JPH04154179A - リングレーザジャイロ装置 - 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］ 本発明は、例えば航空機の慣性航行装置等に角速度検出
器として使用されるリングレーザジャイロ装置に関する
。

［発明の概要コ 本発明は、例えば航空機の慣性航行装置等に角速度検出
器として使用されるリングレーザジャイ口装置に関し、
基台上に設けた略円形状の光導波路と、この光導波路の
一部を切り欠いて設けた発光素子と、その光導波路に近
接して設けた方向性結合器と、この方向性結合器の両端
部の出力光を入力光とするＹ分岐型結合器と、このＹ分
岐型結合器の出力部の近傍に設けられた受光素子とを有
することにより、ロックイン現象が発生しにく（なると
共に装置全体をより小型化できるようにしたものである
。

［従来の技術］ 航空機等の慣性航行装置としては従来の機械的なジャイ
ロスコープに代わって、大きさ及び製造コストの点で有
利なリングレーザジャイロ装置の開発が進められている
。

第７図は特開平２−１２２６８１号公報で開示されてい
るレーザとしてレーザダイオードを使用する従来の半導
体リングレーザ装置を示し、この第７図において、（１
）はレーザダイオード、（２）は埋め込み構造の導波領
域であり、ＰＮ接合面は第７図の紙面に平行である。こ
のレーザダイオード（１）には可変抵抗器（３）を介し
て可変電圧ａ（４）より電力が供給されている。（５）
は光ファイバを１回巻回した光フアイバループを示し、
この光フアイバループ（５）の一端部（５ａ）及び他端
部（５ｂ）が夫々そのレーザダイオード（１）の一方の
壁開面（５ａ）及び他方の壁開面（５ｂ）に結合されて
いる。

この場合、そのレーザダイオード頁１）の導波管領域（
２）がそれら壁開面（５ａ）及び（５ｂ）となす角度θ
は、そのレーザダイオード（１）と光フアイバループ（
５）の光ファイバとの間のブリュースタ角を０８とする
と、 ０くθ≦θ８　　　・・・・（１） を充足するように設定され、かつレーザダイオード（１
）の壁開面（５ａ）及び（５ｂ）には反射防止被膜が被
覆されている。

また、その光フアイバループ（５）の他端側には方向性
カップラ（６）が形成され、この方向性カップラ（６）
から２本の光ファイバ（７）及び（８）が分岐して、こ
れら光ファイバ（７）及び（８）の出力端が夫々読み取
り装置（９）に導かれている。その光フアイバループ（
５）の中には時計方向ＣＷＳこ進行するレーザ光と反時
計方向ＣＣＷに進行するレーザ光とが混在しており、そ
の方向性カップラ（６）においてその時計方向に進行す
るレーザ光の一部（例えば数％）を一方のファイバ（７
）側へ取り込み、反時計方向に進行するレーザ光の一部
を他方の光ファイバ（８）側へ取り込み、それら取り込
んだ２種類のレーザ光を読み取り装置（９）の内部で混
合して光電変換すると、それら２種類のレーザ光のビー
ト信号が得られる。

その光フアイバループ（５）が一方向に回転すると、例
えば時計方向に進行するレーザ光の周波数が増加するの
に対して反時計方向に進行するレーザ光の周波数が減少
するので、その読み取り装置（９）内で得られるビート
信号の周波数は大きくなる。従って、このビート信号の
周波数を検出することによりその光フアイバループ（５
）の回転角速度を検出することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、光ファイバのループをレーザダイオード
の光学共振器として用いた場合には、光フアイバ内のレ
ーリー散乱によりリングレーザ装置に特有のロックイン
現象が顕著に発生する不都合がある。ロックイン現象と
は、回転角速度がＯに近い領域で上記のビート信号が消
失し、その回転角速度が検出できなくなる現象をいう。

さらに、光ファイバは曲げ半径を小さくすると伝送損失
が増加するため、光フアイバループ（５）の半径は成る
程度より小さくすることができないため、リングレーザ
装置をより小型化することができない不都合がある。

