JPH05133759A - 光フアイバジヤイロ用光集積回路 - Google Patents
光フアイバジヤイロ用光集積回路Info
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- JPH05133759A JPH05133759A JP3295877A JP29587791A JPH05133759A JP H05133759 A JPH05133759 A JP H05133759A JP 3295877 A JP3295877 A JP 3295877A JP 29587791 A JP29587791 A JP 29587791A JP H05133759 A JPH05133759 A JP H05133759A
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- Japan
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- light
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- waveguides
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/241—Light guide terminations
- G02B6/243—Light guide terminations as light absorbers
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 導波路基板中への光の放射と、放射光の導波
路内への混入を抑制し得るように構成した、光ファイバ
ジャイロ用光集積回路を提供する。 【構成】 基板（１）の対向端（１ａ，１ｂ）に夫々入
出力ポートを有する導波路対（１１，１２；１６，１
７）間に夫々方向性結合器（１３，１８）が設けられて
いる。各導波路対の一方の導波路は互いに接続されてい
て偏光子（５）が設けられており、他方の各導波路中に
は夫々金属コート（１４，１９）が施され、その各導波
路の基板端面位置には無反射コート（１５，２０）が施
されている。
路内への混入を抑制し得るように構成した、光ファイバ
ジャイロ用光集積回路を提供する。 【構成】 基板（１）の対向端（１ａ，１ｂ）に夫々入
出力ポートを有する導波路対（１１，１２；１６，１
７）間に夫々方向性結合器（１３，１８）が設けられて
いる。各導波路対の一方の導波路は互いに接続されてい
て偏光子（５）が設けられており、他方の各導波路中に
は夫々金属コート（１４，１９）が施され、その各導波
路の基板端面位置には無反射コート（１５，２０）が施
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ中を伝搬す
る光波が受けるサニヤックシフトを利用して回転角速度
を検出する光ファイバジャイロに適する信号処理用光集
積回路に関する。
る光波が受けるサニヤックシフトを利用して回転角速度
を検出する光ファイバジャイロに適する信号処理用光集
積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】干渉型光ファイバジャイロにおいて、変
調，Ｙ−分岐或いは偏光子の機能を単一の結晶基板上に
形成した導波路を利用して集積化することが提案され、
実際にその有効性が確認されている。この場合の結晶基
板としては、ＬｉＮｂＯ3 によって代表される誘電体、
又はＩｎＰ，ＧａＡｓによって代表される化合物半導体
がある。光導波路を基本素子とし、変調機能とＹ−分岐
機能をＬｉＮｂＯ3 基板上に備えた構造の光集積回路の
典型例が図３に示されている。この種の光集積回路を持
つ基板は、一般にジャイロチップと総称されている。
調，Ｙ−分岐或いは偏光子の機能を単一の結晶基板上に
形成した導波路を利用して集積化することが提案され、
実際にその有効性が確認されている。この場合の結晶基
板としては、ＬｉＮｂＯ3 によって代表される誘電体、
又はＩｎＰ，ＧａＡｓによって代表される化合物半導体
がある。光導波路を基本素子とし、変調機能とＹ−分岐
機能をＬｉＮｂＯ3 基板上に備えた構造の光集積回路の
典型例が図３に示されている。この種の光集積回路を持
つ基板は、一般にジャイロチップと総称されている。
【０００３】図３において、１はＬｉＮｂＯ3 等から成
る基板、２，３は基板１上に形成された入出力導波路、
