JPH04148823A - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
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- JPH04148823A JPH04148823A JP27393590A JP27393590A JPH04148823A JP H04148823 A JPH04148823 A JP H04148823A JP 27393590 A JP27393590 A JP 27393590A JP 27393590 A JP27393590 A JP 27393590A JP H04148823 A JPH04148823 A JP H04148823A
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- JP
- Japan
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- sensing coil
- optical fiber
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- rectangular
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
- G01C19/721—Details
- G01C19/722—Details of the mechanical construction
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
２ ・＼ 〜
本発明は、自動車ナビゲーションシステムや産業用ロッ
ポノトの制御に広く応用されることが期待されている光
ファイバジャイロに関するものである。
ポノトの制御に広く応用されることが期待されている光
ファイバジャイロに関するものである。
従来の技術
九ノアイバジャイ１１は、筒状の基材に光ファイバを複
数回巻き付けたものをセンシングコイルとして月］いる
。このセンシングコイルに、右回す光と左回り光を入射
し、センシングコイルが回転したときに生じるサニヤッ
ク効果による位相変位を観測し、回転角速度を測定する
のが、光ファイバジャイロの原理である。
数回巻き付けたものをセンシングコイルとして月］いる
。このセンシングコイルに、右回す光と左回り光を入射
し、センシングコイルが回転したときに生じるサニヤッ
ク効果による位相変位を観測し、回転角速度を測定する
のが、光ファイバジャイロの原理である。
センシングコイルとして用いるファイバコイルは、従来
、円形の断面を持つ筒状の枠に巻かれたものであり、そ
の半径は、通常２５傭から５ｃｍである。枠の内部また
は外部に、スーパルミネッセントダイオード゛まだは半
導体レーＱ’と、偏光子とファイバカプラと光位相変調
器と光検出器が配置される。
、円形の断面を持つ筒状の枠に巻かれたものであり、そ
の半径は、通常２５傭から５ｃｍである。枠の内部また
は外部に、スーパルミネッセントダイオード゛まだは半
導体レーＱ’と、偏光子とファイバカプラと光位相変調
器と光検出器が配置される。
発明が解決しようとする課題
３べ
実際に光ファイバジャイロを使用する場合には、何らか
の箱に、そのシステム全体を納める必要がある。箱の形
状は普通は直方体であυ、それが使いやすい形でもある
。−力、センシングコイルは円筒形である。また、感度
を確保するためには、こねをあ丑り小さくすることがで
きない。このようなセンシングコイルを直方体の箱に実
装する場合、その円筒形の枠の内部に、光ファイバジャ
イロに用いる部品の一部を納めたとしても、効率的な箱
内空間の利用は困難であった。
の箱に、そのシステム全体を納める必要がある。箱の形
状は普通は直方体であυ、それが使いやすい形でもある
。−力、センシングコイルは円筒形である。また、感度
を確保するためには、こねをあ丑り小さくすることがで
きない。このようなセンシングコイルを直方体の箱に実
装する場合、その円筒形の枠の内部に、光ファイバジャ
イロに用いる部品の一部を納めたとしても、効率的な箱
内空間の利用は困難であった。
本発明は」二記の問題点を解決し、効率的実装が可能な
センシングコイルを提供することによって、光ファイバ
ジャイロの小型化を容易に実現することを目的としてい
る。
センシングコイルを提供することによって、光ファイバ
ジャイロの小型化を容易に実現することを目的としてい
る。
課題を解決するだめの手段
本発明では上記の目的を達成するために、多角形の四隅
を丸めた断面形状を持つ筒状の枠の外周に、光ファイバ
を複数回巻いたものをセンシングコイルとし、的記筒状
の枠の内部に少なくともスーバルミイ・ノセントダイオ
ードまたは半導体レーザと、偏光子とファイバカプラと
光位相変調器と光検出器とを配置した光ファイバジャイ
ロとする。
を丸めた断面形状を持つ筒状の枠の外周に、光ファイバ
を複数回巻いたものをセンシングコイルとし、的記筒状
の枠の内部に少なくともスーバルミイ・ノセントダイオ
ードまたは半導体レーザと、偏光子とファイバカプラと
光位相変調器と光検出器とを配置した光ファイバジャイ
ロとする。
特に、長方形まだは正方形の四隅を丸めた断面形状を持
つ筒状の枠の外周に、光ファイバを複数回巻いたものを
センシングコイルとし、前記筒状の枠の内部に少なくと
もスーバルミイ・ノセントダイオード捷だは半導体レー
ザと、偏光子とファイバカプラと光位相変調器と光検出
器とを配置した光ファイバジャイロとする。
つ筒状の枠の外周に、光ファイバを複数回巻いたものを
センシングコイルとし、前記筒状の枠の内部に少なくと
もスーバルミイ・ノセントダイオード捷だは半導体レー
