JP2002529723A - リングレーザジャイロにおける冷温でのレーザの強度低下効果の最小限化装置 - Google Patents

リングレーザジャイロにおける冷温でのレーザの強度低下効果の最小限化装置

Info

Publication number
JP2002529723A
JP2002529723A JP2000581416A JP2000581416A JP2002529723A JP 2002529723 A JP2002529723 A JP 2002529723A JP 2000581416 A JP2000581416 A JP 2000581416A JP 2000581416 A JP2000581416 A JP 2000581416A JP 2002529723 A JP2002529723 A JP 2002529723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
ring laser
temperature
laser gyro
voltage
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
JP2000581416A
Other languages
English (en)
Inventor
シー. アルバース,ステイーブン
エム. ベイカー,ステイーブン
ジエイ. カラガン,テイモシー
ダブリユ. プリデイ,リロイド
Original Assignee
ハネウエル・インコーポレーテッド
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 ハネウエル・インコーポレーテッド filed Critical ハネウエル・インコーポレーテッド
Publication of JP2002529723A publication Critical patent/JP2002529723A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/66Ring laser gyrometers

Abstract

(57)【要約】 リングレーザジャイロ(2)のラン電流を制御する回路(6,7,8,10,12,14)は温度を感知する回路(4)、リングレーザジャイロ(2)に電流を供給する回路(16)、リングレーザジャイロ(2)に供給される電流を制御する回路を含み、電流は温度に応じて変化する。電流は所定の温度点において変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (背景技術) リングレーザジャイロは各端部にミラーを有するリングレーザジャイロブロ
ックを備える。リングレーザジャイロブロック内には脚部が配設され、各ミラー
間にリングレーザジャイロの動作中レーザビームが走行する通路が形成される。
リングレーザジャイロの脚部内にレーザビームを生じるために、ラン電流と呼ば
れる電流が供給される。ラン電流はリングレーザジャイロの各陽極に供給され、
脚部の各部分を経てリングレーザジャイロの陰極まで流れる。ラン電流はリング
レーザジャイロの各脚部内にレーザを生じるために必要で適切な電力を供給する
ためのリングレーザジャイロの動作に必要とされる。リングレーザジャイロは現
行ではある固定したラン電流で動作する。この固定したラン電流のレベルは多数
の要因で決まるが、代表的にはリングレーザジャイロ内に適宜のレーザ電力を供
給するためにレーザ閾値の2倍から5倍に設定される。
【0002】 リングレーザジャイロの全温度環境での動作のために、適宜の電力を確保する
ため、ラン電流は固定レベルに設定される。リングレーザジャイロが動作する代
表的な温度範囲は85セルシウス度から−40セルシウス度までである。低温下
では、温度低下と共にレーザ強度が減じるため、より多量の電流が動作に必要に
なる。従ってラン電流は低温度範囲に順応するために高レベルに固定される。こ
のような低い、冷温下でも充分な動作を続ける場合も、ラン電流は高温で要する
よりも不必要に高いレベルに設定されていた。
【0003】 リングレーザジャイロの動作においてリングレーザジャイロの寿命の90%は
