JP2616231B2 - 光ファイバコイル - Google Patents
光ファイバコイルInfo
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- JP2616231B2 JP2616231B2 JP2332399A JP33239990A JP2616231B2 JP 2616231 B2 JP2616231 B2 JP 2616231B2 JP 2332399 A JP2332399 A JP 2332399A JP 33239990 A JP33239990 A JP 33239990A JP 2616231 B2 JP2616231 B2 JP 2616231B2
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- Japan
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- optical fiber
- coil
- fiber coil
- fiber
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、センサ用光ファイバコイルに関し、セン
シングループとして用いられる部分をコイル状に巻回し
たセンサ用の光ファイバコイルに関する。
シングループとして用いられる部分をコイル状に巻回し
たセンサ用の光ファイバコイルに関する。
従来の技術 従来から、種々の用途に用いられるセンサとして高感
度、小型軽量、耐環境特性が良好であること、等の利点
を有している光ファイバを用いたセンサが使用されるよ
うになりつつある。例えば、運動体の回転角速度を検出
するための光ファイバ・ジャイロスコープにおいては、
感度を向上させるために、光ファイバをコイル状に巻回
し、ファイバによって囲まれる面積を増大させている。
しかし、光ファイバをコイル状に、しかも多層に巻回し
た状態においては、光ファイバの各部の温度が、互いに
異なる状態になってしまい、その結果測定精度が低下し
てしまうことが知られている。そして、このような、温
度差の影響を低減させるために、光ファイバをセンシン
グコイルに対して、対称に巻回する各種の方法が提案さ
れている。第３図および第４図は、従来の光ファイバコ
イルを示すものである。同図において、１は光ファイ
バ、２は光ファイバの中央部、３はコイル用ボビン、４
はセンシングコイルの中心軸方法である。第３、第４図
に示すように光ファイバ１の全長の中間部２から、コイ
ル状に巻回し始め、１層あるいは２層毎に巻き始めを基
準として、両光ファイバを交互にコイル化している。具
体的には、第１図に示すように、所望の長さの光ファイ
バを互いに、等しい長さになるように、２個の巻替用ボ
ビン11、12、に巻回した後、これらのボビンを供給側と
して、しかも層毎に供給側のコイルを入れ換えることに
より、対称に巻かれた光ファイバコイルが作製されてい
る。加えて、使用している光ファイバは、入射偏波方向
を維持することが、可能な偏波面保存ファイバである。
度、小型軽量、耐環境特性が良好であること、等の利点
を有している光ファイバを用いたセンサが使用されるよ
うになりつつある。例えば、運動体の回転角速度を検出
するための光ファイバ・ジャイロスコープにおいては、
感度を向上させるために、光ファイバをコイル状に巻回
し、ファイバによって囲まれる面積を増大させている。
しかし、光ファイバをコイル状に、しかも多層に巻回し
た状態においては、光ファイバの各部の温度が、互いに
異なる状態になってしまい、その結果測定精度が低下し
てしまうことが知られている。そして、このような、温
度差の影響を低減させるために、光ファイバをセンシン
グコイルに対して、対称に巻回する各種の方法が提案さ
れている。第３図および第４図は、従来の光ファイバコ
イルを示すものである。同図において、１は光ファイ
バ、２は光ファイバの中央部、３はコイル用ボビン、４
はセンシングコイルの中心軸方法である。第３、第４図
に示すように光ファイバ１の全長の中間部２から、コイ
ル状に巻回し始め、１層あるいは２層毎に巻き始めを基
準として、両光ファイバを交互にコイル化している。具
体的には、第１図に示すように、所望の長さの光ファイ
バを互いに、等しい長さになるように、２個の巻替用ボ
ビン11、12、に巻回した後、これらのボビンを供給側と
して、しかも層毎に供給側のコイルを入れ換えることに
より、対称に巻かれた光ファイバコイルが作製されてい
る。加えて、使用している光ファイバは、入射偏波方向
を維持することが、可能な偏波面保存ファイバである。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記の巻回された光ファイバコイルにおいて
は、コイルの作製工程が、非常に複雑化してしまうた
