JPH04115114A - 光フアイバジヤイロの信号処理回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は位相変調方式の光ファイバジャイロに於いて
、回転検出信号に含まれるスケールファクタの温度によ
る変動分を除去し、正しい角速度を検出できるようにし
た光ファイバジャイロの信号処理回路に関する。

【従来の技術】

光ファイバジャイロは、シングルモード光ファイバを多
数回コイル状に巻いたファイバコイル（７）両端から単
色光を両方向層りに入れて出力光を干渉させ位相差を求
め、これから回転角速度を得るものである。 位相変調方式というのはファイバコイルの一端近くのフ
ァイバを圧電振動子に巻き付け、圧電振動子を膨縮させ
ることにより光ファイバを伸縮させ、この中を伝搬する
光に位相変調を与えるものである。 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
−５７Ｂ３４〜３７、特願平１−２９１６２８〜３１、
特願平１−２９５５００、特願平２−３８０９．２−１
００５５などの発明がなされている。 位相変調方式の場合、干渉光強度を検出する受光素子出
力を、変調周波数とその整数倍の周波数により同期検波
してそれぞれの次数の成分を求める。奇数波成分はｓｉ
ｎ八〇へ、偶数波成分はｅＯｓΔθを含み、これから位
相差Δθを求める事ができる。八〇がファイバコイルの
角速度Ω。に比例するので、Ω０がこれから分かる。と
ころが同期検波出力のスケールファクタが温度によって
変動する。 スケールファクタは一定角速度（例えばｌ　ｄｅｇ／５
ｅｅ）の時の信号の太きさとして定義できる。 これは色々な要因によって変動する。発光素子の出力変
動、発光素子の波長変動、受光素子の光電変換効率、プ
リアンプの増幅率、同期検波の効率が温度によって変動
するからである。 特願平１−６０３８１は温度変化により発光素子の波長
が変動しスケールファクタが変動することを問題にして
いる。波長変動を求めてスケールファクタを補正してい
る。 また発光素子の出力変動の影響をなくすために同期検波
出力の基本波出力を偶数倍高調波出力で割ったものを信
号として用いるものもある。こうすると両者に含まれる
光の振幅が打ち消しあって光の強度に無関係な信号を得
ることができる。 例えば本発明者らになる特願平１−５７ｆｉ３７．１＝
２９１６２８にそのようなものが開示されている。基本
波Ｐは Ｐ＝２Ｅ、　　Ｅ２　Ｊ、（ξ）ｓｉｎ八〇へ　　　　
　　（１）と書くことができる。Ｅｌ、Ｅ２は左廻り光
右廻り光の振幅、Ｊｌ（ξ）は１次ベッセル函数、ξは
ξ＝２ｂｓ＋ｎ　　（ｎＬ　Ω／　２　　ｃ　）　　　
　　　　　　　（２）である。ｂは位相変調の振幅、Ω
は位相変調の角周波数、Ｃは真空中の光速である。４倍
高調波Ｔは Ｔ＝２Ｅ、　　Ｅ２　Ｊ４（ξ）ＣＯＳΔθ　　　　　
　（３）であるので、基本波を４倍波で割って、Ｐ／Ｔ
＝Ｊ、（ξ）ｔａｎΔθ／Ｊ４（ξ）（４）となる。ベ
ッセル函数は定数であり光強度の変動の影響は消えてい
る。 しかしこれは光量変動の問題を解決するだけで受光素子
、プリアンプ、同期検波回路等の温度特性についてはな
すところがない。実際にはセンサ信号は受光素子の光電
変換効率Ｈやプリアンプ、同期検波回路のゲインを含み
、基本波はＰ”２Ｗｓｉｎ△θＨＩＧ＋　　　　（５）
と書かねばならない。ここでＷ＝Ｅ、Ｅ２゜受光素子の
効率Ｈは周波数特性があるのでＨ（Ω）と書くべきであ
るが簡単のためＨｌと書く。電気回路のゲインＧも同様
である。４倍波Ｔは同様にＴ＝２ＷｃｏｓΔθＨ４Ｇ４
　　　　（ｅ）となるべきである。Ｈ４は４Ωの周波数
のときの効率という意味である。先程の（４）は受光素
子の効率Ｈと回路のゲインＧの周波数特性を無視してい
るのである。Ωと４０についてＨ，Ｇが異なり温度特性
も異なる。 そこで本発明者らは、基本波と偶数倍高調波の校正信号
