JPH0372227A - Method and apparatus for determining wavelength of optical radiation - Google Patents

Method and apparatus for determining wavelength of optical radiation

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JPH0372227A
JPH0372227A JP19951789A JP19951789A JPH0372227A JP H0372227 A JPH0372227 A JP H0372227A JP 19951789 A JP19951789 A JP 19951789A JP 19951789 A JP19951789 A JP 19951789A JP H0372227 A JPH0372227 A JP H0372227A
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Abstract

PURPOSE: To device a wavelength of an optical radiant ray by providing multiple wavelength dependent phase modulators which change the radiant ray together with the wavelength and have net phase modulation effect which becomes zero at a specified wavelength. CONSTITUTION: A phase modulator 1 contains a base layer 2 of niobic acid- lithium acid-lithium, and then in it, a single mode waveguide 3 is provided, and a silicon layer 4 is provided on it, and further two electrodes 5 and 6 are provided on it. When a voltage is applied across the electrodes 5 and 6, an electric field is formed, so that a refraction factor of the waveguide 3 is changed. Any light passing through the wavelength is subject to phase shift according to the applied voltage. Two modulators 11 and 12 which are provided to a wavemeter 10 and whose electrode structures are different from each other are so connected in series that phase shift conversion applied by voltages V1 and V2 are offset each other at a specified wavelength. A specified wavelength is offset by applying the same voltage to both electrodes and selecting relative lengths of electrodes 13-16, or applying different voltages to the modulators 11 and 12.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的輻射線、たとえば可視光線の波長を決定
する方法および装置、すなわち波長計に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for determining the wavelength of optical radiation, such as visible light, ie a wavelength meter.

光学的輻射線の波長を測定し、波長を安定化しまたは制
御することを必要とする多くの場合が存在する。通常の
測定方法には、モノクロメータを使用することまたは波
長を線源の温度の測定から測定することが含まれている
。しかしながら、ある場合には、そのような方法に必要
な装置は一般的に嵩高で、高価または実用上精度が不十
分である。このことはとくに光学繊維センサおよび通信
vt置に対してとくにそうである。
There are many cases in which it is necessary to measure, stabilize or control the wavelength of optical radiation. Common measurement methods include using a monochromator or determining wavelength from measurements of the temperature of the source. However, in some cases, the equipment required for such methods is typically bulky, expensive, or of insufficient precision for practical use. This is particularly true for fiber optic sensors and communication VT systems.

そのような波長計の使用が有用な場合の例は、光学繊維
ジャイロスコープである。ジャイロスコープの目盛要素
(すなわち加えられた回転速度に対する測定された回転
速度である)は波長に依存する。問題は、光学繊維ジャ
イロスコープに使用するのにきわめて通した、端部放射
発光ダイオード(ELEDS)のようなある種の光源か
らの光の波長は温度とともに変化し、光学繊維ジャイロ
スコープの目盛要素をいちじるしく温度に依存させる、
ことである。
An example of where the use of such a wavelength meter is useful is in fiber optic gyroscopes. The gyroscope's scale factor (ie, the measured rotational speed relative to the applied rotational speed) is wavelength dependent. The problem is that the wavelength of light from some light sources, such as edge-emitting light-emitting diodes (ELEDS), which are very common for use in fiber optic gyroscopes, changes with temperature, causing the fiber optic gyroscope's scale elements to significantly dependent on temperature,
That's true.

本発明の第1の目的は、光学繊維ジャイロスコープに組
込まれるのに適し、波長を安定化しかつ/またはジャイ
ロの目盛要素を修正するのに使用される出力を発生する
別の形式の波長計を提供することである。
A first object of the invention is to provide another type of wavelength meter that is suitable for incorporation into a fiber optic gyroscope and that produces an output that is used to stabilize the wavelength and/or modify the scale elements of the gyro. It is to provide.

本発明の別の目的は、複合光学技術を使用して製造しう
る波長計を提供することである。
Another object of the invention is to provide a wavelength meter that can be manufactured using composite optical technology.

