JP2852768B2 - リング共振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置 - Google Patents
リング共振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置Info
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- JP2852768B2 JP2852768B2 JP26638089A JP26638089A JP2852768B2 JP 2852768 B2 JP2852768 B2 JP 2852768B2 JP 26638089 A JP26638089 A JP 26638089A JP 26638089 A JP26638089 A JP 26638089A JP 2852768 B2 JP2852768 B2 JP 2852768B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リング共振ジャイロスコープに関するも
のである。
のである。
従来公知のリング共振ジャイロスコープを第１図ない
し第４図を参照して次に説明する。
し第４図を参照して次に説明する。
第１図はリング共振ジャイロスコープの説明図であ
り、第２図は第１図のリング共振ジャイロスコープに用
いられる周波数および波長の制御装置における構成要素
を示し、第３図はリング共振ジャイロスコープの共振特
性を示し、第４図は２種の周波数Wcと2Wcにおける光の
強度を中心線からの離調の函数として示している。
り、第２図は第１図のリング共振ジャイロスコープに用
いられる周波数および波長の制御装置における構成要素
を示し、第３図はリング共振ジャイロスコープの共振特
性を示し、第４図は２種の周波数Wcと2Wcにおける光の
強度を中心線からの離調の函数として示している。
第１図において、符号10で全体を示すリング共振ジャ
イロスコープは、時計方向（CW）と反時計方向（CCW）
のビームを形成するようにレーザ光線を共振器内に導入
することによって作動する。リング共振ジャイロスコー
プ10は、高い結合比を有するカプラ16内で所定長さの光
ファイバ14の両端を結合して形成されたファイバ共振器
12を含んでいる。
イロスコープは、時計方向（CW）と反時計方向（CCW）
のビームを形成するようにレーザ光線を共振器内に導入
することによって作動する。リング共振ジャイロスコー
プ10は、高い結合比を有するカプラ16内で所定長さの光
ファイバ14の両端を結合して形成されたファイバ共振器
12を含んでいる。
レーザ18は狭い線幅のレーザビームを発生し、そのレ
ーザビームは、ファイバ共振器12内へCCW方向とCW方向
との両方の方向に導入できるよう、かつまたそれぞれの
方向で別々に光のモニタを可能にするよう、ビーム分割
器20で分割される。
ーザビームは、ファイバ共振器12内へCCW方向とCW方向
との両方の方向に導入できるよう、かつまたそれぞれの
方向で別々に光のモニタを可能にするよう、ビーム分割
器20で分割される。
音響−光デフレクタ22と24とは、CCWとCWのビームの
相対的周波数をそれぞれ調節できるように各経路に配置
される。CWビームは反射鏡25によってデフレクタ24の方
向に偏向される。顕微鏡の対物レンズ26と27がレーザ光
線をファイバ14の両端上に収束する。
相対的周波数をそれぞれ調節できるように各経路に配置
される。CWビームは反射鏡25によってデフレクタ24の方
向に偏向される。顕微鏡の対物レンズ26と27がレーザ光
線をファイバ14の両端上に収束する。
CWビームとCCWビームの一部は、カプラ16を介してフ
ァイバ共振器12から出る。ビーム分割器28と29が出て来
たCWとCCWビームをそれぞれ光検波器30と32内へと反射
する。
ァイバ共振器12から出る。ビーム分割器28と29が出て来
たCWとCCWビームをそれぞれ光検波器30と32内へと反射
する。
出力の強度は、振幅と位相とが変化している組み合わ
された遅延波の総べてをコヒーレントに加えることよっ
て得られ、その出力の強度は、カプラ16の結合比、レー
ザの波長、およびファイバ共振器12での遅延時間に依拠
している。
された遅延波の総べてをコヒーレントに加えることよっ
て得られ、その出力の強度は、カプラ16の結合比、レー