本発明は斯かる点に鑑み、ロックイン現象が発生しにく
いと共により装置全体を小型化できるリングレーザジャ
イロ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるリングレーザジャイロ装置は、例えば第１
図コニ示す如く、基台（１２）上二こ設けた略円形状の
光導波路（１４）と、この光導波路の一部を切り欠いて
設けた発光素子（１９）と、その光導波路に近接して設
けた方向性結合器（１６）と、この方向性結合器の両端
部の出力光を入力光とするＹ分岐型結合器（１７）と、
このＹ分岐型結合器の出力部の近傍に設けられた受光素
子（１８Ａ）とを有するものである。

また、本発明はその光導波路（１４）の一部を切り欠い
てファラデー素子（２０）を挿入したものである。

また、本発明は例えば第６図に示すように、その発光素
子（３８）の発光面をブリュースタ角をなすように傾斜
させたものである。

また、本発明はその発光素子（１９）の発光面に無反射
膜を施したものである。

また、本発明はそのファラデー素子を使用する場合に例
えば第６図に示すように、そのファラデー素子（３９）
の出力面をブリュースタ角をなすように傾斜させたもの
である。

また、本発明は例えば第１図に示すように、その基台（
１２）を温度制御素子（１１）を介して放熱板（１０）
に取り付けたものである。

さらに、本発明は受光素子（１８，’ｌ）　０検出出力
の直流レベルが最大になるよ乞こその温度制御素子（１
１）を制御するよう二こじたものである。

［作用］ 斯かる本発明によれば、その略円形状の光導波路（１４
）でその発光素子（１９）の出力光の光学共振器が構成
され、この光学共振器の中に一方向に回る光と他方向に
回る光とが混在する。そして、例えばその一方向に回る
光の一部及びその他方向乙こ回る光の一部がその方向性
結合器（１６）及びＹ分岐型結合器（１７）を介して混
合された形で受光素子（１８Ａ）に供給されるので、そ
の受光素子（２２）からはその一方向に回る光の一部と
他方向に回る光の一部とのビート信号が得られる。

このビート信号の周波数はその光学共振器の回転角速度
の関数となるので、そのビート信号の周波数よりその光
学共振器の回転角速度を検出することができる。

また、その光導波路（１４）の一部を切り欠いてファラ
デー素子（２０）を挿入したときには、その光導波路（
１４）等により構成される光学共振器の内部を一方向に
回る光と他方向に回る光との間に所望の位相差を与える
ことができ、ひいてはその光学共振器が静止している場
合でもそのビート信号の周波数に所望のオフセットを設
定することができる。

従って、その光導波路（１４）の内部等における散乱に
より仮にロックイン現象が僅かに発生しても、そのファ
ラデー素子（２０）を用いてそのビート信号の周波数に
オフセットを設定することにより、正確にその光学共振
器の回転角速度を検出することができる。

また、その発光素子（３８）の発光面をブリュースタ角
をなすように傾斜させたときには、その発光素子（３８
）の表面反射を最小にすることができるので、発光素子
単体でのレーザ発振を防止できビート信号のＳＮ比を改
善することができる。

また、その発光素子（１９）の発光面に無反射膜を施し
たときにも、その発光素子単体でのレーザ発振を防止す
ることができる。

同様にそのファラデー素子（３９）の出力面の角度をブ
リュースタ角をなすように傾斜させたときには、そのフ
ァラデー素子（３９）の表面反射を最小にすることがで
きるので、その光学共振器内を進行する光の量を増加さ
せてそのビート信号のＳＮ比を改善することができる。

さらに、一般にその光学共振器の長さはその発光素子（
１９）、　（３８）の波長の整数倍のときに最も効率が
良好である。そこで、その基台（１２）を温度制御素子
（１１）を介して放熱板（１０）に取り付けた場合には
、例えば別途方向性結合器を介してその光導波路（１４
）から分離した光の受光レベルが最大になるようにその
基台（１２）を膨張又は収縮させることにより、その光
学共振器の長さをその発光素子の波長の整数倍に維持す
ることができる。

また、受光素子（１８Ａ）の検出出力の直流レベルが最
大になるようにその温度制御素子（１１）を制御するよ
うにした場合にも、その光学共振器の長さをその発光素
子の波長の整数倍に維持することかできる。