を作り受光素子のセンサ信号と交互にプリアンプに入れ
て同期検波しく４）と同じように基本波と４倍波の比を
求めこの比でセンサ信号の比を割って角速度信号とする
ようにした。 具体的には基本校正信号Ｓ１と４倍波校正信号Ｓ４とを
発生させ、プリアンプと同期検波回路を通す。Ｓ、　Ｓ
４は受光素子電流と同じ程度の定電流である。ゲインが
乗じられた５ＩＧＩ　　５４Ｇ４が出力として得られる
のでこの比Ｓ、Ｇ１／５４Ｇ４を演算しこれでセンサ信
号の基本波／４倍波を割る。これが角速度信号である。 これをＳＦと書く。角速度がある一定値であるときこれ
をスケールファクタという。例えば角速度Ω。が１ｄｅ
ｇ／ｓｅｃのときの値をスケールファクタというここて
はΔθの変化は考えないので、△θが幾らであっても良
い。そこでΔθは任意であるが簡単のため以後スケール
ファクタＳＦという。これを次のように定義する。 ２Ｗｃｏｓ　　ΔθＨ４Ｇ４　　Ｘ　Ｓ　＋　　Ｇ　＋
このようにする２電気回路のゲインの温度特性を打ち消
すことができる。先に述へたものより優れている。

【発明が解決しようとする課題】

スケールファクタを一定に保つことは光ファイバジャイ
ロに於いて極めて重要な事である。スケールファクタを
一定に保つための提案がいくつもなされているが未だに
難点がある。 （７）式で表される補正方式は、未だに温度変動するも
のが残されている。一つはΔθと角速度Ω。の比例定数
である。これはサニャ、ツク効果の式に含まれる係数で
ある。ここでＬはファイバコイルの光ファイバの長さ、
ａはファイバフィルの半径である。 さらに受光素子の変換効率Ｈが温度によって変化する。 校正信号はセンサ信号と別に発生ずるものだからＨの変
動を補償することができない。 これらの係数の温度変化を全体的に補償し温度変動があ
ってもスケールファクタの安定した萬精度の角速度測定
ができる光ファイバジャイロを提供することが本発明の
目的である。

【課題を解決するための手段】

本発明の光ファイバジャイロの信号処理方式に於ては角
速度信号を（７）のように、 （センサ信号４倍波）（校正信号基本波）として定義す
るが、これの温度変動を求めておき４つの変数を発生ず
る回路の何れかに温度変動分を打ち消すよう温度補償回
路を接続する。 使用温度は例えば−３０°Ｃ〜８０というように広い範
囲であるが成る温度Ｔ。を標準にして定数を評価する。 定数に温度による変動分があればこれはその一定温度の
係数に対する高次項として取り扱う。一般に係数の値は
、 Ｃｏ　＋Ｃ＋　　（Ｔ−Ｔｏ　）＋Ｃ２（Ｔ−Ｔｏ　）
　２というように温度のべき級数に展開できる。２乗の
項は取り扱い難いので線形化して、−次の項までをとり
、Ｃ，（１＋α（Ｔ−Ｔ、））と近似する。上記の角速
度信号もこのように近似できる。 上の式で４つの変数が分母分子に用いられているがこれ
らの何れかに（１±α（Ｔ−Ｔｏ））の特性を持つ温度
補償回路を接続するのである。 角速度信号の定義式の分子にはセンサ信号基本波と校正
信号４倍波があり、これらに温度補償回路を接続する場
合には（１−α（Ｔ−Ｔｏ））の温度特性のものを用い
る。 角速度信号の定義式の分母にはセンサ信号４倍波と校正
信号基本波があり、これらに温度補償回路を接続する場
合には（１＋α（Ｔ−Ｔｏ））の温度特性のものを用い
る。 温度補償回路は適当な温度特性のある抵抗を組合わせた
増幅回路や適当な温度特性のあるゼナダイオードを用い
た足し算回路などを用いることができる。 センサ信号の同期検波出力の内基本波をＰ、　４倍波を
Ｔ１校正信号の同期検波出力の内基本波をＵ、　　４倍
波をＵ４とすると上記のスケールファクタの定義式は、 Ｔ　　　Ｕ。 と書ける。Ｐ、Ｔは（５）　、（Ｇ）に定義がある。Ｕ
＝Ｓ、Ｇ、　、Ｕ４＝Ｓ４Ｇ４である。一般に変数が（
１＋α（ＴＴｏ））という変化をする場合温度係数がα
