JPH02189412A - Optical fiber gyroscope - Google Patents

Optical fiber gyroscope

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JPH02189412A
JPH02189412A JP781389A JP781389A JPH02189412A JP H02189412 A JPH02189412 A JP H02189412A JP 781389 A JP781389 A JP 781389A JP 781389 A JP781389 A JP 781389A JP H02189412 A JPH02189412 A JP H02189412A
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Japan
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optical fiber
value
wave component
signal
loop
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Application number
JP781389A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuro Horie
堀江 竜郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve measuring accuracy by outputting values within which the abso lute values of tangent and cotangent components are less than 1 as the rotation data in the direction of an optical fiber loop with a third operating means based on the results of the operations of first and second operating means. CONSTITUTION:This apparatus is composed of the following parts: a gyroscope part 10; a modulation control part 20 for driving a phase modulator 4; and a signal processing part 30 which processes the electric signal that is obtained by optoelectronic transducing operation through a photodiode 5. In the control part 20, not only the driving control of the modulator 4 is performed through an amplifier 24, but also synchronizing signals for the processing part 30 are formed through first and second 1/2 frequency dividers 22 and 23. In the processing parts 30, signal components cos2DELTAtheta and sin2DELTAtheta are taken out through first and second synchronizing detectors 33a and 33b. In a tan operator 35 and a cot operator 36, angular-speed values (absolute value is less than 1) having high linearity are computed through dividing operation. In an operating device 37, the measured angular speed value is specified through selecting operation taking reference to the signs of the obtained component signals of cos2DELTAtheta and sin2DELTAtheta.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サグナック効果を利用して移動体の回転角
度あるいは回転角速度等をiil’l定する光ファイバ
ジャイロに係り、特にその測定レンジの拡大並びに測定
精度の向上を併せ図る上で好適な処理回路構成の具現に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to an optical fiber gyro that uses the Sagnac effect to determine the rotational angle or rotational angular velocity of a moving object, and particularly relates to an optical fiber gyro that uses the Sagnac effect to determine the rotational angle or rotational angular velocity of a moving object, and particularly relates to an optical fiber gyro that uses the Sagnac effect to determine the rotational angle or rotational angular velocity of a moving object. The present invention relates to implementation of a processing circuit configuration suitable for both enlargement and improvement of measurement accuracy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

周知のように、光ファイバジャイロは、サグナック効果
を利用した干渉形レーザジャイロの干渉系を光ファイバ
によって構成したものであり、ビームスプリッタを介し
て2分した光ビーム(レーザ光)を光ファイバループの
両端から入射せしめるとともに、これら入射光の該光フ
ァイバループによる各伝搬光を再びビームスプリッタを
介して同一光路に導くことによって、l We光ラフア
イパルプ、サグナック効果に基づく光下渉を得るように
している。この′1;渉先は、適宜のフォトディテクタ
を通して、上記光ファイバループのループ方向への回転
情報(角速度)を示す電気信号として取り出される。
As is well known, an optical fiber gyro is an interference system of an interferometric laser gyro that utilizes the Sagnac effect, which is constructed using optical fibers, and a light beam (laser light) that is split into two via a beam splitter is connected to an optical fiber loop. By making the light enter from both ends of the optical fiber loop and guiding the respective propagated lights of these incident lights through the optical fiber loop to the same optical path via the beam splitter again, optical interference based on the Sagnac effect is obtained. There is. This '1; tip is extracted as an electrical signal indicating rotational information (angular velocity) in the loop direction of the optical fiber loop through a suitable photodetector.

ところで、こうした光ファイバジャイロにおいては、感
度向上のための種々の工夫が提案されており、中でも、
上記光ファイバループを伝搬する光の位相を所要に変調
せしめ、同光ファイバループの回転情報をπ/2だけ移
相した情報すなわちsin関数情報として取り出す(通
常上記回転情報を示す信号は、光ファイバループの静止
状態で最大値を示すcos関数情報として出力される)
ようにした位相変調方式が1分解能を高め、かつ零点を
安定化し得る方式として注目を集めている。第3図に、
こうした位相変調方式を採用した光ファイバジャイロの
一例を示す。
By the way, various techniques have been proposed to improve the sensitivity of these optical fiber gyros, among which:
The phase of the light propagating through the optical fiber loop is modulated as required, and the rotation information of the optical fiber loop is extracted as information phase-shifted by π/2, that is, sin function information (normally, the signal indicating the rotation information is (Output as cos function information indicating the maximum value when the loop is at rest)
This phase modulation method is attracting attention as a method that can improve one resolution and stabilize the zero point. In Figure 3,
An example of an optical fiber gyro that employs such a phase modulation method is shown below.

すなわちこの第3図に示す光ファイバジャイロにおいて
、■はレーザビーム発生器、2aおよび2bは上記ビー
ムスプリッタとして作用する光カプラ、3は光ファイバ
ループ(光フアイバコイル)、4はPZT(電気歪振動
子)等からなる位相変調器、5は上記フォトディテクタ
として用いられるフォトダイオ−1−16は上記位相変
調器4を駆動するための周波数f、なる電気信号を発生
する発振器、そして7は上記フ第1・ダイオード5を通
じて光−電変換された信号を上記発振8〃6から出力さ
れる周波数foなる信号に基づきロックインして抽出出
力するロックイン増幅8tであり、通常このロックイン
増幅器7からは、上記フォトダイオード5によって光−
電変換される干渉光成分のうち、基本周波数の変調成分
である。
In other words, in the optical fiber gyro shown in FIG. 3, ■ is a laser beam generator, 2a and 2b are optical couplers that act as the beam splitters, 3 is an optical fiber loop (optical fiber coil), and 4 is a PZT (electrostrictive vibration generator). 5 is a photodiode used as the photodetector; 5 is an oscillator that generates an electric signal having a frequency f for driving the phase modulator 4; 1. A lock-in amplifier 8t that extracts and outputs a signal photo-electrically converted through a diode 5 by locking it in based on a signal with a frequency fo output from the oscillation 86, and normally from this lock-in amplifier 7, , light is emitted by the photodiode 5.
This is a modulation component of the fundamental frequency among the interference light components that are electrically converted.