ザと、偏光子とファイバカプラと光位相変調器と光検出
器とを配置した光ファイバジャイロとする。
作 用
本発明の作用は以Ｆのとおりとなる。
従来の光ファイバは、極端な小半径で湾曲すると伝送損
失が著しく増加するばかりか、切断してし丑う場合もあ
る。これに対して本発明では、センシングコイルの断面
形状を、角を丸めだ長刀形または正方形にすることによ
り、センシングコイルを直方体の箱の内周に沿って極力
無駄なく配置することができる。
失が著しく増加するばかりか、切断してし丑う場合もあ
る。これに対して本発明では、センシングコイルの断面
形状を、角を丸めだ長刀形または正方形にすることによ
り、センシングコイルを直方体の箱の内周に沿って極力
無駄なく配置することができる。
実施例
まず、本発明の概念について以下説明する。
５ べ−−一
光ファイバジャイロの感度は、センシングコイルの光フ
ァイバを巻いている軸に垂直な面に関する断面積と巻き
数の積に比例する。従って、センシングコイルの断面形
状にもよるが、できるだけセンシングコイルの断面積を
大きくした力が、同じ長さの光ファイバでも感度が良く
なる。
ァイバを巻いている軸に垂直な面に関する断面積と巻き
数の積に比例する。従って、センシングコイルの断面形
状にもよるが、できるだけセンシングコイルの断面積を
大きくした力が、同じ長さの光ファイバでも感度が良く
なる。
直方体の箱の中にできるだけ感度の良いセンシングコイ
ルを実装しようとするとき、最も大きなセンシングコイ
ル断面積となるセンシングコイル断面形状は、長刀形で
ある。しかし、光ファイバは、棒端な小半径で湾曲する
と伝送損失が著しく増加するばかりか、切断してし壕う
場合もある。
ルを実装しようとするとき、最も大きなセンシングコイ
ル断面積となるセンシングコイル断面形状は、長刀形で
ある。しかし、光ファイバは、棒端な小半径で湾曲する
と伝送損失が著しく増加するばかりか、切断してし壕う
場合もある。
これを避けるには、センシングコイルの断面形状を、角
を丸めた長刀形または正方形にすれば良い。
を丸めた長刀形または正方形にすれば良い。
これによって、センシングコイルを直方体の箱の内周に
沿って極力無駄なく配置することができる。
沿って極力無駄なく配置することができる。
第２図（ａ）に示した一辺の長さＩの正方形の角を曲率
半径ｒで丸めた断面形状を持つセンシングコイルの場合
、感度Ｓを実現するために必要な光ファイバの長さＩ・
は、 ６へ。
半径ｒで丸めた断面形状を持つセンシングコイルの場合
、感度Ｓを実現するために必要な光ファイバの長さＩ・
は、 ６へ。
Ｌ１＝ Ｓ （４１＋２πｒ）／（（２ｒ＋Ｉ 、）２
＋（π〜４．）ｒ２）で現される。−力、第２図（１）
）に示した一辺の長さ１の正方形に内接する円形の断面
形状を持つセンシングコイルにおいて、感度Ｓを実現す
るために必要な光ファイバの長さしは、 Ｌ２＝４８／１ で現される。Ｌｌ （Ｉｉ２であり、本発明にかかるセ
ンシングコイルの力が、同じ感度を得るのに必要な光フ
ァイバの長さが短くて良い。
＋（π〜４．）ｒ２）で現される。−力、第２図（１）
）に示した一辺の長さ１の正方形に内接する円形の断面
形状を持つセンシングコイルにおいて、感度Ｓを実現す
るために必要な光ファイバの長さしは、 Ｌ２＝４８／１ で現される。Ｌｌ （Ｉｉ２であり、本発明にかかるセ
ンシングコイルの力が、同じ感度を得るのに必要な光フ
ァイバの長さが短くて良い。
このように本発明を持ってすれば、実装空間を無駄にし
ない効率的実装ができるばかりか、センシングコイルに
必要な光ファイバの長さを短くすることも可能となる。
ない効率的実装ができるばかりか、センシングコイルに
必要な光ファイバの長さを短くすることも可能となる。
第１図は本発明にかかる光ファイバジャイロの実施例で
ある。本実施例は、外形１５０ｍｍＸ １５０ｍｍＸ２
５ｍｍの箱１２に、１４０ｍｍＸ １４０ｍｍの正方形
の角を曲率半径１５ｍｍで丸めた断面形状で、高さ２０
ｍｍセンシングコイル１１ を実装したものである。セ
ンシングコイルの内側には、スーパルミネルントダイメ
°−１−’１３、偏光子］／ｌ、位相変調器１５、光検
出器１６が配置されている。
ある。本実施例は、外形１５０ｍｍＸ １５０ｍｍＸ２
５ｍｍの箱１２に、１４０ｍｍＸ １４０ｍｍの正方形
の角を曲率半径１５ｍｍで丸めた断面形状で、高さ２０
ｍｍセンシングコイル１１ を実装したものである。セ
ンシングコイルの内側には、スーパルミネルントダイメ
°−１−’１３、偏光子］／ｌ、位相変調器１５、光検
出器１６が配置されている。
センシングコイルに用いた光ファイバの長さは１６５ｍ
である。これと同等の感度を、この箱に実装し得る直径
１．４０ ｍｍの円筒型センシングコイルで実現しよう
どすれば、光ファイバの長さは１７１ｍ必要であシ、本
発明にかかるセンシングコイルに較べて、若干長くなる
。光ファイバジャイじに必要な光部品を、実装するスペ
ースは、明らかに本発明にかかるセンシングコイルの力
が広く、空間を有効に活用することができる。
である。これと同等の感度を、この箱に実装し得る直径
１．４０ ｍｍの円筒型センシングコイルで実現しよう
どすれば、光ファイバの長さは１７１ｍ必要であシ、本
発明にかかるセンシングコイルに較べて、若干長くなる
。光ファイバジャイじに必要な光部品を、実装するスペ
ースは、明らかに本発明にかかるセンシングコイルの力
が広く、空間を有効に活用することができる。
発明の効果
以上本発明は、効率的実装が可能なセンシングコイルを
提供することが可能となり、光ファイバジャイロの小型
化を容易に実現することができた。
提供することが可能となり、光ファイバジャイロの小型
化を容易に実現することができた。
第１図は本発明にかかる光ファイバジャイロの実施例で
