JP2001519887A - 干渉光ファイバ・ジャイロスコープにおける光強度平衡 - Google Patents
干渉光ファイバ・ジャイロスコープにおける光強度平衡Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.光源と、 前記光源に接続された第1のスプリッタと、 前記第1のスプリッタに接続された波長感知光強度スプリッタと、 前記波長感知光強度スプリッタに接続された光ファイバ感知ループと、 前記第1のスプリッタに接続された検出器と、 前記光ファイバ感知ループに接続された位相信号変調器と、 前記位相信号変調器に接続されたバイアス変調周波数発生源と、 前記位相信号変調器に接続された位相信号変調周波数発生源と、 前記検出器と前記バイアス変調周波数発生源とに接続された位相信号復調器と 、 前記光源に接続された光強度変調器と、 前記光強度変調器に接続された光強度変調周波数発生源と、 前記位相信号復調器と前記光強度変調周波数発生源とに接続された光強度信号 復調器と、 前記光源に接続された光源波長サーボ電子機構とを備える干渉光ファイバ・ジ ャイロスコープ。 2.前記波長感知光強度スプリッタが、強度分割比を有し、前記光源からの光を 前記ファイバ感知ループ内を相反する方向に回る2つの光線に分割し、光強度分 割比が前記光源の波長に依存し、それによって、前記光源の波長を調整するにつ れて2つの光線の強度が等しい大きさに近づき、 2つの光線が前記光ファイバ感知ループから出て、前記波長感知光強度スプリ ッタ内で結合され、前記第1のスプリッタと前記検出器とに伝播し、 前記検出器が2つの光線を検出してそれらを光検出器を介して電気ビーム信号 に変換し、 電気ビーム信号が前記位相信号復調器によって前記バイアス変調周波数発生源 の第1の周波数を基準にして復調され、前記位相信号復調器からの出力信号が2 つの光線間の位相関係を示し、前記位相関係がさらに前記光ファイバ感知ループ の回転レートを示し、 前記位相信号復調器からの出力信号が前記光強度信号復調器によって前記光強 度変調周波数発生源の第2の周波数を基準にして復調され、前記光強度信号復調 器からの出力信号が2つの光線の強度を示し、 前記光強度信号復調器からの出力信号が前記光源波長サーボ電子機構によって 光源波長制御信号に変換されて前記光源に伝播し、前記光源の波長を2つの光線 の強度が等しくなるまで調整することを特徴とする、請求項1に記載のジャイロ スコープ。 3.前記位相信号復調器と前記位相信号変調器とに接続された位相信号電子機構 をさらに備える、請求項1に記載のジャイロスコープ。 4.前記波長感知光強度スプリッタが、強度分割比を有し、前記光源からの光を 前記ファイバ感知ループ内を相反する方向に回る2つの光線に分割し、光強度分 割比が前記光源の波長に依存し、それによって、前記光源の波長を調整するにつ れて2つの光線の強度が等しい大きさに近づき、 2つの光線が前記光ファイバ感知ループから出て前記波長感知光強度スプリッ タ内で結合し、前記第1のスプリッタと前記検出器とに伝播し、 前記検出器が2つの光線を検出してそれらを光検出器を介して電気ビーム信号 に変換し、 電気ビーム信号が前記位相信号復調器によって前記バイアス変調周波数発生源 の第1の周波数を基準にして復調され、前記位相信号復調器からの出力信号が2 つの光線間の位相関係を示し、 前記位相信号変調器からの出力信号が、前記位相信号サーボ電子機構によって 大きさを有する位相シフト信号に変換されて前記位相信号変調器に伝播し、2つ の光線間の位相関係を調整し、それによって位相関係が2つの光線間の位相差の 第1の値に近づくようにし、位相シフト信号の大きさが前記光ファイバ感知ルー プの回転レートを示し、 前記位相信号復調器からの出力信号が前記光強度信号復調器によって前記光強 度変調周波数発生源の第2の周波数を基準にして復調され、前記光強度信号復調 器からの出力信号が2つの光線の強度を示し、 前記光強度信号復調器からの出力信号が前記光源波長サーボ電子機構によって 光源波長制御信号に変換されて前記光源に伝播し、前記光源の波長を2つの光線 の強度が等しくなるまで調整することを特徴とする、請求項3に記載のジャイロ スコープ。 5.2つの光線間の位相差の第1の値がゼロであることを特徴とする、請求項4 に記載のジャイロスコープ。 6.