一実施例” 以下、本発明によるリングレーザジャイロ装置の一実施
例につき第１図〜第５回を参照して説明しよう。本例は
発光素子としてレーザダイオードを使用する半導体リン
グレーザジャイロ装置に本発明を適用したものである。

第１図は本例のリングレーザジャイロ装置を示し、この
第１図において、（１０）は正方形の板状の放熱板、（
１１）はそれより小さい正方形の板状のベルチェ素子、
（１２）はジャイロ基板であり、その放熱＋Ｈ（１０）
の上にそのベルチェ素子（１１）を介してそのジャイロ
基板（１２）を固定する。このジャイロ基板（１２）の
形状は一辺の長さＷが３０ｍｍ程度の正方形であり、そ
の厚さＴは１ｍｍ程度である。このジャイロ基板（１２
）の材質としては、シリコン基板上に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯｚ）膜を形成したもの又は酸化シリコン基板そのも
の等を使用することができる。

（１３）は凸状の保護カバーを示し、この保護カッ＼−
（１３）をその放熱板（１０）上にそれらベルチェ素子
（１１）及びジャイロ基板（１２）を覆うように載置し
て固定することにより、それらベルチェ素子（１１）及
びジャイロ基板（１２）を密封する。その保護カッ入−
（１３）の内部は真空にするか、又はヘリウム等の不活
性ガスを充填する。これによりその保護カッ＼−（１３
）の内部のレーザ光のゆらぎが防止されると共に、その
ジャイロ基板（１２）が外気から遮断されて温度調整が
容易になる。

そのジャイロ基板（１２）の表面（１２ａ）上には直径
が２５ｍｍ程度の円周に沿って第１のガラス平面導波路
（１４）を形成する。この第Ｉのガラス平面導波路（１
４）は、各種の周知の導波路作成法で作成できるが、例
えばスパッタ及びエツチング技術を用いて作成できる。

ただし、その導波路（１４）の円周は真円の円周である
必要はなく、例えば楕円の円周でもよい。また、その導
波路（１４）は完全な閉した円周ではなく、その円周の
一部を切り欠いておく。

（１５）はジャイロ基板（１２）上に形成された第２の
ガラス平面導波路を示し、このガラス平面導波路（１５
）は直径が１０ｍｍ程度の円周に沿って第１のガラス平
面導波路（１４）と同様に形成する。その第２のガラス
平面導波路（工５）はその第１のガラス平面導波路（１
４）の内部にこの導波路（１４）に近接して形成する。

第２図に示すように、それら導波路（１４）と導波路（
１５）とが近接している部分が分岐比が９９＝１程度の
方向性結合器（１６）となり、この方向性結合器（１６
）においては導波路（１４）を伝搬するレーザ光の内の
１％程度が導波路（１５）側に漏れて来るようになされ
ている。

また、第２図に示すように、その第２のガラス平面導波
路（１５）の方向性結合器（１６）と反対側をＹ分岐型
結合器（１７）にして、この結合器（１７）の光出力部
の前面のジャイロ基板（１２）上にフォトダイオードよ
りなる第１の受光素子（１８Ａ）を設置する。

そのＹ分岐型結合器（１７）はその導波路（１５）の左
右から伝搬して来るレーザ光を積極的に混合するために
使用される。即ち、そのガラス平面導波路（１４）を時
計方向ＣＷに伝搬するレーザ光の１％程度が分岐光ＬＢ
Ｉとしてその導波路（１５）の一方の円弧部に取り込ま
れ、反時計方向ＣＣＷに流れるレーザ光の１％程度が分
岐光ＬＢ２としてその導波路（１５）の他方の円弧部に
取り込まれる。そして、その受光素子（１８Ａ）からは
それら２個の分岐光ＬＢＩ及びＬＢ２を混合した光の干
渉信号であるビート信号が出力される。