Eo=KJt(’1)2sin2Δ0      −(
1)ただし、yl=2mfsin2ifoTここで、K
  :定数 Jl  :第1種ベッセル関数−次項 2ΔO:サグナック位相差 mf :変調指数 fo   :変調周波数 T  :光フアイバ中の光伝搬時間 なる成分が、その出力Eoとして抽出されることが知ら
れている。因みに、ベッセル関数表によれば、η=1.
84  にてJt(η)の値が最大となることがわかっ
ていることから、通常こうした光ファイバジャイロでは
、η=1.84  といった値が得られるよう変調指数
mf (一般には位相変調器4に加える電圧値によって
決定される)を定めた上で、上記(1)式に示されるs
in波成分を取り出すようにしている。
Eo=KJt('1)2sin2Δ0-(
1) However, yl=2mfsin2ifoT, where K
: Constant Jl : Bessel function of the first kind - next term 2ΔO : Sagnac phase difference mf : Modulation index fo : Modulation frequency T : It is known that the component of light propagation time in an optical fiber is extracted as its output Eo . Incidentally, according to the Bessel function table, η=1.
Since it is known that the value of Jt (η) reaches its maximum at (determined by the applied voltage value), then s shown in the above equation (1)
The in-wave component is extracted.

このように、第3図に例示したような位相変調方式の光
ファイバジャイロによれば、位相変調を施さない場合に
、第4図(a)に示されるようなcos関数情報として
取り出される干渉光出力を、上記の位相変調によって、
同第4図(b)に示されるようなsjn 15!I数情
報として取り出すことがiiJ能となる。これら第4図
(i3)および(b)を比較して明らかなように、この
ことは、出光ファイバジャイロの低速回転域におけるリ
ニアリティーが改善され、ひいては同低速回転域におけ
る41す定感度も大幅に向上されることを意味する。
In this way, according to the phase modulation type optical fiber gyro as illustrated in FIG. 3, when no phase modulation is applied, the interference light extracted as cos function information as shown in FIG. By the above phase modulation, the output is
sjn 15! as shown in FIG. 4(b)! It is possible to extract it as I number information. As is clear from comparing Figure 4 (i3) and (b), this means that the linearity of the Idemitsu fiber gyro in the low-speed rotation range has been improved, and the constant sensitivity of 41 in the same low-speed rotation range has also been significantly improved. It means to be improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上のように、位相変調方式による光ファイバジャイロ
は、その低速回転域におけるリニアリティーを改善し、
開城での感度を向上するといった点においては確かに有
効であるものの、第3図に示したような光ファイバジャ
イロでは、測定レンジが狭く、実用上はなお問題を残す
ものであった。
As described above, the optical fiber gyro using the phase modulation method improves linearity in the low rotation speed range,
Although it is certainly effective in improving the sensitivity at Kaesong, the optical fiber gyro shown in Fig. 3 has a narrow measurement range and still poses a problem in practical use.

すなわち第4図(b)に範囲Rとして示されるように、
該光ファイバジャイロの場合、サグナック位相シフト2
Δθを基準にして、±(π/2)の範囲でしかその回転
角速度を測定することができなかった。例えば同第4図
(b)に付記するように、(π/2)±αといった値を
想定した場合、これはsin 2Δ0 の波形上におい
て値、符号共に等しく、2Δ0の値が(π/2)−αな
のか、あるいは(π/2)+αなのか識別することがで
きないのである。しかも、この2ΔOの値が±(π/2
)付近となる領域では、同2Δθの値の変化に対するs
in 2ΔOの値の変化が緩慢となって、同領域での、
ilQ定精度を劣化させることから、実質的に使用でき
る1llQ定レンジは、上記の範囲R(第4図(b)参
照)よりも更に狭いものとなっている。
That is, as shown as range R in FIG. 4(b),
In the case of the optical fiber gyro, Sagnac phase shift 2
The rotational angular velocity could only be measured in the range of ±(π/2) with Δθ as a reference. For example, as noted in Figure 4(b), if we assume a value such as (π/2)±α, this means that both the value and sign are equal on the waveform of sin 2Δ0, and the value of 2Δ0 is (π/2) ) - α or (π/2) + α cannot be determined. Moreover, the value of this 2ΔO is ±(π/2
), s for the change in the value of 2Δθ
The change in the value of in 2ΔO becomes slow, and in the same region,
Since the ilQ constant accuracy is degraded, the practically usable 111Q constant range is narrower than the above range R (see FIG. 4(b)).

また、第3図に示したような光ファイバジャイロでは、
ビーム発生器1から発生されるレーザの11力に変動が
来たす場合はもとより、光学系の損失や、光カブラ2a
および2bの分岐比に、温度変化などを起因とした変動
が生したような場合。
In addition, in the optical fiber gyro as shown in Fig. 3,
In addition to fluctuations in the laser power generated from the beam generator 1, losses in the optical system and optical coupler 2a
and when the branching ratio of 2b fluctuates due to temperature changes, etc.

その測定値がこれらの要因によって直接影響を受けるこ
ととなる。これでは、たとえ上記al’l定レンジの面
での改善が可能であったとしても、そのh+g定値の信
頼性を保つことはできない。
The measurements will be directly influenced by these factors. In this case, even if it is possible to improve the al'l constant range, the reliability of the h+g constant value cannot be maintained.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり
、61す定レンジの拡大とall定精度の向上とを併せ
図ることのできる光ファイバジャイロを提供することを
l]的とする。
The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical fiber gyro that can both expand the fixed range and improve the all-fixed accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明では、前記サグナック干渉光のフォトディテク
タによる光−電変換信号からsJn波成分およびcos
波成分の信号をそれぞれ抽出する検波手段と、これら抽
出されたs i n波成分信号およびcos波成分信号
からtan成分を演算する第1の演算手段と、同しくこ
れら抽出されたsjn波成分信号およびcos波成分信
号からcot成分を演算する第2の演算手段と、これら
第1および第2の演算手段による演算結果に応じて上記
tan成分若しくはcot成分のいずれもその絶対値が
1以下となる範囲の値を光ファイバループのループ方向
回転情報として出力する第3の演算手段と、をそれぞれ
具えて光ファイバジャイロを構成するようにする。
In this invention, the sJn wave component and the cos
Detection means for extracting wave component signals, first calculation means for calculating tan components from these extracted s i n wave component signals and cos wave component signals, and also these extracted s j n wave component signals. and a second calculation means for calculating a cot component from the cos wave component signal, and the absolute value of either the tan component or the cot component becomes 1 or less depending on the calculation results of the first and second calculation means. and a third calculating means for outputting the values of the range as loop direction rotation information of the optical fiber loop, to constitute an optical fiber gyro.

