JPH04106414A - 光フアイバジヤイロの信号処理方式 - Google Patents
光フアイバジヤイロの信号処理方式Info
- Publication number
- JPH04106414A JPH04106414A JP22561490A JP22561490A JPH04106414A JP H04106414 A JPH04106414 A JP H04106414A JP 22561490 A JP22561490 A JP 22561490A JP 22561490 A JP22561490 A JP 22561490A JP H04106414 A JPH04106414 A JP H04106414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- light
- carrier signal
- optical fiber
- phase carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- LKJPSUCKSLORMF-UHFFFAOYSA-N Monolinuron Chemical compound CON(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C=C1 LKJPSUCKSLORMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は位相変調方式の光ファイバジャイロのオフセ
ットドリフトを除く事のできる改良に関す。
ットドリフトを除く事のできる改良に関す。
光ファイバジャイロは、光ファイバをコイル状に巻いた
ファイバコイルを右廻り左廻りに伝搬する光の位相差Δ
θがファイバコイルの角速度に比例する事を利用して角
速度を求めるものである。 光ファイバジャイロは、ファイバコイル、発光素子、分
岐素子、受光素子などを必要とする。位相変調方式とい
うのは、ファイバコイルの一方の端近くの光ファイバを
圧電振動子に巻き付は圧電振動子を膨縮させる事により
光フアイバ中を伝搬する光を位相変調するものである。 このようにすると、干渉光の強度を求める受光素子の出
力の中に変調周波数及びその高調波成分が含まれるよう
になる。 そこで任意の高調波成分を同期検波によって求める事が
できる。奇数次（基本波を含む）高調波は、ｓｉｎΔθ
の形で、偶数次高調波はｃｏｓΔθの形で位相差Δθが
含まれる。そこでこれらの同期検波出力からΔθを求め
角速度Ω。（Δθ＝ａΩＣ）を知る事ができる。 位相変調方式の光ファイバジャイロについては、特願平
１−５７１７３４〜３７、特願平１−２９１８２８〜３
１．１２９５５００、特願平２−３８０９．２−１００
５５などの発明がなされている。 同期検波した出力は、増幅回路などのため実際にはオフ
セットを含んでいる。例えば基本波はΔθ＝０とすれば
、出力も０になるはずであるが実際には０にならない。 これをオフセットという。 そこでオフセットを求めて出力からこれを差し弓かなけ
ればならない。ところがオフセットは一定でなく環境温
度により変化する。これをオフセットドリフトというが
、光ファイバジャイロではこれが大きいので正確な測定
値を得ようとするとオフセット調整が極めて重要になる
。 特願平１−２２７７５５は、自動車が停止している事を
検出しこの時の同期検波出力をオフセットとしてメモリ
に記憶させ、次の走行時における同期検波出力からオフ
セットを差し引き、真の信号値を求めるようにしている
。 特願昭６３−２８８２２３は、光ファイバジャイロ、受
光素子、プリアンプ、信号抽出部、終段アンプと続く検
出系に於いて、プリアンプと信号抽出部との間に切り換
えスイッチを設ける。切り換えスイッチは信号抽出部の
入力を、プリアンプ出力とグランド（接地電位）との間
で切り換えられるようになっている。ある周期ｔｃに於
いて短い時間ｔｗｅたけ信号抽出部入力をグランドに落
とす。この時の終段アンプの出力がオフセットである。 オフセットを記憶しておきＮ （ｕｃ ｊｗｃ ）
