JP3254469B1 - 光ファイバセンサコイルの製造方法 - Google Patents
光ファイバセンサコイルの製造方法Info
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Abstract
【要約】
【目的】 巻付け時用部材の周面と光ファイバとの間に
狭い空隙を簡単容易に形成する光ファイバセンサコイル
の製造方法を提供する。 【構成】 加工性、耐振動耐衝撃性の良好な材料である
アルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材に偏波面
保存の単一モード光ファイバが巻装されて環状光伝搬路
を構成する光ファイバセンサコイルの製造方法におい
て、アルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材１３
の両端につば１１を形成すると共に両端のつば１１を含
み軸方向にスリット１６を形成し、巻付け時用部材１３
のスリット１６に巻付け時用ブロック１７を挟み込んだ
状態において光ファイバ１４を巻回し、光ファイバ１４
巻回完了後に巻付け時用ブロック１７を取り外して巻付
け時用部材１３を弾性的に復元せしめる光ファイバセン
サコイルの製造方法。
狭い空隙を簡単容易に形成する光ファイバセンサコイル
の製造方法を提供する。 【構成】 加工性、耐振動耐衝撃性の良好な材料である
アルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材に偏波面
保存の単一モード光ファイバが巻装されて環状光伝搬路
を構成する光ファイバセンサコイルの製造方法におい
て、アルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材１３
の両端につば１１を形成すると共に両端のつば１１を含
み軸方向にスリット１６を形成し、巻付け時用部材１３
のスリット１６に巻付け時用ブロック１７を挟み込んだ
状態において光ファイバ１４を巻回し、光ファイバ１４
巻回完了後に巻付け時用ブロック１７を取り外して巻付
け時用部材１３を弾性的に復元せしめる光ファイバセン
サコイルの製造方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバセンサコ
イルの製造方法に関し、特に、光ファイバセンサの環状
光伝搬路として使用され、巻付け時用部材に偏波面保存
の単一モード光ファイバが巻装される光ファイバセンサ
コイルの製造方法に関する。
イルの製造方法に関し、特に、光ファイバセンサの環状
光伝搬路として使用され、巻付け時用部材に偏波面保存
の単一モード光ファイバが巻装される光ファイバセンサ
コイルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバセンサは、光ファイバにより
環状光伝搬路が構成され、この環状光伝搬路に互に逆方
向に右回り光と左回り光とを伝搬させ、これら両光間に
生ずる位相差を検出することにより環状光伝搬路に印加
されるその軸心廻りの角速度を計測するものである。
環状光伝搬路が構成され、この環状光伝搬路に互に逆方
向に右回り光と左回り光とを伝搬させ、これら両光間に
生ずる位相差を検出することにより環状光伝搬路に印加
されるその軸心廻りの角速度を計測するものである。
【０００３】ここで、この発明の従来例を図２を参照し
て説明するに、光ファイバセンサに使用される環状光伝
搬路を構成する光ファイバコイルは、両端につば１１、
１２を有する円筒状の巻付け時用部材１３に偏波面保存
の単一モード光ファイバ１４が交差することなく整列巻
きに何層か巻回されていた。この場合、そのコイル面は
測定すべき回転角速度の入力軸と垂直となる様にされ
る。
て説明するに、光ファイバセンサに使用される環状光伝
搬路を構成する光ファイバコイルは、両端につば１１、
１２を有する円筒状の巻付け時用部材１３に偏波面保存
の単一モード光ファイバ１４が交差することなく整列巻
きに何層か巻回されていた。この場合、そのコイル面は
測定すべき回転角速度の入力軸と垂直となる様にされ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】巻付け時用部材１３の
熱膨張係数が単一モード光ファイバ１４の熱膨張係数と
比較して大きい場合、巻付け時用部材１３が光ファイバ
１４と比較して高温時により大きく熱膨張する結果、巻
付け時用部材１３に巻回される光ファイバ１４に対して
内側より圧力が加わる形となり、光ファイバ１４に引張
応力がかかった状態となる。これに起因して光ファイバ
１４の偏波保持状態が悪化する。即ち、環状光伝搬路内
の光の偏光度が劣化し、これは光ファイバセンサの雑音
発生の一要因となっている。
熱膨張係数が単一モード光ファイバ１４の熱膨張係数と
