JP5392911B2 - 光ファイバジャイロ用センシングコイル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、低コストで製造でき、温度変動等の影響を受けにくい光ファイバジャイロ用センシングコイル及びその製造方法に関する。

光ファイバジャイロでは、温度変動が印加された場合に、センシングコイルを通過する左右回り光が、この温度変動を異なるタイミングで受けるために、左右回り光の間に検出するべきサニャック位相差以外の位相差が発生してしまうという問題がある。この温度変動によって生じる誤差は、温度微分感度と呼ばれている。

このような温度微分感度の影響を低減するために、従来、センシングコイルへの光ファイバの巻付け方法について様々な提案がなされている。

代表的な巻付け方法として、図１０（ａ）（ｂ）に示す２重極巻き及び４重極巻きが知られている。これらは、対称巻付け法と呼ばれ、いずれも長尺の光ファイバの中点から相反方向に等距離にある光ファイバの部分が近接するように光ファイバを巻付けていく方法である。

具体的な作業としては、長尺の光ファイバを２つの予備巻きボビンに巻回しておき、その中点を予め出しておき、製品用ボビンの最内層に中点を固定し、供給側の予備巻きボビンを交互に交換しながら、光ファイバを製品用ボビンに巻付けていく。

２重極巻きの場合には一層毎に供給側の予備巻きボビンを交換して、中点から見て右回り方向の巻付け（例えば図１０（ａ）における白丸）と、左回り方向の巻付け（例えば図１０（ａ）における黒丸）とが、一層毎に交代するようにする。また、４重極巻きの場合には二層毎に供給側の予備巻きボビンを交換して、中点から見て右回り方向の巻付け（例えば図１０（ｂ）における白丸）と、左回り方向の巻付け（例えば図１０（ｂ）における黒丸）とが、二層毎に交代するようにする。

この対称巻付け法は、光ファイバの中点から相反方向に等距離にある２点での温度変動をなるべく等しくすることにより、左右回りの光がそれぞれ受ける位相誤差量を等しくして、相殺させて、相反性を確保しようとするものである。

しかしながら、対称巻付け法では、光ファイバ中点から相反方向に等距離の光ファイバ部分が異なる層に位置することになるため、各層で温度変動が一様でないと、発生する位相誤差を完全に相殺することができないという問題がある。

そのため、特許文献１〜２では、図１０（ｃ）に示すように別の巻付け法が提案されている。

特許文献１で提案する巻付け法は、ベース取付部に関して、光ファイバの中点から見て右回り方向の巻付け（例えば図１０（ｃ）における白丸）と左回り方向の巻付け（例えば図１０（ｃ）における黒丸）が上下対称構造となるようにして、中点から相反方向に等距離にある２点が同一層の上下対称位置にきて全体として一定方向になるように光ファイバを巻付けていく方法である。特許文献２でも同様な巻付け法が開示される。

具体的な作業としては、長尺の光ファイバを２つの予備巻きボビンに巻回しておき、その中点を予め出しておき、製品用ボビンの最内層に中点を固定し、供給側の予備巻きボビンを交互に交換しながら、光ファイバを製品用ボビンに巻付けていく点で、対称巻付け法と同じである。

また、特許文献３では、２つの予備巻きボビンに光ファイバをＬ／２ずつ巻回し、光ファイバの中点を出し、その中点で光ファイバを折り返して２本１組として、製品用ボビンのフランジ孔より外部に導出し、予備巻きボビンを交換しながら光ファイバを対称巻付けし、巻付け完了後、光ファイバの端末同士を融着接続し、製品用ボビンのフランジ孔より外部に導出した光ファイバの折り返し点を切断している。

特開平２−２１２７１２号公報 特開平４−１９８９０３号公報 特開平９−５３９４５号公報

しかしながら、従来のいずれの巻付け法においても、その巻付け作業はほぼ同じような作業を要し、予備巻きボビンを交互に交換しながら１つの製品用ボビンに巻付けていくために、その交換作業が大変であり、自動化するには巻取機が複雑な構造となり、手動で行うには作業工数が多く作業時間がかかるという問題がある。