であるという言い方をする。 簡単に言えば本発明は、上記で定義されるスケールファ
クタの温度係数がαであれば、ＰまたはＵ４に−αの温
度係数の温度補償回路を接続するか、あるいはＴまたは
Ｕｌにαの温度補償回路を接続するということである。

【　　作　　用　　】

角速度信号（簡単のためスケールファクタと呼ぶ）ＳＦ
が（１＋α（Ｔ−Ｔｏ））という温度変化をする。 本発明ではこれの定義式の分母に入る変数（、センサ信
号基本波と校正信号４倍波）を発生ずる回路には（１＋
α（Ｔ−Ｔｏ））という温度特性の温度補償回路を接続
するのでこれらの影響が打ち消し合って温度による変動
のないスケールファクタが得られる。 またこれの定義式の分子に入る変数（センサ信号４倍波
と校正信号基本波）を発生ずる回路には（１−α（Ｔ−
Ｔｏ））という温度特性の温度補償回路を接続するので
温度によるスケールファクタの変動はα（Ｔ−Ｔｏ　＞
の２乗になり無視できる大きさである。

【　　実　　施　　例　　］ 第１図は本発明の光ファイバジャイロ信号処理方式の構
成図を示す。発光素子１、分岐素子２、光ファイバ３を
コイル状に巻き回したファイバコイル４、位相変調器５
、受光素子６等で光ファイバジャイロの本体が構成され
る。 発光素子１は単色光を出す光源である。分岐素子２はフ
ァイバカ、プラまたはビームスプリンタで作られる。発
光素子１の光を２分してファイバコイル４へ左廻り光右
廻り光として入射させファイバコイルを右廻り光左廻り
光として伝搬したものを再び合一させる。受光素子６は
左廻り光右廻り光を干渉させその強度を電流信号として
出力する。 位相変調器５は、圧電素子にファイバコイル４の一端近
くのファイバを巻き付けたものである。 ｓｌｎΩｔの変調電圧を加えると圧電振動子が半径方向
に膨縮するのでファイバが伸縮しファイバ中を伝搬する
光の位相が変動する。 位相変調器駆動回路７はｓｌｎΩｔの電圧信号を位相変
調器５に加える。受光素子６のセンサ出力はプリアンプ
８で増幅される。この中には変調周波数とその高調波が
全て含まれている。キャリヤ信号発生回路９は位相変調
器駆動回路７の変調信号ｓｔｎΩｔから変調周波数に等
しい基本波あるいはその整数倍の周波数の高調波に同期
したキャリヤ信号を発生ずる。ここでは基本波ＣＯＳΩ
ｔと４倍高調波ｃｏｓ　４Ω℃のキャリヤ信号を生ずる
ものを例示した。 これに応じて同期検波回路はふたつある。基本波同期検
波回路１０．４倍波同期検波回路１１である。実際には
位相変調の強さを一定に保つために２倍高調波の同期検
波回路も用いるがここでは簡単のため図示を略する。も
ちろんスケールファクタを定義する際基本波を４倍波で
割るということの代わりに基本波を２倍波で割る形で定
義しても良い。スケールファクタは基本波を偶数倍に調
波で割ったものとして定義するのであって４倍波と限定
されない。 シーケンス制御部１２、校正信号発生回路１３、信号解
析処理部１４等がこの他に設けられている。校正信号発
生回路１３は、受光素子６の出力とほば同じレベルの基
本波と４倍波の振幅の一定な校正信号Ｓ８、Ｓ４を発生
ずるものである。 ンーケンス制御部１２はセンサ信号と校正信号とを交互
にプリアンプに入力するようタイミングを発生ずる。校
正信号は２つあり、センサ信号はひとつであるが、それ
ぞれプリアンプに入力する時間をτ１　４、τ。とじ、
１周期をＴ。とすτ ると、 Ｔｏ＝ｒ、　＋ｒ、、　＋ｒｏ　　　　　（ＩＩ）であ
る。センサ信号が重要なのであるから、τ。 を長く、τ１、τ４は短くするのがよい。τ。は０．１
〜ｌ０ｓｅｃ程度でＮＴＩＮＴ４は１．　ｍ５ｅｃ　′
１００ｍ５ｅＣとすることができる。 これらの校正信号、センサ信号はキャリヤ信号を受けて
動作する同じ同期検波回路１０．１１で同期検波される
。 信号解析処理部１４は、同期検波されたものを一時記憶
するサンプルホールド１５．１６．１８１９と、切り換