さらに第3番目の目的は、光学繊維ジャイロスコープに
使用する複合光学装置における付加的機能として実施可
能で、その主要の機能すなわち装置を通る光の位相変調
の機能を保有し、それにより前記付加的l!能が比較的
小さな付加的経費でできる、波長計を提供することであ
る。
A further third object can be implemented as an additional function in a composite optical device for use in fiber optic gyroscopes, retaining its primary function, namely the phase modulation of the light passing through the device, thereby improving said additional function. l! It is an object of the present invention to provide a wavelength meter that can be used with relatively little additional cost.

本発明の第1の特徴によれば、光学的輻射線の波長を決
定する方法であって、前記方法が、輻射線を波長ととも
に変化し一定波長でゼロになる正味位相変調効果を有す
る多数の波長依存位相変調器を通し、ついでその波長と
前記一定波長との差を決定するように輻射線の正味位相
変調を決定することを含む、前記方法が提供される。
According to a first feature of the invention, there is provided a method for determining the wavelength of optical radiation, said method comprising the steps of: determining the wavelength of optical radiation; The method is provided, comprising determining a net phase modulation of radiation through a wavelength dependent phase modulator and then determining a difference between the wavelength and the constant wavelength.

本発明の第2の特徴によれば、光学的輻射線の波長を決
定する装置であって、前記装置が、光学的輻射線を波長
とともに変化し一定の波長でゼロになる正味位相変調効
果を有する多数の波長依存位相変調をうけさせる位相変
調器を備え、さらに、輻射線によって実施される正味位
相変調を決定する位相測定装置を含む前記装置が提供さ
れる。
According to a second feature of the invention, there is provided a device for determining the wavelength of optical radiation, wherein the device causes the optical radiation to have a net phase modulation effect that varies with wavelength and is zero at a constant wavelength. There is provided a device comprising: a phase modulator subjected to a plurality of wavelength-dependent phase modulations having a wavelength-dependent phase modulation of the radiation;

本発明の第3の特徴によれば、波長の制御可能な光学的
輻射線源、線源からの輻射線を輻射線の波長とともに変
化し輻射線の一定波長においてゼロになる正味位相変調
効果を有する多数の波長依存位相変調器に通す位相変1
liJ装置および、前記輻射線によって実施される正味
位相変調の変化に応答し前記輻射線源によって生じた輻
射線の波長を対応して制御する波長調節装置を備えた光
学装置が提供される。
According to a third feature of the invention, a wavelength-controllable optical radiation source is provided, which modulates the radiation from the source with a net phase modulation effect that varies with the wavelength of the radiation and is zero at a constant wavelength of the radiation. Phase shift through multiple wavelength-dependent phase modulators with 1
An optical device is provided that includes a liJ device and a wavelength adjustment device that responds to changes in the net phase modulation effected by the radiation and correspondingly controls the wavelength of the radiation produced by the radiation source.

本発明の第4番目の特徴によれば、一定の物理的パラメ
ータを測定する光学的装置であって、前記装置が 光学的輻射をうけ前記物理的パラメータに依存する輻1
1線の特性を生ずる光学的トランスジューサ装置、 トランスジューサから前記輻射線をうけ前記パラメータ
を決定するため前記特性を測定する測定装置、 前記光学的輻射線をうけ輻射線を輻射線の波長とともに
変化し輻射の一定波長においてゼロになる正味位相変調
効果を有する多数の波長依存位相変調器を通す位相変調
装置、および 位相変調装置から光学的輻射線をうけ、輻射によって実
施される正味位相変調を決定し、前記決定に係わりなく
、前記測定装置に輻射線の波長に関する情報を供給する
位相感知装置 を備えた前記光学的装置が提供される。
According to a fourth feature of the invention, there is provided an optical device for measuring a certain physical parameter, the device being provided with an optical radiation which is dependent on the physical parameter.
an optical transducer device that generates a characteristic of one line; a measuring device that receives said radiation from a transducer and measures said characteristic in order to determine said parameter; receiving optical radiation from a phase modulating device through a number of wavelength-dependent phase modulators having a net phase modulating effect of zero at a constant wavelength of , and determining the net phase modulation effected by the radiation; Irrespective of said determination, said optical device is provided with a phase sensing device which supplies said measurement device with information regarding the wavelength of the radiation.