に於ける終段アンプ出力からこれを差し引いて真の測定
値を求める。これは一定周期ｔｃ毎にオフセット調整す
る事ができる。
ファイバコイルを右廻り左廻りに伝搬する光の位相差Δ
θがファイバコイルの角速度に比例する事を利用して角
速度を求めるものである。 光ファイバジャイロは、ファイバコイル、発光素子、分
岐素子、受光素子などを必要とする。位相変調方式とい
うのは、ファイバコイルの一方の端近くの光ファイバを
圧電振動子に巻き付は圧電振動子を膨縮させる事により
光フアイバ中を伝搬する光を位相変調するものである。 このようにすると、干渉光の強度を求める受光素子の出
力の中に変調周波数及びその高調波成分が含まれるよう
になる。 そこで任意の高調波成分を同期検波によって求める事が
できる。奇数次（基本波を含む）高調波は、ｓｉｎΔθ
の形で、偶数次高調波はｃｏｓΔθの形で位相差Δθが
含まれる。そこでこれらの同期検波出力からΔθを求め
角速度Ω。（Δθ＝ａΩＣ）を知る事ができる。 位相変調方式の光ファイバジャイロについては、特願平
１−５７１７３４〜３７、特願平１−２９１８２８〜３
１．１２９５５００、特願平２−３８０９．２−１００
５５などの発明がなされている。 同期検波した出力は、増幅回路などのため実際にはオフ
セットを含んでいる。例えば基本波はΔθ＝０とすれば
、出力も０になるはずであるが実際には０にならない。 これをオフセットという。 そこでオフセットを求めて出力からこれを差し弓かなけ
ればならない。ところがオフセットは一定でなく環境温
度により変化する。これをオフセットドリフトというが
、光ファイバジャイロではこれが大きいので正確な測定
値を得ようとするとオフセット調整が極めて重要になる
。 特願平１−２２７７５５は、自動車が停止している事を
検出しこの時の同期検波出力をオフセットとしてメモリ
に記憶させ、次の走行時における同期検波出力からオフ
セットを差し引き、真の信号値を求めるようにしている
。 特願昭６３−２８８２２３は、光ファイバジャイロ、受
光素子、プリアンプ、信号抽出部、終段アンプと続く検
出系に於いて、プリアンプと信号抽出部との間に切り換
えスイッチを設ける。切り換えスイッチは信号抽出部の
入力を、プリアンプ出力とグランド（接地電位）との間
で切り換えられるようになっている。ある周期ｔｃに於
いて短い時間ｔｗｅたけ信号抽出部入力をグランドに落
とす。この時の終段アンプの出力がオフセットである。 オフセットを記憶しておきＮ （ｕｃ ｊｗｃ ）
に於ける終段アンプ出力からこれを差し引いて真の測定
値を求める。これは一定周期ｔｃ毎にオフセット調整す
る事ができる。
オフセットを求めてこれを差し引く事は光ファイバジャ
イロにおいて極めて重要な事である。光ファイバが温度
によって伸縮し、圧電振動子の温度特性も大きく、光学
部品が温度により膨縮するので温度による出力変動が大
きいからである。オフセットとそのドリフトの大きい事
が光ファイバジャイロの著しい欠点であるから、オフセ
ットドリフトを除去する事は光ファイバジャイロにおい
て必須の事である。 特願平１−２２７７５５は自動車が走行している間は正
確なオフセット調整ができないという難点があるオフセ
ットは頻繁に変動するから、停車することなく走行し続
ける場合は誤差が大きくなる。 特願昭６３−２Ｈ２２３は信号抽出部より以後の回路に
起因するオフセットしか分からない。オフセットの原因
は数多い。受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルも
含めた全体系でオフセットを求めなければ正確な結果が
得られない。 受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルなどの光ファ
イバジャイロの全体から生ずるオフセットを周期的又は
連続的に求め、これを同期検波出力から差し引くことに
より正確な角速度を求めるようにした光ファイバジャイ
ロを提供する事が本発明の目的である。
イロにおいて極めて重要な事である。光ファイバが温度
によって伸縮し、圧電振動子の温度特性も大きく、光学