第1の光線を放射する光源手段と、 前記光源手段に接続され、第1の光線を第2の光線と第3の光線とに分割し、 第1の光線の波長に従って第2の光線と第3の光線との間の相対強度を変更する 波長感知分割手段と、 前記波長感知分割手段に接続され、感知ループ手段内を相反する方向に伝播す る第2と第3の光線を受け取る感知ループ手段と、 前記分割手段に接続され、第2と第3の光線が前記感知ループ手段内を伝播し た後で第2と第3の光線を受け取って検出し、第2と第3の光線を表す電気信号 を出力する検出手段と、 前記感知ループ手段の一端に接続され、第3の光線を前記感知ループ手段に入 るときに位相変調し、第2の光線を前記感知ループ手段から出るときに位相変調 する位相変調手段と、 前記位相変調手段に接続され、前記位相変調手段を第1の周波数で駆動する第 1の変調ドライバ手段と、 前記検出手段と前記第1の変調ドライバ手段とに接続され、前記検出手段から の電気信号を第1の周波数に従って復調し、第2と第3の光線の間の位相差が前 記感知ループ手段の回転レートを示す第2と第3の光線の間の位相関係を表す信 号を出力する位相復調手段と、 前記光源手段に接続され、第1の光線を強度変調する強度変調手段と、 前記強度変調手段に接続され、前記強度変調手段を第2の周波数に従って駆動 する第2の変調ドライバ手段と、 前記位相復調手段と前記第2の変調ドライバ手段とに接続され、第2のと第3 の光線を表す電気信号を復調し、第2と第3の光線の間の強度差を示す信号を出 力する強度復調手段と、 前記強度復調手段と前記光源手段とに接続され、第2と第3の光線の間の強度 差を示す前記強度復調手段からの信号に従って前記光源手段の波長を調整し、前 記光源手段から波長検知分割手段に伝播する第1の光線の波長の変化が第2と第 3の光線の間の相対強度を変えるように波長が調整されるような変化であり、そ の結果、第2と第3の光線の強度が等しくされる、光源波長サーボ電子手段とを 備える干渉光ファイバ・ジャイロスコープ。 7.第1の光線を放射する光源手段と、 前記光源手段に近接し、第1の光線を第2と第3の光線に分割し、第1の光線 の波長に従って第2と第3の光線の間の相対強度を変える波長感知分割手段と、 前記波長感知分割手段に接続され、前記感知ループ手段内を相反する方向に伝 播する第2と第3の光線を受け取る感知ループ手段と、 前記分割手段に接続され、第2と第3の光線が前記感知ループ手段内を通った 後で第2と第3の光線を受け取って検出し、第2と第3の光線を表す電気信号を 出力する検出手段と、 前記感知ループ手段の一端に接続され、第3の光線を前記感知ループ手段に入 るときに位相変調し、第2の光線を前記感知ループ手段から出るときに位相変調 する位相変調手段と、 前記位相変調手段に接続され、前記位相変調手段を第1の周波数で駆動する第 1の変調ドライバ手段と、 前記検出手段と前記第1の変調ドライバ手段とに接続され、第1の周波数に従 って前記検出手段からの電気信号を復調し、第2のと第3の光線の間の位相関係 を示す信号を出力する位相復調手段と、 前記位相復調手段と前記位相変調手段とに接続され、第2と第3の光線の間の 位相関係を示す信号を受け取り、位相変調信号が第2の光線を変調して第2の光 線が第3の光線と同相にするのに十分な大きさを有し、位相変調信号の大きさの 量が前記感知ループ手段の回転レートを示す標識である位相変調信号を前記位相 変調手段に出力する位相サーボ電子手段と、 前記光源手段に接続され、第1の光線を強度変調する強度変調手段と、 前記強度変調手段に接続され、第2の周波数に従って前記強度変調手段を駆動 する第2の変調ドライバ手段と、 前記位相復調手段と前記第2の変調ドライバ手段とに接続され、第2と第3の 光線を表す電気信号を復調し、第2と第3の光線の間の強度差を示す信号を出力 する強度復調手段と、 前記強度復調手段と前記光源手段とに接続され、第2と第3の光線の間の強度 差を示す前記強度復調手段からの信号に従って前記光源手段の波長を調整し、前 記光源手段から波長検知分割手段に伝播する第1の光線の波長の変化が第2と第 3の光線の間の相対強度を変えるように波長が調整されるような変化であり、そ の結果、第2と第3の光線の強度が等しくされる、光源波長サーボ電子手段とを 備える干渉光ファイバ・ジャイロスコープ。 8.