さらに、対称巻付け法では、中点から見て右回り方向の巻付けと、左回り方向の巻付けを交互に重ねていくために、互いに互いを飛び越すための飛び越し（２重極巻付けの場合は１層分に相当する１段飛び、４重極巻付けの場合は２層分に相当する２段飛び）が起こり、交差点が発生する。この交差点での応力の影響で光ファイバ中の伝搬光の反射や損失、加えて伝搬光が偏光である場合には偏光クロストークが発生して、誤差の原因になるという問題がある。

さらに、光ファイバの中点を製品用ボビンの最内層に固定する場合、温度微分感度の最も大きい光ファイバの端部が、製品用ボビンの最外層に配置されて周囲温度変化の影響を直接受けることになり好ましくない、という問題がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、光ファイバの巻付け作業を簡単にすることができ、作業工数を低減して、低コストで製造することができ、且つ巻付けを起因とするクロストークの発生も低減することができ、温度感度の影響を低減した高精度な光ファイバジャイロ用センシングコイル及びその製造方法を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、
光ファイバが同じ方向に整列密着巻付けされた２つのコイルから構成され、
該２つのコイルの内の一方のコイルが、他方のコイルに対してコイルの中心軸に対して直交する軸の周りで１８０度回転した状態で、他方のコイルにコイルの中心軸を一致させて結合され、
該２つのコイルの最外層から導出される光ファイバ同士が融着され、該２つのコイルの最内層から導出される光ファイバ部分がセンシングコイルの一端部と他端部となり、
該２つのコイルの最外層から融着部までの長さが互いに異なることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、前記２つのコイルが固定部を有し、
前記２つのコイルの前記固定部には複数の円弧状の長孔がそれぞれ形成されて、各コイルの長孔同士を貫通する取付部材によって該２つのコイルが結合されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、前記２つのコイルがつば部を有し、
前記２つのコイルの前記つば部にはそれぞれコイルを横切ってコイルの最内層へ向かう光ファイバを埋め込むための誘導ファイバ溝または切り込みが形成されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、前記融着部の位置に且つコイルの最外層近傍にデポラライザが配置されることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、前記２つのコイルの光ファイバは、互いの結合前にボビンの巻付け部に巻付けられており、各コイルに巻付けされた前記光ファイバ同士はポッティング剤または接着剤で固定されており、前記２つのコイルは、巻付け部が除去された状態で互いに結合されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、前記２つのコイルの光ファイバは、互いの結合前にボビンの巻付け部に巻付けられており、前記２つのコイルに巻付けされた前記光ファイバは、巻付け部が除去された状態でポッティング剤または接着剤で全体を覆うように成形されていることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、
２つのボビンの巻付け部にそれぞれ光ファイバを同じ方向に整列密着巻付けして、２つのコイルを作製する工程、
該２つのコイルの最外層から導出される光ファイバ同士を融着し、その際に、該融着部から２つのコイルの最外層までの長さが異なるようにする工程、
該２つのコイルの内の一方のコイルを、他方のコイルに対してコイルの中心軸に対して直交する軸の周りで１８０度回転する工程、及び
該２つのコイルの中心軸を一致させて２つのコイルを結合する工程、
を備える。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、前記２つのコイルの中心軸を一致させて２つのコイルを結合する際に、それぞれのボビンの固定部に形成された複数の円弧状の長孔同士を貫通する取付部材によって２つのコイルを結合する工程、
をさらに備える。

請求項９記載の発明は、請求項７記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、前記２つのボビンの巻付け部にそれぞれ光ファイバを同じ方向に整列密着巻付けして、前記２つのコイルを作製する際に、つば部に形成された誘導ファイバ溝または切り込みに通して光ファイバの端部がコイル最内層から導出するようにする工程、
をさらに備える。

請求項１０記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、前記光ファイバを整列密着巻付けした後または巻付ける際に、光ファイバ同士をポッティング剤または接着剤で固定する工程、及び
前記２つのコイルを結合する前に、ボビンの巻付け部を除去する工程、
をさらに備える。

