JPH05149752A - 光フアイバジヤイロ - Google Patents
光フアイバジヤイロInfo
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- JPH05149752A JPH05149752A JP4139899A JP13989992A JPH05149752A JP H05149752 A JPH05149752 A JP H05149752A JP 4139899 A JP4139899 A JP 4139899A JP 13989992 A JP13989992 A JP 13989992A JP H05149752 A JPH05149752 A JP H05149752A
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- light
- optical path
- polarizer
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- 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
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
- G02B6/2713—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations
-
- G—PHYSICS
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- 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
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- G01C19/721—Details
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- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2726—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide
-
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- G02B6/26—Optical coupling means
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- G02B6/2726—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide
- G02B6/274—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide based on light guide birefringence, e.g. due to coupling between light guides
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/2766—Manipulating the plane of polarisation from one input polarisation to another output polarisation, e.g. polarisation rotators, linear to circular polarisation converters
Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏光子、デポラライザ、光分岐素子など主要
部分をファイバ化した光ファイバジャイロにおいて偏光
子に入射する光を一定にするために偏光子と発光素子の
間あるいは偏光子とファイバコイルの間にデポラライザ
を設ける。このデポラライザが従来は２本の偏波面保存
ファイバを光学主軸が４５度異なるように接続したもの
であった。これをさらに単純化すること。 【構成】 複屈折性による行路差が発光素子のコヒ−レ
ント長以上の偏波面保存ファイバを光学主軸が４５度異