４はＹ−分岐、５は偏光子、６はＹ−分岐、７，８は導
波路、９，１０は変調器、Ｌは光ファイバＦを介して導
波路２へ光を入射せしめるためのスーパールミネツセン
トダイオード（ＳＬＤ）等より成る光源、Ｃは両端が入
出力ポート７ａ，８ａに接続された光ファイバコイル、
Ｄは光ファイバＦを介して入出力導波路３に接続された
光検出器である。光源Ｌ，光検出器Ｄは入出力導波路
２，３に夫々直接接続されてもよい。
る基板、２，３は基板１上に形成された入出力導波路、
４はＹ−分岐、５は偏光子、６はＹ−分岐、７，８は導
波路、９，１０は変調器、Ｌは光ファイバＦを介して導
波路２へ光を入射せしめるためのスーパールミネツセン
トダイオード（ＳＬＤ）等より成る光源、Ｃは両端が入
出力ポート７ａ，８ａに接続された光ファイバコイル、
Ｄは光ファイバＦを介して入出力導波路３に接続された
光検出器である。光源Ｌ，光検出器Ｄは入出力導波路
２，３に夫々直接接続されてもよい。
【０００４】今、光源Ｌより導波路２に光が入射せしめ
られたとすれば、その光波はＹ−分岐４においてパワー
の１／２が偏光子５に達し、残りの１／２のパワーは基
板１中に放射される。そして、Ｙ−分岐６においては、
パワーは導波路７，８に等分され、変調器９，１０へ夫
々進む。変調器９において変調用電極９ａに鋸歯状波電
圧を印加することによって、導波路７により導かれた光
波は周波数のシフトを受ける。次に、この光波はファイ
バコイルＣ中でサニヤックシフトを受け、変調器１０に
達する。変調器１０の電極１０ａには、正弦波電圧が印
加される。一方、導波路８により導かれた光波は、変調
器１０で位相変調を受けた後ファイバコイルＣ中でサニ
ヤックシフトを受け、変調器９に達して周波数のシフト
を受ける。
られたとすれば、その光波はＹ−分岐４においてパワー
の１／２が偏光子５に達し、残りの１／２のパワーは基
板１中に放射される。そして、Ｙ−分岐６においては、
パワーは導波路７，８に等分され、変調器９，１０へ夫
々進む。変調器９において変調用電極９ａに鋸歯状波電
圧を印加することによって、導波路７により導かれた光
波は周波数のシフトを受ける。次に、この光波はファイ
バコイルＣ中でサニヤックシフトを受け、変調器１０に
達する。変調器１０の電極１０ａには、正弦波電圧が印
加される。一方、導波路８により導かれた光波は、変調
器１０で位相変調を受けた後ファイバコイルＣ中でサニ
ヤックシフトを受け、変調器９に達して周波数のシフト
を受ける。
【０００５】上述のようにして、ファイバコイルＣ内を
時計方向に回る光波と反時計方向に回る光波とは、逆符
号のサニヤックシフトを受けるため、Ｙ−分岐６での干
渉光強度はファイバコイルＣの回転角速度に応じて変化
する。この干渉光強度のうち、変調器９の変調周波数と
同じ周波数成分を光検出器Ｄによって検出すると、サニ
ヤックシフトに比例して強度変化する信号が得られる。
更に、この強度変化を相殺するように変調器９の鋸歯状
波の周波数を設定すると、この周波数の読み取りにより
回転角速度が計測できる。
時計方向に回る光波と反時計方向に回る光波とは、逆符
号のサニヤックシフトを受けるため、Ｙ−分岐６での干
渉光強度はファイバコイルＣの回転角速度に応じて変化
する。この干渉光強度のうち、変調器９の変調周波数と
同じ周波数成分を光検出器Ｄによって検出すると、サニ
ヤックシフトに比例して強度変化する信号が得られる。
更に、この強度変化を相殺するように変調器９の鋸歯状
波の周波数を設定すると、この周波数の読み取りにより
回転角速度が計測できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｙ−分岐４
の基本機能を考えると、導波路２によって導かれた光の
パワーの半分は、Ｙ−分岐４において原理上放射光とな
り、基板１内に散逸する。一般に、単一モード導波路に
よるＹ−分岐において分岐側の片方のポートから光を入
射した場合、出力側において半分のパワーしか導波光と
して利用できない。他の半分のパワーは、基板表面と微
少な角度をなして基板中に放射される。そして、この放
射光は基板の裏面，端面或いは基板内部での散乱によっ
て反射され、再び導波路中に混入する。
の基本機能を考えると、導波路２によって導かれた光の
パワーの半分は、Ｙ−分岐４において原理上放射光とな
り、基板１内に散逸する。一般に、単一モード導波路に
よるＹ−分岐において分岐側の片方のポートから光を入
射した場合、出力側において半分のパワーしか導波光と