〔作用〕[Effect]

上記検波手段を通じて抽出されるsjn波成分信号およ
びcos波成分信号には、サグナック干渉光の主に振幅
変動の要因となる各種不安定要素係数(雑音係数)が共
通に含まれる。したがって、上記第1および第2の演算
手段を通じてこれら2種の信号からtan成分(=si
n波成分/Co!II波成分)あるいはcot成分(=
cos波成分/sin波成分)を演算することにより、
上記雑音係数は相殺され、サグナック位相差に純粋に対
応した信号成分のみが取り出されるようになる。
The sjn wave component signal and the cosine wave component signal extracted through the detection means commonly include various unstable element coefficients (noise coefficients) that are mainly a cause of amplitude fluctuations of the Sagnac interference light. Therefore, the tan component (=si
n-wave component/Co! II wave component) or cot component (=
By calculating cos wave component/sin wave component),
The above noise coefficients are canceled out, and only the signal component that purely corresponds to the Sagnac phase difference is extracted.

また、これらtan成分およびcot成分の値は、互い
にその絶対値が1以下となる範囲では、各々絶対値1を
頂点としてサグナック位相差(2Δθ)方向に連続する
ようになるものであり、上記第3の演算手段の如く、い
ずれも絶対値が1以下となる範囲でこれらtan成分若
しくはcot成分の値の該当するものを選出するように
することで、前記測定レンジも自ずと拡大されることと
なる。
In addition, the values of these tan and cot components are continuous in the sagnac phase difference (2Δθ) direction with the absolute value of 1 as the apex in the range where the absolute values of each are less than or equal to 1. By selecting the appropriate value of these tan component or cot component within the range where the absolute value is 1 or less, as in the calculation means of 3, the measurement range will naturally be expanded. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図に、この発明にかかる光ファイバジャイロの一実
施例を示す。なおこの第1図において、先の第3図に示
した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して
示している。
FIG. 1 shows an embodiment of an optical fiber gyro according to the present invention. In FIG. 1, the same elements as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.

はじめに、該実施例に関する理解を容易とするために、
同第1図を参照して1位相変調力式光ファイバジャイロ
による角速度出力について考察を加えてみる。
First, in order to facilitate understanding of the embodiment,
With reference to FIG. 1, let us consider the angular velocity output by a single-phase modulation force type optical fiber gyro.

いま、光ファイバループ3の半径を1(、同ループ3を
構成する光ファイバの全長をIl、同ループ3がそのル
ープ方向に回転するときの角速度をΩとするとき、サグ
ナック効果による干渉光の位相差へ〇が、 λC として表わされることはよく知られている。ここで、λ
は上記光ファイバループ3を伝搬する光の波長であり、
またCは同伝搬先の光速である。
Now, when the radius of the optical fiber loop 3 is 1 (, the total length of the optical fibers constituting the loop 3 is Il, and the angular velocity when the loop 3 rotates in its loop direction is Ω), the interference light due to the Sagnac effect is It is well known that the phase difference 〇 is expressed as λC. Here, λ
is the wavelength of light propagating through the optical fiber loop 3,
Further, C is the speed of light at the same propagation destination.

また、同第1図に付記して示すビーム発生器1から発生
される光信号eしが、 8L: Ksinωt               
  −(3)K :定数 ωL:先の角周波数 で表わされるとき、これが光カブラ2aまたは2bによ
って2分されてCW力方向右回り方向)で上記光フフイ
バルーブ3に入射される光信号ecは、 e c = K15inωt K1 :当該光路定数         ・・・(4)
同じく2分されてCCW方向(左回り方向)で同光ファ
イバループ3に入射される光信号eQQは、e c c
 = K15inωt          =(5)K
2:当該光路定数 となり、更にこれら光信号ecおよびQQQが、位相変
調器4によって位相変調され、かつ上記光ファイバルー
プ3を通じてサグナック位相シフトを受けて、同光ファ
イバループ3から光カプラ2bへ帰還される光信号e 
c rnおよびecc、mは、それぞれ ecm=Ktsin(ωt+α+Δf))    ・(
6)e  c  c  m  =  K2sin(ω 
し − β −Δ θ )       ・・(7)と
なる。ここで、αおよびβは、位相変調器4によってそ
れぞれ上記光信号ecおよびQQQに与えられる変調量
を示し、それぞれ a=m fsin(p L+γ)        −(
8)β= m f 5in(p を−γ)・・(9)m
f:変調指数(変調の深さを示す値)I、仁:変調する
角周波数 γ :角周波数に対する位相差 といった内容を有している。
Further, the optical signal e generated from the beam generator 1 shown in FIG. 1 is as follows: 8L: Ksinωt
-(3) K: Constant ωL: When expressed by the above angular frequency, the optical signal ec which is divided into two by the optical coupler 2a or 2b and input into the optical fiber tube 3 in the CW force direction (clockwise direction) is as follows: e c = K15inωt K1: Optical path constant ... (4)
The optical signal eQQ which is also divided into two and input into the same optical fiber loop 3 in the CCW direction (counterclockwise direction) is e c c
= K15inωt = (5)K
2: The optical path constant becomes the optical path constant, and these optical signals ec and QQQ are further phase modulated by the phase modulator 4, undergo a sagnac phase shift through the optical fiber loop 3, and are returned from the optical fiber loop 3 to the optical coupler 2b. optical signal e
crn and ecc, m are each ecm=Ktsin(ωt+α+Δf)) ・(
6) e c c m = K2sin(ω
− β −Δ θ ) (7). Here, α and β indicate the amounts of modulation given to the optical signals ec and QQQ by the phase modulator 4, respectively, and a=m fsin(p L+γ) −(
8) β = m f 5in (p - γ)... (9) m
f: modulation index (value indicating depth of modulation) I; yen: modulating angular frequency γ: phase difference with respect to the angular frequency.

さて、こうした光ファイバジャイロ(ジャイロ部1.0
)にあっては、」二記(6)式および(7)式として示
される光信号a c rnおよびQ (2CInが、光
カプラ2bおよび2aを介して同一光路に導かれ、フォ
トダイオード5に合成入力(入射)されるものと考えら
れる。ここに、この合成光(干渉光)をP+、とすると
き、該干渉光PLは、次式によって与えられる。
Now, such an optical fiber gyro (gyro part 1.0
), optical signals a crn and Q (2CIn) shown as equations (6) and (7) are guided to the same optical path via optical couplers 2b and 2a, and are sent to photodiode 5. It is considered that the combined light (input) is input.Here, when this combined light (interference light) is P+, the interference light PL is given by the following equation.