なるように偏光子の端面に接続することによりデポララ
イザと等価な機能を得る。偏波面保存ファイバを１本省
略でき接続点も一つ少なくなる。
部分をファイバ化した光ファイバジャイロにおいて偏光
子に入射する光を一定にするために偏光子と発光素子の
間あるいは偏光子とファイバコイルの間にデポラライザ
を設ける。このデポラライザが従来は２本の偏波面保存
ファイバを光学主軸が４５度異なるように接続したもの
であった。これをさらに単純化すること。 【構成】 複屈折性による行路差が発光素子のコヒ−レ
ント長以上の偏波面保存ファイバを光学主軸が４５度異
なるように偏光子の端面に接続することによりデポララ
イザと等価な機能を得る。偏波面保存ファイバを１本省
略でき接続点も一つ少なくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車、飛行機、船舶
など運動体の回転角速度を測定するための光ファイバジ
ャイロに関する。特に光路の主要部分を光ファイバで構
成した光ファイバジャイロに関する。
など運動体の回転角速度を測定するための光ファイバジ
ャイロに関する。特に光路の主要部分を光ファイバで構
成した光ファイバジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロはファイバコイルの
中を左廻り右廻りに伝搬する光の位相差がコイルの角速
度に比例することを利用して角速度を求めるものであ
る。変調の方式により、位相変調、周波数変調、位相シ
フト法等がある。光ファイバジャイロは、左廻り光と右
廻り光を干渉させるのであるから、偏波面が同一でなけ
ればならない。偏波面が異なると干渉光は偏波面の挟角
の余弦に比例する値となるし、偏波面が直交すれば光は
干渉しない。
中を左廻り右廻りに伝搬する光の位相差がコイルの角速
度に比例することを利用して角速度を求めるものであ
る。変調の方式により、位相変調、周波数変調、位相シ
フト法等がある。光ファイバジャイロは、左廻り光と右
廻り光を干渉させるのであるから、偏波面が同一でなけ
ればならない。偏波面が異なると干渉光は偏波面の挟角
の余弦に比例する値となるし、偏波面が直交すれば光は
干渉しない。
【０００３】左廻り光右廻り光の偏波面を揃えなければ
ならない。シングルモ−ド光ファイバの場合は縮退した
２つの偏波面の光が同一の位相定数で伝搬するから、偏
波面が回転する。そこでシングルモ−ド光ファイバでは
なく偏波面保存光ファイバによって光路の大部分を構成
し、光が２つに分割される前に偏光子を通して直線偏光
にしておくという工夫が考えられる。偏波面が直交２軸
に対して保存される。偏波面回転が起こらないので、左
廻り光右廻り光の偏波面を揃えて両者を干渉させること
ができる。
ならない。シングルモ−ド光ファイバの場合は縮退した
２つの偏波面の光が同一の位相定数で伝搬するから、偏
波面が回転する。そこでシングルモ−ド光ファイバでは
なく偏波面保存光ファイバによって光路の大部分を構成
し、光が２つに分割される前に偏光子を通して直線偏光
にしておくという工夫が考えられる。偏波面が直交２軸
に対して保存される。偏波面回転が起こらないので、左
廻り光右廻り光の偏波面を揃えて両者を干渉させること
ができる。
【０００４】偏波面保存光ファイバはシングルモ−ドフ
ァイバのように回転対称でなく直径方向に応力部材をい
れたり、コアを楕円形に歪ませたりしている。偏波面の
違いにより位相速度が異なるようになっている。当然複
屈折性がある。それでこのファイバを複屈折性ファイバ
とよぶこともできる。以後、偏波面保存光ファイバとい
うが複屈折性ファイバと同義語として用いている。しか
し偏波面保存光ファイバは単なるシングルモ−ド光ファ
イバに比べ高価であるので全体を偏波面保存光ファイバ
とすれば極めて高価額の光ファイバジャイロになってし
まう。
ァイバのように回転対称でなく直径方向に応力部材をい
れたり、コアを楕円形に歪ませたりしている。偏波面の
違いにより位相速度が異なるようになっている。当然複
屈折性がある。それでこのファイバを複屈折性ファイバ
とよぶこともできる。以後、偏波面保存光ファイバとい
うが複屈折性ファイバと同義語として用いている。しか
し偏波面保存光ファイバは単なるシングルモ−ド光ファ
イバに比べ高価であるので全体を偏波面保存光ファイバ
とすれば極めて高価額の光ファイバジャイロになってし