請求項１１記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、
前記２つのコイルを結合する前に、ボビンの巻付け部を除去する工程、及び
前記２つのコイルを巻付け部を除去した状態で、該２つのコイルの光ファイバをポッティング剤または接着剤で全体を覆うように成形する工程、
をさらに備える。

本発明によれば、センシングコイルが整列密着巻付けされた２つのコイルから構成されるために、従来の巻付けのような複雑な工程を要することなく、簡単に巻付け作業を行うことができる。従って、自動化を可能とし、手動で作業を行う場合でも、作業工数を低減して低コストで製造することができる。また、巻乱れの起こる可能性も低減させることができる。中点から相反方向に等距離にある２点を、それぞれのコイルの同一層に、且つ２つのコイルの結合中心面に関して対称位置にすることができて、温度対称性を確保し、左右回りの光がそれぞれ受ける位相誤差量を等しくして、位相誤差量を相殺させることができる。

さらに、従来の２重極巻付けまたは４重極巻付けのような飛び越しがないために、交差点が発生せず、周期的な応力集中箇所の発生を低減させることができ、この応力の影響で起こる光ファイバ中の伝搬光の反射や損失、加えて伝搬光が偏光である場合の偏光クロストークの発生を抑制して誤差の発生を低減させることができて、高精度なものとすることができる。

温度微分感度の最も高いセンシングコイルの端部が２つのコイルの最内層から導出された光ファイバ部分とすることにより、該端部を周囲温度変化の影響を最も受けない位置に配置することができる。

２つのコイルの最外層から導出される光ファイバ同士を融着して融着部を構成することにより、ファイバ素線単体と比較して信頼性が低く応力にも敏感な融着部を応力フリーとなるコイルの最外層側に配置することができるので、信頼性・性能安定性を向上させることができる。

また、固定部に形成された複数の長孔同士を貫通する取付部材によって２つのコイルを結合するようにしたことで、２つのコイルの間に回転方向の自由度を持たせることができる。よって、コイルの最外層から導出される余長部分の処理を行うことができ、良好な余長処理の状態を保持しつつ、２つのコイルを結合することができるようになる。

また、２つのコイルの最外層から融着部までの長さを互いに異なるようにすることで、コイル中点から融着部をずらすことができて、該融着部における反射光による信号の変動やクロストークによる影響を低減することができる。

また、つば部に形成された誘導ファイバ溝または切り込みにコイルを横切ってコイル最内層から導出される光ファイバを埋め込むようにしたことで、光ファイバの乗り越え応力を回避して、クロストークを防いでスプリアス誤差を低減させることができる。

また、２つのコイルの最外層から導出される光ファイバの間にデポラライザを配置することで、光ファイバをシングルモードファイバとする場合に、偏波変動の補償を行うことができる。

また、２つのコイルをポッティング剤または接着剤で固定されたポッティング化されたものとすることにより、巻付け部等の光ファイバを拘束する部材を極力除去することができて、熱膨張による応力を発生させないようにして、耐環境性を良好にすることができ、また、低コストに製造することができるようになる。

本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順を表す斜視図である。 図１に続く光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順を表す説明図である。 図２に続く光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順を表す説明図である。 図３に続く光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順を表す説明図である。 図４に続く光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順を表す説明図である。 図５の手順にてコイルを結合した状態の要部断面図である。 本発明の光ファイバジャイロ用センシングコイルを構成するコイルの変形例を表す斜視図である。 図７のコイルを用いた光ファイバジャイロ用センシングコイルの要部断面図である。 図７のコイルを用いた光ファイバジャイロ用センシングコイルの他の例の要部断面図である。 従来の光ファイバの巻付け方法による光ファイバジャイロ用センシングコイルの要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造手順について説明する。

最初に図１に示すように、２つの予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂと２つのセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂを用意する。

２つの予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂには、それぞれ光ファイバ１４が予め巻付けられているが、その巻付け長さは等しい必要はない。

センサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ別部品となったフランジ１１Ａ、１１Ｂから構成される。フランジ１１Ａは、巻付け部１２ａと、つば部１２ｂと、固定部１２ｃとから成る。一方、フランジ１１Ｂは、つば部１２ｂと、固定部１２ｃとから成り、つば部１２ｂ及び固定部１２ｃは連続している。フランジ１１Ａの固定部１２ｃには、周方向に離間して複数の円弧状の長孔１２ｄ（例えば、６０度毎に長孔１２ｄが６個）が形成され、フランジ１１Ｂの固定部１２ｃにもフランジ１１Ａの固定部１２ｃに設けた複数の長孔１２ｄと同じ位置に同じ形状で同数の長孔１２ｄが形成される。

フランジ１１Ａとフランジ１１Ｂは、複数のピン１２ｈや接着により長孔１２ｄの開孔部が一致するように固定部１２ｃで相互に固定される。尚、ポッティング化する場合には、後述のように、ポッティングした後に、この固定を解除してフランジ１１Ａを取り外す。

フランジ１１Ａのつば部１２ｂには、巻付け部１２ａに巻き付けられる光ファイバの導出端（後述）を誘導するために、巻付け部１２ａの最内側近傍に貫通孔１２ｅ、内側から外側に向かって延びる溝１２ｆまたは切り込み１２ｇのいずれかを形成してもよい。

巻線機を用いて、２つの予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂに巻付けられた光ファイバ１４を、対応するセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂに同期して巻付ける。そのための巻線機としては任意の構成を用いることができる。

図２は、巻線機の一例としての概略図が示されており、２つの予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂが設置される巻解軸３０と、巻解軸３０と平行で２つのセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂが設置される巻取軸３２と、巻解軸３０と巻取軸３２との間で光ファイバを誘導するガイド部３４と、を有している。尚、２つのセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂを巻取軸３２に固定するための治具を設けてもよい。さらに張力付加装置を、巻取軸３２、巻解軸３０、または巻取軸３２と巻解軸３０との間に配置することができる。ガイド部３４は、巻解軸３０及び巻取軸３２に対して平行な方向に往復動可能となっている。

各予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂの最外層の光ファイバ１４の端部を、対応するセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂの巻付け部１２ａからその最内側近傍に位置する貫通孔１２ｅ（または溝１２ｆ、または切り込み１２ｇ（以下同様であるため略））に通してセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂに導出しておく。次いで、巻取軸３２を回転駆動し、ガイド部３４を巻解軸３０及び巻取軸３２に対して平行な方向に往復動させることで、各予備巻きボビン１０Ａ、１０Ｂから対応するセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂに対して、同一張力、同方向かつ同時に整列密着巻付けを行う。即ち、光ファイバ１４は、各センサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂにおいて、一層ずつ巻付かれ、ある層が完成すると折り返して、その上側に次の層を形成していく。こうして、決められた回数、巻取軸３２の回転を行うことで、各センサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂに所定数の光ファイバの層が巻付かれ、等しい長さの光ファイバ１４が同じ方向に巻付けられた２つのコイル１６Ａ、１６Ｂが作製される。

次いで、図３に示すように、コイル１６Ａ、１６Ｂの最外層から導出された部分の光ファイバ１４同士を融着して融着部１８を作製し、融着部１８及び導出された部分（余長部１７Ａ、１７Ｂという）を保護する。ここで、光ファイバ１４が偏波保持ファイバの場合には、各光ファイバ１４同士の偏波軸を合わせて融着するようにする。また、光ファイバ１４がシングルモードファイバの場合には、偏波変動の影響を抑制するためのデポラライザ（後述）を介して融着してよい。デポラライザは、ファイバタイプでも結晶タイプでもよい。