本発明の第5番目の特徴によれば、使用中光を伝達する
ため貫通する導波管を有する基礎層、導波管には\平行
に設けられ前記基礎層によって支持される2つの連鎖位
相変調装置を備え、前記変調装置はそれぞれ一対のほゞ
平行に延びる長い電極を有し、使用中、電圧が多対の前
記電極に加えられるとき、前記光にいちじるしく異なる
位相差を与えるように、各変調器に対して前記導波管を
通る光の場と重なる電場が作られ、また変調器の大きさ
およびそこに加えられる各電圧はある一定波長の光に対
しては正味位相シフトが生じないように決定される波長
計波長計が提供される。
According to a fifth feature of the invention, in use a base layer having a waveguide passing through it for transmitting light, the waveguide having two chain phases arranged parallel to each other and supported by said base layer. a modulator, each of the modulators having a pair of substantially parallel elongated electrodes so as to impart significantly different phase differences to the light when, in use, voltages are applied to the multiple pairs of electrodes; For each modulator, an electric field is created that overlaps the field of light passing through the waveguide, and the size of the modulator and each voltage applied to it produces a net phase shift for light of a certain wavelength. A wavelength meter is provided in which the wavelength is determined to be not.

以下、例示として図面に基づいて説明する。Hereinafter, an explanation will be given based on the drawings as an example.

第1図において、全体的に符号1で示す位相変調器はニ
オブ酸リチウムの基層2を有し、その中に単一モード導
波管3が設けられている。導波管の上には珪素層4が設
けられ、その上に2つの電極5.6が設けられている。
In FIG. 1, the phase modulator, generally designated 1, has a base layer 2 of lithium niobate, in which a single mode waveguide 3 is provided. A silicon layer 4 is provided on top of the waveguide, on which two electrodes 5.6 are provided.

電極を横切って電圧が加えられると電場が形成され、導
波管3の屈折率を変化する。導波管を通るいかなる光も
加えられた電圧に従う位相シフトをうける。この位相シ
フトの大きさは導波管の長さ、電気光学的定数、材料の
屈折率、波長および電極の構造に依存する。
When a voltage is applied across the electrodes, an electric field is created which changes the refractive index of the waveguide 3. Any light passing through the waveguide undergoes a phase shift according to the applied voltage. The magnitude of this phase shift depends on the length of the waveguide, the electro-optic constants, the refractive index of the material, the wavelength and the structure of the electrodes.

第2図において、本発明による波長計10は第1図と同
様に2つの位相変調器11.12を有する。それぞれ電
極構造が異なる2つの変調器は直列に、電圧VI、Vz
によって加えられる位相シフト変換が特定の波長で互い
に打消すように、接続される。特定の波長に対する打消
しは同じ電圧(すなわらV I= V Z )を両方の
電極に加えかつ電極1.3.14i  15,16の相
対的長さを選択することにより、または異った電圧を各
変調器に加えることによりもしくは両方を組合わせるこ
とによって達成される。
In FIG. 2, the wavelength meter 10 according to the invention has two phase modulators 11, 12 as in FIG. Two modulators with different electrode structures are connected in series to generate voltages VI and Vz.
are connected such that the phase shift transformations applied by cancel each other out at specific wavelengths. Cancellation for a particular wavelength can be achieved by applying the same voltage (i.e. V I = V Z ) to both electrodes and choosing the relative lengths of the electrodes 1.3.14i 15,16 or by using different This can be accomplished by applying a voltage to each modulator or by a combination of both.