まう。
【０００５】やはりファイバコイルや光路の大部分は単
なるシングルモ−ド光ファイバによって製作したいもの
である。ところがシングルモ−ド光ファイバにはいくつ
かの問題がある。シングルモ−ドといっても位相定数に
ついてひとつのモ−ドしか立たないということであり、
偏波面の直交する２つのモ−ドが実際には存在する。偏
波面の異なるモ−ドは理想的には独立であるが、位相定
数が巨視的には同一であるから偏波面の回転が起こりう
る。異なる偏波面を持つモ−ドは微視的な位相定数のゆ
らぎが異なるので、同じ距離だけ伝搬しても実効的な光
路長が同じということはない。
なるシングルモ−ド光ファイバによって製作したいもの
である。ところがシングルモ−ド光ファイバにはいくつ
かの問題がある。シングルモ−ドといっても位相定数に
ついてひとつのモ−ドしか立たないということであり、
偏波面の直交する２つのモ−ドが実際には存在する。偏
波面の異なるモ−ドは理想的には独立であるが、位相定
数が巨視的には同一であるから偏波面の回転が起こりう
る。異なる偏波面を持つモ−ドは微視的な位相定数のゆ
らぎが異なるので、同じ距離だけ伝搬しても実効的な光
路長が同じということはない。
【０００６】光ファイバジャイロに於いては、左廻り光
右廻り光が厳密に同じ経験をしなければならない。この
ためには左廻り光右廻り光に分ける前に偏光子に通して
偏波面を一方向に固定するのが有効である。こうすると
シングルモ−ドファイバの中にひとつの偏波面のモ−ド
しか通らないので、光路長が同一になるのである。ここ
までは前述の偏波面保存光ファイバの場合と同じであ
る。
右廻り光が厳密に同じ経験をしなければならない。この
ためには左廻り光右廻り光に分ける前に偏光子に通して
偏波面を一方向に固定するのが有効である。こうすると
シングルモ−ドファイバの中にひとつの偏波面のモ−ド
しか通らないので、光路長が同一になるのである。ここ
までは前述の偏波面保存光ファイバの場合と同じであ
る。
【０００７】しかしシングルモ−ド光ファイバでは偏波
面の回転が起こりうるので、これだけでは不十分であ
る。偏光子を通って直線偏光になってからファイバコイ
ルを伝搬し、再び偏光子を反対向きに通過する。この
時、偏波面が偏光子の主軸と一致するとは限らない。主
軸となす角をψとすると、偏光子を通り抜ける光量はco
sψに比例して減少する。この角度が左廻り右廻り光に
よって同一とは限らないし、温度によっても変動する。
直線偏光であって偏波面が回転するというのでは回転に
よって干渉光の強度が異なるので正確な角速度測定がで
きない。
面の回転が起こりうるので、これだけでは不十分であ
る。偏光子を通って直線偏光になってからファイバコイ
ルを伝搬し、再び偏光子を反対向きに通過する。この
時、偏波面が偏光子の主軸と一致するとは限らない。主
軸となす角をψとすると、偏光子を通り抜ける光量はco
sψに比例して減少する。この角度が左廻り右廻り光に
よって同一とは限らないし、温度によっても変動する。
直線偏光であって偏波面が回転するというのでは回転に
よって干渉光の強度が異なるので正確な角速度測定がで
きない。
【０００８】そこでシングルモ−ド光ファイバを用いる
ときには、偏光子の他に、デポラライザ（ｄｅｐｏｌａ
ｒｉｚｅｒ）を挿入することが提案された。。これは任
意の直線偏光、楕円偏光を無偏光に変換するものであ
る。例えば、K.Boehm et al.:"Low-Drift Fiber Gyro U
sing a Superluminescent Diode",ELECTRONICS LETTER
S,vol.17,No.10,p352(1981),にこのような光ファイバジ
ャイロが提案されている。図１５に構造を示す。
ときには、偏光子の他に、デポラライザ（ｄｅｐｏｌａ
ｒｉｚｅｒ）を挿入することが提案された。。これは任
意の直線偏光、楕円偏光を無偏光に変換するものであ
る。例えば、K.Boehm et al.:"Low-Drift Fiber Gyro U
sing a Superluminescent Diode",ELECTRONICS LETTER
S,vol.17,No.10,p352(1981),にこのような光ファイバジ
ャイロが提案されている。図１５に構造を示す。
【０００９】発光素子１から出射された光はレンズ２