次いで、図４に示すように、一方のコイル１６Ａに対して他方のコイル１６Ｂをコイル中心軸に垂直な軸周りに１８０°回転させる。

そして、図５及び図６に示すように、各コイル１６Ａ、１６Ｂのフランジ１１Ｂ、１１Ｂを合わせて、フランジ１１Ｂ、１１Ｂをジャイロ取付架台２０に対してスペーサ２１と共に取付部材である螺子２２で固定する。この際に、一方のコイル１６Ａと他方のコイル１６Ｂとをコイル中心軸周りに回転させて、余長部１７Ａ、１７Ｂをセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂ内に収納する。これによりコイル１６Ａとコイル１６Ｂの回転角度は不定となるが、センサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂの長孔１２ｄによって、長孔１２ｄのいずれかの位置において、螺子２２が貫通できるようにする。

こうして、センシングコイル２４が完成する。一方のコイル１６Ａの巻付け部の最内層から貫通孔１２ｅを通る部分がコイル導出端１４Ａとなり、他方のコイル１６Ｂの巻付け部の最内層から貫通孔１２ｅを通る部分がコイル導出端１４Ｂとなる。コイル導出端１４Ａ、１４Ｂからさらにコイル１６Ａ、１６Ｂ外へと導出される部分は、一端部１９Ａ、他端部１９Ｂとなる。

以上の手順で製造されたセンシングコイル２４においては、センシングコイル２４の中点は、余長部１７Ａ、１７Ｂを合わせた長さの中点となり（尚、融着部１８は後述のように中点と一致していない方がよい）、中点から相反方向に等距離にある地点は、対応するコイル１６Ａ、１６Ｂの同一層にあり且つコイル１６Ａ、１６Ｂの結合中心面から等距離に位置するために、ジャイロ取付架台２０から流入する熱分布の対称性によって、同じ温度変動を受けることが期待できる。こうして、温度対称性を確保することができる。

各コイル１６Ａ、１６Ｂは単純な整列巻付けであるために、従来の巻付けのような複雑な工程を要することなく、簡単に巻付け作業を行うことができ、また、巻乱れの起こる可能性も低減させることができる。さらには、従来の２重極巻付けまたは４重極巻付けのような飛び越しがないために、交差点が発生せず、周期的な応力集中箇所の発生を低減させることができ、この応力の影響で起こる光ファイバ中の伝搬光の反射や損失、加えて伝搬光が偏光である場合の偏光クロストークの発生を抑制して誤差の発生を低減させることができる。

また、固定部１２ｃに形成された複数の円弧状の長孔１２ｄ同士を貫通する螺子２２によって２つのコイル１６Ａ、１６Ｂを結合するようにしたことで、２つのコイルの間に回転方向の自由度を持たせることができる。よって、コイルの最外層から導出される余長部１７Ａ、１７Ｂの処理を行うことができ、良好な余長処理の状態を保持しつつ、２つのコイル１６Ａ、１６Ｂを結合することができるようになる。

また、つば部に形成された貫通孔１２ｅ、溝１２ｆまたは切り込み１２ｇからコイル導出端１４Ａ、１４Ｂが導出され、且つこれら貫通孔１２ｅ、溝１２ｆまたは切り込み１２ｇにコイル導出端１４Ａ、１４Ｂが埋め込まれることで、光ファイバの乗り越えを防ぐことができ、クロストークを防いでスプリアス誤差を低減させることができる。

また、周知のようにコイル導出端１４Ａ、１４Ｂは温度微分感度が最も高いが、これらコイル導出端１４Ａ、１４Ｂが、センシングコイル２４のコイル１６Ａ、１６Ｂの最内側に位置し、周囲温度変化の影響を最も受けない位置にあるために、センシングコイル２４として温度の影響を受けにくい構成とすることができる。

また、ファイバ素線単体と比較して信頼性が低く応力にも敏感な融着部１８を応力フリーとなるコイルの最外層に配置することができるので、信頼性・性能安定性が向上する。

さて、この光ファイバの融着部１８は、センシングコイル２４に必ず存在する。光ファイバの融着部１８では一部伝搬光の反射や偏光のクロストークが発生し、この反射光による信号の変動やクロストークによるスプリアス誤差が起きるので、これを避けるために融着部１８の位置に工夫が必要である。