PL:   ecm+eccm   ”:KIKZ(1
−cos(2(11t + α+β)) (1−cos
(2ΔO+β−α)〕・・・(10) 一方、」二記(8)式および(9)式からα+β= m
 f (sin(p t +7 )十5in(P t 
 ’/ ))=2mfsinptcosy    °・
=(11)α −β = m  f  (sin(p 
 t  +  y )−sin(p  t    y 
))=−2m f cos p t sinγ    
−(12)であることから、これら(11)式および(
12)式を上記(lO)式に代入して、 PL=KtKz(1−Cog(2(11t +2m f
sinp t、cosγ)〕X(1+cos(2Δθ−
2m fcosp tsiny)):KIKZ(1−c
os2 (1) tcoS(2m fcosYsinp
 t)−sin2ωし5in(2m f cos y 
sin p t ))X(1+cos2ΔOcos(2
mfsinycosp t)+ sin 2ΔO5in
(2m f sinγcospt))・・・(13) こうして与えられる干渉光PLがフォトダイオード5を
通じて電流信号に変換(光−電変換)される。この際、
該フォトダイオード5は光の角周波数ωしには応答しな
いことから、この変換電流は、これを■【、とすると、
上記(13)式におけるcosωt、sinωしを含ま
ない項、すなわちIL=KzKz(1+cos2Δθc
os(2m fsinycosp t)+5in2Δθ
sin(2mfsinycosp L))  −(14
)といった形にて表わされることとなる。この(14)
式を級数展開すれば、 IL=KtKz(1+cos2Δ(J o(2rn f
 sinγ)Xcos(2n+1)p t)) =KtKz(1+cos2ΔθJo(2mfsiny)
+2sLn2ΔθJt(2mfsiny)cosp t
−2cos2ΔθJ z(2m f 5iny )co
s2 p t−2sin 2ΔOJs(2mfsiny
)cos3p t+2cos2ΔθJa(2mfsin
γ)cos4 p  t+ 2 sin 2ΔOJa(
2mfsinY)cos5p t〕 ・・(15) となり、上記電流ILは、各次高調波成分が合成されて
構成されていることがわかる。位相変調方式光ファイバ
ジャイロにあっては通常、この(15)式における基本
波成分、すなわち r2sir+2ΔθJ t(2m f 5iny)co
sp t 4項を抽出して、その角速度出力としている
(前記(])式ここで、同(15)式におけるsinγ
 の値について検討してみる。
PL: ecm+eccm”: KIKZ(1
−cos(2(11t + α+β)) (1−cos
(2ΔO+β−α)]...(10) On the other hand, from equations (8) and (9), α+β= m
f (sin(p t +7) 15in(P t
'/))=2mfsinptcosy °・
= (11) α − β = m f (sin(p
t + y )−sin(p ty
))=-2m f cos p t sinγ
-(12), so these equations (11) and (
Substituting equation 12) into equation (lO) above, PL=KtKz(1-Cog(2(11t +2m f
sinp t, cosγ)]X(1+cos(2Δθ−
2m fcosp tsiny)): KIKZ(1-c
os2 (1) tcoS(2m fcosYsinp
t)-sin2ω and 5in(2m f cos y
sin p t ))X(1+cos2ΔOcos(2
mfsinycosp t) + sin 2ΔO5in
(2m f sin γ cospt)) (13) The interference light PL thus provided is converted into a current signal (photo-electrical conversion) through the photodiode 5. On this occasion,
Since the photodiode 5 does not respond to the angular frequency ω of light, this converted current is expressed as
The term that does not include cosωt and sinω in equation (13) above, that is, IL=KzKz(1+cos2Δθc
os(2m fsinycosp t)+5in2Δθ
sin(2mfsinycosp L)) −(14
) will be expressed in the form. This (14)
If we expand the formula into a series, we get IL=KtKz(1+cos2Δ(J o(2rn f
sinγ)Xcos(2n+1)pt)) =KtKz(1+cos2ΔθJo(2mfsiny)
+2sLn2ΔθJt(2mfsiny)cosp t
−2cos2ΔθJ z(2m f 5iny )co
s2 p t-2sin 2ΔOJs(2mfsiny
)cos3p t+2cos2ΔθJa(2mfsin
γ) cos4 p t+ 2 sin 2ΔOJa(
2mfsinY)cos5p t] (15) It can be seen that the current IL is formed by combining harmonic components of each order. In a phase modulation optical fiber gyro, the fundamental wave component in equation (15), that is, r2sir+2ΔθJ t(2m f 5iny) co
sp t 4 terms are extracted and used as the angular velocity output (formula (]) above, where sin γ in formula (15)
Let's consider the value of .

上記r2sin2ΔOJ 1(2m f 5iny)c
osp t Jにおいてその抽出出力を最大にもってい
くためには、r J t(2m f 5iny)4を最
大にする必要がある。このための最適なる方法は、si
nγ を最大にし、rn fの値を最小にして 2mfsiny=1.84 とすることである。このときJl (1,84)が最大
となる。なお、これとは逆に、 sinγ を小にし、
mfを大きくしてJt (1,84)とすることは、位
相変調器(PZT)4への印加電圧を大きくすることで
あり、これでは該変調器の不要モード振動が大きく、変
調雑音も増大する。
Above r2sin2ΔOJ 1(2m f 5iny)c
In order to maximize the extraction output in osp t J, it is necessary to maximize r J t(2m f 5iny)4. The optimal method for this is si
The goal is to maximize nγ and minimize the value of rnf, so that 2mfsiny=1.84. At this time, Jl (1, 84) becomes maximum. In addition, on the contrary, if sinγ is made small,
Increasing mf to Jt (1,84) means increasing the voltage applied to the phase modulator (PZT) 4, which increases unnecessary mode vibration of the modulator and increases modulation noise. do.

このように、sinγ を最大にしないと、すなわちγ
=(π/2)にしないと、S/Nのよくない結果となる
In this way, unless sin γ is maximized, that is, γ
= (π/2), otherwise the S/N ratio will be poor.