各変調器11または12によって導入された位相シフト
は、それぞ電極13.14;15,16間の電場の重な
りおよび導波管に沿って移動する光の場のモードに依存
する。もし変調器11.12の電場が異なるとき、それ
らは導波管に別々に光学モードで重なる。しかして、1
方の変調器は一層長くする必要があり、そうでなければ
交互に一方の電極の電圧を大きくして2つの位相変調器
を互いに打消し合う必要がある。しかしながら、位相シ
フトは導波管に沿って移動する光のモード形状に依存す
る。モード形状は導波管に依存する。
The phase shift introduced by each modulator 11 or 12 depends, respectively, on the overlap of the electric fields between the electrodes 13, 14; 15, 16 and on the mode of the optical field traveling along the waveguide. If the electric fields of the modulators 11, 12 are different, they overlap the waveguide with different optical modes. However, 1
The other modulator needs to be longer, or the voltage on one electrode needs to be increased alternately to make the two phase modulators cancel each other out. However, the phase shift depends on the mode shape of the light traveling along the waveguide. The mode shape depends on the waveguide.

しかして、波長に関する変化が各変調器で異なるならば
、打消しは第3図に示すように1つの波長でだけ起るよ
うに配置される。
Thus, if the variations in wavelength are different for each modulator, cancellation is arranged to occur at only one wavelength, as shown in FIG.

−S的に、変調器の位相は下記のパラメータのいずれか
の組合わせを変化することにより、変更することができ
る。
-S-wise, the phase of the modulator can be changed by changing any combination of the following parameters:

fat  電極に対する導波管の位置、fb)  各変
調器の対の電極の長さ、(C1電極に加えられる電圧、
および/またはfdl  導波管の構造。
fat the position of the waveguide relative to the electrode, fb) the length of the electrode of each modulator pair, (the voltage applied to the C1 electrode,
and/or fdl waveguide structure.

異なった変調器構造が第4図に示されている。Different modulator structures are shown in FIG.

変調器17.18は、導波管の案内モードに関して、電
場の重なりが異るため、異なっている。これは変調器1
7が一層強い重なりが生ずることにおいて変調器18と
は異っている。変調器19の構造は2つの外側電極が一
緒に接続され、信号は内側電極に加えられる。これら変
調器のいずれか2つは一緒に直列に接続され、それらの
位相シフト対波長特性が異なるため波長計として使用さ
れる。これらの例は、Zカットニオブ酸リチウム複合光
学装置に適用される。しかしながら、同し理論がたとえ
ばXカットニオブ酸リチウム、ガリウム砒素または燐酸
インジウムから作られた他の型式の複合光学装置に適用
することができる。
The modulators 17, 18 are different due to the different overlap of the electric fields with respect to the guided mode of the waveguide. This is modulator 1
7 differs from modulator 18 in that a stronger overlap occurs. The structure of the modulator 19 is such that the two outer electrodes are connected together and the signal is applied to the inner electrode. Any two of these modulators are connected together in series and used as a wavelength meter due to their different phase shift versus wavelength characteristics. These examples apply to Z-cut lithium niobate composite optics. However, the same theory can be applied to other types of composite optics made from X-cut lithium niobate, gallium arsenide or indium phosphate, for example.

上記記載はモード形状が波長に関して変化するため概略
であり、波長計はモード形状の変化に対応するが波長に
は直接対応しない。それにも係わらず、モード形状と波
長との関係は波長計を作るのに十分な強さを有する。温
度に対する変化は体系的で、複合光学装置の温度を測定
することにより補償することができる。
The above description is approximate since the mode shape changes with wavelength, and the wavelength meter responds to changes in mode shape but not directly to wavelength. Nevertheless, the relationship between mode shape and wavelength is strong enough to make a wavelength meter. Changes to temperature are systematic and can be compensated for by measuring the temperature of the composite optical device.

実際、上記波長計が使用されるべき装置は、波長変化を
特徴とする位相シフトを測定することができる。その装
置は干渉計または他の装置を備えることができ、そのよ
うな装置は、干渉計および偏光計または他の装置を備え
、その中に、波長計が設けられる干渉計または偏光計を
その中に添加することができる0位相シフトは、たとえ
ばサイン波形によって、変調するのが好ましい。
In fact, the device in which the wavelength meter is to be used is capable of measuring phase shifts characterized by wavelength changes. The device may include an interferometer or other device, such device including an interferometer and a polarimeter or other device, an interferometer or polarimeter in which the wavelength meter is provided. The zero phase shift that can be added to is preferably modulated, for example by a sinusoidal waveform.