して利用できない。他の半分のパワーは、基板表面と微
少な角度をなして基板中に放射される。そして、この放
射光は基板の裏面，端面或いは基板内部での散乱によっ
て反射され、再び導波路中に混入する。
【０００７】他方、Ｙ−分岐６においては放射光なしで
パワー分岐が行われるが、導波路７と８内を右から左へ
導波される光波が合波されるときは、両光波の間の位相
差に応じて放射光が発生する。即ち、導波路７と８内に
導かれる光波の位相差が２ｍπ（ｍ：整数）のときＹ−
分岐６において右から左へ導かれる光波の総ての光パワ
ーは偏光子５に達し、（２ｍ＋１）πのとき総ての光パ
ワーは基板中に放射される。
パワー分岐が行われるが、導波路７と８内を右から左へ
導波される光波が合波されるときは、両光波の間の位相
差に応じて放射光が発生する。即ち、導波路７と８内に
導かれる光波の位相差が２ｍπ（ｍ：整数）のときＹ−
分岐６において右から左へ導かれる光波の総ての光パワ
ーは偏光子５に達し、（２ｍ＋１）πのとき総ての光パ
ワーは基板中に放射される。
【０００８】干渉現像を利用するこのようなファイバジ
ャイロにおいて、導波光と異なる位相履歴を有する放射
光が再混入すると、これは干渉系のノイズとなり、ジャ
イロの精度を著しく低下させる結果となる。
ャイロにおいて、導波光と異なる位相履歴を有する放射
光が再混入すると、これは干渉系のノイズとなり、ジャ
イロの精度を著しく低下させる結果となる。
【０００９】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、二つのＹ−分岐導波路を一つの導波路基板上に集
積化したとき生じる、導波路基板中への光の放射と、そ
の放射光の導波路中への再混入とを抑制し得るように構
成した、光ファイバジャイロ用光集積回路を提供しよう
とするものである。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、二つのＹ−分岐導波路を一つの導波路基板上に集
積化したとき生じる、導波路基板中への光の放射と、そ
の放射光の導波路中への再混入とを抑制し得るように構
成した、光ファイバジャイロ用光集積回路を提供しよう
とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による光集積回路は、ＬｉＮｂＯ3 又はＬ
ｉＴａＯ3 より成る基板上に、該基板の対向端面に夫々
一対の入出力ポートを有するように導波路を形成し、各
導波路対間に夫々方向性結合器を設けると共に、各導波
路対の一方の導波路を互いに接続し、他方の各導波路中
には光波を減衰させるための金属コートを夫々施すか、
上記他方の各導波路の基板端位置に光波を基板外へ放射
させるための無反射コートを夫々施すか、或いは上記金
属コートと無反射コートを夫々共に施すかして、構成さ
れている。又、上記一対の方向性結合器を繋ぐ導波路上
には、導波路型偏光子が設けられている。
めに、本発明による光集積回路は、ＬｉＮｂＯ3 又はＬ
ｉＴａＯ3 より成る基板上に、該基板の対向端面に夫々
一対の入出力ポートを有するように導波路を形成し、各
導波路対間に夫々方向性結合器を設けると共に、各導波
路対の一方の導波路を互いに接続し、他方の各導波路中
には光波を減衰させるための金属コートを夫々施すか、
上記他方の各導波路の基板端位置に光波を基板外へ放射
させるための無反射コートを夫々施すか、或いは上記金
属コートと無反射コートを夫々共に施すかして、構成さ
れている。又、上記一対の方向性結合器を繋ぐ導波路上
には、導波路型偏光子が設けられている。
【００１１】
【作用】方向性結合器においては、図２を参照して、入
出力ポートを有する一対の導波路Ｉ，IIの相互作用長を
Ｓ，導波路の実効屈折率や導波路間隔ｇ等によって決ま
る完全結合長をＶ，導波路ＩのパワーＰＩ＝１，導波路
IIのパワーＰII＝０としたとき、入出力ポートを有する
一対の導波路III，IVのパワーＰIII ，ＰIVは夫々ＰIII
＝cos2（πｓ／２Ｖ），ＰIV＝sin2（πｓ／２Ｖ）と
表わされ、この関係からＳ＝Ｖ／２の方向性結合器は所
謂３ｄＢカップラーとなる。即ち、方向性結合器の入力
ポートの一方の導波路Ｉに光波を入力すると、基板内へ
の放射を伴うことなしに導波路III ，IVへは等量のパワ
ーが出力され、又、例えば導波路IVの途中に光波を減衰
させるための金属コートを施せばパワーはそこで減衰
し、導波路IVの端面に無反射コートを施せば光波は基板
外へ放射され、基板内へ放射される光は皆無となる。
