JP2514483B2 - 光ファイバコイル - Google Patents
光ファイバコイルInfo
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- JP2514483B2 JP2514483B2 JP3160522A JP16052291A JP2514483B2 JP 2514483 B2 JP2514483 B2 JP 2514483B2 JP 3160522 A JP3160522 A JP 3160522A JP 16052291 A JP16052291 A JP 16052291A JP 2514483 B2 JP2514483 B2 JP 2514483B2
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- optical fiber
- fiber coil
- annular
- coil
- ceramic
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4439—Auxiliary devices
- G02B6/4457—Bobbins; Reels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
- G01C19/721—Details
- G01C19/722—Details of the mechanical construction
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば光ファイバジャ
イロ等の光ファイバセンサに用いることができる巻回さ
れて構成された光ファイバコイルに関する。
イロ等の光ファイバセンサに用いることができる巻回さ
れて構成された光ファイバコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロ等のリング干渉計に
用いられる光ファイバコイルは、従来は図３に示すよう
に巻枠１に光ファイバ２が巻回され、巻枠１が支持台３
に搭載されて構成されている。この構造の光ファイバコ
イルに左右両廻り光を通し、回転角速度が与えられたと
き、左右両廻り光に位相差が発生し、その位相差を電気
的に取出して与えられた角速度を測定することに用いら
れている。
用いられる光ファイバコイルは、従来は図３に示すよう
に巻枠１に光ファイバ２が巻回され、巻枠１が支持台３
に搭載されて構成されている。この構造の光ファイバコ
イルに左右両廻り光を通し、回転角速度が与えられたと
き、左右両廻り光に位相差が発生し、その位相差を電気
的に取出して与えられた角速度を測定することに用いら
れている。
【０００３】リング状の光ファイバコイルで構成された
センシング部に不均一な温度変化が印加されると、セン
シング部の光ファイバを伝播する左右両廻り光に位相差
が生じ、零点出力のドリフトになることが知られてい
る。この課題を解決する方法の一つとして、本出願人は
先に「特開平１−３０５３１０号公報により名称：光フ
ァイバコイル」を提案した、この先に提案した光ファイ
バコイルは光ファイバの巻回構造を工夫し、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバの位置を相
互に接近させて配置し、巻始め側の光ファイバと巻終り
側の光ファイバに熱の影響を均等に与える構造としたも
のである。
センシング部に不均一な温度変化が印加されると、セン
シング部の光ファイバを伝播する左右両廻り光に位相差
が生じ、零点出力のドリフトになることが知られてい
る。この課題を解決する方法の一つとして、本出願人は
先に「特開平１−３０５３１０号公報により名称：光フ
ァイバコイル」を提案した、この先に提案した光ファイ
バコイルは光ファイバの巻回構造を工夫し、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバの位置を相
互に接近させて配置し、巻始め側の光ファイバと巻終り
側の光ファイバに熱の影響を均等に与える構造としたも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】先に提案した光ファイ
バコイルによれば光ファイバの巻回構造を工夫したこと
により以下に示すような不都合が生じる。 １．各層を交互に巻くため、層の巻終り部分で光ファイ
バが交差し、その交差部分で光ファイバに応力が発生
し、光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易い、特に温
度変化が与えられた場合に応力が発生した部分の光伝播
特性の変化が顕著で出力が大きくドリフトする欠点があ
る。
バコイルによれば光ファイバの巻回構造を工夫したこと
により以下に示すような不都合が生じる。 １．各層を交互に巻くため、層の巻終り部分で光ファイ
バが交差し、その交差部分で光ファイバに応力が発生
し、光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易い、特に温
度変化が与えられた場合に応力が発生した部分の光伝播
特性の変化が顕著で出力が大きくドリフトする欠点があ
る。
【０００５】２．コイルの各層の巻き数を、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバが同数とな
るように整列巻きを試みても実際には巻き乱れが発生
し、対称性が層を重ねる毎に崩れてゆく欠点がある。 ３．巻始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバを互
に近い位置に配置して対称巻きしても、対称位置が同一