えスイッチ１７を含んでいる。 サンプルホールド１５にはセンサ信号基本波が、サンプ
ルホールド１６には校正信号基本波が保持される。サン
プルホールド１８にはセンサ信号４倍波か、サンプルホ
ールド１９には校正信号４倍波か保持される。切り換え
スイッチ１７はンーケンス制御部１２のタイミング信号
を受けて切り換えられる。 さらにセンサ信号基本波を保持すべきサンプルホールド
１５の前段に温度補償回路２０が設けられる。これは温
度補償前のスケールファクタの温度係数かαであれば、
−αの温度係数を持つ温度補償回路である。 第２図にそのような関係を図示する。温度補償前のスケ
ールファクタＳＦの温度勾配がαであるとする。センサ
信号基本波の温度補償回路のゲインの温度勾配が一αで
あるようにしである。ここで温度勾配というのはＴ。の
ときの値で実際の温度微係数を割ったものである。ここ
ではＴ。は３０″ＣとしているがＴ。は何度に選んでも
良い。温度補償後のスケールファクタはこれ等を乗じた
ものであるので、補償後のＳＦｃは温度係数がＯとなる
。 この例ではセンサ信号基本波の前段に温度補償回路を設
けているがこれに限らない。−点鎖線で示した所に温度
補償回路を設けても良い。校正信号基本波のサンプルホ
ールド１６の前段に温度補償回路を設ける場合は＋αの
温度勾配を持つものニスる。センサ信号４倍波のサンプ
ルホールド１８の前段に設ける場合は−αの温度勾配を
持つ温度補償回路を設けなければならない。校正信号４
倍波のサンプルホールド１９の前段に設ける場合は一α
の温度勾配の温度補償回路とする。 センサ信号に温度補償する場合はここの位置に温度補償
回路を入れるが、校正信号を温度補償する場合は第３図
に示すようにプリアンプ８と校正信号発生回路１３の間
に温度補償回路２１を設けることができる。校正信号は
基本波や４倍波が別々に発生しタイミングが異なるしリ
ード線も別異であるから何れか一方の校正信号のみを温
度補償をすることができる。何れの周波数の校正信号を
温度補償しても良い。ここでは校正信号４倍波を温度補
償している。センサ信号の場合はプリアンプの前で温度
補償できない。これは全ての高調波を含みどれか一つだ
けを特別に温度補償できないからである。 実際の温度補償は例えば第４図のような簡単な回路によ
ってなすことができる。これは増幅器２２にセンサ信号
または校正信号の基本波、４倍波の内温度補償すべき信
号を入力しこれを増幅するものである。良く知られてい
るように増幅率が抵抗の比Ｒ２／Ｒ，に比例する。何れ
かの抵抗または両方の抵抗が温度により抵抗値の変化す
るものを用いる。例えばＲ１の温度係数がβであるとす
る。つまり、 Ｒ＋　＝Ｒ＋ｏ　（１＋β（Ｔ−Ｔ、　）　）　　（＋
２）と書けるが、β＝αとなるように抵抗を選べば、Ｒ
２は温度により抵抗変化がないので、増幅率はとするこ
とができる。これは増幅器であるから第１図で示すよう
に同期検波回路とサンプルホールドの間に用いることも
できるし第３図のように校正信号とプリアンプの間の温
度補償回路としても用いることができる。しかし温度補
償前のスケルファクタＳＦの温度係数は多様でありこれ
に等しい温度係数の抵抗を見い出すのが難しいとりＡう
ことがある。この場合はＲ２も温度変化のあるものを用
いる。それぞれの抵抗の温度係数をβ１、Ｒ２としてβ
１−Ｒ２：αとなるようにすればよい。しかしそれても
αに等しくできない場合かある。その場合は温度変化す
る抵抗に直列または並列に温度変化しない抵抗を接続す
れば良い。 例えばＲ５に、温度により抵抗変化のない抵抗ＲＣを直
列につなくと、 Ｒ＋　　＋Ｒｃ　　＝（ＲＩＯ＋Ｒｃ）＋（γ　（Ｔ−
Ｔ。）ｌ　　（＋４）γ＝βＲ＋ｏ／　（ＲＩＱ＋Ｒ６
）　　　（＋５）となる。抵抗の比を変えればγ＝αと
することができる。これ等を並列につなくと、抵抗はδ
＝βＲｃ／　（ＲＩＯ＋Ｒｃ）　　（１８）の温度特性
をもつようになる。直列並列接続を組合わせれば任意の