光ファイバ中を伝搬する光は用いられた光源の特性で決まるコヒーレント長Ｌ_Cを持っており、２つの伝搬光はこのコヒーレント長以上の差があれば干渉しない。従って、反射光の影響の回避のためには、融着部１８の位置はセンシングコイルの中点よりＬ_C／２以上離れた非対称の位置とするとよい。

そして、光ファイバ１４がシングルモードファイバ（ＳＭファイバ）である場合には、伝搬光を無偏光化して伝搬途中での偏光変動による誤差の影響を無くすためにデポラライザが追加される場合があるが、このデポラライザの挿入位置はセンシングコイルの中心とし、コイル最外層とすることができる。この場合、デポラライザの位置は、デポラライザ両端の融着部とセンシングコイル全体の中点との長さの差がＬ_C／２以上離れた、センシングコイル２４の中点から非対称の位置とするとよい。

また、光ファイバが通常のシングルモードファイバ（ＳＭファイバ）ではなく、偏波保持ファイバ（ＰＭファイバ）である場合には、融着部１８で偏光軸がわずかにすれていると偏光クロストークが発生する。２つの直交する偏光は、その後の伝搬で一部が元の偏光に戻ってしまう場合があり、これがスプリアス信号になる。しかし、これら偏光間にコヒーレンス長Ｌ_C以上の差があれば干渉しない。従って、２つの偏光がコヒーレンス長Ｌ_C以上の伝搬差のできるＰＭファイバ長をＬ_S以上とすれば、融着部１８の位置はセンシングコイル２４の中点よりＬ_S／２以上離れた非対称の位置とするとよい。このようにすることで、偏光クロストークの影響を回避することができる。通常はＬ_S＞Ｌ_Cであるので、ＰＭファイバの場合には、Ｌ_S／２以上離すことで反射の影響も同時に回避できる。

以上のような工夫によってセンシングコイルの中点が確保され、センシングコイルの対称性が確保されるために、温度対称性を確保することができる。また、応力集中点である融着部１８は、コイルの中点に関して非対称の位置に配置することができ、反射やクロストークによる誤差の発生を抑えることができる。それ以外の層間の折り返し点については、コイルの中点に関して対称な位置に配置されるけれども、整列密着巻付けとなっているために、従来の対称巻付け法のような層の飛び越しがなく、応力集中点による影響は小さい。そのため、折り返し点における反射やクロストークによる誤差発生を低減することができる。

こうして、構造対称性による温度対称性の確保と、構造対称性による反射やクロストークによる誤差の発生の抑制という２つの背反する問題を解決することができる。

尚、以上に説明した例では、光ファイバ１４はセンサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ巻付けられていたが、これに限るものではなく、ボビンレスポッティング化コイル構造とすることが可能である。この場合には、光ファイバ１４は、センサ用ボビン１２Ａ、１２Ｂに巻付けされた後にポッティング材（例えば樹脂）によって固められ、あるいは接着剤で固定されながら巻付けされた後、フランジ１１Ａとフランジ１１Ｂの固定を解除し、フランジ１１Ａが取り外されて、フランジ１１Ａの巻付け部１２ａとつば部１２ｂが除去された状態で、コイル１６Ａ及び１６Ｂ（図７）が構成される。フランジ１１Ａはフランジ１１Ｂとは別の材質で、より安価で取り外しの容易な材質としてよい。

フランジ１１Ｂが付いたコイル１６Ａと１６Ｂは、図８に示すように、ジャイロ取付架台２０に対してフランジ１１Ｂで固定することができる。または、図９に示すように、固定前に同じまたは別の接着剤やポッティング剤でコイル１６Ａと１６Ｂとをフランジ１１Ｂの一部まで含めて全体で成形しておいて、成形後にジャイロ取付架台２０に固定してよい。

このようにコイル１６Ａと１６Ｂを取り囲んでいるフランジ１１Ａを省略することにより、熱膨張による応力を発生させず、耐環境性を良好にすることができ、かつ、より低コストに製造できる。また、全体成形することで、フランジ１１Ａと光ファイバ１４との間の熱膨張率の相違による応力発生を抑制することができる。