（２２）はジャイロ基板（１２）上に形成された円弧状
の第３のガラス平面導波路を示し、この導波路（２２）
も第１のガラス平面導波路（１４）と同様に形成する。

この導波路（２２）はその導波路（１４）の内部にその
導波路（１４）に近接して形成し、この導波路（２２）
の一方の光出力部の前面のジャイロ基板（１２）上に第
２の受光素子（１８Ｂ）を設置する。その導波路（２２
）と導波路（１４）とが近接している部分も分岐比が９
９＝１程度の方向性結合器（２３）を構成している。

第２図に示すように、その導波路（２２）にはその方向
性結合器（２３）を介してそのガラス平面導波路（１４
）を反時計方向ＣＣＷに流れるレーザ光の１％程度が分
岐光ＬＢ３として取り込まれ、この分岐光ＬＢ３が受光
素子（１８Ｂ）にて光電変換される。この受光素子（１
８Ｂ）の出力信号はそのガラス平面導波路（１４）を伝
搬するレーザ光の強度のモニターとして使用される。

第１図に戻り、（１９）は両端面に反射防止膜が形成さ
れたレーザダイオード、（２０）はイツトリウム鉄ガー
ネッＩ−（ＹＩＧ）結晶等よりなるファラデー素子、（
２１）はコイルであり、そのガラス平面導波路（１４）
が切り欠かれた部分のジャイロ基板（１２）上にその導
波路（１４）と光軸が一致するようにレーザダイオード
（１９）及びファラデー素子（２０）を固定する。その
レーザダイオード（１９）の両端面に反射防止膜を形成
するのは、レーザダイオード（１９）の表面反射により
レーザダイオードが単体で光学共振器を構成するのを防
止するためである。

また、このファラデー素子（２０）の近傍にこのファラ
デー素子（２０）の光軸に沿って磁界を付与するための
コイル（２１）を取り付ける。通常ファラデー素子は入
力光を９０°旋光させるために使用されるが、本例のフ
ァラデー素子（２０）；ヨ内部を通過するレーザ光を数
置程度旋光させるだけて充分であるため、そのファラデ
ー素子（２０）　の光軸方向の長さは１ｍｍ程度もあれ
ぼよい。

本例ではその第１のガラス平面導波路（１４）、　　レ
ーザダイオード（１９）　、ファラデー素子（２０）に
よりそのレーザダイオード（１９）の内部で生成される
レーザ光の光学共振器が構成されている。

第３図は本例の信号処理回路の構成を示し、この第３図
において、（２３）及び（２４）は夫々電流−電圧変換
回路を示し、第１の受光素子（１８４）の検出電流を第
１の電流−電圧変換回路（２３）を介してビート信号Ｓ
１に変換する。このビート信号Ｓ１は光学共振器中を時
計方向に進行するレーザ光と反時計方向に進行するレー
ザ光との干渉信号（第４図Ａ）であり、このビート信号
Ｓ１を波形整形回路（２５）に供給する。

また、第２の受光素子（１８Ｂ）の検出電流を第２の電
流−電圧変換回路（２３）を介してレベル信号Ｓ２（第
４１１３Ｂ）に変換する。このレベル信号Ｓ２は本例の
光学共振器中を流れているレーザ光の強度に比例する信
号であり、このレベル信号Ｓ２をペルチェ素子（１１）
用のドライブ回路（２６）に供給する。このドライブ回
路（２６）はそのレベル信号Ｓ２が最大になるようにペ
ルチェ素子（１１）を駆動する。リング状の光学共振器
は閉じた光路の長さ（厳密には更に光路の夫々の屈折率
を乗した（ｌｌりがレーザ光の波長λの整数倍であると
きに最も出力が大きくなり動作が安定するが、何等温度
制御を行わないときにはその光路の長さはジャイロ基板
（１２）の光学共振器面の膨張又は収縮等により変化し
てその出力は安定しにくい。本例ではレベル信号Ｓ２が
最大になるようにそのジャイロ基板（１２）の伸縮率を
制御することにより、常に光学共振器の出力が最大にな
るようにしている。

