JP2849733B2 - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
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Description
出器等に利用される光ファイバジャイロに関する。
て形成されるコイルに右廻り光と左廻り光を与え、光フ
ァイバコイルに回転角速度が加わったとき左右両廻り光
に位相差が生じるというサニャック効果を利用したジャ
イロスコープである。図4に従来の光ファイバジャイロ
の構成を単純化して示す。図中1は光導波路用基板を示
す。この光導波路用基板1には第1分岐器4と第2分岐
器5とが形成される。この例では第1分岐器4及び第2
分岐器5をY分岐器によって構成した場合を示すが、以
下単に分岐器と称する。またここでは分岐器4及び5の
各aの部分を分岐端、bの部分を合波端と称することに
する。
は互に向い合って配置され、合波端bの相互の間は結合
用光導波器3によって接続され、各分岐端aは光導波路
2を通じて光導波路用基板1の端面に導出される。第1
分岐器4の一方の分岐端aに光源7から光ファイバ9を
通じて単一スペクトルを持つ一般にレーザ光)を入射す
る。第1分岐器4の一方の分岐端aに入射された光は結
合用光導波路3を通って第2分岐器5で2つの分岐端a
に分岐され、光ファイバコイル10に右廻り光と左廻り
光として与えられる。
と左廻り光は第2分岐器5で合波され、その合波光は合
波端b−結合用光導波器3−第1分岐器4−分岐端a−
光ファイバ9を通って検光子8に与えられる。尚、図示
した例では光源7及び検光子8と光導波路用基板1との
間に光ファイバ9を介挿した場合を示すが、光源7及び
検光子8を光導波路用基板1の端面に直接取付る場合に
は不要となる。
が加わると、左右両廻り光にサニャック効果による位相
差が発生し、第2分岐器5で合波した光の光量に変動が
生じる。この光量の波動を検光子8でとらえ、この光量
変化を角速度に換算する。但し、通常は位相差の変化量
が極めて微小なため、右廻り光又は左廻り光の何れか一
方に位相変調をかけ、その同期成分を検出することによ
って検出感度を向上させている。この点に関してはこの
発明の内容に関連しないのでその詳細説明は省略する。
ファイバジャイロの構造によれば第1分岐器4におい
て、光源7から与えられる入射光量の約半分が漏れ光6
となって光導波路用基板1内を伝播し、その1部が再び
第2分岐器5或は光導波路2等に混入するため、ジャイ
ロの検出結果にバイアスエラーが発生する欠点がある。
果にバイアスエラーが生じるのは漏れ光が本来の伝播光
と異なり、基板1の結晶の環境変化に強く影響を受けた
性質の光になっているためと考えられる。この光の性質
の変化はジャイロの回転以外の非相反性要素となり、ジ
ャイロエラーとして観測される。この点については「特
開平2−257107号公報」にも詳しく述べられてい
る。
生する漏れ光6の再結合を防ぎ、漏れ光6によるジャイ
ロエラーの発生を阻止することができる光ファイバジャ
イロを提供することにある。
基板に形成された合波端部分が結合用光導波路によって
結合された第1分岐器及び第2分岐器と、これら第1分
岐器の分岐端の一方に光を供給する光源と、第1分岐器
の他方の分岐端から出射される光の位相変化を電気信号
として取出す検光子と、第2分岐器の一方の分岐端と他
方の分岐端との間に接続された光ファイバコイルとによ
って構成される光ファイバジャイロにおいて、光導波路
用基板に形成される光導波路が第1分岐器及び第2分岐
器の各合波端の延長線上に存在しない構造としたもので
ある。
器及び第2分岐器から漏れた漏れ光は相互に光導波路用
基板に形成される他の光導波路と交叉することがない。
従って漏れ光が光導波路に再結合することがないからジ
ャイロエラーの発生を阻止することができる。 請求項1
では第1分岐器と第2分岐器の各合波端を、各分岐器の
分岐端の拡がりの幅より大きく離れて通る2本の平行線
上に配置し、各合波端の間を湾曲した結合用光導波路に
よって接続した構造としたものである。
合波端の延長方向をほぼ直交させて配置し、各合波端の
間を湾曲した結合用光導波器によって接続した構造とし
たものである。請求項3では第1分岐器と第2分岐器の
各合波端を同一方向に向けて配置し、この各合波端の間
をU字状に形成した結合用光導波路によって接続した構
造としたものである。
によっても分岐器から漏れた漏れ光は再度他の光導波路
に交叉することはない。従って漏れた光が再度光導波路
を通る光に混入することがない。この結果ジャイロエラ
ーの発生が阻止され精度のよい光ファイバジャイロを提
供することができる。
を採る実施例を示す。図4と対応する部分には同一符号
を付して示す。この実施例では光導波路用基板1に形成
する第1分岐器4と第2分岐器5の各合波路bの延長線
11と12を、各分岐器4及び5の分岐端aの拡がりの
幅2Wより大きく離れて通る平行線上に配置し、これら
の各合波端bの間を湾曲した結合用光導波路3によって
接続した構造としたものである。
と12が各分岐器4と5における分岐端aの拡がりの幅
2Wより大きく離れていることにより、第1分岐器4及
び第2分岐器5の何れから漏れ光6が漏れたとしてもこ
の漏れ光6は他の何れの光導波路に交叉することはな
い。この結果漏れ光6が光導波路用基板1に形成された
光導波路を通る光に混入しないから、ジャイロエラーの
発生を大幅に小さくすることができる。
示す。この実施例では第1分岐器4と第2分岐器5の各
合波端bの延長線11と12を互にほぼ直交する関係に
配置し、これらの各合波端bの相互を湾曲した結合用光
導波路3によって接続する構成としたものである。この
請求項2の構成によっても分岐器4及び5の各合波端b
の延長線11と12は他の光導波路11と12及び結合
用光導波路3に交叉することはない。よって第1分岐器
4及び第2分岐器5から光が漏れたとしても、その漏れ
た光6が再び他の光導波路を通る光に混入することはな
い。これによりジャイロエラーを大幅に除去することが
できる。
示す。この実施例では第1分岐器4と第2分岐器5の各
合波端bを光導波路用基板内において同一方向に向けて