したがって実用上は、上記(8)式および(9)式につ
いても、これを とする必要がある。このことは、光ビームが光ファイバ
ループ3内を伝搬する時間内に対称に変調位相が動くこ
とを意味する。最後に、こうした条件に基づく前記変調
周波数foの最適値について、これを考察してみる。
Therefore, in practice, it is necessary to set the above equations (8) and (9) as follows. This means that the modulation phase moves symmetrically during the time that the light beam propagates within the optical fiber loop 3. Finally, let us consider the optimum value of the modulation frequency fo based on these conditions.

いま、光ファイバループ3中の光伝搬時間Tが、T= 
n L/C−(16) n:コア屈折率 L:光ファイバの全長 C:光速 の如く決められるとすると、上記変調位相が対称に動く
ための条件は、 T/ 2 N = n L/C−(17)N=1.2,
3.・・・ となる。
Now, the light propagation time T in the optical fiber loop 3 is T=
n L/C-(16) n: Core refractive index L: Total length of optical fiber C: Assuming that it is determined as the speed of light, the condition for the above modulation phase to move symmetrically is T/2 N = n L/C −(17)N=1.2,
3. ... becomes.

一方、変調周波数をfとすれば、これはf=1/T  
            ・・・(18)となる。
On the other hand, if the modulation frequency is f, then this is f=1/T
...(18).

したがって、この(18)式に上記(17)式を代入す
れば。
Therefore, by substituting the above equation (17) into this equation (18).

f = C/ 2 N n L           
=・(19)となり、上記γ=(π/2)を満足させ得
る最小の変調周波数faは、 i o= C/ 2 n L            
”・(20)となることがわかる。
f = C/2 N n L
=・(19), and the minimum modulation frequency fa that can satisfy the above γ=(π/2) is i o= C/ 2 n L
”・(20).

次に、第2図を併せ参照して、第1図に示す実施例装置
の原理についてまず説明する8この実施例では、上記(
15)式の如く求められる角速度出力のr 2sin 
2ΔθJ 1(2m f sin y )cos p 
t 4項とr2cos2ΔOJz(2mfsiny)c
os2p tJ項とをそれぞれ抽出して、すなわちより
一般的には、5in2Δ0の成分とcos2Δθの成分
とをそれぞれ抽出して用いる。これら抽出される成分は
Next, with reference to FIG. 2, we will first explain the principle of the embodiment shown in FIG.
15) r2sin of the angular velocity output obtained as in the formula
2ΔθJ 1(2m f sin y )cos p
t 4 term and r2cos2ΔOJz(2mfsiny)c
os2p tJ terms, or more generally, the 5in2Δ0 component and the cos2Δθ component are respectively extracted and used. These components are extracted.

第2図(a)に示されるように、2ΔOの値に応じてそ
れぞれ周期的にその値が変化する。なお、上記の考察に
おいては、51項のみを抽出することを想定して、上記
(2mfsiny)の値を(1,84)に選ぶことが、
その振幅を最大にもっていく上で好ましい旨説明したが
、ここでの例のように、Jt項および52項の2つの成
分を用いる場合には、それぞれの(2mfsiny)の
値を(2,4)付近に選ぶことが、それぞれの振幅値を
同等のものとし、かつ直流成分(Jo項)を最小とする
上で有効である。これらはいずれも、第1種ベッセル関
数によって明らかである。
As shown in FIG. 2(a), the value changes periodically depending on the value of 2ΔO. In addition, in the above consideration, assuming that only 51 terms are extracted, selecting the value of (2mfsiny) as (1, 84) is
As explained above, it is preferable to maximize the amplitude, but when using two components, the Jt term and the 52 term, as in the example here, the value of (2mfsiny) for each is set to (2, 4 ) is effective in making the respective amplitude values the same and minimizing the DC component (Jo term). All of these are clear from the Bessel function of the first kind.

またこの実施例では、上記sin 2Δθ の成分とc
os 2Δθ の成分とを相互に割算することによつて
、tan 2Δ0 の成分(=sin2ΔO/CO52
Δθ)とcot 2ΔOの成分(=cos2ΔO/5i
n2ΔO)とを新たに求め、第2図(b)、(c)およ
び(e)に示されるように、2ΔOの値が、−一≦≦2
八〇≦πの各範囲では、該実施例光ファイバジャイロの
角速度出力として上記tan 2ΔOの値を採用し、ま
た同2ΔOの値が、−一π≦2ΔO同角速度出力として
上記cot 2ΔOの値を採用する。因みに、こうした
条件のもとで採用されるこれらの各位は、いずれも互の
絶対値が1以下の値となり、またこれら全ての範囲にわ
たって高いリニアリティーが維持される。
In addition, in this example, the component of sin 2Δθ and c
By mutually dividing the components of os 2Δθ, the components of tan 2Δ0 (=sin2ΔO/CO52
Δθ) and the component of cot 2ΔO (=cos2ΔO/5i
n2ΔO) is newly determined, and as shown in FIG. 2(b), (c) and (e), the value of 2ΔO is -1≦≦2.
In each range of 80≦π, the value of tan 2ΔO is adopted as the angular velocity output of the optical fiber gyro of this embodiment, and the value of cot 2ΔO is adopted as the angular velocity output of -1 π≦2ΔO. adopt. Incidentally, each of these points adopted under these conditions has a mutual absolute value of 1 or less, and high linearity is maintained over all these ranges.

そしてこの実施例では、上記抽出された5in2ΔO若
しくはcos 2Δθ の各成分の値について更にこれ
を、上記角速度出力の71ill定域を特定するための
参照情報として用いる。
In this embodiment, the extracted values of each component of 5in2ΔO or cos 2Δθ are further used as reference information for specifying the 71ill constant area of the angular velocity output.