波形整形回路（２５）はそのビート信号Ｓ１を直流レベ
ルでスライスして２値化したデジタルのビート信号Ｓ３
　（第４図Ｃ）を生成し、このビート信号Ｓ３をデータ
セレクタ（２７）の入力部に供給する。（２８）はアッ
プダウンカウンタを示し、そのデータセレクタ（２７）
の一方の出力部及び他方の出力部を夫々そのカウンタ（
２８）のアップ計数端子及びダウン計数端子に接続し、
二〇カウンタ（２８）の計数出力をう、子回路（２９）
を介して中央処理ユニット（以下ｒｃＰＬＩＪと称する
）　（３０）に供給する。

（３１）は所定周波数の矩形波の切り替え信号Ｓ４（第
４図Ｄ）を発生する発振回路を示し、この切り替え信号
Ｓ４の周波数は例えば１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度に設定
する。この切り替え信号Ｓ４をデータセレクタ（２７）
の切り替え端子、ラッチ回路（２９）のクロック端子、
ＣＰ　Ｕ　（３０）及びコイル用のドライブ回路（３２
）に供給する。そのデータセレクタ（２７）はその切り
替え信号Ｓ４がハイレベル“１゛であるときに、ビート
信号Ｓ３をアップパルスＳ［ｌ　（第４図Ｅ）としてカ
ウンタ（２８）のアンプ計数端子に供給し、その切り替
え信号Ｓ４がローレベルパ０“であるときにそのビート
信号Ｓ３をダウンパルスＳＤ　（第４図Ｆ）としてその
カウンタ（２８）のダウン計数端子に供給する。

また、ラッチ回路（２９）はその切り替え信号Ｓ４の各
立ち上がりの時点におけるカウンタ（２８）の計衷値Ｃ
１を保持してＣＰ　Ｕ　（３０）に供給し、ドライブ［
路（３２）はコイル（２１）にその切り替え信号Ｓに応
とだ電流を供給する。これにより、そのコイル（２１の
近傍のファラデー素子（２０）の内部にはその切ぞ替え
信号Ｓ４がハイレベル″１”のときには例え番；光学共
振器の時計方向の磁界が加えられ、そのぢり替え信号Ｓ
４がローレベル“０″のときにはそσ光学共振器の反時
計方向の磁界が加えられる。

そのファラデー素子（２０）の内部に光学共振器σ時計
方向の磁界が加えられると、その時計方向乙コ進行する
レーザビームの位相が変化し、光学共斑器の反時計方向
の磁界が加えられると、その反町計方向に進行するレー
ザビームの位相が変化すて従って、その交流磁界が加え
られたファラデー譚子（２０）により受光素子（１８Ａ
）で検出されるビート信号Ｓ１の周波数は第４図Ａに示
すようにその切り替え信号Ｓ４の周期で変化する。

第５図を参照して第１図例の回転角速度の検出動作につ
き説明するに、そのジャイロ基板（１２）上のガラス平
面導波路（１４）、　　レーザダイオード’（１９）及
びファラデー素子（２０）により構成される光学共振器
の回転角速度（角周波数）をΩ、その第１の受光素子（
１８Ａ）で検出されるビート信号Ｓ３の周波数をΔｆと
する。この場合、そのファラデー素子（２０）に磁界が
加えられていない状態では、その光学共振器の光路で囲
まれる面積をＳ、そのレーザダイオード（１９）の波長
をλ、光路の長さをＬとすると、次の関係がある。

Δｆ＝４ＳΩ／（Ｌλ）　・・・・（２）この関係は第
５図の破線（３３）のようになる。特に本例では光ファ
イバが使用されておらず、口・７クイン現象が比較的発
生しにくいので、式（２）の関係に基づいてビート信号
の周波数Δｆより比較的高い精度で回転角速度Ωを求め
ることができる。

ただし、本例でもガラス平面導波路（１４）の内部にお
けるレーザ光の若干の散乱によりロックイン現象が僅か
ながら発生する戊があるので、より高精度に回転角速度
を検出するにはそのロックイン現象を補正する必要があ
る。この場合、回転角速度Ωの絶対値が０でないにも拘
らずそのビート信号の周波数ΔｒがＯになる領域である
ロックイン領域を第５図の（３５）で表すと、その周波
数ΔＦと回転角速度Ωとの関係は実線（３４）のように
表すことができる。