１２Ａ、１２Ｂ センサ用ボビン
１２ａ 巻付け部
１２ｂ つば部
１２ｃ 固定部
１２ｄ 長孔
１２ｅ 貫通穴
１２ｆ 溝
１２ｇ 切り込み
１４ 光ファイバ
１４Ａ、１４Ｂ コイル導出端
１６Ａ、１６Ｂ コイル
１７Ａ、１７Ｂ 余長部
１８ 融着部
１９Ａ、１９Ｂ 一端部、他端部
２２ 螺子（取付部材）
２４ センシングコイル

Claims (11)

1. 光ファイバジャイロ用センシングコイルにおいて、
   光ファイバが同じ方向に整列密着巻付けされた２つのコイルから構成され、
   該２つのコイルの内の一方のコイルが、他方のコイルに対してコイルの中心軸に対して直交する軸の周りで１８０度回転した状態で、他方のコイルにコイルの中心軸を一致させて結合され、
   該２つのコイルの最外層から導出される光ファイバ同士が融着され、該２つのコイルの最内層から導出される光ファイバ部分がセンシングコイルの一端部と他端部となり、
   該２つのコイルの最外層から融着部までの長さが互いに異なることを特徴とする光ファイバジャイロ用センシングコイル。
2. 前記２つのコイルが固定部を有し、
   前記２つのコイルの前記固定部には複数の円弧状の長孔がそれぞれ形成されて、各コイルの長孔同士を貫通する取付部材によって該２つのコイルが結合されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル。
3. 前記２つのコイルがつば部を有し、
   前記２つのコイルの前記つば部にはそれぞれコイルを横切ってコイルの最内層へ向かう光ファイバを埋め込むための誘導ファイバ溝または切り込みが形成されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル。
4. 前記融着部の位置に且つコイルの最外層近傍にデポラライザが配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル。
5. 前記２つのコイルの光ファイバは、互いの結合前にボビンの巻付け部に巻付けられており、各コイルに巻付けされた前記光ファイバ同士はポッティング剤または接着剤で固定されており、前記２つのコイルは、巻付け部が除去された状態で互いに結合されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル。
6. 前記２つのコイルの光ファイバは、互いの結合前にボビンの巻付け部に巻付けられており、前記２つのコイルに巻付けされた前記光ファイバは、巻付け部が除去された状態でポッティング剤または接着剤で全体を覆うように成形されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル。
7. 光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法において、
   ２つのボビンの巻付け部にそれぞれ光ファイバを同じ方向に整列密着巻付けして、２つのコイルを作製する工程、
   該２つのコイルの最外層から導出される光ファイバ同士を融着し、その際に、該融着部から２つのコイルの最外層までの長さが異なるようにする工程、
   該２つのコイルの内の一方のコイルを、他方のコイルに対してコイルの中心軸に対して直交する軸の周りで１８０度回転する工程、及び
   該２つのコイルの中心軸を一致させて２つのコイルを結合する工程、
   を備える光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法。
8. 前記２つのコイルの中心軸を一致させて２つのコイルを結合する際に、それぞれのボビンの固定部に形成された複数の円弧状の長孔同士を貫通する取付部材によって２つのコイルを結合する工程、
   をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法。
9. 前記２つのボビンの巻付け部にそれぞれ光ファイバを同じ方向に整列密着巻付けして、前記２つのコイルを作製する際に、つば部に形成された誘導ファイバ溝または切り込みに通して光ファイバの端部がコイル最内層から導出するようにする工程、
   をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法。
10. 前記光ファイバを整列密着巻付けした後または巻付ける際に、光ファイバ同士をポッティング剤または接着剤で固定する工程、及び
    前記２つのコイルを結合する前に、ボビンの巻付け部を除去する工程、
    をさらに備えることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法。
11. 前記２つのコイルを結合する前に、ボビンの巻付け部を除去する工程、及び
    前記２つのコイルを巻付け部を除去した状態で、該２つのコイルの光ファイバをポッティング剤または接着剤で全体を覆うように成形する工程、
    をさらに備えることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製造方法。