出力ポートを有する一対の導波路Ｉ，IIの相互作用長を
Ｓ，導波路の実効屈折率や導波路間隔ｇ等によって決ま
る完全結合長をＶ，導波路ＩのパワーＰＩ＝１，導波路
IIのパワーＰII＝０としたとき、入出力ポートを有する
一対の導波路III，IVのパワーＰIII ，ＰIVは夫々ＰIII
＝cos2（πｓ／２Ｖ），ＰIV＝sin2（πｓ／２Ｖ）と
表わされ、この関係からＳ＝Ｖ／２の方向性結合器は所
謂３ｄＢカップラーとなる。即ち、方向性結合器の入力
ポートの一方の導波路Ｉに光波を入力すると、基板内へ
の放射を伴うことなしに導波路III ，IVへは等量のパワ
ーが出力され、又、例えば導波路IVの途中に光波を減衰
させるための金属コートを施せばパワーはそこで減衰
し、導波路IVの端面に無反射コートを施せば光波は基板
外へ放射され、基板内へ放射される光は皆無となる。
【００１２】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の実施例を説明
する。図中、図３に示した従来例における要素と実質上
同一の要素には同一符号を用い説明は省略した。１１は
基板１上に形成されていて基板の一端面１ａに入力ポー
ト１１ａを有する導波路、１２は基板１上に形成されて
いて上記端面１ａに出力ポート１２ａを有する導波路、
１３は一対の導波路１１，１２間に設けられた方向性結
合器、１４は方向性結合器１３を出て基板１の他端面１
ｂに至る導波路１２の途中に施された光波を減衰させる
ための金属コート、１５は導波路１２の端面１ｂ側のポ
ートに施された光波を基板１外へ放射させるための無反
射コート、１６は基板１上に形成されていて基板端面１
ｂに入出力ポート１６ａを有する導波路、１７は基板１
上に形成されていて基板端面１ｂに入出力ポート１７ａ
を有する導波路、１８は一対の導波路１６，１７間に設
けられた方向性結合器、１９は方向性結合器１８を出て
基板１の端面１ａに至る導波路１６の途中に施された光
波を減衰させるための金属コート、２０は導波路１６の
端面１ａ側のポートに施され光波を基板１外へ放射させ
るための無反射コートである。一対の方向性結合器１
３，１８を繋ぐ導波路上には偏光子５が設けられてい
る。尚、図示しないが、図３と同様、入口ポート１１ａ
は光源Ｌに、出力ポート１２ａは光検出器Ｄに、入出力
ポート１６ａ，１７ａは光ファイバコイルＣの両端に夫
々接続されている。
する。図中、図３に示した従来例における要素と実質上
同一の要素には同一符号を用い説明は省略した。１１は
基板１上に形成されていて基板の一端面１ａに入力ポー
ト１１ａを有する導波路、１２は基板１上に形成されて
いて上記端面１ａに出力ポート１２ａを有する導波路、
１３は一対の導波路１１，１２間に設けられた方向性結
合器、１４は方向性結合器１３を出て基板１の他端面１
ｂに至る導波路１２の途中に施された光波を減衰させる
ための金属コート、１５は導波路１２の端面１ｂ側のポ
ートに施された光波を基板１外へ放射させるための無反
射コート、１６は基板１上に形成されていて基板端面１
ｂに入出力ポート１６ａを有する導波路、１７は基板１
上に形成されていて基板端面１ｂに入出力ポート１７ａ
を有する導波路、１８は一対の導波路１６，１７間に設
けられた方向性結合器、１９は方向性結合器１８を出て
基板１の端面１ａに至る導波路１６の途中に施された光
波を減衰させるための金属コート、２０は導波路１６の
端面１ａ側のポートに施され光波を基板１外へ放射させ
るための無反射コートである。一対の方向性結合器１
３，１８を繋ぐ導波路上には偏光子５が設けられてい
る。尚、図示しないが、図３と同様、入口ポート１１ａ
は光源Ｌに、出力ポート１２ａは光検出器Ｄに、入出力
ポート１６ａ，１７ａは光ファイバコイルＣの両端に夫
々接続されている。
【００１３】基板１としてｘ−カットのＬｉＮｂＯ3 が
用いられ、ｙ−方向に沿って各導波路が形成された。導
波路はＴｉ拡散法によって作製され、導波路のパターニ
ングは、フオトリソグラフィー法によって金属Ｔｉ膜を
厚さ５００Å，幅４μｍに成形した後１００℃において
５時間熱拡散することによって行った。図２のθに相当
する角度は０．０１ラジアンとした。作製された導波路
は、光源Ｌとして用いた波長０．８３μｍのＳＬＤのＴ
Ｅモード偏波（光波の電場が基板表面と平行）の入力光
に対して基本モードしか導波しないこと、即ち単一モー
ド導波路であること、及び伝搬損失が十分小さいことを
確認した。
用いられ、ｙ−方向に沿って各導波路が形成された。導