単なる例示として、波長計への可能な応用は光学繊維ジ
ャイロスコープであり、その1形式が第5図に示されて
いる。ここに、光が光a20から繊維カップラ21に、
ついで偏光計22へ、さらに別の光学的出力分割器23
 (カップラまたはY接合)についでいくつかの位相変
調器24,25゜26および27に伝達される。光はつ
いで光学繊維コイル28の両端に伝達される。戻り光は
変調器、光学的出力分割器、偏分波器およびカップラを
通って戻り、探知器29に達する。そのような配置は光
学繊維ジャイロスコープサグナック干渉計の補助光学装
置である。複合光学装置は1つまたは多数の変調器およ
びカップラ、偏分波器の組合わせもしくはm−v半導体
の場合複合光学装置光源および探知器を含む。
By way of example only, a possible application to a wavelength meter is a fiber optic gyroscope, one type of which is shown in FIG. Here, the light passes from the light a20 to the fiber coupler 21,
Then to a polarimeter 22 and a further optical power splitter 23
(coupler or Y-junction) and then to several phase modulators 24, 25, 26 and 27. The light is then transmitted to both ends of fiber optic coil 28. The returned light passes back through the modulator, optical power splitter, polarization splitter and coupler and reaches the detector 29. Such an arrangement is the auxiliary optical device of the fiber optic gyroscope Sagnac interferometer. The composite optical device includes one or more modulators and couplers, a combination of polarization demultiplexers or, in the case of m-v semiconductors, a composite optical device light source and detector.

信号変調器30は全体的に31で示された複合光学チッ
プ上の変調器34の電極を付勢する。信号の目的は、コ
イルの周りを通る非相互位相シフトが2つの波形間に存
在するかどうかを決定することである。可能な波形は、
Tをコイルの周りの時間遅れとするとき、振幅±π/4
、周波数27Tの方形波である。非相互シフトが発生す
ると、これはレート復調器32の波形を同期復調するこ
とによって探知することができる。レート復調器の出力
33はループフィルタ34によって複合され、セロダイ
ン電圧制御振動器<VCO>  35を付勢し、その出
力36はレート復調器によって生じた非相互性を解消す
る。VCOの出力は変調器25に伝達されレート復調器
によって得られる非相互性を解消する。セレダインVC
Oの出力は、mを整数とするとき、ピーク振幅2川πの
理想的ピークを有する鋸歯状波である。振幅はピーク位
相復調器37によって制御され、復調器37はセロダイ
ン波形の再設定と同期して生ずる誤差パルスによって付
勢される。誤差は、22mπにおける七ロダイン振幅■
COを制御するためピーク位相ループフィルタ38の出
力である。
Signal modulator 30 energizes the electrodes of modulator 34 on a composite optical chip, generally designated 31. The purpose of the signal is to determine whether there is a non-reciprocal phase shift between the two waveforms passing around the coil. Possible waveforms are
When T is the time delay around the coil, the amplitude ±π/4
, is a square wave with a frequency of 27T. If a non-reciprocal shift occurs, it can be detected by synchronously demodulating the rate demodulator 32 waveform. The output 33 of the rate demodulator is combined by a loop filter 34 to energize a Serrodyne voltage controlled oscillator (VCO) 35 whose output 36 eliminates the non-reciprocity caused by the rate demodulator. The output of the VCO is communicated to modulator 25 to eliminate the non-reciprocity provided by the rate demodulator. Seredine VC
The output of O is a sawtooth wave with an ideal peak of peak amplitude 2 and π, where m is an integer. The amplitude is controlled by a peak phase demodulator 37, which is energized by an error pulse that occurs synchronously with the resetting of the serrodyne waveform. The error is seven rhodyne amplitudes at 22mπ■
It is the output of the peak phase loop filter 38 to control CO.