すなわち、第2図(b)に破線にて示す5in2ΔOの
値の特定と同第2図(b)に実線にて示すtan 2Δ
0 およびcot2ΔOの上記採用される範囲での値の
特性とを比較して明らかなように、例えば第2図(d)
でいう41す定職1と測定域1■とでは、共にその採用
される出力値が0≦tan2ΔO≦1の範囲となって、
この値のみでは、これらいずれの測定域での値かが判別
不能であるところ、同第2図(b)の如く、上記sin
 2ΔOの値を参照するようにすることで、その正負の
符号に基づき、瞭然とこれらill!l定域の判定職可
能になる。図示されるーπ≦2八〇≦πの範囲では、出
力値が0≦tan 2Δθ≦1の範囲にあって、5jn
2Δ1)の値の符号が正(第2図(b)の斜線領域)と
なる311定域は、第2図(d)に示す測定域1以外に
存在しない。このことは、第2図(C)に示すcos 
2ΔOの値(符号)との関係においても準用される。次
表は、第2図(d)に示される各711!I定域別に、
これら特定される関係を一覧したものである。
That is, specifying the value of 5in2ΔO shown by the broken line in FIG. 2(b) and specifying the value of tan 2ΔO shown by the solid line in FIG. 2(b).
As is clear from comparing the characteristics of values of 0 and cot2ΔO in the range adopted above, for example, in Fig. 2(d)
In 41 regular job 1 and measurement area 1■, the output values adopted are in the range of 0≦tan2ΔO≦1,
With this value alone, it is impossible to determine which of these measurement ranges the value is in, but as shown in Figure 2(b), the above sin
By referring to the value of 2ΔO, these ill! It becomes possible to judge the fixed area. In the illustrated range of −π≦280≦π, the output value is in the range of 0≦tan 2Δθ≦1, and 5jn
2Δ1) has a positive sign (shaded area in FIG. 2(b)), there is no constant area other than measurement area 1 shown in FIG. 2(d). This means that cos as shown in Figure 2(C)
This also applies mutatis mutandis to the relationship with the value (sign) of 2ΔO. The following table shows each 711! shown in FIG. 2(d). By I constant area,
This is a list of these identified relationships.

このような原理に基づいて角速度の411定を行なうよ
うにすれば、少なくとも2ΔOの変化範囲で2πラジア
ンに相当するレンジ領域においては、いかなる状況下に
あっても、すなわち時間的に連続して追わなくとも即座
にその測定域を的確に把握することができるとともに、
同領域中のいかなる部分においても、リニアリティーに
富んだ感度の高い角速度測定が実現される。また、上記
の如< tan成分およびcot成分を演算することで
、前記(15)式における定数KIK2は相殺されるこ
ととなり、したがってこれら定数K IK 2に含まれ
る不安定要素によって上記測定される角速度出力が悪影
響を受けることもない。
If the 411 constant of the angular velocity is carried out based on this principle, at least in the range of change of 2ΔO and the range corresponding to 2π radians, it will be possible to track the angular velocity continuously under any circumstances, that is, in the range corresponding to 2π radians. At the very least, you can quickly and accurately grasp the measurement range, and
Highly sensitive angular velocity measurement with rich linearity can be achieved at any part within the same region. In addition, by calculating the < tan component and cot component as described above, the constant KIK2 in the above equation (15) is canceled out, and therefore the angular velocity measured above is The output is not adversely affected.

さて、第1図に示す実施例装置は、こうした原理のもと
に構成されたもので、同第1図に示される如く、先に考
察を施したジャイロ部10と、該ジャイロ部10の位相
変調器4を駆動するための変調制御部20と、同ジャイ
ロ部10のフォトダイオード5(通常Pinフォトダイ
オードが用いられる)を通じて光−電変換された電気信
号を所要に処理して角速度出力若しくは角度出力を得る
ための信号処理部30と、の大きくは3つの部分を有し
て構成される。
Now, the embodiment shown in FIG. 1 is constructed based on this principle, and as shown in FIG. The modulation control section 20 for driving the modulator 4 and the photodiode 5 (usually a pin photodiode is used) of the gyro section 10 process the electrical signal photo-electrically converted as required to output angular velocity or angle. The signal processing unit 30 is configured to have roughly three parts: a signal processing unit 30 for obtaining an output;

このうち、変調制御部20は、前記(zO)式にて示さ
れるような最適変調周波数fOの4倍の周波数の信号4
foを発振出力する発振器21、この9!振された信号
4Jo を受入してこれを1/2分周する第1分周器2
2、この1/2分周された信号2foを受入して更にこ
れを1/2分周する第2分周器23、そしてこの第2分
周器23による分周によって上記周波数f o となっ
た信号を例えば」1記原理で述べた如<(2mfsin
γ)=(2,4)とし得る値に増幅してジャイロ部10
の位相変調器4に印加する増幅器24.をそれぞれ具え
て構成されている。この変調制御部20では、上記増幅
器24を通じた位相変調器4の駆動制御はもとより、上
記第1および第2分周器22および23を通じて、上記
信号処理部30に対する同期43号の形成をも併せ行な
うようになっている。
Among these, the modulation control unit 20 generates a signal 4 having a frequency four times the optimum modulation frequency fO as shown by the above equation (zO).
The oscillator 21 that oscillates and outputs fo, this 9! A first frequency divider 2 receives the waveformed signal 4Jo and divides the frequency by 1/2.
2. A second frequency divider 23 which receives this 1/2 frequency-divided signal 2fo and further divides it by 1/2, and the frequency division by this second frequency divider 23 results in the frequency f o . For example, as described in Principle 1,
γ) = (2, 4), and the gyro unit 10
An amplifier 24 . It is composed of each of the following. This modulation control section 20 not only controls the drive of the phase modulator 4 through the amplifier 24, but also forms a synchronization signal 43 for the signal processing section 30 through the first and second frequency dividers 22 and 23. It is supposed to be done.