波路はＴｉ拡散法によって作製され、導波路のパターニ
ングは、フオトリソグラフィー法によって金属Ｔｉ膜を
厚さ５００Å，幅４μｍに成形した後１００℃において
５時間熱拡散することによって行った。図２のθに相当
する角度は０．０１ラジアンとした。作製された導波路
は、光源Ｌとして用いた波長０．８３μｍのＳＬＤのＴ
Ｅモード偏波（光波の電場が基板表面と平行）の入力光
に対して基本モードしか導波しないこと、即ち単一モー
ド導波路であること、及び伝搬損失が十分小さいことを
確認した。
【００１４】又、方向性結合器１３，１８は、上記のＴ
ｉ拡散条件では、一対の導波路の間隔ｇを５μｍにとっ
た時、完全結合長ＶはＶ＝４．８６mmとなることを確か
めた。そこで、相互作用長Ｓ＝２．４３mmと選ぶことに
よって、所望の方向結合器が得られた。一般には、導波
路間隔ｇ＝５μｍに選ぶ必要性はなく、他の値に対して
も夫々の完全結合長Ｖが決まり、Ｓ＝Ｖ／２ととること
によって所望の方向性結合が得られる。又、数回同一条
件で作製した完全結合長Ｖのバラツキは５％以下に収ま
っていた。このことは、図１の光集積回路において、３
ｄＢカップラーの分岐比を再現性良く４５：５５から５
５：４５の範囲即ち理想比５０：５０に近い値に収める
ことができることを示している。
ｉ拡散条件では、一対の導波路の間隔ｇを５μｍにとっ
た時、完全結合長ＶはＶ＝４．８６mmとなることを確か
めた。そこで、相互作用長Ｓ＝２．４３mmと選ぶことに
よって、所望の方向結合器が得られた。一般には、導波
路間隔ｇ＝５μｍに選ぶ必要性はなく、他の値に対して
も夫々の完全結合長Ｖが決まり、Ｓ＝Ｖ／２ととること
によって所望の方向性結合が得られる。又、数回同一条
件で作製した完全結合長Ｖのバラツキは５％以下に収ま
っていた。このことは、図１の光集積回路において、３
ｄＢカップラーの分岐比を再現性良く４５：５５から５
５：４５の範囲即ち理想比５０：５０に近い値に収める
ことができることを示している。
【００１５】金属膜コート１４，１９は、Ｔｉ拡散導波
路上に真空蒸着法によって厚さ３００Å，伝搬方向の長
さ２mmのＴｉ膜を蒸着することにより作成した。この時
伝搬損失は５ｄＢ／mmと評価できた。金属膜コート１
４，１９を施した導波路は、不要光が往復通過すること
を考えれば、−２０ｄＢの不要光抑制の効果がある。こ
の他の材料として、Ａｌ，Ａｕ等が挙げられるが、導波
路基板との付着強度を考えれば、Ｔｉ，Ａｌ等が適切で
ある。又、導波路の実効屈折率，金属の誘電率，金属の
厚さを適当に調節することにより、伝搬損失を増大させ
ることができ、導波路を基板端面まで導く必要をなくす
こともできる。
路上に真空蒸着法によって厚さ３００Å，伝搬方向の長
さ２mmのＴｉ膜を蒸着することにより作成した。この時
伝搬損失は５ｄＢ／mmと評価できた。金属膜コート１
４，１９を施した導波路は、不要光が往復通過すること
を考えれば、−２０ｄＢの不要光抑制の効果がある。こ
の他の材料として、Ａｌ，Ａｕ等が挙げられるが、導波
路基板との付着強度を考えれば、Ｔｉ，Ａｌ等が適切で
ある。又、導波路の実効屈折率，金属の誘電率，金属の
厚さを適当に調節することにより、伝搬損失を増大させ
ることができ、導波路を基板端面まで導く必要をなくす
こともできる。
【００１６】導波路端面には、１４３nm（光源Ｌの波長
の１／４の光学的な厚さ）のＳｉＯ 2 をコートし、無反
射コートとした。これにより、無反射コート１５，２０
での残留反射光パワーは、−３０ｄＢに抑制することが
できた。この他の材料としては、ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 等
が挙げられ得る。
の１／４の光学的な厚さ）のＳｉＯ 2 をコートし、無反
射コートとした。これにより、無反射コート１５，２０
での残留反射光パワーは、−３０ｄＢに抑制することが
できた。この他の材料としては、ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 等
が挙げられ得る。
【００１７】方向性結合器１８からの不要光に関して
は、導波路１１からの入力を０ｄＢとすると、金属コー
ト１４に達する光パワーは−３ｄＢである。従って、本
光集積回路では、不要光パワーを−５０ｄＢ以下に抑制
することが可能である。
は、導波路１１からの入力を０ｄＢとすると、金属コー
ト１４に達する光パワーは−３ｄＢである。従って、本
光集積回路では、不要光パワーを−５０ｄＢ以下に抑制