温度特性の増幅率を得ることかできる。 第５図に他の温度補償回路の例を示す。足し算回路２３
に温度補償すべき信号と、ゼナーダイオドＺＤ、　、Ｚ
Ｄ２による定電圧回路による信号を足し算して合計を求
める。ゼナーダイオード（まそれぞれ正電源、負電源に
抵抗Ｒ７、Ｒ８を介して接続されている。何れかまたは
両方のゼナーダイオードのゼナー電圧が温度変化するも
のとするＺＤｌ　＝Ｖ１　＋ε、　　（Ｔ−Ｔｏ　）　
　　（１７）Ｚ　Ｄ　２　＝　Ｖ　２＋ε２　　（Ｔ−
Ｔ、　）　　　（＋８）Ｒ４から入力される信号ＳＧと
これらが足し算された結果か出力されるので、 ＳＧ＋Ｖ、＋Ｖ２　＋（ε、＋ε２）（’ｒ−’ｒｏ　
）となる校正信号は振幅か一定であるので、この足し算
回路の温度係数は一定で、これをα１こ等しくすれば良
い。 α＝（ε、＋ε２　）　／　（ＳＧ＋Ｖ、　　＋Ｖ２　
）　（２０）とするのである。この回路は信号が一定振
幅であることを要求するのてセンサ信号の温度補償番こ
は使えず、校正信号の基本波、４倍波の温度補償に使う
ことができる。 【　　発　　明　　の　　効　　果　　】本発明の光フ
ァイバジャイロはスケールファクタを与える４つの変数
の内生なくとも一つを温度補償して全体の温度特性を打
ち消しているので、温度によってスケールファクタの変
動のない高精度の安定した角速度測定を可能にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光ファイノ・ジャイロ信
号処理回路の構成図。 第２図は温度補償前のスケールファクタと温度補償回路
の温度変化、温度補償後のスケールファクタの温度変化
を示すグラフ。 第３図は本発明の他の実施例に係る光ファイバジャイロ
信号処理回路の構成図。 第４図は本発明において用いる温度補償回路の一例を示
す回路図。 第５図は本発明において用いる温度補償回路の他の一例
を示す回路図。 １１１会・・０発光素子 ２・・・・・分岐素子 ３・・１１＠・光ファイバ ４・・拳・Φファイバコイル ５・・・・・位相変調器 ６・拳・・管受光素子 ７・・壷・［相］位相変調器駆動回路 ８・・・・・プリアンプ ９・・・・・キャリヤ信号発生回路 １０・・拳・基本波同期検波回路 １１・・Φ・４倍波間期検波回路 １２・・・・シーケンス制御部 １３嗜・・Φ校正信号発生回路 １４・・・・信号解析処理部 １５・センサ信号基本波サンプルホールド１６Φ校正信
号基本波サンプルホールド１７・・・・切り換えスイッ
チ １８・校正信号４倍波サンプルホールド１９・センサ信
号４倍波サンプルホールド２０．２１・・Φ・温度補償
回路 ２２−・・・増幅器 ２３・・・・足し算回路 手続補正書（自発） 平成２年１０月９ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 居　所　大阪市中央区北浜四丁目５番３３号名　称　（
２１３）住友電気工業株式会社代表者社長　川　上　哲
　部 ４代　理　人 毎日東ビル７０５　　雷０６　（９７４）　６３２、特
許請求の範囲 （１）　単色光を生ずる発光素子と、光ファイバを多数
回巻き回してなるファイバコイルと、ファイバフィルの
一方の端近くに設けられ　この中を伝搬する光の位相を
変化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、位相変調器を一定の変調周
波数で駆動する位相変調器駆動回路と、位相変調周波数
及びその偶数倍の周波数のキャリヤ信号を発生ずるキャ
リヤ信号発生回路と、受光素子のセンサ信号を増幅する
プリアンプと、プリアンプに出力をキャリヤによって同
期検波する同期検波回路と、位相変調周波数に等しい周
波数で振幅が一定の基本波校正信号と位相変調周波数の
偶数倍の周波数であって振幅が一定である偶数波校正信
号を発生ずる校正信号発生回路と、受光素子のセンサ信
号と校正信号発生回路の校正信号とを交互にプリアンプ