め、コイル作製に要する時間が増大するとともに、作製
歩留りが向上しないという課題があった。それに加え
て、光ファイバが、１層または２層だけ飛び越えて巻回
される関係上、光ファイバにねじれ、歪みが発生し光伝
搬特性が劣化してしまうとともに、光ファイバ自体が破
損しやすいという問題点をも同時に有していた。加えて
所望の光ファイバを、２つのボビンに等しい長さに、切
断することなく、２分割しなければならず、そのために
はファイバを巻き替えるための作製工程が必要不可欠で
あった。さらに、光ファイバとしては偏波面保存ファイ
バをもちいており、ファイバコイルの価格は、きわめて
高く、かつコイルの生産性が非常に低下しているのが現
状であった。
は、コイルの作製工程が、非常に複雑化してしまうた
め、コイル作製に要する時間が増大するとともに、作製
歩留りが向上しないという課題があった。それに加え
て、光ファイバが、１層または２層だけ飛び越えて巻回
される関係上、光ファイバにねじれ、歪みが発生し光伝
搬特性が劣化してしまうとともに、光ファイバ自体が破
損しやすいという問題点をも同時に有していた。加えて
所望の光ファイバを、２つのボビンに等しい長さに、切
断することなく、２分割しなければならず、そのために
はファイバを巻き替えるための作製工程が必要不可欠で
あった。さらに、光ファイバとしては偏波面保存ファイ
バをもちいており、ファイバコイルの価格は、きわめて
高く、かつコイルの生産性が非常に低下しているのが現
状であった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであ
り、簡単な構成で出力ドリフトの極めて小さく、しかも
非常に安定した温度特性を有する光ファイバを提供する
とともに量生産性に優れた光ファイバコイルをも同時に
提供する。
り、簡単な構成で出力ドリフトの極めて小さく、しかも
非常に安定した温度特性を有する光ファイバを提供する
とともに量生産性に優れた光ファイバコイルをも同時に
提供する。
課題を解決するための手段 本発明の光ファイバコイルは、光ファイバコイルを構
成する光ファイバを、その長手方向の中央部から互いに
等距離にある部分が、光ファイバコイルの半径方向にお
いてほぼ同じ位置にくるように巻回するようにしたもの
であり、かつ中心軸方向においてもコイル中央部に対し
て対称性を有したものである。さらに、光ファイバとし
てシングルモードファイバを用いた場合の偏波面の変動
要因を低減するために、コイルの中央部にファイバタイ
プの偏光解消装置（デポラライザ）が配置されている。
それに加えて、光ファイバが巻回されているボビンの材
質として、熱伝導性に優れた物質を採用したものであ
る。
成する光ファイバを、その長手方向の中央部から互いに
等距離にある部分が、光ファイバコイルの半径方向にお
いてほぼ同じ位置にくるように巻回するようにしたもの
であり、かつ中心軸方向においてもコイル中央部に対し
て対称性を有したものである。さらに、光ファイバとし
てシングルモードファイバを用いた場合の偏波面の変動
要因を低減するために、コイルの中央部にファイバタイ
プの偏光解消装置（デポラライザ）が配置されている。
それに加えて、光ファイバが巻回されているボビンの材
質として、熱伝導性に優れた物質を採用したものであ
る。
作用 本発明による光ファイバコイルでは、上記のような構
成により、周囲の温度変化に対して、コイルの各層に巻
回された光ファイバ間の温度差を低減することが可能で
あるとともに、光干渉出力信号における位相誤差を極め
て小さくすることが可能となる。さらに、光ファイバ中
での偏波面の変動に対しても、ファイバタイプの偏光解
消装置を挿入することにより、光伝搬特性のバラツキを
極端に低減することができ、検出感度の向上も可能とし
ている。さらに、この光ファイバコイルの作製方法とし
て、光ファイバコイルの中心軸方向に対しても対称性を
持たせているため、片側のファイバを巻き終えた後、フ
ァイバコイルの回転方向を変えることなく、ファイバコ
イルを反転させるだけで、センシングループ用光ファイ
バコイルの作製が可能である。つまり、ファイバコイル
の作製工程を簡素化することが可能であるため、ファイ
バコイルの低コスト化をも同時に実現できる。
成により、周囲の温度変化に対して、コイルの各層に巻
回された光ファイバ間の温度差を低減することが可能で
あるとともに、光干渉出力信号における位相誤差を極め
て小さくすることが可能となる。さらに、光ファイバ中
での偏波面の変動に対しても、ファイバタイプの偏光解
消装置を挿入することにより、光伝搬特性のバラツキを
極端に低減することができ、検出感度の向上も可能とし
ている。さらに、この光ファイバコイルの作製方法とし
て、光ファイバコイルの中心軸方向に対しても対称性を
持たせているため、片側のファイバを巻き終えた後、フ
ァイバコイルの回転方向を変えることなく、ファイバコ