干渉光ファイバ・ジャイロスコープのためのカー効果低減機構であって、前 記干渉光ファイバ・ジャイロスコープは、 第1光線を放射する光源と、 前記光源に接続され、第1の光線を第2と第3の光線に分割するスプリッタと 、 前記スプリッタに接続され、感知ループ内を相反する方向に伝播する第2と 第3の光線を受け取る感知ループと、 前記スプリッタに接続され、第2と第3の光線が前記感知ループを通った後で 第2と第3の光線を受け取って検出し、第2と第3の光線を表す電気信号を出力 する検出器と、 前記感知ループの一端に接続され、第3の光線を前記感知ループに入るときに 位相変調し、第2の光線を前記感知ループから出るときに位相変調する位相変調 器と、 前記位相変調器に接続され、前記位相変調器を第1の周波数で駆動する第1の 変調ドライバと、 前記検出器と前記第1の変調ドライバとに接続され、前記検出器からの電気信 号を第1の周波数に従って復調し、第2と第3の光線の間の位相差が前記感知ル ープの回転レートを示す標識である第2と第3の光線の間の位相関係を示す信号 を出力する位相復調器とを有し、 前記カー効果低減機構は、 前記光源に接続され、第1の光線を強度変調する強度変調器と、 前記強度変調器に接続され、前記強度変調器を第2の周波数に従って駆動する 第2の変調ドライバと、 前記位相復調器と前記第2の変調ドライバとに接続され、第2と第3の光線を 表す電気信号を復調し、第2と第3の光線の間の強度差を示す信号を出力する強 度復調器と、 前記強度復調器と前記光源とに接続され、第2と第3の光線の間の強度差を示 す前記強度復調手段からの信号に従って前記光源の波長を調整する光源波長サー ボ電子機構とを備え、調整された波長を有する第1の光線が前記光源から前記ス プリッタに伝播し、前記スプリッタが、第1の光線の調整された波長に従って第 2と第3の光線の間の相対強度を変化させる波長感知スプリッタであり、波長が 第2と第3の光線の間の相対強度を変更するように調整され、その結果第2と第 3の光線の強度が等しい大きさに近づき、それによってカー効果が低減される、 カー効果低減機構。 9.干渉光ファイバ・ジャイロスコープのためのカー効果低減機構であって、前 記干渉光ファイバ・ジャイロスコープは、 第1の光線を放射する光源と、 前記光源に近接し、第1の光線を第2と第3の光線に分割するスプリッタと、 前記波長感知スプリッタに接続され、前記感知ループ内を相反する方向に伝播 する第2と第3の光線を受け取る感知ループと、 前記スプリッタに接続され、第2と第3の光線が前記感知ループを通った後で 第2と第3の光線を受け取って検出し、第2と第3の光線を表す電気信号を出力 する検出器と、 前記感知ループの一端に接続され、第3の光線を前記感知ループに入るときに 位相変調し、第2の光線を前記感知ループから出るときに位相変調する位相変調 器と、 前記位相変調器に接続され、前記位相変調器を第1の周波数で駆動する第1の 変調ドライバと、 前記検出器と前記第1の変調ドライバとに接続され、前記検出器からの電気信 号を第1の周波数に従って復調し、第2と第3の光線の間の位相関係を示す信号 を出力する位相復調器と、 前記位相復調器と前記位相変調器とに接続され、第2と第3の光線の間の位相 関係を示す信号を受け取り、位相変調信号の大きさの量が前記感知ループの回転 レートを示す標識である、第2の光線を変調して第2の光線が第3の光線と同相 にするのに十分な大きさを有する位相変調信号を前記位相変調器に出力する位相 サーボ電子機構とを備え、 前記カー効果低減機構が、 前記光源に接続され、第1の光線を強度変調する強度変調器と、 前記強度変調器に接続され、前記強度変調器を第2の周波数に従って駆動する 第2の変調ドライバと、 前記位相復調器と前記第2の変調ドライバとに接続され、第2と第3の光線を 表す電気信号を復調し、第2と第3の光線の間の強度差を示す信号を出力する強 度復調器と、 前記強度復調器と前記光源とに接続され、第2と第3の光線の間の強度差を示 す前記強度復調器からの信号に従って前記光源の波長を調整する光源波長サーボ 電子機構とを備え、調整された波長を有する第1の光線が前記光源から前記スプ リッタに伝播し、前記スプリッタが、第1の光線の調整された波長に従って第2 と第3の光線の間の相対強度を変化させる波長感知スプリッタであり、波長が第 2と第3の光線の間の相対強度を変更するように調整され、その結果第2と第3 の光線の強度が等しい大きさに近づき、それによってカー効果が低減される、カ ー効果低減機構。
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