ザの波長、およびファイバ共振器12での遅延時間に依拠
している。
第３図はファイバ共振器の共振特性を示している。フ
ァイバ共振器の長さ、あるいは光源の波長を変化させる
ことによって、ファイバ共振器の経路を変化させると、
組み合わせる光波に相対的な位相変化が生じるから、共
振特性が変化する。経路が波長の整数倍であれば、共振
特性は零を示す。ループ内部の強度は出力の強度の逆関
数となる。出力強度が零となる共振において、光波はル
ープ内において連続的に再循環して、ループからの散乱
によって失われる。
ァイバ共振器の長さ、あるいは光源の波長を変化させる
ことによって、ファイバ共振器の経路を変化させると、
組み合わせる光波に相対的な位相変化が生じるから、共
振特性が変化する。経路が波長の整数倍であれば、共振
特性は零を示す。ループ内部の強度は出力の強度の逆関
数となる。出力強度が零となる共振において、光波はル
ープ内において連続的に再循環して、ループからの散乱
によって失われる。
共振のピークは、ファイバ共振器の「自由スペクトル
範囲」（FSR）だけ隔てられた周波数において生じる。
ここで： FSR＝c/nL （ｃは光の速度、ｎはファイバの屈折率、Ｌはファイバ
共振器の長さ。） 空洞のクオリティは、共振の線幅（Δｆ）に対する前
記FSRの比である「精密度（finess）」（Ｆ）によって
限定される。すなわち： Ｆ＝FSR/Δｆ である。
範囲」（FSR）だけ隔てられた周波数において生じる。
ここで： FSR＝c/nL （ｃは光の速度、ｎはファイバの屈折率、Ｌはファイバ
共振器の長さ。） 空洞のクオリティは、共振の線幅（Δｆ）に対する前
記FSRの比である「精密度（finess）」（Ｆ）によって
限定される。すなわち： Ｆ＝FSR/Δｆ である。
もし、典型的なファイバ共振器が10mのループの長さ
を持っていると考えられるとすると、モード間の間隔は
約20MHzであり、またもし共振器の精密度が100であると
すると、共振の半幅は200KHzである。
を持っていると考えられるとすると、モード間の間隔は
約20MHzであり、またもし共振器の精密度が100であると
すると、共振の半幅は200KHzである。
第１図において、光検波器30に入射する光は、共振を
維持するために、ファイバ共振器12の経路長を制御する
のに用いられる。経路長の制御は、ファイバ14が巻き付
けられ且つそのファイバ14を引き伸ばすように作動でき
る円筒状の圧電気変換器（PZT）34に電気制御信号を送
ることによって達成される。
維持するために、ファイバ共振器12の経路長を制御する
のに用いられる。経路長の制御は、ファイバ14が巻き付
けられ且つそのファイバ14を引き伸ばすように作動でき
る円筒状の圧電気変換器（PZT）34に電気制御信号を送
ることによって達成される。
第２図を参照すると、周波数および経路長の制御装置
は、全体を符号40によって示されている。この制御装置
40は、光検波器30および32がそれぞれ接続されている２
個の低ノイズ増幅器42および44と、低ノイズ増幅器42お
よび44の出力を受ける差動増幅器46と、低ノイズ増幅器
42および差動増幅器46の出力のそれぞれに入力が接続さ
れている２個のロックイン増幅器50および52に接続され
た周波数Wcで作動する発振器48と、ロックイン増幅器50
および52にそれぞれ接続された入力を有する２つの積分
器54と56と、発振器48および積分器54に接続された入力
を有し、PZT34に接続された出力を有する高電圧増幅器5
8と、積分器56に接続された入力と音響−光デフレクタ2
2に接続された出力とを有する電圧−周波数変換器60と
を含む。
は、全体を符号40によって示されている。この制御装置
40は、光検波器30および32がそれぞれ接続されている２
個の低ノイズ増幅器42および44と、低ノイズ増幅器42お
よび44の出力を受ける差動増幅器46と、低ノイズ増幅器
42および差動増幅器46の出力のそれぞれに入力が接続さ
れている２個のロックイン増幅器50および52に接続され
た周波数Wcで作動する発振器48と、ロックイン増幅器50
および52にそれぞれ接続された入力を有する２つの積分
器54と56と、発振器48および積分器54に接続された入力
を有し、PZT34に接続された出力を有する高電圧増幅器5
8と、積分器56に接続された入力と音響−光デフレクタ2
2に接続された出力とを有する電圧−周波数変換器60と
を含む。