4セルシウス度以上でなされる。従って電力はリングレーザジャイロの寿命の殆
どで浪費される。更に電力の浪費に加えて、高電力の供給はミラー若しくは陰極
のようなリングレーザジャイロ内の要素を高エネルギー源が劣化させるためこれ
らの要素の寿命を減じる。その結果ラン電流がリングレーザジャイロの寿命の大
部分において減じられ、ミラーまたは陰極のようなリングレーザジャイロ要素の
寿命が延びることによってジャイロの設計寿命が延びることは有益である。また
リングレーザジャイロが動作する温度範囲に応じて可変にし、エネルギー、材料
そして費用が節約できるようにラン電流を制御することが可能になれば有益であ
る。
【0004】 米国特許第5,410,515号は光学繊維ジャイロに供給されるレーザ出力
の波長が温度によって影響されることを開示されている。温度の影響を補償する
ために、ジャイロの温度を感知して温度が下がれば光源に供給する駆動電流も減
じるように構成されている。従ってレーザに供給される駆動電流は温度と同方向
に変化する。この温度と駆動電流間の関係は本発明には有益ではない。
【0005】 米国特許第4,635,266号はその第1の実施形態においてD・Aコンバ
ータでレーザに供給する駆動電流をVFに従って制御する構成が開示される。V
Fは(i)電圧計が供給するレーザ電圧の最初の読みVAと、(ii)電圧計が
供給するレーザ電圧の最後の読みVNと、(iii)VOで表示する前以て算出
した電圧VFに応じる。第2の実施形態においては、D・Aコンバータが供給す
る駆動電流は再びVFに従って制御される。この場合VFは(i)レーザ出力と
シンセサイザ出力に従って得られるビート周波数と、(ii)VOとも表される
前以て算出の電圧VFに依存する。これらの実施形態のいずれも温度感知を伴わ
ない。
【0006】 米国特許第5,299,211号はその図1にテンプセンサを示す。このテン
プセンサは温度センサであると思われ、マイクロコントローラの入力として接続
される。マイクロコントローラはリングレーザジャイロへの電流供給を制御して
いる。しかしながらこの特許にはこの電流制御に温度が用いられると言う構成の
開示はない。
【0007】 (発明の要旨) リングレーザジャイロ内においてラン電流を制御する装置は、温度を感知し、
リングレーザジャイロに電流を供給し、リングレーザジャイロに供給される電流
を制御可能にする。電流はリングレーザジャイロが動作する温度に応じて変化す
る。電流は所定の温度点で変化する。ある温度点に達した後、ラン電流はその最
大電流レベルに維持され、この最大電流レベルがこの温度点を越える温度でリン
グレーザジャイロが動作するに要する最高電流レベルであるため、それ以上には
増加しない。
【0008】 (発明の開示) 本発明はリングレーザジャイロ2のラン電流を制御する多重の回路を用いて、
ラン電流が温度に応じて調整されるようにする。図1は本発明に用いる回路のブ
ロック図である。使用される回路は、温度センサ回路4、サーボIT回路6、参
照電圧回路7、Rsense8、全電流制御回路10、差動電流制御回路12、
ラン電圧回路14である。この技術分野で知られるように、電流は電圧供給源1
6とRsense8によってリングレーザジャイロ2の陽極18に供給され、ジ
ャイロが動作する。差動電流制御回路12は陽極18に供給される電流をモニタ
して陽極18への供給電流を調整し、リングレーザジャイロ2の複数の陽極18
の各々に同量の電流の供給を確保する。電流はリングレーザジャイロ2内を進行
し、リングレーザジャイロ2の陰極20を介してリングレーザジャイロ2を出る
。全電流制御回路10がRsense8の電圧を検出し、ラン電圧回路14を調
節して適宜のジャイロ電流を維持する。ラン電圧回路14はこの技術分野では周
知であるので、詳述はしない。当該技術分野で公知のものを越える本発明の改良
と利点は、温度に関連してラン電流を調節する能力にある。
【0009】 本発明の温度センサ回路4はリングレーザジャイロ2が動作している温度を感
知する。感知した温度はサーボIT回路6に送られる。サーボIT回路6はその
内部参照値によって設定された所定の設定温度で動作するように設定されている
。温度センサ回路4がこの所定の設定温度を感知すると、サーボIT回路6がラ