イルを反転させるだけで、センシングループ用光ファイ
バコイルの作製が可能である。つまり、ファイバコイル
の作製工程を簡素化することが可能であるため、ファイ
バコイルの低コスト化をも同時に実現できる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
簡単に説明する。第１図は本発明の一実施例における光
ファイバコイルの製作方法を示す図であり、第２図が同
光ファイバコイルの断面図を示す。まず、製造された所
望の長さの光ファイバ１（第１図ａ）をその両端側か
ら、巻替用ボビン11、12に同じ長さでで巻き取り２つに
分割し、中央部にファイバタイプの偏光解消装置（デポ
ラライザ）を融着接続する。（第１図ｂ）さらにファイ
バコイル用ボビン３に、このデポラライザが中央部に接
続された光ファイバを、中央部２を基準として互いに中
央部から等距離にある光ファイバが、コイルの半径方向
において、ほぼ同じ位置にくるようにし、さらに中心軸
に対しても対称となるように巻き付ける。（第１図ｃ）
つまり、光ファイバコイル３と巻替用ボビン12とを同一
平面上に配置し回転させ、同時に、張力を加えながら巻
替用ボビン11より光ファイバ１を光ファイバコイル３に
巻き付けていく。巻替用ボビン11を、巻終えた後、同様
な操作を繰り返し実施し、巻替用ボビン12の光ファイバ
を光ファイバコイル３に巻き付ける。この光ファイバコ
イルの作製方法においては、巻替用ボビン11、12を交換
するだけで、光ファイバコイル３へのファイバの対称巻
きが可能となるため、ファイバコイルの作製工程が非常
に簡単になり、かつ、短時間で作製できる。光ファイバ
の中央部２の近傍、および各層の詳細な巻き付け方は、
第２図のようになっている。本実施例においては、光フ
ァイバコイルのボビンの材質として、コバール材、ステ
ンレス材等を用いたが、熱伝導性の良好な材料であれば
他の物でもかまわない。また、光ファイバ１としては、
通常のシングルモードファイバを用いているが、センシ
ング用ファイバループのコイルとしては、偏波面保存フ
ァイバを用いた構造でもよいことは、言うまでもない。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
簡単に説明する。第１図は本発明の一実施例における光
ファイバコイルの製作方法を示す図であり、第２図が同
光ファイバコイルの断面図を示す。まず、製造された所
望の長さの光ファイバ１（第１図ａ）をその両端側か
ら、巻替用ボビン11、12に同じ長さでで巻き取り２つに
分割し、中央部にファイバタイプの偏光解消装置（デポ
ラライザ）を融着接続する。（第１図ｂ）さらにファイ
バコイル用ボビン３に、このデポラライザが中央部に接
続された光ファイバを、中央部２を基準として互いに中
央部から等距離にある光ファイバが、コイルの半径方向
において、ほぼ同じ位置にくるようにし、さらに中心軸
に対しても対称となるように巻き付ける。（第１図ｃ）
つまり、光ファイバコイル３と巻替用ボビン12とを同一
平面上に配置し回転させ、同時に、張力を加えながら巻
替用ボビン11より光ファイバ１を光ファイバコイル３に
巻き付けていく。巻替用ボビン11を、巻終えた後、同様
な操作を繰り返し実施し、巻替用ボビン12の光ファイバ
を光ファイバコイル３に巻き付ける。この光ファイバコ
イルの作製方法においては、巻替用ボビン11、12を交換
するだけで、光ファイバコイル３へのファイバの対称巻
きが可能となるため、ファイバコイルの作製工程が非常
に簡単になり、かつ、短時間で作製できる。光ファイバ
の中央部２の近傍、および各層の詳細な巻き付け方は、
第２図のようになっている。本実施例においては、光フ
ァイバコイルのボビンの材質として、コバール材、ステ
ンレス材等を用いたが、熱伝導性の良好な材料であれば
他の物でもかまわない。また、光ファイバ１としては、
通常のシングルモードファイバを用いているが、センシ
ング用ファイバループのコイルとしては、偏波面保存フ
ァイバを用いた構造でもよいことは、言うまでもない。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、光ファイバコイルに
対して、光ファイバが光ファイバコイルの半径方向、お
よび、中心軸方向に対称に巻回されており、加えて、セ
ンシングコイルの中央部に、偏波面の制御をするための
偏光解消装置（デポラライザ）が配置されており、さら
に、光ファイバコイルを光熱伝導性材質で作製している
ため、周囲の温度変化に対しても安定な光干渉出力が得
られるセンシング用光ファイバコイルを、安価な価格で
しかも、安定に提供することが、可能であり実用上、極
めて効果が大きい。
対して、光ファイバが光ファイバコイルの半径方向、お
よび、中心軸方向に対称に巻回されており、加えて、セ