ある斜視図、第２図は本発明の詳細な説明する概念図で
ある。 １１ ・本発明にかかるセンシングコイル、１２・・
箱。
ある斜視図、第２図は本発明の詳細な説明する概念図で
ある。 １１ ・本発明にかかるセンシングコイル、１２・・
箱。
Claims (2)
- （１）多角形の四隅を丸めた断面形状を持つ筒状の枠の
外周に、光ファイバを複数回巻いたものをセンシングコ
イルとし、前記筒状の枠の内部に少なくともスーパルミ
ネッセントダイオードまたは半導体レーザと、偏光子と
ファイバカプラと光位相変調器と光検出器とを配置した
光ファイバジャイロ。 - （２）長方形または正方形の四隅を丸めた断面形状を持
つ筒状の枠の外周に、光ファイバを複数回巻いたものを
センシングコイルとし、前記筒状の枠の内部に少なくと
もスーパルミネッセントダイオードまたは半導体レーザ
と、偏光子とファイバカプラと光位相変調器と光検出器
とを配置した請求項１記載の光ファイバジャイロ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27393590A JPH04148823A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 光ファイバジャイロ |
| EP91117325A EP0480442A1 (en) | 1990-10-11 | 1991-10-10 | Sensing coil and fiber-optic gyroscope using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27393590A JPH04148823A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148823A true JPH04148823A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17534623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27393590A Pending JPH04148823A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0480442A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04148823A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7238888B2 (en) * | 2003-11-13 | 2007-07-03 | Goto Denshi Co., Ltd. | Wire for coil |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5289258A (en) * | 1992-01-15 | 1994-02-22 | Honeywell Inc. | Fiber optic gyroscope modulation error reduction |
| EP0641996A1 (en) * | 1993-09-03 | 1995-03-08 | Litton Systems, Inc. | Sensor coil for a fiber optic gyroscope |
| DE4411275A1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-05 | Sel Alcatel Ag | System zur Positionsbestimmung von Linienfahrzeugen |
| JPH1096635A (ja) * | 1996-09-25 | 1998-04-14 | Ngk Insulators Ltd | 光ファイバジャイロ組立治具及び光ファイバジャイロの組立方法 |
| CN102608703B (zh) * | 2012-02-14 | 2013-05-15 | 北京航空航天大学 | 一种适用于直接耦合的光纤环组件封装结构 |
| WO2018023033A1 (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Western Michigan University Research Foundation | Magnetic nanoparticle-based gyroscopic sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0692892B2 (ja) * | 1989-02-15 | 1994-11-16 | 日本航空電子工業株式会社 | 光干渉角速度計 |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27393590A patent/JPH04148823A/ja active Pending
-
1991
- 1991-10-10 EP EP91117325A patent/EP0480442A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7238888B2 (en) * | 2003-11-13 | 2007-07-03 | Goto Denshi Co., Ltd. | Wire for coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0480442A1 (en) | 1992-04-15 |
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