比較して大きい場合、巻付け時用部材１３が光ファイバ
１４と比較して高温時により大きく熱膨張する結果、巻
付け時用部材１３に巻回される光ファイバ１４に対して
内側より圧力が加わる形となり、光ファイバ１４に引張
応力がかかった状態となる。これに起因して光ファイバ
１４の偏波保持状態が悪化する。即ち、環状光伝搬路内
の光の偏光度が劣化し、これは光ファイバセンサの雑音
発生の一要因となっている。
【０００５】特に、光ファイバセンサの量産性を向上す
るには、巻付け時用部材１３に対する光ファイバ１４の
巻回速度を高速化する必要がある。この高速化のために
は巻線時に、従来の巻きテンションである約２０グラム
に対して、数１０グラム増加した巻きテンションにより
巻回する必要がある。この様に、光ファイバに大きいテ
ンションがかかっている状態において巻付け時用部材１
３が熱膨張すると、高速巻回に起因する大きいテンショ
ンに加えて巻付け時用部材１３の熱膨張に起因するテン
ションもふかされ、光ファイバ１４は一層大きな引張応
力を受けるに到る。巻付け時用部材１３を加工性、耐振
動耐衝撃性を重視してこれらの性質の良好な材料である
アルミニウムにより構成した場合、このアルミニウムよ
り成る巻付け時用部材１３の熱膨張に基づく光ファイバ
１４内の光の偏光度の温度変化に対する変動は図３に示
される如くになり、偏光度の劣化は２５℃近傍から急激
に増大する。一方、巻付け時用部材１３を構成する材料
として、熱膨張係数が単一モード光ファイバ１４の熱膨
張係数に近似する部材である石英ガラスを使用する場
合、加工性、耐振動耐衝撃性の良好な材料であるアルミ
ニウムと比較して、加工性、および振動、衝撃という耐
環境性は良好ではない。
るには、巻付け時用部材１３に対する光ファイバ１４の
巻回速度を高速化する必要がある。この高速化のために
は巻線時に、従来の巻きテンションである約２０グラム
に対して、数１０グラム増加した巻きテンションにより
巻回する必要がある。この様に、光ファイバに大きいテ
ンションがかかっている状態において巻付け時用部材１
３が熱膨張すると、高速巻回に起因する大きいテンショ
ンに加えて巻付け時用部材１３の熱膨張に起因するテン
ションもふかされ、光ファイバ１４は一層大きな引張応
力を受けるに到る。巻付け時用部材１３を加工性、耐振
動耐衝撃性を重視してこれらの性質の良好な材料である
アルミニウムにより構成した場合、このアルミニウムよ
り成る巻付け時用部材１３の熱膨張に基づく光ファイバ
１４内の光の偏光度の温度変化に対する変動は図３に示
される如くになり、偏光度の劣化は２５℃近傍から急激
に増大する。一方、巻付け時用部材１３を構成する材料
として、熱膨張係数が単一モード光ファイバ１４の熱膨
張係数に近似する部材である石英ガラスを使用する場
合、加工性、耐振動耐衝撃性の良好な材料であるアルミ
ニウムと比較して、加工性、および振動、衝撃という耐
環境性は良好ではない。
【０００６】以上の通り、熱膨張に起因する影響を緩和
して光ファイバに対して熱膨張に起因する偏波保持状態
の劣化を生ぜしめず、そして加工性、耐振動耐衝撃性は
良好である光ファイバセンサのコイルの巻付け時用部材
を必要としている。そして、光ファイバセンサを量産化
する場合、光ファイバを強いテンションにより高速巻回
すると、出来上りの光ファイバセンサのコイルは温度上
昇に起因する熱膨張の影響をより大きく受けることとな
るが、光ファイバの巻付け時用部材はこの影響をも緩和
して光ファイバセンサの量産性を向上するものでなけれ
ばならない。
して光ファイバに対して熱膨張に起因する偏波保持状態
の劣化を生ぜしめず、そして加工性、耐振動耐衝撃性は
良好である光ファイバセンサのコイルの巻付け時用部材
を必要としている。そして、光ファイバセンサを量産化
する場合、光ファイバを強いテンションにより高速巻回
すると、出来上りの光ファイバセンサのコイルは温度上
昇に起因する熱膨張の影響をより大きく受けることとな
るが、光ファイバの巻付け時用部材はこの影響をも緩和
して光ファイバセンサの量産性を向上するものでなけれ
ばならない。
【０００７】この発明は、加工性、耐振動耐衝撃性は良
好ではあるが熱膨張係数が光ファイバの熱膨張係数とは
大きく異なる材料であるアルミニウムを巻付け時用部材
として使用しても巻付け時用部材の熱膨張を吸収して巻
付け時用部材が光ファイバに大きな応力を与えることの
ない光ファイバセンサコイルを容易に製造することがで
きる光ファイバセンサコイルの製造方法を提供するもの
である。
好ではあるが熱膨張係数が光ファイバの熱膨張係数とは
大きく異なる材料であるアルミニウムを巻付け時用部材
として使用しても巻付け時用部材の熱膨張を吸収して巻
付け時用部材が光ファイバに大きな応力を与えることの
ない光ファイバセンサコイルを容易に製造することがで