することが可能である。
【００１８】次に上記実施例の作用を説明する。光源Ｌ
より導波路１１へ導かれた光波は、方向性結合器１３に
おいて基板１への放射を伴うことなしにパワーの１／２
が偏光子５に達し、残りの１／２のパワーは金属コート
１４の施された導波路部分へ導かれて減衰し、更に無反
射コート１５を介して基板１外へ放射される。方向性結
合器１８においては、パワーは導波路１６と１７に等分
され、夫々変調器９及び１０に向かう。導波路１６に導
かれた光波は変調器９により周波数のシフトを受けて、
入出力ポート１６ａよりファイバコイルＣに入射し、こ
こでサニヤックシフトを受けて変調器１０に達し、変調
器１０により位相変調を受ける。一方、導波路１７へ導
かれた光波は、変調器１０で位相変調を受けた後ファイ
バコイルＣ中でサニヤックシフトを受け、変調器９に達
してここで周波数のシフトを受ける。
より導波路１１へ導かれた光波は、方向性結合器１３に
おいて基板１への放射を伴うことなしにパワーの１／２
が偏光子５に達し、残りの１／２のパワーは金属コート
１４の施された導波路部分へ導かれて減衰し、更に無反
射コート１５を介して基板１外へ放射される。方向性結
合器１８においては、パワーは導波路１６と１７に等分
され、夫々変調器９及び１０に向かう。導波路１６に導
かれた光波は変調器９により周波数のシフトを受けて、
入出力ポート１６ａよりファイバコイルＣに入射し、こ
こでサニヤックシフトを受けて変調器１０に達し、変調
器１０により位相変調を受ける。一方、導波路１７へ導
かれた光波は、変調器１０で位相変調を受けた後ファイ
バコイルＣ中でサニヤックシフトを受け、変調器９に達
してここで周波数のシフトを受ける。
【００１９】このようにして、位相変調された光波と周
波数変調された光波は、導波路１７と１６に夫々導かれ
て方向性結合器１８に達し、ここで基板１内への放射を
伴わずにその１／２のパワーは偏光子５へ導かれ、残り
の１／２のパワーは金属コート１９の施された導波路へ
導かれて減衰し、更に無反射コート２０の施された基板
端面まで導かれて、基板１外へ放射される。偏光子５，
方向性結合器１３を経て導波路１２へ導かれた光波の干
渉光強度は、ファイバコイルＣの回転角速度に応じて変
化する。この干渉光強度のうち、変調器９の変調周波数
と同じ周波数成分を光検出器Ｄによって検出することに
より、サニヤックシフトに比例して強度変化する信号が
得られる。更に、この強度変化を相殺するように変調器
９の鋸歯状波の周波数を設定し、その周波数を読み取る
ことにより、回転角速度が計測される。
波数変調された光波は、導波路１７と１６に夫々導かれ
て方向性結合器１８に達し、ここで基板１内への放射を
伴わずにその１／２のパワーは偏光子５へ導かれ、残り
の１／２のパワーは金属コート１９の施された導波路へ
導かれて減衰し、更に無反射コート２０の施された基板
端面まで導かれて、基板１外へ放射される。偏光子５，
方向性結合器１３を経て導波路１２へ導かれた光波の干
渉光強度は、ファイバコイルＣの回転角速度に応じて変
化する。この干渉光強度のうち、変調器９の変調周波数
と同じ周波数成分を光検出器Ｄによって検出することに
より、サニヤックシフトに比例して強度変化する信号が
得られる。更に、この強度変化を相殺するように変調器
９の鋸歯状波の周波数を設定し、その周波数を読み取る
ことにより、回転角速度が計測される。
【００２０】以上実施例では、基板としてＬｉＮｂＯ3
を用いた場合について説明したが、実験によれば、基板
としてＬｉＴａＯ3 を用いてもＬｉＮｂＯ3 の場合と同
様の方法で光集積回路を作製することができ、同様の作
用効果を得ることができた。
を用いた場合について説明したが、実験によれば、基板
としてＬｉＴａＯ3 を用いてもＬｉＮｂＯ3 の場合と同
様の方法で光集積回路を作製することができ、同様の作
用効果を得ることができた。
【００２１】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、基板中へ
の放射と、放射光の導波路内への再混入の問題の生じな
い光集積回路を提供することができ、極めて高精度の光
ファイバジャイロを提供することが可能である。
の放射と、放射光の導波路内への再混入の問題の生じな
い光集積回路を提供することができ、極めて高精度の光
ファイバジャイロを提供することが可能である。
【図１】本発明による光ファイバジャイロ用光集積回路
の一実施例の構成図である。
の一実施例の構成図である。