そのような光学繊維ジャイロスコープは正確な波長測定
を要する通常の装置であり、それに対して提案された波
長計が適している。
Such fiber optic gyroscopes are common devices requiring accurate wavelength measurements, for which the proposed wavelength meter is suitable.

波長計信号発生器39は2つのサイン信号40゜41を
それぞれ、2つの波長計変調器26.27に中央には正
味の変調が探知器に探知されないように出力する。変調
周波数はレートループの閉鎖ループ応答より高いように
、またジャイロスコープのレート復調器のハンド幅より
短いように選択される。
The wavemeter signal generator 39 outputs two sinusoidal signals 40.degree. 41 respectively to the two wavemeter modulators 26, 27 in such a way that the net modulation is not detected by the detector. The modulation frequency is chosen to be higher than the closed loop response of the rate loop and shorter than the handwidth of the gyroscope's rate demodulator.

波長復調器43は信号33を信号40に対して復調する
。合成信号44はリンク45が接続されるときゼロにさ
れる。
Wavelength demodulator 43 demodulates signal 33 into signal 40 . Composite signal 44 is zeroed when link 45 is connected.

波長計信号発生器と同期して復調されるレート復調出力
の信号は、装置の波長誤差の大きさである。出力は種々
の方法で使用することができる。
The rate demodulated output signal, which is demodulated synchronously with the wavelength meter signal generator, is the magnitude of the wavelength error of the device. The output can be used in various ways.

たとえば、(図示しない)マイクロプロセッサによって
観察され目盛要素を修正する。そうでなければ、(同様
に図示しない)光源における(ベルテイエのような)波
長制御装置の制御信号として使用することができる。他
の例では、波長計に送られる信号の電圧比は閉鎖ループ
中で制御され、新しいゼロが得られる。電圧比は目盛要
素を修正されたマイクロプロセッサによって読取ること
ができる。
For example, a microprocessor (not shown) may observe and modify the scale elements. Otherwise, it can be used as a control signal for a wavelength control device (such as a Bertier) in a light source (also not shown). In another example, the voltage ratio of the signal sent to the wavelength meter is controlled in a closed loop to obtain a new zero. The voltage ratio can be read by a microprocessor modified scale element.

第5図に示す繊維ジャイ0装置は使用される波長計の周
波数信号発生器39は、サグナック干渉計で使用される
とき、干渉計に使用されるとき感度を上げるため、信号
発生器30の周波数を比較的高く(たとえば0、lと0
.9倍の間)にする必要がある。
The fiber gyro device shown in FIG. relatively high (e.g. 0, l and 0
.. (between 9 times).

波長計信号発生器は、第5図に示す装置に使用するとき
、疑似ランダム信号を使用することができる。この利点
は車高調波または高調波ロックインを形成する異ったル
ープを回避しうろことである。
The wavelength meter signal generator, when used in the apparatus shown in FIG. 5, can use pseudorandom signals. The advantage of this is that it helps avoid disparate loops forming vehicle harmonics or harmonic lock-in.

第5図に示す繊維ジャイロ装置はサグナック干渉計の一
方のアームに関連した波長計を有するが、変調器(信号
ならびに波長計)はブツシュ−プル装置(すなわち各半
分は複合光学装置のいずれかの側に〉 または2つの装
置の組合わせに使用することができる。さらに、波長計
はマツハ・ツアーンダ干渉計〈または他の型の干渉計ま
たは偏光計〉に同様に使用することができ、光源または
探知器とサグナック干渉計との間で導波管の1つに設置
されるかまたはサナツク干渉計とはまったく別に設置さ
れる。後の構造は光源にもつとも近いカップラの明いた
脚からの光を使用し、そこに光源出力の半分は吸収され
装置に失われる。
The fiber gyro device shown in FIG. 5 has a wavelength meter associated with one arm of the Sagnac interferometer, but the modulator (signal and wavelength meter) is connected to a bush pull device (i.e. each half is attached to one of the composite optical devices). In addition, the wavelength meter can be used as well in a Matsuha-Tourunda interferometer (or other types of interferometers or polarimeters), and can be used on either the light source or the combination of the two devices. It can be placed in one of the waveguides between the detector and the Sagnac interferometer, or it can be installed entirely separately from the Sagnac interferometer.The later structure uses light from the bright leg of the coupler that is closer to the light source. half of the light source output is absorbed and lost to the device.