また、信号処理部30は、ジャイロ部10のフォトダイ
オード5を通じて光−電変換された電流IL  (前記
(15)式参照)を電圧4i号に変換する■/V (電
流/電圧)コンバータ31、この変換された電圧信号を
所要に増幅する交流増幅器32、この増幅された信号か
ら変調制御部20の上記第1分周器22による分周出力
2foに基づいてその第2次高調波底分、すなわち前記
(15)式におけるr2cos2ΔOdz(2mfsi
nγ)cos2p(1の項の振幅値KIKz2cmos
2ΔθJ 2(21Tl f sin y )に相当す
る信号を抽出(同期検波)する第1同期検波器33a、
この同期検波された信号(アナログ信号)を適宜の分解
能にてディジタル信号に変換する第1A/D(アナログ
/ディジタル)コンバータ34a、上記交流増幅器32
にて増幅された信号から変調制御部20の上記第2分周
器23による分周出力faに基づいてその基本波成分、
すなわち前記(15)式における r 2 sin 2ΔOJl(2mfsiny)cos
p tJの項の振幅値K IK 22 sin 2Δθ
J t(2rn f sin y )に相当する信号を
抽出(同期検波)する第2同期検波器33b、この同期
検波された信号を」二記第1Δ/Dコンバータ34aと
同様にディジタル信号に変換する第2 A / Dコン
バータ34b、これらA/Dコンバータ34− aの出
力(cos 2ΔO成分)およびA/Dコンバータ34
bの出力(sin2ΔO成分)をそれぞれ受入して上記
の原理にて述へたtan 2Δ0 の成分(=sin2
Δ0/cos2ΔO)を演算出力するtan演算器35
、同じくこれらA/Dコンバータ34aおよび34bの
出力をそれぞれ受入して上記の原理にて述へたcos 
2ΔOの成分(=cos2ΔO/5in2Δ0)を演算
出力するcot演算器36.そして上記A /、 Dコ
ンバータ34a若しくは34bの出力を参照しつつ、こ
れらtan演算器35およびcot演算器36による演
算結果に応じて、いずれもその絶対値が1以下となる範
囲の値を、ジャイロ部10の角速度情報として、または
これを時間積分して角度情報として演算出力する演算装
置37、をそれぞれ具えて構成されている。
The signal processing unit 30 also includes a /V (current/voltage) converter 31 that converts the current IL (see equation (15) above) photo-electrically converted through the photodiode 5 of the gyro unit 10 into a voltage 4i; An AC amplifier 32 amplifies this converted voltage signal as required, and from this amplified signal, based on the frequency divided output 2fo from the first frequency divider 22 of the modulation control section 20, its second harmonic bottom, That is, r2cos2ΔOdz(2mfsi
nγ) cos2p(1 term amplitude value KIKz2cmos
a first synchronous detector 33a that extracts (synchronous detection) a signal corresponding to 2ΔθJ 2 (21Tl f sin y );
A first A/D (analog/digital) converter 34a that converts this synchronously detected signal (analog signal) into a digital signal with appropriate resolution, and the AC amplifier 32.
From the signal amplified in
That is, r 2 sin 2ΔOJl(2mfsiny)cos in the above formula (15)
Amplitude value of p tJ term K IK 22 sin 2Δθ
A second synchronous detector 33b extracts (synchronously detects) a signal corresponding to J t (2rn f sin y ), and converts this synchronously detected signal into a digital signal in the same way as the first Δ/D converter 34a. The second A/D converter 34b, the output of these A/D converters 34-a (cos 2ΔO component), and the A/D converter 34
By accepting the output of b (sin2ΔO component), the component of tan 2Δ0 (=sin2ΔO component) described in the above principle is obtained.
tan calculator 35 that calculates and outputs Δ0/cos2ΔO)
, similarly receives the outputs of these A/D converters 34a and 34b, and converts the cos as described in the above principle.
A cot calculator 36 that calculates and outputs the component of 2ΔO (=cos2ΔO/5in2Δ0). Then, while referring to the output of the A/D converter 34a or 34b, the gyro calculates a value within a range whose absolute value is 1 or less according to the calculation results of the tan calculation unit 35 and the cot calculation unit 36. They each include a computing device 37 that computes and outputs the angular velocity information of the section 10 or the time-integrated angular velocity information as angle information.

すなわちこの信号処理部30において、上記第1および
第2同期検波器33aおよび33bは、それぞれその検
波動作を通じて、第2図(、)に示される如く2種の信
号成分cos 2Δθ およびsin 2Δθ の抽出
を行ない、また上記tan演算器35およびcot演算
器36は、それぞれの除算演算を通じて、上述した原理
に基づくリニアリティーの高い角速度値の算出(第2図
(b)または(Q)参照)、並びに不安定要素の含まれ
る定数K IK 2の相殺を行ない、そして上記演算装
置37は、上記各算出された角速度値の、上記抽出され
たcos 2八〇 成分若しくはsin 2ΔO成分信
号の符号を参照しつつの選出動作を通じて、上述した原
理に基づく測定角速度値の特定を行なう。
That is, in this signal processing unit 30, the first and second synchronous detectors 33a and 33b extract two types of signal components cos 2Δθ and sin 2Δθ as shown in FIG. The tan calculation unit 35 and the cot calculation unit 36 calculate the angular velocity value with high linearity based on the above-mentioned principle (see FIG. 2(b) or (Q)) and calculate the error value through their respective division operations. The constant K IK 2 including the stability element is canceled, and the arithmetic unit 37 calculates the value while referring to the sign of the extracted cos 280 component or sin 2ΔO component signal of each calculated angular velocity value. Through the selection operation, the measured angular velocity value is specified based on the above-mentioned principle.

このように、第1図に示した実施例装置によれば、上述
した原理に即して、光ファイバジャイロとして高い精度
のもとにその角速度を測定することのできるレンジを、
2ΔOの値を基準として少なくとも−π≦2Δθ≦πの
範囲まで拡大することができるとともに、ジャイロ部1
0での光伝搬に際して生じる定数KIK2を相殺して、
この測定される値を更に信頼性の高いものとすることが
できる。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 1, the range in which the angular velocity can be measured with high precision as an optical fiber gyro is achieved based on the above-mentioned principle.
The value of 2ΔO can be expanded to at least the range of −π≦2Δθ≦π, and the gyro unit 1
By canceling the constant KIK2 that occurs during light propagation at 0,
This measured value can be made even more reliable.

なお、上記−π≦2Δθ≦πの範囲とは、時間的に不連
続であれ、即座にその角速度値を特定することのできる
範囲であり、例えば2Δθ=Oの時点から時間的に連続
して同測定がなされる場合には、この測定することので
きるレンジも±ψ(無限大)となる。またこの場合には
、測定域を特定するためのcos 2Δ0成分若しくは
sin 2へ〇成分信号の参照も不要となり、上記演算
装置37としては、tan演算器35およびcot演算
器36にて算出される各位のいずれもその絶対値が1以
下となる範囲のものを都度選出する機能のみを有するこ
とで足りる6因みに、上記「時間的に不連続」とは、ジ
ャイロ部10(光ファイバループ3)が回動した後に電
源(図示せず)が投入されたり、測定中に電源の切換え
や、明断が行なわれたりするような状況を意味する。
Note that the above range of -π≦2Δθ≦π is a range in which the angular velocity value can be immediately specified even if it is discontinuous in time. When the same measurement is performed, the measurable range is also ±ψ (infinity). In this case, there is no need to refer to the cos 2Δ0 component or the sin 2 to component signal for specifying the measurement range, and the calculation unit 37 uses the tan calculation unit 35 and the cot calculation unit 36 to calculate the It is sufficient for each member to have the function of selecting each time a range whose absolute value is 1 or less.6 Incidentally, the above-mentioned "temporally discontinuous" means that the gyro unit 10 (optical fiber loop 3) This refers to a situation where a power source (not shown) is turned on after rotation, or where the power source is switched or turned off during measurement.