【図２】方向性結合器の作動説明図である。
【図３】干渉型光ファイバジャイロと従来の光集積回路
の構成図である。
の構成図である。
１ 基板 １ａ，１ｂ 基板の対向端面 ５ 偏光子 １１，１２；１６，１７ 一対の導波路 １１ａ，１２ａ：１６ａ，１７ａ 入出力ポート １３，１８ 方向性結合器 １４，１９ 金属コート １５，２０ 無反射コート
Claims (2)
- 【請求項１】 ＬｉＮｂＯ3 又はＬｉＴａＯ3 基板上に
形成された光ファイバジャイロ用光集積回路において、
基板上に、該基板の対向端面に夫々一対の入出力ポート
を有するように導波路を形成して、各導波路対間に夫々
方向性結合器を設けると共に、各導波路対の一方の導波
路を互いに接続し、他方の各導波路中には光波を減衰さ
せるための金属コートを夫々施すか、上記他方の各導波
路の基板端面位置に光波を基板外へ放射させるための無
反射コートを夫々施すか、或いは上記金属コートと無反
射コートを夫々共に施すかして構成したことを特徴とす
る光集積回路。 - 【請求項２】 上記一対の方向性結合器を繋ぐ導波路上
に偏光子を設けた、請求項１に記載の光集積回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295877A JPH05133759A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 光フアイバジヤイロ用光集積回路 |
| US07/973,004 US5293439A (en) | 1991-11-12 | 1992-11-10 | Integrated optical circuit for fiber-optics gyroscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295877A JPH05133759A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 光フアイバジヤイロ用光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133759A true JPH05133759A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17826337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3295877A Pending JPH05133759A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 光フアイバジヤイロ用光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05133759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012137A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-04 | Alliedsignal Inc. | Silicon opto-electronic integrated circuit for fiber optic gyros or communication |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295877A patent/JPH05133759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012137A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-04 | Alliedsignal Inc. | Silicon opto-electronic integrated circuit for fiber optic gyros or communication |
| US5432338A (en) * | 1993-10-28 | 1995-07-11 | Alliedsignal Inc. | Silicon opto-electronic integrated circuit for fiber optic gyros or communication |
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