さらに別の応用では、前記のように使用される波長計は
コヒーレント通信装置または光学センサを有する。
In yet another application, the wavelength meter used as described above comprises a coherent communication device or an optical sensor.

測定される波長は装置建設の前または後のいずれかに決
定される。
The wavelength to be measured is determined either before or after construction of the device.

変調器の相対的位置は重要でない。いかなる11合わせ
は重要でない。本発明を実施するため、いかなる組合わ
せもしうろことかできる。
The relative position of the modulators is not important. Any 11 alignment is not important. Any combination of scales may be used to implement the invention.

さらに、電気的または光学的ブツシュ・プル装置は波長
計のメータに、普通に使用される。
Additionally, electrical or optical bush-pull devices are commonly used in wavelength meters.

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

第1図はZカットリチウムニオヘート結晶で作られた位
相変調器の断面図、第2図は第1図に示すような2つの
位相変調器を含む波長計の図、第3図は第2図の波長計
用の波長に対する正味位相シフトのグラフ、第4図はい
くつかの異った位相変調器の断面図、第5図は第2図の
波長計を含む光学繊維ジャイロスコープのブロック線図
。 I−位相変調器、2−・−基層、3−導波管、4珪素層
、5.6−電極、10−・波長計、11゜12−位相変
調器、13,14,15.16・・−・電極、17.1
8−位相変調器、20−・−・−光源。 2 ]°繊維カップラ、22−  偏光器、23−出力
分割器、24.25−位相変調器、26゜27−波長計
変調器、28−光学繊維コイル。 29・−探知器、3(1−信号変調器、31・−・・複
合チップ、32−・・−レート復調器、34−  変調
器35−一電圧制御振動器、3fl−ループフィルタ。
Figure 1 is a cross-sectional view of a phase modulator made of a Z-cut lithium niohate crystal, Figure 2 is a diagram of a wavelength meter including two phase modulators as shown in Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view of a phase modulator made of a Z-cut lithium niohate crystal. Figure 4 is a cross-sectional view of several different phase modulators; Figure 5 is a block diagram of a fiber optic gyroscope containing the wavelength meter of Figure 2. figure. I - phase modulator, 2 - base layer, 3 - waveguide, 4 silicon layer, 5.6 - electrode, 10 - wavelength meter, 11° 12 - phase modulator, 13, 14, 15. 16.・-・Electrode, 17.1
8-phase modulator, 20-...-light source. 2 ] ° fiber coupler, 22 - polarizer, 23 - power splitter, 24. 25 - phase modulator, 26 ° 27 - wavelength meter modulator, 28 - optical fiber coil. 29 - detector, 3 (1 - signal modulator, 31 - composite chip, 32 - rate demodulator, 34 - modulator 35 - voltage controlled oscillator, 3 fl - loop filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光学的輻射線の波長を決定する方法であつて、前記
方法が、輻射線を波長とともに変化し一定の波長でゼロ
になる正味位相変調効果を有する多数の波長依存位相変
調器を通し、ついでその波長と前記一定波長との差を決
定するように輻射線の正味位相変調を決定することを含
む、前記方法。 2、光学的輻射線の波長を決定する装置であつて、前記
装置が、光学的輻射線を波長とともに変化し一定の波長
でゼロになる正味位相変調効果を有する多数の波長依存
位相変調をうけさせる位相変調器を備え、さらに、輻射
線によつて実施される正味位相変調を決定する位相測定
装置を含む、前記装置。 3、波長の制御可能な光学的輻射線源、線源からの輻射
線を輻射線の波長とともに変化し輻射線の一定波長にお
いてゼロになる正味位相変調効果を有する多数の波長依
存位相変調器に通す位相変調装置および、前記線源によ
つて実施される正味位相変調の変化に応答し前記輻射線
源によつて生じた輻射線の波長を対応して制御する波長
調節装置を備えた光学装置。 4、測定された波長の差が測定および補償可能な温度の
関数とすることのできる請求項1記載の方法。 5、一定の物理的パラメータを測定する光学的装置であ
つて、前記装置が 光学的輻射をうけ前記物理的パラメータに依存する輻射
線の特性を生ずる光学的トランスジューサ装置、 トランスジューサ装置から前記輻射線をうけ前記パラメ
ータを決定するため前記特性を測定する測定装置、 前記光学的輻射線をうけ輻射線を輻射線の波長とともに
変化し輻射線の一定波長においてゼロになる正味位相変
調効果を有する多数の波長依存位相変調器を通す位相変
調装置、および 位相変調装置から光学的輻射線をうけ、輻射線によつて
実施される正味位相変調を決定し、前記決定に係わりな
く、前記測定装置に輻射線の波長に関する情報を供給す
る位相感知装置 を備えた前記光学的装置。 6、使用中光を伝達するため貫通する導波管を有する基
礎層、導波管にほゞ平行に設けられ前記基礎層によつて
支持される2つの連鎖位相変調装置を備え、前記変調装
置はそれぞれ一対のほゞ平行に延びる長い電極を有し、
使用中、電圧が各対の前記電極に加えられるとき、前記
光にいちじるしく異なる位相差を与えるように、各変調
器に対して前記導波管を通る光の場と重なる電場が作ら
れ、また変調器の大きさおよびそこに加えられる各電圧
はある一定波長の光に対しては正味位相シフトが生じな
いように決定される波長計。