部品が温度により膨縮するので温度による出力変動が大
きいからである。オフセットとそのドリフトの大きい事
が光ファイバジャイロの著しい欠点であるから、オフセ
ットドリフトを除去する事は光ファイバジャイロにおい
て必須の事である。 特願平１−２２７７５５は自動車が走行している間は正
確なオフセット調整ができないという難点があるオフセ
ットは頻繁に変動するから、停車することなく走行し続
ける場合は誤差が大きくなる。 特願昭６３−２Ｈ２２３は信号抽出部より以後の回路に
起因するオフセットしか分からない。オフセットの原因
は数多い。受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルも
含めた全体系でオフセットを求めなければ正確な結果が
得られない。 受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルなどの光ファ
イバジャイロの全体から生ずるオフセットを周期的又は
連続的に求め、これを同期検波出力から差し引くことに
より正確な角速度を求めるようにした光ファイバジャイ
ロを提供する事が本発明の目的である。
本発明に於いては、同期検波のためのキャリヤ信号を、
その信号と位相の合致した同相キャリヤ信号と、これか
ら１８０°位相の異なる逆相キャリヤ信号とを用いる。 そして同相キャリヤ信号で同期検波した出力から逆相キ
ャリヤ信号で同期検波した出力を差し引く事によりオフ
セットのない信号出力を得る。 同相、逆相キャリヤ信号を常時発生して、それぞれ同相
同期検波出力と、逆相同期検波出力とを常時求めて、前
者から後者を差し引くようにすることもできる。 或は時分割して、同期キャリヤ信号、逆相キャリヤ信号
を５０：５０のデユーティで発生させ、これにより受光
素子出力を継時的に同期検波する。そしてキャリヤ信号
の位相が逆転する毎にその出力を記憶しておき同相キャ
リヤで同期検波した時の値から、逆相キャリヤで同期検
波した時の値を差し引くようにする事もできる。 或は、同相キャリヤ信号を主に発生させ、逆相キャリヤ
信号は一周期Ｔ。のうち僅かな時間τだけ発生させる。 逆相キャリヤによる同期検波出力はローパスフィルタを
通してオフセット分だけを求める。このオフセットによ
り同相キャリヤ信号による同期検波出力を差し引いてオ
フセットのない信号出力を求める事ができる。
その信号と位相の合致した同相キャリヤ信号と、これか
ら１８０°位相の異なる逆相キャリヤ信号とを用いる。 そして同相キャリヤ信号で同期検波した出力から逆相キ
ャリヤ信号で同期検波した出力を差し引く事によりオフ
セットのない信号出力を得る。 同相、逆相キャリヤ信号を常時発生して、それぞれ同相
同期検波出力と、逆相同期検波出力とを常時求めて、前
者から後者を差し引くようにすることもできる。 或は時分割して、同期キャリヤ信号、逆相キャリヤ信号
を５０：５０のデユーティで発生させ、これにより受光
素子出力を継時的に同期検波する。そしてキャリヤ信号
の位相が逆転する毎にその出力を記憶しておき同相キャ
リヤで同期検波した時の値から、逆相キャリヤで同期検
波した時の値を差し引くようにする事もできる。 或は、同相キャリヤ信号を主に発生させ、逆相キャリヤ
信号は一周期Ｔ。のうち僅かな時間τだけ発生させる。 逆相キャリヤによる同期検波出力はローパスフィルタを
通してオフセット分だけを求める。このオフセットによ
り同相キャリヤ信号による同期検波出力を差し引いてオ
フセットのない信号出力を求める事ができる。
受光素子出力の中に、例えば基本波は
２Ｅ１Ｅ２ Ｊｌ（ξ）ｓｉｎΔθｃｏｓＧｔ（１）と
いう形で含まれている。そこでＣＯＳΩｔというキャリ
ヤ信号を作りこれによって同期検波して基本波成分を求
める訳であるが、検波出力にはオフセラ）ＯＦが含まれ
るので、基本波の同期検波出力Ｐ、は Ｐ、＝２Ｅ、Ｅ２Ｊ、（ξ）ｓｉｎΔθ十ＯＦ ■
となる。受光素子出力をｃｏｓ（Ωｔ＋π）＝−ｃｏｓ
Ωｔのキャリヤ信号で同期検波すると、Ｐ２ ＝−２Ｅ
、Ｅ２ Ｊ−（ξ）ｓｉｎΔθ十０Ｆ（３）となる。■
、■に於いてオフセットは同じ量である。ＣＯＳΩｔが