第２図において、周波数Wcにおける、光検波器30と32
によって感知されたCWとCCWのビームの強さの差異は誤
差信号として利用される。その誤差信号は、音響−光デ
フレクタ24の周波数を、CW共振が最小となるように制御
するためのものである。
によって感知されたCWとCCWのビームの強さの差異は誤
差信号として利用される。その誤差信号は、音響−光デ
フレクタ24の周波数を、CW共振が最小となるように制御
するためのものである。
経路長は、高電圧増幅器58を介して周波数Wc（代表的
には10KHz）での正弦波変調をPCZ34に加えることによっ
て変化させられる。もしも経路長が正確に保持されなけ
れば、周波数Wcで光検波器30に信号がある筈であり、そ
してその符号は、共振点がファイバ長のどちらの側にあ
るかを決定する。第４図は周波数Wcと2Wcでの光強度の
変化を中心線からの離調の函数として示している。前者
（Wcの場合）は、中心線で零を通過するので、経路長を
中心線に向けて制御するための誤差信号として利用でき
る。第２図の構成は、ロックイン増幅器50を使用して、
周波数Wcの参照信号での同期検波によって達成できる。
もし、経路長の制御装置にオフセットが存在すれば（従
ってCW共振が正確な最小値にはならず）、経路長の影響
は両方向に同様に現れるのでCCWビームにも現れ、その
ために周波数制御を操作する信号（すなわち音響−光デ
フレクタ24を駆動する信号）は、可逆的でない信号にの
み応答する。
には10KHz）での正弦波変調をPCZ34に加えることによっ
て変化させられる。もしも経路長が正確に保持されなけ
れば、周波数Wcで光検波器30に信号がある筈であり、そ
してその符号は、共振点がファイバ長のどちらの側にあ
るかを決定する。第４図は周波数Wcと2Wcでの光強度の
変化を中心線からの離調の函数として示している。前者
（Wcの場合）は、中心線で零を通過するので、経路長を
中心線に向けて制御するための誤差信号として利用でき
る。第２図の構成は、ロックイン増幅器50を使用して、
周波数Wcの参照信号での同期検波によって達成できる。
もし、経路長の制御装置にオフセットが存在すれば（従
ってCW共振が正確な最小値にはならず）、経路長の影響
は両方向に同様に現れるのでCCWビームにも現れ、その
ために周波数制御を操作する信号（すなわち音響−光デ
フレクタ24を駆動する信号）は、可逆的でない信号にの
み応答する。
音響−光デフレクタ22は、CCWビームのために一定の
周波数に保持される。CWビームの光は音響−光デフレク
タ22を通して進行し、音響−光デフレクタ22は電圧−周
波数変換器60出力に応じて可変の周波数オフセットを生
ずる。
周波数に保持される。CWビームの光は音響−光デフレク
タ22を通して進行し、音響−光デフレクタ22は電圧−周
波数変換器60出力に応じて可変の周波数オフセットを生
ずる。
第２図に示された装置の欠点は、２個の低ノイズ増幅
器42および44の相対ゲインに依存して僅かなコモン・モ
ード・リジェクションしか得られないことにある。また
２個の光検波器30および32に入射する光強度に僅かの差
異があると、コモン・モード誤差の減少の効果を更に減
少することである。
器42および44の相対ゲインに依存して僅かなコモン・モ
ード・リジェクションしか得られないことにある。また
２個の光検波器30および32に入射する光強度に僅かの差
異があると、コモン・モード誤差の減少の効果を更に減
少することである。
この発明の目的は、リング共振ジャイロスコープに対
する改良された周波数制御装置を提供することにある。
する改良された周波数制御装置を提供することにある。
この目的は、次の本発明によって達成される。すなわ
ち、 「相互に反対の第１方向および第２方向にそれぞれ進
行する２つのビームが使用されているリング共振ジャイ
ロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置に
おいて、 前記第１方向のビームの一部を受ける第１の検波手段
と、この第１の検波手段からの信号を増幅して第１信号
を形成する第１の増幅手段とを含む第１チャネルと、 前記第２方向のビームの一部を受ける第２の検波手段
と、この第２の検波手段からの信号を増幅して第２信号
を形成する第２の増幅手段とを含む第２チャネルと、 前記第１信号と前記第２信号とを比較する手段と、 前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間のゲイン