また、上記相殺される定数KxKzとは、ビーム発生器
1から発生される光ビームの出力変動をはじめ、光カプ
ラ2aおよび2bの分岐比変動、光ファイバループ3の
損失変動、等々の要素が実質的に集約される定数である
。したがってこの定数K I K zが相殺されるとい
うことは、ジャイロ部10の角速度出力に生じるこれら
変動要素による悪影響が全て除去されることを、低味す
る。
In addition, the above-mentioned canceled constant KxKz means that factors such as fluctuations in the output of the optical beam generated from the beam generator 1, fluctuations in the branching ratio of the optical couplers 2a and 2b, fluctuations in the loss of the optical fiber loop 3, etc. It is a constant that is aggregated. Therefore, the fact that this constant K I K z is canceled out means that all the adverse effects caused by these variable factors on the angular velocity output of the gyro unit 10 are eliminated.

ところで、上記の実施例においては、第1図あるいは第
3図に示されるような位相変調方式光ファイバジャイロ
にこの発明が適用される場合についてその原理並びに構
成例を示したが、サグナック効果による干渉光出力から
、上記のsin波成分およびcos波成分さえこれを共
に抽出できるものであれば、他のいかなる方式の光ファ
イバジャイロであれ、この発明の適用は可能である。
By the way, in the above embodiment, the principle and configuration example were shown for the case where the present invention is applied to a phase modulation type optical fiber gyro as shown in FIG. 1 or 3, but interference due to the Sagnac effect The present invention can be applied to any other type of optical fiber gyro as long as both the above-mentioned sine wave component and cosine wave component can be extracted from the optical output.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明にかかる光ファイバジャ
イロによれば、広い角速度若しくは角度範囲にわたって
、リニアリティーに優れた高感度測定が実現されるとと
もに、測定値の安定性および信頼性も高く維持されるよ
うになる。
As explained above, according to the optical fiber gyro according to the present invention, high sensitivity measurement with excellent linearity is realized over a wide angular velocity or angular range, and the stability and reliability of measured values are also maintained at a high level. It becomes like this.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明にかかる光ファイバジャイロの一実施
例を示すブロック図、第2図はこの実施例光ファイバジ
ャイロの動作原理並びに動作特性を示す線図、第3図は
従来の位相変調方式光ファイバジャイロの一例を示すブ
ロック図、第4図は位相変調と施さない場合と位相変調
を施す場合とで光ファイバジャイロの動作特性を対比し
て示す線図である。 1・・・ビーム発生器、2a、2b・・・光カプラ、3
・・・光ファイバループ、4・・・位相変調器、5・・
・フ第1・ダイオード、21・・・発振器、22.23
・・・172分周器、33a、33b・・・同期検波器
、35・・・tan演算器、36・・・cot演算器、
37・・・演算装置。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the optical fiber gyro according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the operating principle and operating characteristics of this embodiment of the optical fiber gyro, and Fig. 3 is a diagram showing the conventional phase modulation method. FIG. 4 is a block diagram showing an example of an optical fiber gyro, and is a graph showing a comparison of the operating characteristics of the optical fiber gyro when phase modulation is not applied and when phase modulation is applied. 1... Beam generator, 2a, 2b... Optical coupler, 3
...Optical fiber loop, 4...Phase modulator, 5...
・F1・Diode, 21...Oscillator, 22.23
...172 Frequency divider, 33a, 33b... Synchronous detector, 35... Tan operator, 36... Cot operator,
37... Arithmetic device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ビームスプリッタを介して2分した光ビームを光フ
ァイバループの両端から入射せしめるとともに、これら
入射光の該光ファイバループによる各伝搬光を再びビー
ムスプリッタを介して同一光路に導く、これら導かれた
光のサグナック効果に基づく干渉光を前記光ファイバル
ープのループ方向回転情報としてフォトディテクタを通
じて光−電変換抽出する光ファイバジャイロにおいて、 前記フォトディテクタによる光−電変換信号からsin
波成分およびcos波成分の信号をそれぞれ抽出する検
波手段と、 前記抽出されたsin波成分信号およびcos波成分信
号からtan成分を演算する第1の演算手段と、 前記抽出されたsin波成分信号およびcos波成分信
号からcot成分を演算する第2の演算手段と、 これら第1および第2の演算手段による演算結果に応じ
て、前記tan成分若しくはcot成分のいずれもその
絶対値が1以下となる範囲の値を、前記光ファイバルー
プのループ方向回転情報として出力する第3の演算手段
と、 を具えたことを特徴とする光ファイバジャイロ。 2、前記第3の演算手段は、前記検波手段により抽出さ
れたsin波成分信号若しくはcos波成分信号の正、
負の符号を参照して、前記回転情報として出力する値の
測定域を特定する、 請求項1記載の光ファイバジャイロ。
[Claims] 1. A light beam split into two via a beam splitter is made to enter from both ends of an optical fiber loop, and the respective propagated lights of these incident lights through the optical fiber loop are routed again via the beam splitter to the same optical path. In an optical fiber gyroscope, interference light based on the Sagnac effect of the guided light is extracted through a photodetector through photodetector as loop direction rotation information of the optical fiber loop.
detection means for extracting wave component and cosine wave component signals, respectively; first calculation means for calculating a tan component from the extracted sine wave component signal and cosine wave component signal; and the extracted sine wave component signal. and a second calculation means for calculating a cot component from the cos wave component signal; and according to the calculation results of the first and second calculation means, the absolute value of either the tan component or the cot component is 1 or less. an optical fiber gyro, comprising: third calculation means for outputting a value in a range as loop direction rotation information of the optical fiber loop. 2. The third calculation means calculates the positive value of the sine wave component signal or the cosine wave component signal extracted by the detection means,
The optical fiber gyro according to claim 1, wherein the measurement range of the value to be output as the rotation information is specified by referring to a negative sign.
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