同相キャリヤ信号で、Ｃ０５（Ωｔ＋π）が逆相キャリ
ヤ信号である。 ■が同相キャリヤ信号で同期検波した結果であり、■が
逆相キャリヤ信号で同期検波した結果である。オフセッ
トＯＦは等しい。信号ｓｉｎΔθを含む部分は符号が反
対になっている。そこでＰｌからＰ２を差し引いて２で
割ると、 となってオフセットのない信号を得る事ができる。実際
には２て割る必要はなく数係数を調整すれば良いのであ
る。 同相キャリヤＣＯＳΩｔ１逆相キャリヤーＣＯ８Ω℃を
常時発生させ、Ｐｌ、Ｐ２を常時求めるようにする事も
できる。そして（Ｐ、−Ｐ２’）からオフセットのない
信号を求める事ができる。この場合、同期検波回路がふ
たつ必要である。 或は、５０％、５０％のデユーティで同相キャリヤｃｏ
ｓＧｔ１逆相キャリヤーｃｏｓΩｔを交互に発生させる
事もできる。この繰り返しは位相変調の周波数に比べて
かなり遅いものでなければならない。１００ｋＨｚ〜０
、１ｋＨｚ程１度とする事ができる。そしてそれぞれ
のキャリヤ信号に於ける同期検波出力Ｐ□、Ｐ２を記憶
部に記憶させる。そして（Ｐｉ−Ｐ２）を演算する。 又は、非対称にして、逆相キャリヤーＣＯＳΩｔを発生
させる時間を短くし同相キャリヤｃｏｓΩｔを発生させ
る時間を長くする。Ｐ２の信号をローパスフィルタに通
すと、振動する部分が落ちるのでオフセットだけが残る
。このオフセット分をＰｌから差し引くと、オフセット
のない信号か得られる。
いう形で含まれている。そこでＣＯＳΩｔというキャリ
ヤ信号を作りこれによって同期検波して基本波成分を求
める訳であるが、検波出力にはオフセラ）ＯＦが含まれ
るので、基本波の同期検波出力Ｐ、は Ｐ、＝２Ｅ、Ｅ２Ｊ、（ξ）ｓｉｎΔθ十ＯＦ ■
となる。受光素子出力をｃｏｓ（Ωｔ＋π）＝−ｃｏｓ
Ωｔのキャリヤ信号で同期検波すると、Ｐ２ ＝−２Ｅ
、Ｅ２ Ｊ−（ξ）ｓｉｎΔθ十０Ｆ（３）となる。■
、■に於いてオフセットは同じ量である。ＣＯＳΩｔが
同相キャリヤ信号で、Ｃ０５（Ωｔ＋π）が逆相キャリ
ヤ信号である。 ■が同相キャリヤ信号で同期検波した結果であり、■が
逆相キャリヤ信号で同期検波した結果である。オフセッ
トＯＦは等しい。信号ｓｉｎΔθを含む部分は符号が反
対になっている。そこでＰｌからＰ２を差し引いて２で
割ると、 となってオフセットのない信号を得る事ができる。実際
には２て割る必要はなく数係数を調整すれば良いのであ
る。 同相キャリヤＣＯＳΩｔ１逆相キャリヤーＣＯ８Ω℃を
常時発生させ、Ｐｌ、Ｐ２を常時求めるようにする事も
できる。そして（Ｐ、−Ｐ２’）からオフセットのない
信号を求める事ができる。この場合、同期検波回路がふ
たつ必要である。 或は、５０％、５０％のデユーティで同相キャリヤｃｏ
ｓＧｔ１逆相キャリヤーｃｏｓΩｔを交互に発生させる
事もできる。この繰り返しは位相変調の周波数に比べて
かなり遅いものでなければならない。１００ｋＨｚ〜０
、１ｋＨｚ程１度とする事ができる。そしてそれぞれ
のキャリヤ信号に於ける同期検波出力Ｐ□、Ｐ２を記憶
部に記憶させる。そして（Ｐｉ−Ｐ２）を演算する。 又は、非対称にして、逆相キャリヤーＣＯＳΩｔを発生
させる時間を短くし同相キャリヤｃｏｓΩｔを発生させ
る時間を長くする。Ｐ２の信号をローパスフィルタに通
すと、振動する部分が落ちるのでオフセットだけが残る
。このオフセット分をＰｌから差し引くと、オフセット
のない信号か得られる。
第１図は本発明の光ファイバジャイロ信号処理回路の概
略構成図である。光ファイバジャイロの部分は、発光素
子１、分岐素子２、光ファイバ３よりなるファイバコイ
ル４、位相変調器５、位相変調器駆動回路６、受光素子
７などよりなる。 発光素子１は単色光を生ずる光源であり、半導体レーザ
、スーパールミネッセントダイオードなどが用いられる
。ファイバコイル４はシングルモード光ファイバを多数
回コイル状に巻き回したものである。分岐素子２は発光
素子１から出射された光を２分割してファイバコイル４
の両端に入射させファイバコイル４の中を左廻り右廻り
に伝搬した光を再び合一させるものである。これは２本