１、ビ−ムスプリッタ２２、偏光子２３、レンズ２４を
経て光ファイバ２５の一端に入射する。これは光を集光
させて小さいファイバコアに入射するものであるが偏光
子２３があるので直線偏光になっている。つまりひとつ
の偏波面のモ−ドのみを通すようにしているのである。
このファイバ２５はカップラ２６により他のファイバ２
７と結合している。ここで左廻り光と右廻り光に分離さ
れる。右廻り光はファイバ２５から一旦空間に出てレン
ズ２８、デポラライザ２９、レンズ３０を経て再びファ
イバに入りファイバコイル４を右廻りに伝搬する。この
後位相変調器５を通る。
１、ビ−ムスプリッタ２２、偏光子２３、レンズ２４を
経て光ファイバ２５の一端に入射する。これは光を集光
させて小さいファイバコアに入射するものであるが偏光
子２３があるので直線偏光になっている。つまりひとつ
の偏波面のモ−ドのみを通すようにしているのである。
このファイバ２５はカップラ２６により他のファイバ２
７と結合している。ここで左廻り光と右廻り光に分離さ
れる。右廻り光はファイバ２５から一旦空間に出てレン
ズ２８、デポラライザ２９、レンズ３０を経て再びファ
イバに入りファイバコイル４を右廻りに伝搬する。この
後位相変調器５を通る。
【００１０】左廻り光はファイバ２７から位相変調器５
を通りファイバコイル４を左廻りに伝搬する。この後デ
ポラライザ２９を通過する。デポラライザ２９は任意の
直線偏光、楕円偏光を無偏光にするもので、偏光子と逆
の働きをする。ここに示されたものはＬｙｏｔ ｄｅｐ
ｏｌａｒｉｚｅｒという。図１６に概略を示す。複屈折
性を持つ結晶２枚を光学主軸が４５°捩じれたように貼
り合わせたものである。その厚みは１：２になってい
る。しかも何れの結晶の厚みも、光の可干渉長（コヒ−
レントレングス）より、常光線、異常光線の光路差が長
くなるようになっている。ここでは主軸を示すためにふ
たつの複屈折性物体が離れているように書いてあるが、
実際は貼り合わせてある。両者の間に空間が無い。
を通りファイバコイル４を左廻りに伝搬する。この後デ
ポラライザ２９を通過する。デポラライザ２９は任意の
直線偏光、楕円偏光を無偏光にするもので、偏光子と逆
の働きをする。ここに示されたものはＬｙｏｔ ｄｅｐ
ｏｌａｒｉｚｅｒという。図１６に概略を示す。複屈折
性を持つ結晶２枚を光学主軸が４５°捩じれたように貼
り合わせたものである。その厚みは１：２になってい
る。しかも何れの結晶の厚みも、光の可干渉長（コヒ−
レントレングス）より、常光線、異常光線の光路差が長
くなるようになっている。ここでは主軸を示すためにふ
たつの複屈折性物体が離れているように書いてあるが、
実際は貼り合わせてある。両者の間に空間が無い。
【００１１】デポラライザの原理を簡単に説明する。イ
の直線偏光が第１の複屈折性物体Ｑ1 に入ると光学主軸
の成分に分離する。これがロとハである。いずれかが常
光線、他方が異常光線である。Ｑ1 を通過した時の光路
差Ｌが光源の可干渉長以上の長さである。ロとハの振幅
強度は勿論異なる。これが、第２の複屈折性物体Ｑ2に
入る。Ｑ1 とＱ2の主軸が４５度をなしているから、ロ
とハが１／２ずつＱ2中の常光線ニ、ホ、異常光線ヘ、
トに等分配される。ここで常光線の偏波面の方向をＸ軸
とし、異常光線の偏波面の方向をＹ軸とする。偏波面が
Ｘ軸に平行な常光線のエネルギ−は、ニとホの和であ
る。偏波面がＹ軸に平行な異常光線のエネルギ−は、へ
とトの和である。等分配されたものの和であるからこれ
は当然等しい。このように２つの光エネルギ−の和にな
るのは、これらの光路長の差が可干渉長以上であって、
交差項が消えるからである。
の直線偏光が第１の複屈折性物体Ｑ1 に入ると光学主軸
の成分に分離する。これがロとハである。いずれかが常
光線、他方が異常光線である。Ｑ1 を通過した時の光路
差Ｌが光源の可干渉長以上の長さである。ロとハの振幅
強度は勿論異なる。これが、第２の複屈折性物体Ｑ2に
入る。Ｑ1 とＱ2の主軸が４５度をなしているから、ロ
とハが１／２ずつＱ2中の常光線ニ、ホ、異常光線ヘ、
トに等分配される。ここで常光線の偏波面の方向をＸ軸
とし、異常光線の偏波面の方向をＹ軸とする。偏波面が
Ｘ軸に平行な常光線のエネルギ−は、ニとホの和であ
る。偏波面がＹ軸に平行な異常光線のエネルギ−は、へ
とトの和である。等分配されたものの和であるからこれ