温度になるまで光ファイバ自体の熱伝導分だけ時間遅れ
が発生し、この遅れ時間の間、左右伝播光の光伝播特性
に差が発生し、影響を受ける。等の問題があり、その影
響分が出力のドリフトとして表われる。
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバが同数とな
るように整列巻きを試みても実際には巻き乱れが発生
し、対称性が層を重ねる毎に崩れてゆく欠点がある。 ３．巻始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバを互
に近い位置に配置して対称巻きしても、対称位置が同一
温度になるまで光ファイバ自体の熱伝導分だけ時間遅れ
が発生し、この遅れ時間の間、左右伝播光の光伝播特性
に差が発生し、影響を受ける。等の問題があり、その影
響分が出力のドリフトとして表われる。
【０００６】この発明の目的はこれらの欠点を一掃し、
温度変化に対して安全に動作する光ファイバコイルを提
供しようとするものである。
温度変化に対して安全に動作する光ファイバコイルを提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明ではリング干渉
計を応用した光ファイバセンサに用いる光ファイバコイ
ルにおいて、熱伝導度の低いセラミックで形成した巻枠
と、この巻枠を構成するフランジ部相互の間の間隙を塞
ぐ熱伝導度の低いセラミックで形成した環状体とによっ
て断熱性を具備した環状ケースを構成し、この環状ケー
スを構成するフランジ部又は環状体と一体に構成され、
この表面積より小さい断面積を持つ支持部材を介してこ
の環状ケースを支持台に取付け、この環状ケースの内部
に光ファイバコイルを収納した構造としたものである。
計を応用した光ファイバセンサに用いる光ファイバコイ
ルにおいて、熱伝導度の低いセラミックで形成した巻枠
と、この巻枠を構成するフランジ部相互の間の間隙を塞
ぐ熱伝導度の低いセラミックで形成した環状体とによっ
て断熱性を具備した環状ケースを構成し、この環状ケー
スを構成するフランジ部又は環状体と一体に構成され、
この表面積より小さい断面積を持つ支持部材を介してこ
の環状ケースを支持台に取付け、この環状ケースの内部
に光ファイバコイルを収納した構造としたものである。
【０００８】この構造によれば光ファイバコイルの全体
が熱伝導度の低いセラミックにより覆われるので、温度
変化の影響による出力のドリフト分を極めて小さく抑え
ることができる。また環状ケースを構成するフランジ部
又は環状体の表面積より小さい断面積を持つ支持部材に
よって環状ケースを支持台に取付ける構造としたから、
支持台から環状ケースに伝わる熱の量を抑えることがで
きる。
が熱伝導度の低いセラミックにより覆われるので、温度
変化の影響による出力のドリフト分を極めて小さく抑え
ることができる。また環状ケースを構成するフランジ部
又は環状体の表面積より小さい断面積を持つ支持部材に
よって環状ケースを支持台に取付ける構造としたから、
支持台から環状ケースに伝わる熱の量を抑えることがで
きる。
【０００９】この結果この発明によれば温度変化に対し
て安定に動作する光ファイバコイルを得ることができ
る。
て安定に動作する光ファイバコイルを得ることができ
る。
【００１０】
【実施例】図１及び図２にこの発明の実施例を示す。図
中３は支持台を示す。支持台３の上に環状ケース４が配
置される。この発明で提案する環状ケース４は熱伝導度
の低いセラミックで形成された巻枠１と、この巻枠１を
構成するフランジ部１Ｂの外周に形成される間隙を塞ぐ
環状体５とによって環状ケース４を構成し、この環状ケ
ース４に光ファイバコイル２を収納した構造としたもの
である。
中３は支持台を示す。支持台３の上に環状ケース４が配
置される。この発明で提案する環状ケース４は熱伝導度
の低いセラミックで形成された巻枠１と、この巻枠１を
構成するフランジ部１Ｂの外周に形成される間隙を塞ぐ
環状体５とによって環状ケース４を構成し、この環状ケ
ース４に光ファイバコイル２を収納した構造としたもの
である。
【００１１】つまり巻枠１はボビン１Ａと、このボビン
１Ａの両端に外向に突出形成したフランジ部１Ｂとによ
って構成される。フランジ部１Ｂの外周の相互間に環状
体５を被せ、環状ケース４を構成する。環状体５も熱伝
導度の低いセラミックで形成する。このように構成する
ことにより環状ケース４は断熱性を具備し、外部からの
熱侵入を防ぐことができる。従って環状ケース４の内部
に光ファイバコイル２を収納することにより、光ファイ
バコイル２は外気の温度変化を直接受けることがない。
１Ａの両端に外向に突出形成したフランジ部１Ｂとによ
って構成される。フランジ部１Ｂの外周の相互間に環状
体５を被せ、環状ケース４を構成する。環状体５も熱伝
導度の低いセラミックで形成する。このように構成する
ことにより環状ケース４は断熱性を具備し、外部からの
熱侵入を防ぐことができる。従って環状ケース４の内部
に光ファイバコイル２を収納することにより、光ファイ
バコイル２は外気の温度変化を直接受けることがない。
【００１２】つまり３次元的にどの方向から温度変化が
与えられても、環状ケース４の内部には温度変化は緩や
かに伝わるので、光ファイバコイル２の出力のドリフト
分を極めて小さく抑えることができる。よって温度変化
に対して安定に動作する光ファイバコイルを得ることが
できる。尚、環状ケース４の内部に収納する光ファイバ
コイル２は単に巻始めから巻終りまでを一層ずつ積み重
ねた積層コイルの構造でよい。また先に提案した巻回構
造の光ファイバコイルとしてもよい。
与えられても、環状ケース４の内部には温度変化は緩や