の光ファイバを融着して引き伸ばしコア間の距離を小さ
くして光フアイバ間にエバネッセント結合を生じるよう
にし、光の分岐比が１＝１になるように調整したものを
用いる事ができる。 位相変調器５はファイバコイル４の一方の端近くの光フ
ァイバ３を圧電振動子に巻き付けたものである。圧電振
動子に電圧を印加すると圧電振動子が膨縮するのでこれ
に巻き付けた光ファイバの一部が伸縮する。このためこ
こを伝搬する光の位相が変化する。変調信号はｂ ｓｉ
ｎΩｔと書く事ができる。ｂは位相変調の振幅、Ωは変
調角周波数である。位相変調器駆動回路６が角周波数Ω
の交流電圧を発生し圧電振動子の電極間に印加するよう
になっている。 受光素子７はファイバコイル４の中を左廻り右廻りに伝
搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する。これは電
流信号であるからプリアンプ８で適当な振幅の電圧信号
に変換する。これの出力をこれまで受光素子出力と表現
してきた。これを同期検波する訳であるが、そのために
は位相変調に同期したキャリヤ信号が必要である。 位相変調器駆動回路６の信号を受けてキャリヤ信号発生
回路９が位相変調信号と同相のｃｏｓΩｔというキャリ
ヤと、逆相のＣＯＳ （Ωｔ＋π）というキャリヤを
生成する。 位相変調の信号がｓｉｎΩｔであるから、同相キャリヤ
ｃｏｓ Ｑ ｔは９０°位相が遅れているわけである。 実際には受光素子やプリアンプ、圧電素子の応答遅れを
加えて、位相を合わせる必要がある。 逆相キャリヤｃｏｓ （Ωｔ＋π）は、ｓｉｎΩｔに
比べて９０°位相が進んでいる。逆相キャリヤは同相キ
ャリヤの否定として簡単に作る事ができる。 この例では同期検波回路がふたつ設けられる。 第１の同期検波回路１０は同相キャリヤ信号ｃｏｓΩｔ
を受けて同相同期検波出力Ｐ１を与える。これは■に記
したものである。第２の同期検波回路１１は逆相キャリ
ヤ信号ｃｏｓ （Ωｔ＋π）を受けて逆相同期検波出力
Ｐ２を与える。これは（３）に記したものである。Ｐｉ
、Ｐ２を引き算処理部１２で引き算（ＰＬ−Ｐ２）する
と、オフセットのない信号出力が求められる。 この例では常時同相、逆相検波しているが、これを交互
に行う事にしても良い。第２図にこれを示す。ひとつの
同期検波回路１３を用いる。これにキャリヤ信号発生回
路から、５０％：５０％のデユーティ−で同相キャリヤ
、逆相キャリヤ信号が与えられる。同相キャリヤで同期
検波した時の出力を同相記憶部１４に記憶させる。これ
はＰｌである。逆相キャリヤで同期検波した時の出力を
逆相記憶部１５に記憶させる。これがＰ２である。引き
算処理部１２は同相記憶部１４のＰｌと逆相記憶部１５
のＰ２の差を求める。これもオフセットを含まない信号
である。 第３図に示すように同相キャリヤ、逆相キャリヤによる
検波を非対称にしても良い。この場合は逆相同期検波出
力をローパスフィルタ１６に通す。検波出力のうち高い
周波数の部分が消えてオフセットの部分だけが残る。そ
こで同相同期検波出力からオフセットを差し引いて、オ
フセットを含まない信号を求める。この場合は、（４）
式のように２で割る必要はない。
略構成図である。光ファイバジャイロの部分は、発光素
子１、分岐素子２、光ファイバ３よりなるファイバコイ
ル４、位相変調器５、位相変調器駆動回路６、受光素子
７などよりなる。 発光素子１は単色光を生ずる光源であり、半導体レーザ
、スーパールミネッセントダイオードなどが用いられる
。ファイバコイル４はシングルモード光ファイバを多数
回コイル状に巻き回したものである。分岐素子２は発光
素子１から出射された光を２分割してファイバコイル４
の両端に入射させファイバコイル４の中を左廻り右廻り
に伝搬した光を再び合一させるものである。これは２本
の光ファイバを融着して引き伸ばしコア間の距離を小さ
くして光フアイバ間にエバネッセント結合を生じるよう
にし、光の分岐比が１＝１になるように調整したものを
用いる事ができる。 位相変調器５はファイバコイル４の一方の端近くの光フ
ァイバ３を圧電振動子に巻き付けたものである。圧電振
動子に電圧を印加すると圧電振動子が膨縮するのでこれ
に巻き付けた光ファイバの一部が伸縮する。このためこ
こを伝搬する光の位相が変化する。変調信号はｂ ｓｉ
ｎΩｔと書く事ができる。ｂは位相変調の振幅、Ωは変
調角周波数である。位相変調器駆動回路６が角周波数Ω
の交流電圧を発生し圧電振動子の電極間に印加するよう
になっている。 受光素子７はファイバコイル４の中を左廻り右廻りに伝
搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する。これは電
流信号であるからプリアンプ８で適当な振幅の電圧信号
に変換する。これの出力をこれまで受光素子出力と表現
してきた。これを同期検波する訳であるが、そのために
は位相変調に同期したキャリヤ信号が必要である。 位相変調器駆動回路６の信号を受けてキャリヤ信号発生
回路９が位相変調信号と同相のｃｏｓΩｔというキャリ
ヤと、逆相のＣＯＳ （Ωｔ＋π）というキャリヤを
生成する。 位相変調の信号がｓｉｎΩｔであるから、同相キャリヤ
ｃｏｓ Ｑ ｔは９０°位相が遅れているわけである。 実際には受光素子やプリアンプ、圧電素子の応答遅れを
加えて、位相を合わせる必要がある。 逆相キャリヤｃｏｓ （Ωｔ＋π）は、ｓｉｎΩｔに
比べて９０°位相が進んでいる。逆相キャリヤは同相キ
ャリヤの否定として簡単に作る事ができる。 この例では同期検波回路がふたつ設けられる。 第１の同期検波回路１０は同相キャリヤ信号ｃｏｓΩｔ
を受けて同相同期検波出力Ｐ１を与える。これは■に記
したものである。第２の同期検波回路１１は逆相キャリ
ヤ信号ｃｏｓ （Ωｔ＋π）を受けて逆相同期検波出力
Ｐ２を与える。これは（３）に記したものである。Ｐｉ
、Ｐ２を引き算処理部１２で引き算（ＰＬ−Ｐ２）する
と、オフセットのない信号出力が求められる。 この例では常時同相、逆相検波しているが、これを交互
に行う事にしても良い。第２図にこれを示す。ひとつの
同期検波回路１３を用いる。これにキャリヤ信号発生回
路から、５０％：５０％のデユーティ−で同相キャリヤ
、逆相キャリヤ信号が与えられる。同相キャリヤで同期
検波した時の出力を同相記憶部１４に記憶させる。これ
はＰｌである。逆相キャリヤで同期検波した時の出力を
逆相記憶部１５に記憶させる。これがＰ２である。引き
算処理部１２は同相記憶部１４のＰｌと逆相記憶部１５
のＰ２の差を求める。これもオフセットを含まない信号
である。 第３図に示すように同相キャリヤ、逆相キャリヤによる
検波を非対称にしても良い。この場合は逆相同期検波出
力をローパスフィルタ１６に通す。検波出力のうち高い
周波数の部分が消えてオフセットの部分だけが残る。そ
こで同相同期検波出力からオフセットを差し引いて、オ
フセットを含まない信号を求める。この場合は、（４）
式のように２で割る必要はない。
光ファイバジャイロの固有の難点であるオフセットのド
リフトを除く事ができ常に正確な角速度を求める事がで
きる。
リフトを除く事ができ常に正確な角速度を求める事がで
きる。
第１図は本発明の実施例に係る光ファイバンヤイロ信号
処理方式の概略構成図。 第２図は他の実施例に係る光ファイバジャイロ信号処理
方式の一部構成図。 第３図は第３の実施例に係る光ファイバジャイロ信号処
゛理方式の一部構成図。 １ 、、、、 発光素子 ２ 、、、、 分岐素子 ３ 、、、、 光ファイバ ４ 、、、、 ファイバコイル ５ 、、、、 位相変調器 ６ 、、、、 位相変調器駆動回路７ 、、、、
受光素子 ８ 、、、、 プリアンプ ９ 、、、、 キャリヤ信号発生回路１０ 、、
、 同相同期検波回路 １１ 、、、 逆相同期検波回路 １３ 、、、 同期検波回路
処理方式の概略構成図。 第２図は他の実施例に係る光ファイバジャイロ信号処理
方式の一部構成図。 第３図は第３の実施例に係る光ファイバジャイロ信号処
゛理方式の一部構成図。 １ 、、、、 発光素子 ２ 、、、、 分岐素子 ３ 、、、、 光ファイバ ４ 、、、、 ファイバコイル ５ 、、、、 位相変調器 ６ 、、、、 位相変調器駆動回路７ 、、、、
受光素子 ８ 、、、、 プリアンプ ９ 、、、、 キャリヤ信号発生回路１０ 、、