ンシングコイルの中央部に、偏波面の制御をするための
偏光解消装置（デポラライザ）が配置されており、さら
に、光ファイバコイルを光熱伝導性材質で作製している
ため、周囲の温度変化に対しても安定な光干渉出力が得
られるセンシング用光ファイバコイルを、安価な価格で
しかも、安定に提供することが、可能であり実用上、極
めて効果が大きい。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバコイルの
対称巻きの方法を示す手順図、第２図は同方法により製
作された光ファイバコイルの断面図、第３図、第４図は
従来の光ファイバの対称巻の断面図である。 １……光ファイバ、２……ファイバの中間部、３……フ
ァイバコイル、４……コイルの中心軸、５……ファイバ
型偏光解消装置、11、12……巻替用ボビン。
対称巻きの方法を示す手順図、第２図は同方法により製
作された光ファイバコイルの断面図、第３図、第４図は
従来の光ファイバの対称巻の断面図である。 １……光ファイバ、２……ファイバの中間部、３……フ
ァイバコイル、４……コイルの中心軸、５……ファイバ
型偏光解消装置、11、12……巻替用ボビン。
Claims (3)
- 【請求項１】光ファイバの全長を区間（ａ）および区間
（ｂ）の２区間に等分し、前記区間（ａ）および区間
（ｂ）の中央部に、光ファイバ型偏光解消装置を配置す
ることを特徴とする光ファイバコイル。 - 【請求項２】光ファイバを巻き付けるボビンの材質とし
て、熱伝導度の高い物質を用いることを特徴とする請求
項１記載の光ファイバコイル。 - 【請求項３】光ファイバとして、シングルモード光ファ
イバを用いることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バコイル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332399A JP2616231B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光ファイバコイル |
| DE69117672T DE69117672D1 (de) | 1990-11-28 | 1991-11-27 | Faseroptische Spule und Herstellungsverfahren |
| EP91120327A EP0488255B1 (en) | 1990-11-28 | 1991-11-27 | Fiber-optic coil and method of manufacturing same |
| US07/800,041 US5168539A (en) | 1990-11-28 | 1991-11-29 | Fiber-optic coil and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332399A JP2616231B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光ファイバコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198903A JPH04198903A (ja) | 1992-07-20 |
| JP2616231B2 true JP2616231B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=18254538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2332399A Expired - Fee Related JP2616231B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光ファイバコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616231B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9541400B2 (en) | 2012-06-12 | 2017-01-10 | Tokyo Keiki Inc. | Fiber optic gyroscope sensing coil and method of fabricating the same |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2332399A patent/JP2616231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04198903A (ja) | 1992-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |