattform angeordnet sein. Lichtstrahlen können in
die Vorsprünge,
wie Verlängerungen 133 und 134,
der faseroptischen Spule 130 eingebracht werden, so dass
sich in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzende Lichtstrahlen
durch die optische Faser der faseroptischen Spule bewegen. Die faseroptische
Spule 130 kann einem axialen oder radialen zeitlich variierenden
Temperaturgradienten ausgesetzt werden. Abschnitte der äußersten „+" Schicht 131 und/oder
der äußersten „-" Schicht 132 können anhand
eines Verfahrens, das nicht einen Teil der Erfindung bildet, entfernt
werden, bis nur eine geringe oder gar keine Phasendifferenz zwischen
den sich in entgegengesetzte Richtungen fortpflanzenden Lichtstrahlen
auftritt, die aus den Verlängerungen 133 und 134 austreten.
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Wie
oben behandelt, ist die spezifische Menge von optischer Faser, die
von einer faseroptischen Spule entfernt werden muss, um axial- oder
radialbezogene Fehler auf ein gewünschtes Niveau zu reduzieren,
variabel und hängt
von der jeweils bearbeiteten faseroptischen Spule ab. Dementsprechend
kann es, wie in 10 dargestellt, möglich sein,
optische Faser von nur einer der Schichten einer faseroptischen
Spule zu entfernen, um ein negatives Bearbeiten auszuführen. So
weist eine faseroptische Spule 140 eine äußerste „+" Schicht 141 und
eine äußerste „-" Schicht 142.
Die äußerste „-" Schicht 142 hat
vor dem Bearbeiten ausreichend Windungen aufgewiesen, um das vorbestimmte
Wickelmuster einer als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule 10 wie
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen aus 1 zu
vervollständigen.
In einem Verfahren, das nicht einen Teil der Erfindung bildet, ist
allerdings von der äußersten „+" Schicht 141,
die zunächst
ausreichend optische Faser aufwies, um das vorbestimmte Wickelmus ter
der als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule zu vervollständigen,
ausreichend optische Faser entfernt worden, um axial- oder radialbezogene
Fehler zu reduzieren, die anderenfalls aufgetreten wären. Die
faseroptische Spule 140 kann entlang ihrer Mittellinie
eine Sensorachse aufweisen.
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Abänderungen
der vorliegenden Erfindung können
vorgenommen werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu
verlassen. Das hier offenbarte Bearbeiten beispielsweise ist angewandt
worden, um axial- oder radialbezogene Fehler zu reduzieren, die
durch axiale oder radiale variierende Temperaturgradienten entstehen;
allerdings kann das Bearbeiten eingesetzt werden, um Fehler zu reduzieren,
die durch andere Ursachen als axiale oder radiale zeitlich variierende
Temperaturgradienten entstehen, wie z. B. Fehler aus axialen oder
radialen zeitlich variierenden Druckgradienten, axialen oder radialen
zeitlich variierenden Belastungsgradienten oder Fehlern aufgrund
axialer oder radialer Wickelungleichmäßigkeiten.
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Obwohl
das negative Bearbeiten einer faseroptischen Spule, wie es oben
beschrieben wurde, in der vorliegenden Erfindung bezüglich einer
als Quadrupol gewickelten faseroptischen Spule offenbart wurde,
kann negatives Bearbeiten ebenso vorteilhaft auf andere Typen von
faseroptischen Spulen wie beispielsweise auf die als Oktupol gewickelte
faseroptische Spule 40 aus 3 angewandt
werden.
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Außerdem kann,
wie oben behandelt, obwohl eine faseroptische Spule negativ bearbeitet
werden kann, indem ein Bearbeitungsstück optische Faser von der bereits
gewickelten faseroptischen Spule entfernt wird, so dass das vorbestimmte
Wickelmuster, in dem die faseroptische Spule gewickelt wurde, in
einem Verfahren, das nicht ein Teil der Erfindung ist, die faseroptische
Spule alternativ negativ bearbeitet werden, indem eine Win dung der
faseroptischen Spule beendet wird, bevor das vorbestimmte Wickelmuster
der faseroptischen Spule vervollständigt ist. Der Punkt, an dem
die Windung beendet wird, kann so gewählt werden, dass axial- oder
radialbezogene Fehler auf ein gewünschtes Niveau reduziert werden.
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Außerdem kann,
wie oben behandelt, in einem Verfahren, das nicht ein Teil der Erfindung
ist, eine faseroptische Spule negativ bearbeitet werden, indem ein
Bearbeitungsstück
der optischen Faser von der letzten Schicht einer bereits gewickelten
faseroptischen Spule entfernt wird, so dass das vorbestimmte Wickelmuster, in
dem die faseroptische Spule gewickelt wurde. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die faseroptische Spule negativ bearbeitet werden, indem ein
Bearbeitungsstück
der optischen Faser von einer anderen als der letzten Schicht (wie
der Schicht neben der letzten Schicht) einer bereits gewickelten
faseroptischen Spule entfernt wird.
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Während die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung das negative Bearbeiten von axialbezogenen
Fehlern einer faseroptischen Spule oder von radialbezogenen Fehlern
einer faseroptischen Spule umfassen, kann es außerdem möglich sein, sowohl axialbezogene
Fehler als auch radialbezogene Fehler derselben faseroptischen Spule
negativ zu bearbeiten. Die optische Faser, die von der inneren Schicht
entfernt wird, kann, wie oben beschrieben, ein Spleißen benötigen, um
die Enden der optischen Faser wieder zu verbinden, die entstehen,
indem ein Abschnitt der optischen Faser von einer oder mehreren inneren
Schichten entfernt wird. Alternativ können anstelle des Entfernens
optischer Faser von einer oder mehreren inneren Schichten, was dann
ein Spleißen
nötig machen
würde,
eine oder mehrere Windungen oder Abschnitte derselben beim Wickeln
einer oder mehrerer innerer Schichten weggelassen werden. Bei diesem Prozess
würden
keine Enden entstehen, die ein Spleißen benötigen.
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Während also
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist ihr Umfang nicht auf diese beschränkt. Der
Umfang ist vielmehr durch die Definition der folgenden Ansprüche beschränkt.