、 同相同期検波回路 １１ 、、、 逆相同期検波回路 １３ 、、、 同期検波回路
Claims (3)
- （１）単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回
巻き回してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一
方の端近くに設けられ光ファイバの一部を伸縮してこの
中を伝搬する光の位相を変調させる位相変調器と、発光
素子から出射された光を分岐させて前記ファイバコイル
の両端に入射させファイバコイルの中を左廻り右廻りに
伝搬した光を再び合一させる分岐素子と、左廻り光と右
廻り光とを干渉させ干渉光の強度を求める受光素子と、
変調周波数と同一の周波数と同一の位相を持つ同相キャ
リア信号と、変調周波数と同一の周波数で位相が１８０
゜ずれた逆相キャリア信号とを発生するキャリア信号発
生回路と、受光素子の出力を同相キャリア信号にって同
期検波する同相同期検波回路と、受光素子の出力を逆相
キャリア信号によって同期検波する逆相同期検波回路と
、同相検波回路の出力から逆相検波回路の出力を引き算
する引き算処理部とを有する事を特徴とする光ファイバ
ジャイロの信号処理方式 - （２）単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回
巻き回してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一
方の端近くに設けられ光ファイバの一部を伸縮してこの
中を伝搬する光の位相を変調させる位相変調器と、発光
素子から出射された光を分岐させて前記ファイバコイル
の両端に入射させファイバコイルの中を左廻り右廻りに
伝搬した光を再び合一させる分岐素子と、左廻り光と右
廻り光とを干渉させ干渉光の強度を求める受光素子と、
変調周波数と同一の周波数と同一の位相を持つ同相キャ
リア信号と、変調周波数と同一の周波数で位相が１８０
゜ずれた逆相キャリア信号とをデューティが５０：５０
で発生するキャリア信号発生回路と、受光素子の出力を
前記キャリア信号発生回路の同相キャリア信号と逆相キ
ャリア信号によって継時的に同期検波する同期検波回路
と、同期検波回路の出力をキャリヤ信号の位相が反転す
る毎に記憶する２以上の記憶部と、記憶部に記憶された
時刻の異なる２つの信号の値を引き算する引き算処理部
とを有する事を特徴とする光ファイバジャイロの信号処
理方式。 - （３）単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回
巻き回してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一
方の端近くに設けられ光ファイバの一部を伸縮してこの
中を伝搬する光の位相を変調させる位相変調器と、発光
素子から出射された光を分岐させて前記ファイバコイル
の両端に入射させファイバコイルの中を左廻り右廻りに
伝搬した光を再び合一させる分岐素子と、左廻り光と右
廻り光とを干渉させ干渉光の強度を求める受光素子と、
変調周波数と同一の周波数と同一の位相を持つ同相キャ
リヤ信号を主に発生し、一定周期Ｔ＿０に於いて短い時
間τだけ前記同相キャリヤ信号に対して位相が１８０゜
ずれた逆相キャリヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回
路と、前記キャリヤ信号発生回路のキャリヤ信号により
受光素子の出力を同期検波する同期検波回路と、逆相キ
ャリヤ信号が与えられている時の同期検波回路出力を平
滑化し、オフセットを出力するローパスフィルタと、同
相キャリヤ信号が与えられている時の同期検波回路出力
から前記オフセットを引き算する引き算処理部とを有す