かに伝わるので、光ファイバコイル２の出力のドリフト
分を極めて小さく抑えることができる。よって温度変化
に対して安定に動作する光ファイバコイルを得ることが
できる。尚、環状ケース４の内部に収納する光ファイバ
コイル２は単に巻始めから巻終りまでを一層ずつ積み重
ねた積層コイルの構造でよい。また先に提案した巻回構
造の光ファイバコイルとしてもよい。
【００１３】更にこの実施例では環状体５と一体に環状
に支持部材６を形成する。従って支持部材６は環状体５
と同様に熱伝導度の低いセラミックで形成され、その断
面積は環状体５の表面積より小さく形成される。図２に
示すようにフランジ部１Ｂの直径より小さい直径のリン
グ状の支持部材６を形成し、この支持部材６をフランジ
部１Ｂと支持台３との間に介挿した場合を示す、尚この
例では支持部材６を巻枠１と別体に形成した場合を示す
が、支持部材６を巻枠１と一体に形成してもよい。何れ
にしても支持部材６は熱伝導度の低いセラミックで形成
される。また支持部材６の断面積はフランジ部１Ｂの表
面積より小さく選定され、この点でも熱伝導度の低下を
期待することができる。
に支持部材６を形成する。従って支持部材６は環状体５
と同様に熱伝導度の低いセラミックで形成され、その断
面積は環状体５の表面積より小さく形成される。図２に
示すようにフランジ部１Ｂの直径より小さい直径のリン
グ状の支持部材６を形成し、この支持部材６をフランジ
部１Ｂと支持台３との間に介挿した場合を示す、尚この
例では支持部材６を巻枠１と別体に形成した場合を示す
が、支持部材６を巻枠１と一体に形成してもよい。何れ
にしても支持部材６は熱伝導度の低いセラミックで形成
される。また支持部材６の断面積はフランジ部１Ｂの表
面積より小さく選定され、この点でも熱伝導度の低下を
期待することができる。
【００１４】この発明の構成によれば支持部材６の断面
積をフランジ部１Ｂの表面積又は環状体５の表面積より
小さい値に選定するから、支持台３からの熱の伝導度を
小さくすることができる。
積をフランジ部１Ｂの表面積又は環状体５の表面積より
小さい値に選定するから、支持台３からの熱の伝導度を
小さくすることができる。
【００１５】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば光フ
ァイバコイル２を断熱性に優れた環状ケース４に収納
し、更に断熱性に優れた支持部材により環状ケースと支
持台との直接接触を無くしたから、光ファイバコイル２
に温度の急変を伝達することがない。よって光ファイバ
コイル２は熱的に安定した環境の下で動作するから光干
渉計等のセンシング部として動作する場合、出力のドリ
フトを抑えることができ、安定に動作する光ファイバコ
イルを得ることができる。
ァイバコイル２を断熱性に優れた環状ケース４に収納
し、更に断熱性に優れた支持部材により環状ケースと支
持台との直接接触を無くしたから、光ファイバコイル２
に温度の急変を伝達することがない。よって光ファイバ
コイル２は熱的に安定した環境の下で動作するから光干
渉計等のセンシング部として動作する場合、出力のドリ
フトを抑えることができ、安定に動作する光ファイバコ
イルを得ることができる。
【図１】この発明の実施例を示す断面図。
【図２】この発明の他の実施例を示す断面図。
【図３】従来の技術を説明するための断面図。
１ 巻枠 １Ａ ボビン １Ｂ フランジ部 ２ 光ファイバコイル ３ 支持台 ４ 環状ケース ５ 環状体 ６ 支持部材
Claims (1)
- 【請求項１】 リング干渉計を応用した光ファイバセン
サに用いる光ファイバコイルにおいて、 熱伝導度の低いセラミックで形成した巻枠と、この巻枠
を構成するフランジ部相互の間の間隙を塞ぐ熱伝導度の
低いセラミックで形成した環状体とによって断熱性を具
備した環状ケースを構成し、この環状ケースの内部に光
ファイバコイルを収納し、この環状ケースを構成するフ
ランジ部又は環状体と一体に構成され、この表面積より
小さい断面積を持つ支持部材を介して支持台に取付る構
造とした光ファイバコイル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160522A JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
| DE69207087T DE69207087T2 (de) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Lichtleitfaserwickeleinheit für einen optischen Faserkreisel |
| US07/904,673 US5245687A (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Optical fiber coil unit for a fiber optic gyro |
| EP92110791A EP0521400B1 (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Optical fiber coil unit for a fiber optic gyro |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160522A JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511121A JPH0511121A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2514483B2 true JP2514483B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=15716780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3160522A Expired - Fee Related JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245687A (ja) |
