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

光フアイバジヤイロの信号処理回路

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JPH04115114A
JPH04115114A JP23610490A JP23610490A JPH04115114A JP H04115114 A JPH04115114 A JP H04115114A JP 23610490 A JP23610490 A JP 23610490A JP 23610490 A JP23610490 A JP 23610490A JP H04115114 A JPH04115114 A JP H04115114A
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signal
light
circuit
calibration signal
fundamental wave
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Koichi Washimi
公一 鷲見
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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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。
JP23610490A 1990-09-05 1990-09-05 光フアイバジヤイロの信号処理回路 Pending JPH04115114A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6742676B2 (en) 2001-08-31 2004-06-01 Yoshino Kogyosho Co., Ltd. Pouring vessel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6742676B2 (en) 2001-08-31 2004-06-01 Yoshino Kogyosho Co., Ltd. Pouring vessel
AU2002328615B2 (en) * 2001-08-31 2007-06-07 Yoshino Kogyosho Co., Ltd. Filling container

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