る事を特徴とする光ファイバジャイロの信号処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22561490A JPH04106414A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22561490A JPH04106414A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106414A true JPH04106414A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16832081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22561490A Pending JPH04106414A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04106414A (ja) |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22561490A patent/JPH04106414A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2769924B2 (ja) | 光ファイバ回転センサ | |
| JP5362180B2 (ja) | 光ファイバ・ジャイロスコープの非同期復調 | |
| JPH0680405B2 (ja) | 光フアイバジヤイロ | |
| US6563589B1 (en) | Reduced minimum configuration fiber optic current sensor | |
| JPH04130212A (ja) | 回転速度の測定のための光ファイバサニャック干渉計 | |
| JPH06103189B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| US4585347A (en) | Rotation rate measuring instrument | |
| JP2838592B2 (ja) | 光干渉計における光信号通過遅延時間の判定 | |
| JPH04106414A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| US20040246487A1 (en) | Optical fibre gyro | |
| JPS6212811A (ja) | 光干渉角速度計 | |
| CA2061772C (en) | Synchronous detector | |
| JPH10132578A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH08327372A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH06103187B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JPS63138208A (ja) | 位相変調方式光フアイバジヤイロ | |
| EP1212624A2 (en) | Fiber optic current sensor | |
| JP2664271B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH06103188B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JPH0511763B2 (ja) | ||
| JPH04106415A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| JPH09304082A (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2002014149A (ja) | 光ファイバ磁気センサ | |
| JPH04120416A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| JPH0643898B2 (ja) | 光干渉角速度計 |