に入力し同期検波させるシーケンス制御部と、センサ信
号と校正信号の同期検波出力を入力しこれによって信号
解析する信号解析処理部とよりなり、信号解析処理部は
センサ信号の基本波成分をセンサ信号の偶数倍成分で割
った比を校正信号の基本波成分を校正信号の偶数倍成分
で割った比で除算することにより回転角速度を求めるも
のであり、温度によるスケールファクタの変動を抑制す
るために、センサ信号の基本波同期検波出力に温度補償
回路を接続したことを特徴とする光ファイバジャイロの
信号処理回路。 （２）単色光を生ずる発光素子と、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−この中を伝搬する光の位相を変
化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、左廻り光と右廻り先出を干渉させ干渉光の
強度を求める受光素子と、位相変調器を一定の変調周波
数で駆動する位相変調器駆動回路と、位相変調周波数及
びその偶数倍の周波数のキャリヤ信号を発生ずるキャリ
ヤ信号発生回路と、受光素子のセンサ信号を増幅するプ
リアンプと、プリアンプに出力をキャリヤによって同期
検波する同期検波回路と、位相変調周波数に等しい周波
数で振幅が一定の基本波校正信号と位相変調周波数の偶
数倍の周波数であって振幅が一定である偶数波校正信号
を発生ずる校正信号発生回路と、受光素子のセンサ信号
と校正信号発生回路の校正信号とを交互にプリアンプに
入力し同期検波させるシーケンス制御部と、センサ信号
と校正信号の同期検波出力を入力しこれによって信号解
析する信号解析処理部とよりなり、信号解析処理部はセ
ンサ信号の基本波成分をセンサ信号の偶数倍成分で割っ
た比を校正信号の基本波成分を校正信号の偶数倍成分で
割った比で除算することにより回転角速度を求めるもの
であり、温度によるスケールファクタの変動を抑制する
ために、センサ信号の偶数波同期検波出力に温度補償回
路を接続したことを特徴とする光ファイバジャイロの信
号処理回路。 （３）　単色光を生ずる発光素子と、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　この中を伝搬する光の位相を
変化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、位相変調器を一定の変調周
波数で駆動する位相変調器駆動回路と、位相変調周波数
及びその偶数倍の周波数のキャリヤ信号を発生ずるキャ
リヤ信号発生回路と、受光素子のセンサ信号を増幅する
プリアンプと、プリアンプに出力をキャリヤによって同
期検波する同期検波回路と、位相変調周波数に等しい周
波数で振幅が一定である基本波校正信号と位相変調周波
数の偶数倍の周波数で振幅が温度変化する偶数波校正信
号とを発生ずる校正信号発生回路と、受光素子のセンサ
信号と校正信号発生回路の校正信号とを交互にプリアン
プに入力し同期検波させるシーケンス制御部と、センサ
信号と校正信号の同期検波出力を入力しこれによって信
号解析する信号解析処理部とよりなり、信号解析処理部
はセンサ信号の基本波成分をセンサ信号の偶数倍成分で
割った比を校正信号の基本波成分を校正信号の偶数倍成
分で割った比で除算することにより回転角速度を求める
ものであり、温度によるスケールファクタの変動を抑制
するために、偶数波校正信号を温度補償回路に接続した
ことを特徴とする光ファイバジャイロの信号処理回路。 （４）　単色光を生ずる発光素子と、光ファイバを多数
回巻き回してなるファイバフィルと、ファイバフィルの
一方の端近くに設けられ−この中を伝搬する光の位相を
変化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、位相変調器を一定の変調周
波数で駆動する位相変調器駆動回路と、位相変調周波数