ン電流を増加する。上述したように非常に低い温度では高い電流がリングレーザ
ジャイロ2の動作に要求される。従って温度がこの所定の設定温度以下に下がる
と、より高いラン電流が必要となる。ラン電流はRsense8(抵抗構成)の
電圧を増加して陽極18に供給される電流が増えるようにしてサーボIT回路6
により増加される。全電流制御回路10がラン電圧を調節して、Rsense
の電圧が全電流制御回路10の参照電圧と等しくなるように動作する。サーボI
T回路6は参照電圧を全電流制御回路10まで下げてラン電流を増加させ、全電
流制御回路10はラン電圧を下げ、Rsense8両端電圧を増加する。ラン電
流は第2設定温度において最大レベルに達するまで増加し続ける。ラン電流はリ
ングレーザジャイロ2が第2設定温度以下の温度範囲で動作する間はこのレベル
を維持する。
【0010】 本発明の動作を一例によって示す。この例では全電流制御回路10の電圧は1
2ボルト、ラン電圧は−460ボルトである。電圧供給源16は15ボルトを供
給するように設定され、従ってRsense8の電圧は3ボルトとなる。ここで
温度が下がり、ラン電流の増加を要するものとする。ラン電圧はリングレーザジ
ャイロ2の陽極8へのラン電流を増加するRsense8の電圧を増加するため
に低下せしめられる。サーボIT回路6は温度に基づく変化を要することを感知
し、全電流制御回路10の電圧は10ボルトまで下がり、次いでラン電圧を−4
62ボルトまで減じる。電圧供給源16は15ボルトを維持するので、Rsen
se8の電圧は5ボルトまで増加し、この結果ラン電流を増加する。
【0011】 実際の回路が図2に示される。本発明が記載した特定の回路構成のみに限定さ
れるものではなく、他の多くの構成を採用し得る。また本発明はアナログ構成に
限定されず、図1に示すいずれの要素もデジタル構成に置き換え得る。本発明は
リングレーザジャイロが動作する温度を考慮してラン電流を調整する能力のある
構成を提供する。この発明の概念が保たれる限り、多種のアナログまたはデジタ
ル構成を採用し得る。上述した特定の回路構成は所望の実施形態であり、その一
例を開示するために用いたもので、本発明を実現する回路構成を限定するもので
はない。
【0012】 温度センサ4自体はこの技術分野では周知のものであり、これ以上の詳述はし
ない。温度センサ4はサーボIT6に接続される。特にサーボIT6では温度セ
ンサ4はバッファとして用いられる第1演算増幅器30に接続されて、温度セン
サ4から過剰な電流が引き出されないよう構成されしている。第2演算増幅器3
2が第1演算増幅器30に接続される。トランジスタ34が次いで第2演算増幅
器32に接続されて必要時にラン電流の増加を開始する。これらの要素はRse
nse8と共にラン電流を増加する電圧を増加させる。Rsense8とラン電
流の増加については後述するが、電圧の増加はラン電流の増加に帰着することに
留意されたい。
【0013】 第2演算増幅器32は大部分の時間リングレーザジャイロ2が動作する第1設
定レベル電圧に設定される。しかして低温では、電圧を増加させることによって
ラン電流が増えるように過度の電流が必要となる。仮に温度が低温である第1の
所定温度以下になったとすれば、第2演算増幅器32は「オン」となり、トラン
ジスタ34を「オン」させてサーボIT6が出力する電圧が増加される。この電
圧は第2設定レベル電圧が維持される第2の所定温度に達するまで増え続ける。
この第2設定レベル電圧は、温度が如何に低くなってもリングレーザジャイロの
動作に必要な最大レベルにある。第2演算増幅器32は最大電圧に達し、それ以
上に増加して出力されることはないが、代わりに、電圧はこの第2設定レベル電
圧に維持される。増加した電圧はRsense8の電圧を増加させ、この電圧供
給源16から過剰の電流を引き出す。その結果リングレーザジャイロ2の陽極1
8に供給されるラン電流が増加する。上述した2つの電流制御回路10および1
2はこの技術分野では周知であり、ここでは更に詳述しない。本発明はラン電流
を異なる温度でのリングレーザジャイロの動作に適したレベルに設定する。その
結果必要量の電流のみが供給され、費用、エネルギーそして材料が節約される。