差をゼロにするためのゲイン制御手段と を備えていることを特徴とするリング共振ジャイロスコ
ープにおける光ビームの周波数を制御する装置。」 によって達成される。
ち、 「相互に反対の第１方向および第２方向にそれぞれ進
行する２つのビームが使用されているリング共振ジャイ
ロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置に
おいて、 前記第１方向のビームの一部を受ける第１の検波手段
と、この第１の検波手段からの信号を増幅して第１信号
を形成する第１の増幅手段とを含む第１チャネルと、 前記第２方向のビームの一部を受ける第２の検波手段
と、この第２の検波手段からの信号を増幅して第２信号
を形成する第２の増幅手段とを含む第２チャネルと、 前記第１信号と前記第２信号とを比較する手段と、 前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間のゲイン
差をゼロにするためのゲイン制御手段と を備えていることを特徴とするリング共振ジャイロスコ
ープにおける光ビームの周波数を制御する装置。」 によって達成される。
本発明による装置においては、経路長制御装置におけ
るエラーに起因する経路長オフセットの、より高いコモ
ン・モード・リジェクションを得ることができ、共振ジ
ャイロスコープの性能が向上する。
るエラーに起因する経路長オフセットの、より高いコモ
ン・モード・リジェクションを得ることができ、共振ジ
ャイロスコープの性能が向上する。
実施例においては、ゲイン制御手段は、第１および第
２の増幅手段の一方のゲインを制御する。
２の増幅手段の一方のゲインを制御する。
実施例では、周波数Wcにおいて共振ジャイロスコープ
の経路長を変調する手段、第１（例えばCW方向）方向お
よび第２（例えばCCW）方向のビーム中の周波数2Wcにお
ける信号の相互の強度を比較する手段、強度差信号から
ゲイン制御信号を発生する手段が含まれる。
の経路長を変調する手段、第１（例えばCW方向）方向お
よび第２（例えばCCW）方向のビーム中の周波数2Wcにお
ける信号の相互の強度を比較する手段、強度差信号から
ゲイン制御信号を発生する手段が含まれる。
CW信号とCCW信号の双方には強い第２高調波が含ま
れ、第２高調波の中心線付近における振幅は、第１高調
波での同調とは異なっている。第４図から理解できるよ
うに、第２高調波は、中央線付近の経路長位置に対し
て、第１高調波に比べて敏感ではない。したがって第２
高調波の相対強度は、第１チャネルと第２チャネルとの
間のゲイン差を取り除くために、制御信号として使用で
きる。
れ、第２高調波の中心線付近における振幅は、第１高調
波での同調とは異なっている。第４図から理解できるよ
うに、第２高調波は、中央線付近の経路長位置に対し
て、第１高調波に比べて敏感ではない。したがって第２
高調波の相対強度は、第１チャネルと第２チャネルとの
間のゲイン差を取り除くために、制御信号として使用で
きる。
ゲイン制御手段は、第１チャネルおよび第２チャネル
それぞれ中に、デュアルチャネル・フィルタを含むこと
ができる。各デュアルチャネル・フィルタは、ゲイン制
御用に周波数2Wcの信号を選択的に通す一方のチャネル
と、経路長制御用に周波数2Wcの信号を抑圧する他方の
チャネルとを含んでいる。
それぞれ中に、デュアルチャネル・フィルタを含むこと
ができる。各デュアルチャネル・フィルタは、ゲイン制
御用に周波数2Wcの信号を選択的に通す一方のチャネル
と、経路長制御用に周波数2Wcの信号を抑圧する他方の
チャネルとを含んでいる。
ゲイン制御手段は実施例においては、デュアルチャネ
ル・フィルタそれぞれの一方のチャネルの出力相互を比
較する差動増幅器を備え、この差動増幅器は、周波数2W
cを参照入力とするロックイン増幅器に接続され、この
ロックイン増幅器は、抵抗性手段に接続され、第１チャ
ネルおよび第２チャネルの一方のゲインが制御される。
ル・フィルタそれぞれの一方のチャネルの出力相互を比
較する差動増幅器を備え、この差動増幅器は、周波数2W
cを参照入力とするロックイン増幅器に接続され、この
ロックイン増幅器は、抵抗性手段に接続され、第１チャ
ネルおよび第２チャネルの一方のゲインが制御される。
本発明の一実施例を第５図を参照して以下に説明す
る。第５図は、リング共振ジャイロスコープにおける光