そして、本例では第３図の信号処理回路中のドライブ回
路（３２）を動作させてファラデー素子（２ｏ）の内部
に切り替え信号Ｓ４と同し周期で方向が反転する磁界を
加える。これによりその光学共振器の回転角速度には一
種の疑似的なバイアスが与えられたことになるので、ビ
ート信号の周波数△ｆと実際の回転角速度Ωとの間の関
係はその信号ｓ４の周期で第５図の実線（３６）と実線
（３７）との間を移り替わるようになる。

具体的に実際の光学共振器の回転角速度Ωがロックイン
領域（３５）の内部のΩＸ（＞Ｏ）であるとすると、そ
れに対応するビート信号の周波数は夫々Δｆ１及びΔｆ
２となり、バイアス周波数をΔｆＢ、−Δｆ、とすると
、回転角速度ΩＸによる周波数をｆΩＸとして、 Δｆ＋　−Δｆｇ　＋　ｆΩｘ　　　　　−（３）Δｆ
２＝−Δｆ　Ｂ＋ｆΩ　　　・・・・（４）Δｒ　＋　
ｌ　＞　ｌ　Δｒｚｌ　　　・・・・（５）が成立して
いる。そして、１Δｆ１１−　Δｒ２が破線（３３）で
求められるｆΩＸの２倍であることからその周波数の絶
対値の差分（１Δｆ、］〉Δｆ２１）の１／２を上記の
式（２）に代入することにより、実際の回転角速度Ωを
正確に検出することができる。この場合、第３図例のデ
ータセレクタ（２７）を切り替え信号ｓ４を用いて切り
替えると、この切り替え信号Ｓ４の１周期内のアップパ
ルスＳＵのパルス数がその周波数Δｆ１に比例し、ダウ
ンパルスＳＤのパルス数がその周波数Δｆ２に比例する
ので、ランチ回路（２９）で保持される計数値ＣＩがそ
の周波数の絶対値の差分（１Δｆ、ｌ−Δｒｚｌ）に比
例する。従ッテ、ＣＰＵ（３０）ではその計数値Ｃ１を
逐次取り込んで所定の係数を乗することにより現在の実
際の回転角速度Ωを求めることができる。

なお、上述実施例では第３のガラス平面導波路（２２）
及び第２の受光素子（１８Ｂ）を設けて光学共振器の内
部のレーザ光の強度をモニターするようにしている。し
かしながら、第１の受光素子（１８Ａ）の出力の直流成
分はその光学共振器の内部のレザ光の強度に比例してい
るので、例えば低域通過フィルタ回路を用いてその第１
の受光素子（１８Ａ）の出力の直流成分を抽出して、こ
の直流成分を第３図のベルチェ素子（１１）のドライブ
回路（２６）に供給するようにしてもよい。この場合に
は、リングレーザ装置の機構部の構成が簡略化される。

次に第６図を参照して本発明の他の実施例につき説明す
る。この第１図に対応する部分に同一符号を付して示す
第６図において、（３８）はレーザダイオードであり、
このレーザダイオード（３８）のレーザビームの出力面
は第１のガラス平面導波路（１４）の光軸に対してブリ
ュースタ角をなすように傾斜させる。また、（３９）は
薄膜状のファラデー素子を示し、そのレーザダイオード
（３８）の一方の出力面にそのファラデー素子（３９）
を蒸着等により形成して、その近傍にコイル（２１）を
配する。この場合、そのファラデー素子（３９）のレー
ザ光の出力面もその光軸二こ封じでブリュースタ角をな
すように傾斜させる。

第６図例ではレーザダイオード（３８）及びファラデー
素子（３９）のレーザ光の出力面か夫々ガラス平面導波
路（１４）の光軸に対しでブリュースタ角に設定されて
いるので、第６回の紙面に平行な偏光成分はそれら素子
（３８）、　（３９）の表面では反射することなくその
まま光学共振器中に出力される。従って、そのレーザダ
イオード（３８）の発振モートが第６図の紙面に平行な
偏光成分になるように選択することにより、その光学共
振器の中のレーザ光の強度を最大にすることができる。