きる光ファイバセンサコイルの製造方法を提供するもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】加工性、耐振動耐衝撃性
の良好な材料であるアルミニウムより成る円筒状の巻付
け時用部材に偏波面保存の単一モード光ファイバが巻装
されて環状光伝搬路を構成する光ファイバセンサコイル
の製造方法において、アルミニウムより成る円筒状の巻
付け時用部材１３の両端につば１１を形成すると共に両
端のつば１１を含み軸方向にスリット１６を形成し、巻
付け時用部材１３のスリット１６に巻付け時用ブロック
１７を挟み込んだ状態において光ファイバ１４を巻回
し、光ファイバ１４巻回完了後に巻付け時用ブロック１
７を取り外して巻付け時用部材１３を弾性的に復元せし
める光ファイバセンサコイルの製造方法を構成した。
の良好な材料であるアルミニウムより成る円筒状の巻付
け時用部材に偏波面保存の単一モード光ファイバが巻装
されて環状光伝搬路を構成する光ファイバセンサコイル
の製造方法において、アルミニウムより成る円筒状の巻
付け時用部材１３の両端につば１１を形成すると共に両
端のつば１１を含み軸方向にスリット１６を形成し、巻
付け時用部材１３のスリット１６に巻付け時用ブロック
１７を挟み込んだ状態において光ファイバ１４を巻回
し、光ファイバ１４巻回完了後に巻付け時用ブロック１
７を取り外して巻付け時用部材１３を弾性的に復元せし
める光ファイバセンサコイルの製造方法を構成した。
【０００９】そして、巻付け時用ブロック１７は、巻付
け時用部材１３の円筒部、つば１１、１２にそれぞれ対
応する部分１７ａ、１７ｂ、１７ｃより成り、ブロック
１７の幅Ｗ1 はスリット１６の幅Ｗ2 よりも僅かに大と
されている光ファイバセンサコイルの製造方法を構成し
た。また、巻付け時用ブロック１７の外面の幅より内面
の幅を大とすると共に、スリット１６の形状をこれに対
応せしめる光ファイバセンサコイルの製造方法を構成し
た。
け時用部材１３の円筒部、つば１１、１２にそれぞれ対
応する部分１７ａ、１７ｂ、１７ｃより成り、ブロック
１７の幅Ｗ1 はスリット１６の幅Ｗ2 よりも僅かに大と
されている光ファイバセンサコイルの製造方法を構成し
た。また、巻付け時用ブロック１７の外面の幅より内面
の幅を大とすると共に、スリット１６の形状をこれに対
応せしめる光ファイバセンサコイルの製造方法を構成し
た。
【００１０】更に、巻付け時用ブロック１７を巻付け時
用部材１３の内側から押える光ファイバセンサコイルの
製造方法を構成した。
用部材１３の内側から押える光ファイバセンサコイルの
製造方法を構成した。
【００１１】
【実施例】この発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１Ａに示される如く、両端につば１１、１２を有
する円筒状の巻付け時用部材１３が使用される。そし
て、この巻付け時用部材１３には両端のつば１１、１２
を含めて軸方向にスリット１６が形成されている。この
巻付け時用部材１３は加工性、耐振動耐衝撃性の良好な
材料であるアルミニウムにより構成される。
る。図１Ａに示される如く、両端につば１１、１２を有
する円筒状の巻付け時用部材１３が使用される。そし
て、この巻付け時用部材１３には両端のつば１１、１２
を含めて軸方向にスリット１６が形成されている。この
巻付け時用部材１３は加工性、耐振動耐衝撃性の良好な
材料であるアルミニウムにより構成される。
【００１２】巻付け時用部材１３に光ファイバ１４を巻
き付けて光ファイバコイルを製造するに際して、図１Ｂ
に示される如くスリット１６には巻付け時用ブロック１
７が挟み込まれる。巻付け時用ブロック１７は、巻付け
時用部材１３の円筒部、つば１１、１２にそれぞれ対応
する部分１７ａ、１７ｂ、１７ｃより成り、ブロック１
７の幅Ｗ1 はスリット１６の幅Ｗ2 よりも僅かに大とさ
れている。従って、巻付け時用ブロック１７がスリット
１６に挟み込まれることにより、スリット１６の幅Ｗ2
は僅かに広げられた状態とされ、巻付け時用部材１３の
径が僅かに拡大される。図１Ｃに示される如く、巻付け
時用部材１３の径が僅かに拡大された状態において、巻
付け時用部材１３に対して偏波面保存の単一モード光フ
ァイバ１４を交差することなく整列巻きに何層か巻回す
る。
き付けて光ファイバコイルを製造するに際して、図１Ｂ
に示される如くスリット１６には巻付け時用ブロック１
７が挟み込まれる。巻付け時用ブロック１７は、巻付け
時用部材１３の円筒部、つば１１、１２にそれぞれ対応
する部分１７ａ、１７ｂ、１７ｃより成り、ブロック１
７の幅Ｗ1 はスリット１６の幅Ｗ2 よりも僅かに大とさ
れている。従って、巻付け時用ブロック１７がスリット
１６に挟み込まれることにより、スリット１６の幅Ｗ2
は僅かに広げられた状態とされ、巻付け時用部材１３の
径が僅かに拡大される。図１Ｃに示される如く、巻付け
時用部材１３の径が僅かに拡大された状態において、巻
