JPH0331202B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は光フアイバとビームスプリツタとの結
合を最適に調整することのできる光フアイバジヤ
イロの製造方法に関する。 光フアイバジヤイロは従来の高速回転体を使用
するジヤイロに比較して数桁良い感度を実現で
き、しかも瞬間的に方向転換を感知することがで
きるので、船舶、ロケツト等の誘導用測定器とし
ても有望である。 光フアイバジヤイロは従来第１図に示されるよ
うに構成される。同図に示されるように、ループ
を形成した光フアイバ１の両端Ａ，Ｂはループか
ら引き出されてビームスプリツタ２にレンズ５，
６を各々介して結合されている。ビームスプリツ
タ２には発光素子３、受光素子４が結合してお
り、該発光素子３から出射されたレーザ光はビー
ムスプリツタ内で透過あるいは反射することによ
り分離して光フアイバ１の両端Ａ，Ｂに入射し、
また光フアイバ１の両端Ａ，Ｂから出射したレー
ザ光はビームスプリツタ２内で合成され受光素子
４へ至るようになつている。 このような構成の従来の光フアイバジヤイロは
船舶等に載置されている。船舶等が向きを変える
と光フアイバジヤイロもこれに伴いある角速度で
回動する。この場合、光フアイバ１内を通過する
レーザ光の光学的路長は、Ａ端から入射して図中
右まわりに通過するレーザ光のルートとＢ端から
入射して図中左まわりに通過するレーザ光のルー
トでは異なり、その差は角速度に比例する。従つ
て、右まわりで光フアイバ１を通過したレーザ光
と左まわりで光フアイバ１を通過したレーザ光と
では位相がずれることとなる。光フアイバを右ま
わりあるいは左まわりのいずれで通過したレーザ
光もフアイバ端Ａ，Ｂから出射された後、ビーム
スプリツタ２にて合成され受光素子４に入射す
る。受光素子４ではレーザ光の位相差ΔΘを干渉
強度の変化として検出する。従つて、この位相差
ΔΘと下記関係式(1)から角速度Ωが求まる。 ΔΘ＝4πLa／cλΩ ……(1) ただし、Ｌはループ長、ａはループ半径、ｃは
光速、λは波長である。 このように角速度を検出することのできる光フ
アイバジヤイロには、従来、ビームスプリツタ２
と光フアイバ１の両端Ａ，Ｂとを最適に結合でき
ないという欠点があつた。例えば、まずフアイバ
端Ａをビームスプリツタ２に結合する際には、フ
アイバ端Ｂからの出射光をモニタ（観察）するこ
とにより、フアイバ端Ａとビームスプリツタ２と
を最適に結合することができる。しかし、一旦、
Ａ端を結合してしまつた後に、フアイバ端Ｂをビ
ームスプリツタ２に結合するに際しては、出射光
をフアイバ端Ａにおいてモニタすることができず
ビームスプリツタ２を超えたＥ点においてモニタ
できるにすぎない。Ｅ点においては、Ａ端から入
射したレーザ光とＢ端から入射したレーザ光の合
成光が観察されるから、Ｂ端とビームスプリツタ
２とが最適に結合したか否かを判断することはで
きない。もつとも、合成光の位相差が2πの整数
倍であればパワー最大の位置が最適結合である
が、一般に最適結合のためにフアイバの位置調整
を行うと、僅かな光軸ずれのため、誤差が生じ最
適結合位置とパワーの関係が決定できない。 このように従来ではビームスプリツタ２と光フ
アイバのいずれか一端しか最適に結合できないた
め、結合損欠が大きく信頼性が低いという欠点が
あつた。 本発明はビームスプリツタと光フアイバの両端
とを最適に結合させることのできる光フアイバジ
ヤイロの製造方法を提供することを目的とする。
斯かる目的を達成する本発明の構成はループを形
成する光フアイバの両端にビームスプリツタで分
離したレーザ光を入射させ、前記ループ内を相互
に逆方向に通過したレーザ光の位相差から角速度
を求める光フアイバジヤイロを製造する方法にお
いて、上記ビームスプリツタに光フアイバの両端
を結合するに際し、該光フアイバの途中に分割個
所を設け、各分割端における出射光を観察しなが
ら、ビームスプリツタと光フアイバの両端の結合
を最適に調整し、この後分割端を接続することを
特徴とする。 以下、本発明の光フアイバジヤイロの製造方法
を第２図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。 本発明においてビームスプリツタ２に光フアイ
バ１の両端Ａ，Ｂを結合するに際しては、まず光
フアイバ１のループの一個所を切断する。切断さ
れた光フアイバの切断端Ｃはフアイバ端Ａの他端
であり、一方光フアイバの切断端Ｄはフアイバ端
Ｂの他端となる。次にビームスプリツタ２にレン