及びその偶数倍の周波数のキャリヤ信号を発生ずるキャ
リヤ信号発生回路と、受光素子のセンサ信号を増幅する
プリアンプと、プリアンプに出力をキャリヤによって同
期検波する同期検波回路と、位相変調周波数に等しい周
波数で振幅が温度によって変化する基本波校正信号と位
相変調周波数の偶数倍の周波数で振幅が一定である偶数
波校正信号とを発生ずる校正信号発生回路と、受光素子
のセンサ信号と校正信号発生回路の校正信号とを交互に
プリアンプに入力し同期検波させるンーケンス制御部と
、センサ信号と校正信号の同期検波出力を入力しこれに
よって信号解析する信号解析処理部とよりなり、信号解
析処理部はセンサ信号の基本波成分をセンサ信号の偶数
倍成分で割った比を校正信号の基本波成分を校正信号の
偶数倍成分で割った比で除算することにより回転角速度
を求めるものであり、温度によるスケールファクタの変
動を抑制するために、基本波校正信号を温度補償回路に
接続したことを特徴とする光ァイバンヤイ 口の信号処理回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）単色光を生ずる発光素子と、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ファイバの一部を伸縮させてこの
   中を伝搬する光の位相を変化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、位
   相変調器を一定の変調周波数で駆動する位相変調器駆動
   回路と、位相変調周波数及びその偶数倍の周波数のキャ
   リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
   のセンサ信号を増幅するプリアンプと、プリアンプに出
   力をキャリヤによって同期検波する同期検波回路と、位
   相変調周波数に等しい周波数で振幅が一定の基本波校正
   信号と位相変調周波数の偶数倍の周波数であって振幅が
   一定である偶数波校正信号を発生する校正信号発生回路
   と、受光素子のセンサ信号と校正信号発生回路の校正信
   号とを交互にプリアンプに入力し同期検波させるシーケ
   ンス制御部と、センサ信号と校正信号の同期検波出力を
   入力しこれによって信号解析する信号解析処理部とより
   なり、信号解析処理部はセンサ信号の基本波成分をセン
   サ信号の偶数倍成分で割った比を校正信号の基本波成分
   を校正信号の偶数倍成分で割った比で除算することによ
   り回転角速度を求めるものであり、温度によるスケール
   ファクタの変動を抑制するために、センサ信号の基本波
   同期検波出力に温度補償回路を接続したことを特徴とす
   る光ファイバジャイロの信号処理回路。
2. （２）単色光を生ずる発光素子と、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ファイバの一部を伸縮させてこの
   中を伝搬する光の位相を変化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、位
   相変調器を一定の変調周波数で駆動する位相変調器駆動
   回路と、位相変調周波数及びその偶数倍の周波数のキャ
   リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
   のセンサ信号を増幅するプリアンプと、プリアンプに出
   力をキャリヤによって同期検波する同期検波回路と、位
   相変調周波数に等しい周波数で振幅が一定の基本波校正
   信号と位相変調周波数の偶数倍の周波数であって振幅が
   一定である偶数波校正信号を発生する校正信号発生回路
   と、受光素子のセンサ信号と校正信号発生回路の校正信
   号とを交互にプリアンプに入力し同期検波させるシーケ