ビームの周波数の制御および共振器の経路長の制御をす
るシステムの構成要素を示す。
る。第５図は、リング共振ジャイロスコープにおける光
ビームの周波数の制御および共振器の経路長の制御をす
るシステムの構成要素を示す。
第５図において、全体として100で示されるシステム
中、第１図および第２図におけると同様の構成要素に
は、先に使用した参照番号が付してある。
中、第１図および第２図におけると同様の構成要素に
は、先に使用した参照番号が付してある。
システム100は、CW（右回り）のビームおよびCCW（左
回り）のビームをそれぞれ検波してCW信号およびCCW信
号をそれぞれ生成する第１チャネル102および第２チャ
ネル104を備え、さらに、ゲイン制御手段106を備える。
回り）のビームをそれぞれ検波してCW信号およびCCW信
号をそれぞれ生成する第１チャネル102および第２チャ
ネル104を備え、さらに、ゲイン制御手段106を備える。
第１チャネル102は、光検波器30と，低ノイズアンプ1
08と，デュアル・チャネル・スイッチド・キャパシタ・
フィルタ110とを含む。
08と，デュアル・チャネル・スイッチド・キャパシタ・
フィルタ110とを含む。
ゲイン制御手段106は、第２チャネル106につながり、
フィルタ110,114の「Ｂ」チャネル出力に接続された差
動アンプ116と、20KHzの参照信号（基準信号とも称され
る。）を受けるロックインアンプ118と、積分器119と、
第１チャネル102のゲイン制御用のマルチプライアを含
む自動ゲイン制御手段120とを備える。20KHzの参照信号
および10KHzの参照信号は、同じ発生源から与えられる
ので、同期している。
フィルタ110,114の「Ｂ」チャネル出力に接続された差
動アンプ116と、20KHzの参照信号（基準信号とも称され
る。）を受けるロックインアンプ118と、積分器119と、
第１チャネル102のゲイン制御用のマルチプライアを含
む自動ゲイン制御手段120とを備える。20KHzの参照信号
および10KHzの参照信号は、同じ発生源から与えられる
ので、同期している。
演算アンプ122は、フィルタ110および114それぞれの
「Ａ」チャネル出力を受けて、差信号をロックインアン
プ52へ与える。
「Ａ」チャネル出力を受けて、差信号をロックインアン
プ52へ与える。
動作において、CWビームの光は光検波器30によって検
波され、CCWビームの光は光検波器32によって検波さ
れ、これらの得られた信号はアンプ108およびアンプ112
で別々に増幅される。CCW信号は、CW信号との間で相互
に振幅が確実に等しくなるよう、自動ゲイン制御手段12
0でゲイン調節を受ける。ここでは10KHzのキャリア周波
数が使用され、その10KHzは、20KHz信号も得られる高速
クロックから導かれる。
波され、CCWビームの光は光検波器32によって検波さ
れ、これらの得られた信号はアンプ108およびアンプ112
で別々に増幅される。CCW信号は、CW信号との間で相互
に振幅が確実に等しくなるよう、自動ゲイン制御手段12
0でゲイン調節を受ける。ここでは10KHzのキャリア周波
数が使用され、その10KHzは、20KHz信号も得られる高速
クロックから導かれる。
フィルタ110およびフィルタ114は、それぞれ、中央線
からのズレが小さいときの10KHzのわずかな信号に比べ
て各チャネルに存在する多量の20KHzの信号を抑えるた
めに、チャネルの「Ａ」出力上に、20KHzのノッチを有
する。20KHz信号の抑制によって、存在する小さな10KHz
の信号を後段で増幅する際に、飽和の危険なしにゲイン
を高めることが可能となる。チャネルの「Ｂ」出力上に
は、中心線付近の20KHzの信号の通過を許す20KHzのバン
ド・パス・フィルタがある。２つの20KHzの信号は差動
アンプ116によって比べられ、その差はロックイン・ア
ンプ118で誤差信号として使われる。積分器119からの出
力は、第２チャネル104においてゲインを制御するマル
チプライア回路を含む自動ゲイン制御手段120へ供給さ
れる。
からのズレが小さいときの10KHzのわずかな信号に比べ
て各チャネルに存在する多量の20KHzの信号を抑えるた
めに、チャネルの「Ａ」出力上に、20KHzのノッチを有
する。20KHz信号の抑制によって、存在する小さな10KHz
の信号を後段で増幅する際に、飽和の危険なしにゲイン
を高めることが可能となる。チャネルの「Ｂ」出力上に