【0014】 図3は本発明の動作を明瞭にするための一例を示す。このチャートは先行して
決めた電流供給と電流供給を制御するためのサーボIT6を含む本発明の構成を
示す。発明の背景欄に上述したように、以前は電流は1.2mAの固定レベルで
供給されていた。本発明は電圧供給源16は約.7mAの電流を供給するように
設定される。このラン電流レベルは4セルシウス度以上の温度でリングレーザジ
ャイロ2を動作させるに要するレベルである。温度が下がればリングレーザジャ
イロ2の動作には更に電流を必要とする。温度センサ4が4セルシウス度を感知
すると、サーボIT6がRsense8の電圧を増加し、従ってリングレーザジ
ャイロ2の陽極18に供給される電流が増加する。温度が−20セルシウス度且
つそれ以下に達すると、これらの温度レベルではリングレーザジャイロ2の動作
には1.2mAを要するだけであることが知られている。温度センサ4がこの温
度を感知すると、サーボIT6はRsense8の電圧の増加を停止して、リン
グレーザジャイロ2の陽極18に1.2mAが供給されるレベルに電圧を維持す
る。温度と電流の値は一例としてのみ挙げてあり、異なる温度と電流の値を異な
る応用に用い得ることに留意されよう。
【0015】 本発明を特許規則に従って当業熟練者に新規概念を応用し、所要の特殊材料並
びに要素を構成し使用するに必要な情報を提供するために詳述したが、本発明は
特に他の材料、数値、形状ならびに要素によって実現され、且つ、材料、数値、
形状並びに要素について本発明自体の真の範囲から逸脱することなく各種の設計
変更が可能であることを理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明のブロック図である。
【図2】 図2は本発明の回路の詳細な回路図である。
【図3】 図3は本発明の特定の実施形態に用いられる各種のチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA ,ZW (72)発明者 カラガン,テイモシー ジエイ. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55113,ロ ーズビレ,シヨアーウツド レイン 0362 (72)発明者 プリデイ,リロイド ダブリユ. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55115,マ ホトメデイ,ハラーム 1475 Fターム(参考) 2F105 BB09 DD07 DF10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温度センサ(4)と、温度の関数としてリングレーザジャイ
    ロに供給される電流を変化させる制御装置(6,7,8,10,12,14また
    は16)とを備え、前記制御装置(6,7,8,10,12,14または16)
    はリングレーザジャイロ(2)の動作温度の範囲の少なくとも一部について逆に
    して電流を制御することを特徴とするリングレーザジャイロ(2)への供給電流
    を制御する装置。
JP2000581416A 1998-10-13 1999-09-29 リングレーザジャイロにおける冷温でのレーザの強度低下効果の最小限化装置 Pending JP2002529723A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/170,532 1998-10-13
US09/170,532 US6108358A (en) 1998-10-13 1998-10-13 Apparatus for minimizing the effects of laser intensity reduction at cold temperatures in ring laser gyros
PCT/US1999/022599 WO2000028280A2 (en) 1998-10-13 1999-09-29 Apparatus for minimizing the effects of laser intensity reduction at cold temperatures in ring laser gyros