   ンス制御部と、センサ信号と校正信号の同期検波出力を
   入力しこれによって信号解析する信号解析処理部とより
   なり、信号解析処理部はセンサ信号の基本波成分をセン
   サ信号の偶数倍成分で割った比を校正信号の基本波成分
   を校正信号の偶数倍成分で割った比で除算することによ
   り回転角速度を求めるものであり、温度によるスケール
   ファクタの変動を抑制するために、センサ信号の偶数波
   同期検波出力に温度補償回路を接続したことを特徴とす
   る光ファイバジャイロの信号処理回路。
3. （３）単色光を生ずる発光素子と、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ファイバの一部を伸縮させてこの
   中を伝搬する光の位相を変化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、位
   相変調器を一定の変調周波数で駆動する位相変調器駆動
   回路と、位相変調周波数及びその偶数倍の周波数のキャ
   リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
   のセンサ信号を増幅するプリアンプと、プリアンプに出
   力をキャリヤによって同期検波する同期検波回路と、位
   相変調周波数に等しい周波数で振幅が一定である基本波
   校正信号と位相変調周波数の偶数倍の周波数で振幅が温
   度変化する偶数波校正信号とを発生する校正信号発生回
   路と、受光素子のセンサ信号と校正信号発生回路の校正
   信号とを交互にプリアンプに入力し同期検波させるシー
   ケンス制御部と、センサ信号と校正信号の同期検波出力
   を入力しこれによって信号解析する信号解析処理部とよ
   りなり、信号解析処理部はセンサ信号の基本波成分をセ
   ンサ信号の偶数倍成分で割った比を校正信号の基本波成
   分を校正信号の偶数倍成分で割った比で除算することに
   より回転角速度を求めるものであり、温度によるスケー
   ルファクタの変動を抑制するために、偶数波校正信号を
   温度補償回路に接続したことを特徴とする光ファイバジ
   ャイロの信号処理回路。
4. （４）単色光を生ずる発光素子と、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ファイバの一部を伸縮させてこの
   中を伝搬する光の位相を変化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、位
   相変調器を一定の変調周波数で駆動する位相変調器駆動
   回路と、位相変調周波数及びその偶数倍の周波数のキャ
   リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
   のセンサ信号を増幅するプリアンプと、プリアンプに出
   力をキャリヤによって同期検波する同期検波回路と、位
   相変調周波数に等しい周波数で振幅が温度によって変化
   する基本波校正信号と位相変調周波数の偶数倍の周波数
   で振幅が一定である偶数波校正信号とを発生する校正信
   号発生回路と、受光素子のセンサ信号と校正信号発生回
   路の校正信号とを交互にプリアンプに入力し同期検波さ
   せるシーケンス制御部と、センサ信号と校正信号の同期
   検波出力を入力しこれによって信号解析する信号解析処
   理部とよりなり、信号解析処理部はセンサ信号の基本波
   成分をセンサ信号の偶数倍成分で割った比を校正信号の
   基本波成分を校正信号の偶数倍成分で割った比で除算す
   ることにより回転角速度を求めるものであり、温度によ
   るスケールファクタの変動を抑制するために、基本波校
   正信号を温度補償回路に接続したことを特徴とする光フ
   ァイバジャイロの信号処理回路。