は、中心線付近の20KHzの信号の通過を許す20KHzのバン
ド・パス・フィルタがある。２つの20KHzの信号は差動
アンプ116によって比べられ、その差はロックイン・ア
ンプ118で誤差信号として使われる。積分器119からの出
力は、第２チャネル104においてゲインを制御するマル
チプライア回路を含む自動ゲイン制御手段120へ供給さ
れる。
２つのチャネルの「Ａ」信号は、演算アンプ122で差
がとられる。差信号はそれから、音響−光デフレクタ24
の周波数の制御や、CWビームおよびCCWビーム間の差の
周波数の変更のために使われる。
がとられる。差信号はそれから、音響−光デフレクタ24
の周波数の制御や、CWビームおよびCCWビーム間の差の
周波数の変更のために使われる。
それ故、上記のシステムは、CWビームおよびCCWビー
ム中に存在する第２高調波の相対強度を使用して、第１
チャネルと第２チャネル中の光検波器とプリアンプの間
の増幅差をゼロにする。
ム中に存在する第２高調波の相対強度を使用して、第１
チャネルと第２チャネル中の光検波器とプリアンプの間
の増幅差をゼロにする。
この技術は、既知のシステムに比べて、経路長の制御
誤差に起因する経路オフセットのコモン・モード・リジ
ェクションを高くできる。典型的な数値をあげると、経
路長を、共振の線幅の10-4まで保てる。本発明によるゲ
インをマッチさせる技術を使用して、コモン・モード・
リジェクションのファクタを100とすれば、周波数サー
ボ機構は線幅の10-6まで正確になろう。
誤差に起因する経路オフセットのコモン・モード・リジ
ェクションを高くできる。典型的な数値をあげると、経
路長を、共振の線幅の10-4まで保てる。本発明によるゲ
インをマッチさせる技術を使用して、コモン・モード・
リジェクションのファクタを100とすれば、周波数サー
ボ機構は線幅の10-6まで正確になろう。
このような改良に比例して、ジャイロスコープのバイ
アス誤差も減少する。
アス誤差も減少する。
対照的に、従来技術では、２つの光ダイオードやプリ
アンプの温度安定性や経時変化を考慮すると、コモン・
モード・リジェクションのファクタはたかだか10が期待
できる程度である。従って、本願発明を使用すると、ジ
ャイロスコープのバイアスの性能においてファクタ10の
改良が得られる。
アンプの温度安定性や経時変化を考慮すると、コモン・
モード・リジェクションのファクタはたかだか10が期待
できる程度である。従って、本願発明を使用すると、ジ
ャイロスコープのバイアスの性能においてファクタ10の
改良が得られる。
第１図は、リング共振ジャイロスコープの説明図であ
り、 第２図は、第１図に示されたリング共振ジャイロスコー
プに用いられる周波数および波長の制御装置における構
成要素を示す図であり、 第３図は、リング共振ジャイロスコープの共振特性を示
す図であり、 第４図は、２種の周波数Wcと2Wcにおける光の強度を中
心線からの離調の函数として示す図であり、 第５図は、本発明の実施の態様を説明する図である。 42,44,108,112……低ノイズ増幅器、 48……発振器、54,56,119……積分器、 102……第１チャネル、104……第２チャネル、 106……ゲイン制御手段、 110,114……デュアルチャネル・フィルタ。
り、 第２図は、第１図に示されたリング共振ジャイロスコー
プに用いられる周波数および波長の制御装置における構
成要素を示す図であり、 第３図は、リング共振ジャイロスコープの共振特性を示
す図であり、 第４図は、２種の周波数Wcと2Wcにおける光の強度を中
心線からの離調の函数として示す図であり、 第５図は、本発明の実施の態様を説明する図である。 42,44,108,112……低ノイズ増幅器、 48……発振器、54,56,119……積分器、 102……第１チャネル、104……第２チャネル、 106……ゲイン制御手段、 110,114……デュアルチャネル・フィルタ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 19/00 - 19/72
Claims (7)
- 【請求項１】相互に反対の第１方向および第２方向にそ
れぞれ進行する２つのビームが使用されているリング共
振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御す
る装置において、 前記第１方向のビームの一部を受ける第１の検波手段