付け時用部材１３に対して偏波面保存の単一モード光フ
ァイバ１４を交差することなく整列巻きに何層か巻回す
る。
【００１３】光ファイバ１４の巻回が完了した後に、図
１Ｄに示される如く、巻付け時用部材１３から巻付け時
用ブロック１７を取り外す。この時、巻付け時用部材１
３は形状が弾性的に復元して径は縮小し、巻付け時用部
材１３の外周面と巻回した光ファイバ１４の内周面との
間に狭い空隙が生じるに到る。この巻付け時用部材１３
の径の縮小は、コンマ数ミリ程度に設定される。巻付け
時用ブロック１７を容易に取り外すことができる様に、
巻付け時用ブロック１７の外面の幅よりも、内面の幅を
大とし、スリット１６の形状もこれに合わせる。光ファ
イバ巻回時には、必要に応じて巻付け時用ブロック１７
を巻付け時用部材１３の内側から押え具により押えて、
光ファイバ巻回後にその押え具を取り外すことにより、
巻付け時用ブロック１７を容易に取り外すことができ
る。
１Ｄに示される如く、巻付け時用部材１３から巻付け時
用ブロック１７を取り外す。この時、巻付け時用部材１
３は形状が弾性的に復元して径は縮小し、巻付け時用部
材１３の外周面と巻回した光ファイバ１４の内周面との
間に狭い空隙が生じるに到る。この巻付け時用部材１３
の径の縮小は、コンマ数ミリ程度に設定される。巻付け
時用ブロック１７を容易に取り外すことができる様に、
巻付け時用ブロック１７の外面の幅よりも、内面の幅を
大とし、スリット１６の形状もこれに合わせる。光ファ
イバ巻回時には、必要に応じて巻付け時用ブロック１７
を巻付け時用部材１３の内側から押え具により押えて、
光ファイバ巻回後にその押え具を取り外すことにより、
巻付け時用ブロック１７を容易に取り外すことができ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上の通りであって、巻付け時用部材１
３と光ファイバ１４との間に狭い空隙が存在することに
より、巻付け時用部材１３が高温時に熱膨張しても、こ
の熱膨張により光ファイバ１４に引張応力が強く加わる
ことはなく、光ファイバ１４の偏波保持状態が大きく悪
化することのない光ファイバセンサコイルを容易に製造
することができる。
３と光ファイバ１４との間に狭い空隙が存在することに
より、巻付け時用部材１３が高温時に熱膨張しても、こ
の熱膨張により光ファイバ１４に引張応力が強く加わる
ことはなく、光ファイバ１４の偏波保持状態が大きく悪
化することのない光ファイバセンサコイルを容易に製造
することができる。
【００１５】そして、この光ファイバ巻付けに際して、
巻付け時用部材のスリットに巻付け時用ブロックを挟み
込んだ状態において円筒部の断面は円形であるところか
ら、光ファイバは光ファイバ自体の何処にも無理な応力
が加わることなしに素直に円形に巻回される。光ファイ
バ巻付け時の円筒部の断面および復元後の円筒部の断面
はともに円形であるので、出来上りの光ファイバコイル
と円筒部の断面の形状は完全に相似して好適である。
巻付け時用部材のスリットに巻付け時用ブロックを挟み
込んだ状態において円筒部の断面は円形であるところか
ら、光ファイバは光ファイバ自体の何処にも無理な応力
が加わることなしに素直に円形に巻回される。光ファイ
バ巻付け時の円筒部の断面および復元後の円筒部の断面
はともに円形であるので、出来上りの光ファイバコイル
と円筒部の断面の形状は完全に相似して好適である。
【００１６】また、この発明の方法により製造された光
ファイバセンサコイルは、熱膨張に起因する影響を緩和
して光ファイバに対して熱膨張に起因する偏波保持状態
の劣化は生じず、偏光度の温度変化の平坦な領域を２５
℃近傍から更に高温側に移行するものとなった。
ファイバセンサコイルは、熱膨張に起因する影響を緩和
して光ファイバに対して熱膨張に起因する偏波保持状態
の劣化は生じず、偏光度の温度変化の平坦な領域を２５
℃近傍から更に高温側に移行するものとなった。
【図１】他の実施例を説明する斜視図。
【図２】光ファイバセンサのコイルの従来例の断面を示
す図。
す図。
【図３】コイルの従来例の光の偏光度の温度特性を示す
図。
図。
１１、１２ つば １３ 巻付け時用部材 １４ 光ファイバ １６ スリット １７ 巻付け時用ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 19/72 G01P 9/00 G02B 6/00 336
Claims (4)
- 【請求項１】 加工性、耐振動耐衝撃性の良好な材料で
あるアルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材に偏
波面保存の単一モード光ファイバが巻装されて環状光伝
搬路を構成する光ファイバセンサコイルの製造方法にお
いて、 アルミニウムより成る円筒状の巻付け時用部材の両端に