形成し、これら各分岐器4と5の各合波端bの間をU字
状に湾曲した結合用光導波路3によって接続する構造と
したものである。この実施構造によっても漏れ光6が再
度、光導波路に結合することはない。よってこの場合も
ジャイロエラーを大幅に除去することができる。
用基板1を結晶に方向性のないガラス導波路で形成した
場合は図1乃至図3に示した実施構造は全て可能であ
る。これに対しニオブ酸リチウム(LiNbO3 )等の
場合は結晶に異方性があるので図2、図3の実施構造の
場合はZcutでなければならない。図1の実施構造の
場合は結合用光導波路3が極端に小さい曲率で湾曲して
いなければ、どの結晶方向でも作製が可能である。
の3つの例を示したが、第1分岐器4と第2分岐器5の
各合波端bの延長線11と12上に他の光導波路が存在
しない構成としてもよい。また図2に示した延長線11
と12が直交する構造を他の角度にして変更した構造、
及び結合用光導波路3の曲線を複雑な関数曲線に変更し
た構造等としてもよい。更に上述の実施例では分岐器を
Y分岐器とした場合を説明したが、方向性結合器を用い
ることもできる。
導波路用基板1に2つの分岐器を形成し、この2つの分
岐器によって光源から与えられた光を光ファイバコイル
に右廻り光と左廻り光に分波し、右廻り光と左廻り光を
再び合波し、その合波した光を検光子に分波して与える
構造の光ファイバジャイロにおいて、光導波路用基板1
に形成する2つの分岐器の合波端の延長線上に他の光導
波路を形成しない構造としたから、分岐器において漏れ
た光が再び光導波路を通る光に混入することが阻止され
る。これによりジャイロエラーを大幅に小さくすること
ができ、精度のよい光ファイバジャイロを提供すること
ができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 光導波路用基板に形成され合波端部分が
結合用光導波路によつて結合された第1分岐器及び第2
分岐器と、上記第1分岐器の分岐端の一方に光を供給す
る光源と、上記第1分岐器の他方の分岐端から出射され
る光の位相変化を電気信号として取出す検光子と、上記
第2分岐器の一方の分岐端と他方の分岐端との間に接続
された光ファイバコイルとによって構成される光ファイ
バジャイロにおいて、上記第1分岐器と第2分岐器の各合波端が互いに向い合
ってほぼ平行する延長線上に配置され、この平行線の間
隔は上記第1分岐器と第2分岐器の各分岐端の拡がりの
幅よりも大きく離され、 この合波端相互を湾曲した結合
用光導波路によって接続した構造としたことを特徴とす
る光ファイバジャイロ。 - 【請求項2】 光導波路用基板に形成され合波端部分が
結合用光導波路によつて結合された第1分岐器及び第2
分岐器と、上記第1分岐器の分岐端の一方に光を供給す
る光源と、上記第1分岐器の他方の分岐端から出射され
る光の位相変化を電気信号として取出す検光子と、上記
第2分岐器の一方の分岐端と他方の分岐端との間に接続
された光ファイバコイルとによって構成される光ファイ
バジャイロにおいて、 上記第1分岐器と第2分岐器の各合波端が互いにほぼ直
交する延長線上に配置され、この合波端の相互を湾曲し
た結合用光導波路によって接続したことを特徴とする光
ファイバジャイロ。 - 【請求項3】 光導波路用基板に形成され合波端部分が
結合用光導波路によつて結合された第1分岐器及び第2
分岐器と、上記第1分岐器の分岐端の一方に光を供給す
る光源と、上記第1分岐器の他方の分岐端から出射され
る光の位相変化を電気信号として取出す検光子と、上記
第2分岐器の一方の分岐端と他方の分岐端との間に接続
された光ファイバコイルとによって構成される光ファイ
バジャイロにおいて、 上記第1分岐器と第2分岐器の各合波端がほぼ同一方向
を向いて配置され、この各合波端相互を湾曲した結合用
光導波路によって接続したことを特徴とする光ファイバ
ジャイロ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24283493A JP2849733B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24283493A JP2849733B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0798229A JPH0798229A (ja) | 1995-04-11 |
JP2849733B2 true JP2849733B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=17094988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24283493A Expired - Lifetime JP2849733B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2849733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3087255B1 (fr) * | 2018-10-11 | 2020-10-09 | Ixblue | Interferometre de sagnac a fibre optique compact |
CN112965270B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-05-16 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 采用曲线光波导连接的铌酸锂薄膜双y分支光波导调制器 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24283493A patent/JP2849733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0798229A (ja) | 1995-04-11 |
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