と、この第１の検波手段からの信号を増幅して第１信号
を形成する第１の増幅手段とを含む第１チャネルと、 前記第２方向のビームの一部を受ける第２の検波手段
と、この第２の検波手段からの信号を増幅して第２信号
を形成する第２の増幅手段とを含む第２チャネルと、 前記第１信号と前記第２信号とを比較する手段と、 前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間のゲイン差
をゼロにするためのゲイン制御手段と を備えていることを特徴とするリング共振ジャイロスコ
ープにおける光ビームの周波数を制御する装置。 - 【請求項２】前記ゲイン制御手段が、前記第１および第
２の増幅手段の一方のゲインを制御することが可能であ
ることを特徴とする、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】リング共振ジャイロスコープの経路長を周
波数Wcで変調する手段と、前記第１方向および第２方向
のビームにおける周波数2Wcの信号の相対強度を比較す
る手段と、得られた強度差を使用してゲイン制御信号を
発生する手段と を備えることを特徴とする、請求項１または２記載の装
置。 - 【請求項４】前記第１チャネルおよび前記第２チャネル
のそれぞれに、デュアルチャネル・フィルタを備え、各
デュアルチャネル・フィルタは、ゲイン制御用に周波数
2Wcの信号を選択的に通す一方のチャネルと、経路長制
御用に周波数2Wcの信号を抑圧する他方のチャネルとを
含んでいることを特徴とする、請求項３記載の装置。 - 【請求項５】前記ゲイン制御手段が、前記デュアルチャ
ネル・フィルタそれぞれの前記一方のチャネルの出力相
互を比較する差動増幅器を備え、この差動増幅器は、周
波数2Wcを参照入力とするロックイン増幅器に接続さ
れ、このロックイン増幅器は、マルチプライア回路に接
続され、前記第１チャネルおよび前記第２チャネルの一
方のゲインが制御される、ことを特徴とする請求項４記
載の装置。 - 【請求項６】前記デュアルチャネル・フィルタが、スイ
ッチド・キャパシタ・フィルタから成る、ことを特徴と
する請求項４または５記載の装置。 - 【請求項７】前記第１チャネルが経路長制御手段を含
み、前記第２チャネルが周波数制御手段を含み、ゲイン
制御手段が第２チャネルに接続されている、ことを特徴
とする請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26638089A JP2852768B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | リング共振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26638089A JP2852768B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | リング共振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137513A JPH03137513A (ja) | 1991-06-12 |
| JP2852768B2 true JP2852768B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17430135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26638089A Expired - Lifetime JP2852768B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | リング共振ジャイロスコープにおける光ビームの周波数を制御する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852768B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP26638089A patent/JP2852768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03137513A (ja) | 1991-06-12 |
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