| EP (1) | EP0521400B1 (ja) |
| JP (1) | JP2514483B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207087T2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL104839A (en) * | 1993-02-24 | 1997-02-18 | Israel State | Optical fiber dispenser |
| US5546482A (en) * | 1993-04-19 | 1996-08-13 | Litton Systems, Inc. | Potted fiber optic gyro sensor coil for stringent vibration and thermal enviroments |
| US5841932A (en) * | 1996-06-21 | 1998-11-24 | Honeywell Inc. | Optical fiber coil and method of winding |
| DE69331935T2 (de) * | 1993-12-22 | 2002-11-14 | Smiths Ind Aerospace & Defense | Spule für optische faser und verfahren zum aufwickeln |
| US5416585A (en) * | 1994-05-19 | 1995-05-16 | Alliedsignal Inc. | Fiber optic gyro drift rate compenstion based on temperature |
| US5545892A (en) * | 1994-09-01 | 1996-08-13 | Litton Systems, Inc. | Gyro sensor coil with low-friction hub interface |
| DE19516899C1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-06-20 | Daimler Benz Aerospace Ag | Wickelkörper |
| DE29522352U1 (de) * | 1995-12-12 | 2002-07-18 | Busch Dieter & Co Prueftech | Lagemeßsonde zum gegenseitigen Ausrichten von Körpern |
| US5896199A (en) * | 1996-07-26 | 1999-04-20 | Litton Systems, Inc. | High efficiency magnetic shield for a fiber optic gyroscope |
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| US6343761B1 (en) | 1999-05-25 | 2002-02-05 | Tycom (Us) Inc. | Device for separating portions of spooled optical fibers |
| US6347760B1 (en) | 1999-05-25 | 2002-02-19 | Tycom (Us) Inc. | Device for storing optical fibers |
| US6367730B1 (en) | 1999-05-25 | 2002-04-09 | Tycom (Us) Inc. | Device for storing optical fibers |
| US6322019B1 (en) | 1999-09-08 | 2001-11-27 | Tycom (Us) Inc. | Device for covering a jacketed fiber storage space |
| US6522826B2 (en) * | 2001-05-11 | 2003-02-18 | Fibersense Technology Corporation | System and method of winding a fog coil |
| WO2002093594A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-21 | Fibersense Technology Corporation | Trapezoidal coil for fiber optic gyroscopes |
| US6668126B2 (en) | 2001-05-17 | 2003-12-23 | 3M Innovative Properties Company | Temperature stabilized optical fiber package |
| US6734404B2 (en) | 2002-03-21 | 2004-05-11 | The Boeing Company | Heating elements with reduced stray magnetic field emissions |
| US7042572B2 (en) * | 2003-09-24 | 2006-05-09 | Honeywell International Inc. | Fiber optic sensing coil with isotropic properties |
| US7460241B2 (en) * | 2005-11-30 | 2008-12-02 | Honeywell International, Inc. | Fiber optic sensor coil including a restraining ring and method of forming |
| US9182230B2 (en) * | 2014-01-15 | 2015-11-10 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for controlling the gas conversion in a fiber-optic gyroscope |
| CN104118770A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-29 | 南宁市磁汇科技有限公司 | 不锈钢微丝拉丝用线轴 |
| CN109405848A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-03-01 | 武汉长盈通光电技术有限公司 | 一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181319U (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-12 | ||
| DE3602584A1 (de) * | 1986-01-29 | 1987-07-30 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Lichtwellenleiterwickel |
| JPS63134913A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-07 | Fujikura Ltd | 光フアイバセンサ |
| US4995698A (en) * | 1988-12-30 | 1991-02-26 | Hughes Aircraft Company | Fiber optic canister having orthotropic, controlled thermal expansion bobbin |
| JPH0692892B2 (ja) * | 1989-02-15 | 1994-11-16 | 日本航空電子工業株式会社 | 光干渉角速度計 |
| GB8906765D0 (en) * | 1989-03-23 | 1989-05-10 | British Telecomm | Fibre storage |
| US5058969A (en) * | 1990-05-09 | 1991-10-22 | Hughes Aircraft Company | Optical fiber dispensing system |
| US5031982A (en) * | 1990-05-23 | 1991-07-16 | Hughes Aircraft Company | Flexible payout duct |
| US5181270A (en) * | 1991-08-09 | 1993-01-19 | Hughes Aircraft Company | Optical fiber canister |
| US5161208A (en) * | 1991-12-19 | 1992-11-03 | Hughes Aircraft Company | Optical fiber canister and process with overcoat adhesive layer to prevent dispensing end breaks |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3160522A patent/JP2514483B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-26 US US07/904,673 patent/US5245687A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-26 EP EP92110791A patent/EP0521400B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-26 DE DE69207087T patent/DE69207087T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69207087T2 (de) | 1996-06-05 |
| EP0521400A3 (en) | 1993-05-19 |
| EP0521400B1 (en) | 1995-12-27 |
| JPH0511121A (ja) | 1993-01-19 |
| EP0521400A2 (en) | 1993-01-07 |
| US5245687A (en) | 1993-09-14 |
| DE69207087D1 (de) | 1996-02-08 |
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