なお、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは勿論であ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、光ファイバが使用されていないので、
光ファイバの内部散乱に起因する大規模なロックイン現
象が生しない利益がある。また、光導波路と発光素子と
で光学共振器を構成するようにしているので、その光導
波路を小型化することによりその光学共振器ひいてはリ
ングレーザジャイロ装置を所望の程度まで小型化できる
利益がある。

また、その光導波路の一部を切り欠いてファラデー素子
を挿入したときには、その光導波路の内部における散乱
により仮にロックイン現象が僅かに発生しても、そのフ
ァラデー素子を用いてビート信号の周波数にオフセット
を設定することにより、正確にその光学共振器の回転角
速度を検出することができる。

また、その発光素子の発光面をブリュースタ角をなすよ
うに傾斜させたとき又はその発光素子の発光面に無反射
膜を施したときには、その発光素子の表面反射を最小に
することができるので、発光素子単独でレーザ発振する
ことを防止できそのビート信号のＳＮ比を改善すること
ができる。

同様にそのファラデー素子の出力面の角度をブリュース
タ角をなすように傾斜させたときには、そのファラデー
素子の表面反射を最小にすることができるので、その光
学共振器内を進行する光の量を増加させてそのビート信
号のＳＮ比を改善することができる。

さらに、その基台を温度制御素子を介して放熱板に取り
付けた場合には、例えば別途設けた受光素子でその光導
波路中の光の一部を受けて、この受光レベルが最大にな
るようにその基台を膨張又は収縮させることにより、そ
の光学共振器の長さをその発光素子の波長の整数倍に維
持することができる。

さらに、受光素子の検出出力の直流レベルが最大になる
ようにその温度制御素子を制御するようにした場合には
、その受光素子をビート信号の検出器としても兼用する
と共に、その光学共振器の長さをその発光素子の波長の
整数倍に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリングレーザジャイロ装置の一実
施例を示す一部を切り欠いた斜視図、第２図はその一実
施例のジャイロ基板（１２）の平面図、第３図はその一
実施例の信号処理回路の構成図、第４図は第３図例の各
部信号波形を示す信号波形図、第５図はロックイン現象
の説明に供する線図、第６図は本発明の他の実施例の要
部を示す構成図、第７図は従来の半導体リングレーザ装
置を示す構成図である。 （１０）は放熱板、（１１）はベルチェ素子、（１２）
はジャイロ基板、（１４）は第１のガラス平面導波路、
（１５）は第２のガラス平面導波路、（１６）は方向性
結合器、（１７）はＹ分岐型結合器、（１９）はレーザ
ダイオード、（２０）はファラデー素子、（３８）はレ
ーザダイオード、（３９）はファラデー素子である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 １６万市・１ｉ封・計器 を 第 図 ロッフインを免除のｉ先ｉＩＡ図 第５図 従来の竿導体すンクレープ殻輩 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基台上に設けた略円形状の光導波路と、該光導波路
   の一部を切り欠いて設けた発光素子と、 上記光導波路に近接して設けた方向性結合器と、 該方向性結合器の両端部の出力光を入力光とするＹ分岐
   型結合器と、 該Ｙ分岐型結合器の出力部の近傍に設けられた受光素子
   とを有するリングレーザジャイロ装置。 ２、上記光導波路の一部を切り欠いてファラデー素子を
   挿入した請求項１記載のリングレーザジャイロ装置。 ３、上記発光素子の発光面をブリュースタ角をなすよう
   に傾斜させた請求項１記載のリングレーザジャイロ装置
   。 ４、上記発光素子の発光面に無反射膜を施した請求項１
   又は２記載のリングレーザジャイロ装置。 ５、上記ファラデー素子の出力面をブリュースタ角をな
   すように傾斜させた請求項２記載のリングレーザジャイ
   ロ装置。 ６、上記基台を温度制御素子を介して放熱板に取り付け
   た請求項１、２、３、４又は５記載のリングレーザジャ
   イロ装置。 ７、上記受光素子の検出出力の直流レベルが最大になる
   ように上記温度制御素子を制御するようにした請求項６
   記載のリングレーザジャイロ装置。