ズ５を介してフアイバ端Ａを位置決めしながら、
発光素子３を発振させる。発光素子３から発せら
れたレーザ光はビームスプリツタ２で分離されて
フアイバ端Ａに入射し、切断端Ｃから出射する。
この時、この切断端Ｃにおける出射光をモニタ
（観察）してビームスプリツタ２とフアイバ端Ａ
との最適な結合位置を探し、この位置でビームス
プリツタ２にフアイバ端Ａをレンズ５を介して結
合する。次に、ビームスプリツタにフアイバ端Ｂ
をレンズ６を介して位置決めしながら、発光素子
３を発振させる。発光素子から発せられたレーザ
光はビームスプリツタ２で分離されてフアイバ端
Ｂに入射し、切断端Ｄから出射する。この時この
切断端Ｄにおける出射光をモニタ（観察）してビ
ームスプリツタ２とフアイバ端Ｂとの最適な結合
位置を探し、この位置でビームスプリツタ２にフ
アイバ端Ｂとをレンズ６を介して結合する。この
ようにビームスプリツタ２に光フアイバの両端
Ａ，Ｂを最適に結合した後、切断端Ｃ，Ｄをコネ
クタ結合あるいは放電融着等で接続する。 放電融着の場合のフアイバの調芯は次のように
行うことができる。 クラツド外径に対して、コアの偏芯の小さいフ
アイバであれば、クラツド径相互を合わせること
により接続できる。また、偏芯の大きな場合で
も、適当な照明をフアイバの側面から行えば、コ
アとクラツドの屈折率の違いにより、コアを直視
することができるので、コア相互の位置合わせを
行うことも可能となる。 更に、光フアイバジヤイロには、干渉光を受光
するための受光素子４が設けられているので、こ
の受光素子４を利用するようにしても良い。 即ち、フアイバ端Ａ又はＢを調整し固定した
後、発光素子３とは別の光源から切断端Ｃ又はＤ
に光を入射し、受光素子４の位置を決めて固定し
ておけば、切断端Ｃ，Ｄの調整は、受光素子３に
到達する光量のピークを検出することにより行え
る。 上記構成を有する本発明の光フアイバジヤイロ
の製造方法では、最適結合か否かを観察する切断
端Ｃ，Ｄにはそれぞれフアイバ端Ａ，Ｂから入射
したレーザ光のみが出射し、従前と異なりそれら
の合成光が出射することはない。従つて、本発明
では切断端Ｃ，Ｄにおける出射光をモニタするこ
とにより、フアイバ端Ａ，Ｂとビームスプリツタ
２とが最適に結合しているか否かを容易に判断す
ることができる。このため、ビームスプリツタ２
と光フアイバ１の両端Ａ，Ｂとの結合を最適に調
整することができ、結合損失が最少となる。 次に、実施例及び比較例を示す。 実施例 第２図に示す光フアイバとして表１に示される
ものを使用し、上述した方法によりビームスプリ
ツタ２に光フアイバの両端を結合した。切断個所
は光フアイバの中央部であつた。得られた光フア
イバの結合損失は小さく、融着接続した切断個所
における損失2dBであつた。

【表】 比較例 第１図に示される光フアイバジヤイロとして表
１に示されるものを使用し、従来通りの方法でビ
ームスプリツタに光フアイバの両端を結合した。
この結合は最適でなく、得られた光フアイバジヤ
イロの結合損失はかなり大きいものであつた。 以上、実施例に基づいて具体的に説明したよう
に本発明の光フアイバジヤイロの製造方法によれ
ば、ビームスプリツタと光フアイバとの結合を最
適に調整できるので結合損失が小さく、ジヤイロ
測定誤差も小さくなる。尚、上記実施例では光フ
アイバに分割個所を設ける一態様として、光フア
イバのループを切断しているがこれに限らず予め
着脱自在なコネクタを介装するようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光フアイバジヤイロの説明図、
第２図は本発明の光フアイバの製造方法を説明す
るための説明図である。 図面中、１は光フアイバ、２はビームスプリツ
タ、３は発光素子、４は受光素子、５，６はレン
ズ、Ａ，Ｂはフアイバの端部、Ｃ，Ｄは切断端
（分割端）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ループを形成する光フアイバの両端にビーム
   スプリツタで分離したレーザ光を入射させ、前記
   ループ内を相互に逆方向に通過したレーザ光の位
   相差から角速度を求める光フアイバジヤイロを製
   造する方法において、上記ビームスプリツタに光
   フアイバの両端を結合するに際し、該光フアイバ
   の途中に分割個所を設け、各分割端における出射
   光を観察しながら、ビームスプリツタと光フアイ
   バの両端の結合を最適に調整しこの後分割端を接
   続することを特徴とする光フアイバジヤイロの製
   造方法。