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002529723A true JP2002529723A (ja) 2002-09-10

Family

ID=22620234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000581416A Pending JP2002529723A (ja) 1998-10-13 1999-09-29 リングレーザジャイロにおける冷温でのレーザの強度低下効果の最小限化装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6108358A (ja)
EP (1) EP1121570B1 (ja)
JP (1) JP2002529723A (ja)
AU (1) AU742284B2 (ja)
CA (1) CA2347490A1 (ja)
DE (1) DE69921676T2 (ja)
WO (1) WO2000028280A2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6804826B1 (en) * 1999-07-28 2004-10-12 Trilithic, Inc. Radio frequency leakage detection system for CATV system
US7486401B2 (en) * 2006-02-27 2009-02-03 Honeywell International Inc. Laser medium pumping system for a gyroscope
US7916302B2 (en) * 2007-05-18 2011-03-29 Honeywell International Inc. Gyroscope mode shift detection and scale factor compensation
US8068233B2 (en) * 2009-05-14 2011-11-29 Honeywell International Inc. Compact resonator fiber optic gyroscopes
JP5628120B2 (ja) * 2011-09-15 2014-11-19 ローム株式会社 発光素子モジュール
US8905635B2 (en) 2011-09-30 2014-12-09 Honeywell International Inc. Temperature sensor attachment facilitating thermal conductivity to a measurement point and insulation from a surrounding environment
US8901432B2 (en) 2011-09-30 2014-12-02 Honeywell International Inc. Mitigation of block bending in a ring laser gyroscope caused by thermal expansion or compression of a circuit board

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282495A (en) * 1979-05-29 1981-08-04 The Singer Company High efficiency current regulator for ring laser gyroscope
US4635266A (en) * 1984-12-11 1987-01-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Active dispersion control for a Doppler broadened laser
US5076694A (en) * 1991-02-11 1991-12-31 Rockwell International Corporation In-flight scale factor calibration of ring laser gyro systems
US5719675A (en) * 1992-06-16 1998-02-17 Honeywell Inc. Laser gyro life prediction
US5299211A (en) * 1992-08-27 1994-03-29 Honeywell Inc. Laser gyro high voltage start module and high voltage pulse generator
US5410515A (en) * 1993-04-29 1995-04-25 Honeywell Inc. Rapid turn-on source for fiber optic gyroscope
US5400141A (en) * 1993-08-31 1995-03-21 Honeywell Inc. Method and system for minimizing angular random walk or bias in a ring laser gyroscope through the use of temperature based control
US5450198A (en) * 1993-10-01 1995-09-12 Honeywell Inc. Laser gyro microprocessor based smart mode acquisition and high performance mode hopping

Also Published As

Publication number Publication date
AU742284B2 (en) 2001-12-20
EP1121570A2 (en) 2001-08-08
CA2347490A1 (en) 2000-05-18
WO2000028280A3 (en) 2000-08-31
DE69921676T2 (de) 2005-10-20
AU3342100A (en) 2000-05-29
US6108358A (en) 2000-08-22
EP1121570B1 (en) 2004-11-03
WO2000028280A2 (en) 2000-05-18
DE69921676D1 (de) 2004-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6819094B2 (en) Constant-current/constant-voltage circuit architecture
GB2151376A (en) }a series voltage regulator}
JP2002529723A (ja) リングレーザジャイロにおける冷温でのレーザの強度低下効果の最小限化装置
JP2003517224A (ja) デジタルスイッチングアンプ用の動的スイッチング周波数制御
US20050088154A1 (en) Voltage regulator
US6285223B1 (en) Power-up circuit for analog circuits
JP2005026071A (ja) 放電灯点灯回路
JP2002231480A (ja) 放電灯点灯回路
JP3111172B2 (ja) 安定化電源回路
JP2871891B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP2001237089A (ja) 放電灯点灯回路
JP3300786B2 (ja) 放電灯点灯回路
JPS5960885A (ja) 放電灯点灯装置
CN100466875C (zh) 放电灯点灯电路
JP2842490B2 (ja) 高圧放電灯点灯装置
JP3259163B2 (ja) 放電灯点灯装置
JPS63174568A (ja) インバ−タ装置
JPH05135893A (ja) 蛍光灯電源回路
CN1419800A (zh) 为荧光灯馈电的镇流器和方法
JPS5821116Y2 (ja) 放電灯点灯装置
JPH07193304A (ja) 半導体レーザ駆動回路
JP2599112Y2 (ja) 車輌用放電灯の点灯回路におけるリミッター回路
KR20040003408A (ko) 인버터의 순방향 디밍 컨트롤 회로
JP2002320379A (ja) 電源回路
JPH07176393A (ja) 放電灯点灯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091027