つばを形成すると共に両端のつばを含み軸方向にスリッ
トを形成し、 巻付け時用部材のスリットに巻付け時用ブロックを挟み
込んだ状態において光ファイバを巻回し、 光ファイバ巻回完了後に巻付け時用ブロックを取り外し
て巻付け時用部材を弾性的に復元せしめる、 ことを特徴とする光ファイバセンサコイルの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載される光ファイバセンサ
コイルの製造方法において、巻付け時用ブロックは、巻
付け時用部材の円筒部、つばにそれぞれ対応する部分よ
り成り、ブロックの幅はスリットの幅よりも僅かに大と
されていることを特徴とする光ファイバセンサコイルの
製造方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載される光ファイバセンサ
コイルの製造方法において、巻付け時用ブロックの外面
の幅より内面の幅を大とすると共に、スリットの形状を
これに対応せしめることを特徴とする光ファイバセンサ
コイルの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載される光ファイバセンサ
コイルの製造方法において、巻付け時用ブロックを巻付
け時用部材の内側から押えることを特徴とする光ファイ
バセンサコイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22183594A JP3254469B1 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光ファイバセンサコイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22183594A JP3254469B1 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光ファイバセンサコイルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3254469B1 true JP3254469B1 (ja) | 2002-02-04 |
| JP2002054931A JP2002054931A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=16772946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22183594A Expired - Fee Related JP3254469B1 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光ファイバセンサコイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254469B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102980569A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-20 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种用于光纤陀螺光纤环的绕环、脱环夹具 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4966806B2 (ja) * | 2007-10-02 | 2012-07-04 | 株式会社青森フジクラ金矢 | 分散補償光ファイバモジュール |
| CN101551249B (zh) * | 2008-11-19 | 2011-04-27 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种可分离式骨架及利用该骨架实现的光纤线圈制备方法 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22183594A patent/JP3254469B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102980569A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-20 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种用于光纤陀螺光纤环的绕环、脱环夹具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002054931A (ja) | 2002-02-20 |
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