JPH04198905A - 光ファイバコイル - 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、センシングループとして用いられる部分を
コイル状に巻回したセンサ用の光ファイバコイルに関す
る。

従来の技術 従来から、種々の用途に用いられるセンサとして高感度
、小型軽量、耐環境特性か良好であること、等の利点を
有している光ファイ／ＸＩを用いたセンサが使用される
ようになりつつある。例えば、運動体の回転角速度を検
出するための光ファイ／ｓ＋・ジャイロスコープにおい
ては、感度を向上させるために、光ファイバをコイル状
に巻回し、ファイバによって囲まれる面積を増大させて
いる。しカシ、光ファイバをコイル状に、しかも多層に
巻回した状態においては、光ファイ／ＸＩの各部の温度
か、互いに異なる状態になってしまい、その結果、測定
精度が低下してしまうことが、知られている。

そして、このような、温度差の影響を、低減させるため
に、光ファイバをセンシングコイルに対して、対称に巻
回する各種の方法センシングコイルに対して、対称に巻
回する各種の方法が、提案されている。第３図および第
４図は、従来の光ファイバコイルを示すものである。同
図において、１は光ファイバ、２は光ファイ／ｚ＋の中
央部、３はコイル用ボビン、４はセンシングコイルの中
心軸方向である。第３．４図に示すように光ファイバ１
の全長の中間部２からコイル状に巻回し始め、１層ある
いは２層毎に巻き始めを基準として、両光ファイバを交
互にコイル化している。具体的には、所望の長さの光フ
ァイバを互いに、等しい長さになるように、２個の巻替
用ボビンに巻回した後、これらのボビンを、供給側とし
て、しかも、層毎に供給側のコイルを入れ換えることに
より、対称に巻かれた光ファイバコイルか作製されてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記の巻回された光ファイバコイルにおいては
、コイルの作製工程か、非常に複雑化してしまうため、
コイル作製に要する時間が増大するとともに、作製歩留
りか向上しないという課題かあった。それに加えて、光
ファイバか、１層、または２層だけ飛び越えて巻回され
る関係上、光ファイバにねしれ、歪みが発生し光伝搬特
性か劣化してしまうとともに、光フアイバ自体か破損し
やすいという問題点をも同時に有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり
、簡単な構成で出力ドリフトの極めて小さく、しかも非
常に安定した温度特性を有する元ファイバコイルを提供
するとともに量産性に優れた光ファイバコイルをも同時
に提供する。

課題を解決するための手段 本発明の光ファイバコイルは、光ファイバコイルを構成
する光ファイバを、その長手方向の中央部から互いに等
距離にある部分か、光ファイノ〈コイルの半径方向にお
いて、はぼ同し位置にくるように、巻回するようにした
ものであり、かつ中心軸方向においてもコイル中央部に
対して対称性を有したものである。それに加えて、光フ
ァイバか巻回されているいボビンの材質として、熱伝導
性に優れた物質を採用したものである。

作　　用 本発明による光ファイバコイルでは、上記のような構成
により、周囲の温度変化に対して、コイルの各層に巻回
された光フアイバ間の温度差を低減することか可能であ
るとともに、光干渉出力信号における位相誤差を極めて
小さくすることか可能となる。従って、光伝搬特性のｔ
ＮｌＮワラを極端に低減することができ、検出感度の向
上も可能となる。さらに、この光ファイバコイルの作製
方法として、光ファイバコイルの中心軸方向に対しても
、対称性を持たせているため、片側のファイバを巻き終
えた後、ファイ／ｚ＋コイルの回転方向を変えることな
く、ファイン９コイルを反転させるだけで、センシング
ループ用光ファイバコイルの作製が可能であるため、フ
ァイ／ｙ、ｒコイルの低コスト化をも同時に実現できる
。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら簡
単に説明する。第１図か、光ファイノくコイルの作製方
法を示す図であり、第２図が光ファイバコイルの断面図
である。まず、製造された所望の長さの光ファイバ１（
第１図　ａ）をその両端側から、巻替用ボビン１１．１
２に同し長さで巻き取り２つに分割する。（第１図　ｂ
）さらにファイバコイル用ボビン３に、この光ファイバ
の中央部２を基準として、中央部２から互いに等距離に
ある部分か、コイルの半径方向において、はぼ同し位置
にくるようにし、さらに中心軸に対しても対称となるよ
うに巻き付ける。（第１図　Ｃ）つまり、光ファイバコ
イル３と巻替用ボビン１２とを同一平面上に配置し回転
させ、同時に、張力を加えなから巻替用ホビン１１より
光ファイバ１を光ファイバコイル３に巻き付けていく。

巻替用ボビン１１を、巻き終えた後、同様な操作を繰り
返し実施し、巻替用ボビン１２の光ファイバを光ファイ
バコイル３に巻き付けられている。この光ファイバコイ
ルの作製方法においては、巻替用ボビン１１．１２を交
換するだけで、光ファイバコイル３へのファイバの対称
巻が可能となるため、ファイバコイルの作製工程か非常
に簡単になり、かつ短時間で作製できる。光ファイバの
中央部２の近傍は、および、各層の詳細な巻き付は方は
、第２図のようになっている。本実施例においては、光
ファイバコイルのボビンの材質として、コバール材、ス
テンレス材等を用いたが、熱伝導性の良好な材料であれ
ば他のものでもかまわない。また、光ファイバ１として
は、偏波面保存ファイバを用いているが、センシング用
ループとしてのコイルとしては、通常のシングルモード
ファイバを用いた構成でもよいことは、言うまでもない
。なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の趣旨に基づいて種々の変形か可能であり、こ
れら本発明の範囲から排除するものではない。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、光ファイバコイルに対
して、光ファイバが光ファイバコイルの半径方向、およ
び、中心軸方向に対称に巻回されており、さらに、光フ
ァイバコイルを高熱伝導性材質で作製しているため、周
囲の温度変化に対しても安定な出力が得られるセンシン
グ用光ファイバコイルを提供することが、可能であり実
用上、極めて効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ファイバコイルの
対称巻きの方法を示す手順図、第２図は同方法により製
作された光ファイバコイルの断面図、第３図、第４図は
従来の光ファイバの対称巻きの断面図である。 １・・・光ファイバ、２・・・ファイバの中間部、３・
・・ファイバコイル、４・・・コイルの中心１［１１，
１１，１２・・・巻替用ボビン。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第１図 一←−一つ− 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの全長を区間（ａ）および、区間（ｂ
   ）の２区間に区分し、前記区間（ａ）および、区間（ｂ
   ）の中央部を多層コイルの最内層に設置し、コイルの中
   心よりコイルの中心軸方向に対して、コイル中心より区
   間（ａ）、区間（ｂ）の光ファイバをそれぞれ、第１層
   は外側方向に、第２層は内側方向と順次、交互に巻くこ
   とを特徴とする光ファイバコイル。
2. （２）光ファイバを巻き付けるボビンの材質として、熱
   伝導度の高い物質を用いることを特徴とする請求項１記
   載の光ファイバコイル。