Claims: 1. A method for determining the wavelength of optical radiation, the method comprising: determining the wavelength of optical radiation, the method comprising: determining the wavelength of the radiation; The method includes determining a net phase modulation of the radiation through a phase modulator and then determining the difference between the wavelength and the constant wavelength. 2. An apparatus for determining the wavelength of optical radiation, wherein said apparatus subjects the optical radiation to a number of wavelength-dependent phase modulations having a net phase modulation effect that varies with wavelength and is zero at a constant wavelength. said apparatus, further comprising a phase measuring device for determining the net phase modulation effected by the radiation. 3. An optical radiation source with controllable wavelength, which transforms the radiation from the source into a number of wavelength-dependent phase modulators that have a net phase modulation effect that varies with the wavelength of the radiation and is zero at a constant wavelength of the radiation. an optical device comprising a phase modulation device for passing through and a wavelength adjustment device responsive to changes in the net phase modulation effected by the radiation source to correspondingly control the wavelength of the radiation produced by the radiation source; . 4. The method of claim 1, wherein the measured wavelength difference can be a function of temperature which can be measured and compensated for. 5. An optical device for measuring a certain physical parameter, the device being an optical transducer device which receives optical radiation and produces a characteristic of the radiation that depends on the physical parameter; a measurement device for measuring said properties in order to determine said parameters; a phase modulating device through a dependent phase modulator, and receiving optical radiation from the phase modulating device, determining the net phase modulation effected by the radiation, and regardless of said determination, transmitting the radiation to said measuring device. Said optical device comprising a phase sensing device providing information regarding wavelength. 6. In use, a base layer having a waveguide therethrough for transmitting light, two chained phase modulators disposed substantially parallel to the waveguide and supported by the base layer; each has a pair of long electrodes extending substantially parallel to each other,
In use, when a voltage is applied to each pair of said electrodes, an electric field is created for each modulator that overlaps with the field of light passing through said waveguide, so as to impart significantly different phase differences to said light; A wavelength meter in which the size of the modulator and each voltage applied to it are determined such that there is no net phase shift for light of a certain wavelength.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63250373A (en) * 1987-04-08 1988-10-18 Sanwa Kagaku Kenkyusho Co Ltd 3,4-dihydro-4-oxo-2h-benzopyran-2-carboxylic acid derivative having optical activity and production thereof
WO1994004894A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical wavelength measuring instrument

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