は当然等しい。このように２つの光エネルギ−の和にな
るのは、これらの光路長の差が可干渉長以上であって、
交差項が消えるからである。
【００１２】つまり直交する２主軸方向に偏波面を持つ
光の振幅が同一である。それゆえどの方向に偏波面を持
つ光も同一の振幅を持つ。これは無偏光ということであ
る。任意の直線偏光が無偏光になるのであるから、任意
の楕円偏光も無偏光になる。第２の複屈折性物体が２倍
の厚みを持つから、光路長の差が４つの偏波面の光につ
いて同一になる。これらはいずれも可干渉長以上であ
る。１：２でなくても良いのであるが、こうして分離し
た４つの光の光路差が可干渉長以上でなければならな
い。
光の振幅が同一である。それゆえどの方向に偏波面を持
つ光も同一の振幅を持つ。これは無偏光ということであ
る。任意の直線偏光が無偏光になるのであるから、任意
の楕円偏光も無偏光になる。第２の複屈折性物体が２倍
の厚みを持つから、光路長の差が４つの偏波面の光につ
いて同一になる。これらはいずれも可干渉長以上であ
る。１：２でなくても良いのであるが、こうして分離し
た４つの光の光路差が可干渉長以上でなければならな
い。
【００１３】薄いポラライザを使おうとすると、可干渉
長の短い発光素子が必要である。第１５図のものはシン
グルモ−ド光ファイバを使うもので、偏光子、デポララ
イザを用いることにより偏波面回転による出力変動の問
題を解決している。この他にもＬｙｏｔ Ｄｅｐｏｌａ
ｒｉｚｅｒをファイバコイルの近傍に挿入した光ファイ
バの提案がなされている。
長の短い発光素子が必要である。第１５図のものはシン
グルモ−ド光ファイバを使うもので、偏光子、デポララ
イザを用いることにより偏波面回転による出力変動の問
題を解決している。この他にもＬｙｏｔ Ｄｅｐｏｌａ
ｒｉｚｅｒをファイバコイルの近傍に挿入した光ファイ
バの提案がなされている。
【００１４】しかし図１５に示すものは実験室で組み立
てた装置であって実用機ではない。偏光子２３、デポラ
ライザ２９、ビ−ムスプリッタ２２はこの実験ではバル
クの光学部品を使っている。ファイバよりずっと大き
い。これらの部品に平面波として光を通すために、レン
ズを前後に配置しなければならない。このため嵩ばった
装置になってしまう。実用的な軽量小型のものにするた
めには偏光子やデポラライザ、ビ−ムスプリッタを小型
化する事が強く望まれる。
てた装置であって実用機ではない。偏光子２３、デポラ
ライザ２９、ビ−ムスプリッタ２２はこの実験ではバル
クの光学部品を使っている。ファイバよりずっと大き
い。これらの部品に平面波として光を通すために、レン
ズを前後に配置しなければならない。このため嵩ばった
装置になってしまう。実用的な軽量小型のものにするた
めには偏光子やデポラライザ、ビ−ムスプリッタを小型
化する事が強く望まれる。
【００１５】デポラライザそれにビ−ムスプリッタを光
ファイバで作ることはできる。これは良く知られてい
る。これらの部品を光ファイバ化して初めて実用的な光
ファイバジャイロになるのである。ビ−ムスプリッタに
ついては２本のファイバを融着結合し引き伸ばしてエバ
ネッセント結合させたものが用いられる。
ファイバで作ることはできる。これは良く知られてい
る。これらの部品を光ファイバ化して初めて実用的な光
ファイバジャイロになるのである。ビ−ムスプリッタに
ついては２本のファイバを融着結合し引き伸ばしてエバ
ネッセント結合させたものが用いられる。
【００１６】デポラライザは偏波面保存光ファイバで作
ることができる。第１７図に概念図を示す。２：１の長
さの偏波面保存光ファイバを用いる。２本の偏波面保存
光ファイバを主軸方向が４５度異なるように接着してい
る。しかもファイバの長さは２方向に偏波面を持つ光の
光路長の差が可干渉長以上であるようにする。ここでは
黒丸はファイバの中に挿入された応力部材を表す。ふた
つの黒丸を結ぶ線がひとつの主軸方向（ｘとする）であ
る。もうひとつの主軸（ｙとする）はこれに直角であ
る。
ることができる。第１７図に概念図を示す。２：１の長
さの偏波面保存光ファイバを用いる。２本の偏波面保存
光ファイバを主軸方向が４５度異なるように接着してい
る。しかもファイバの長さは２方向に偏波面を持つ光の
光路長の差が可干渉長以上であるようにする。ここでは
黒丸はファイバの中に挿入された応力部材を表す。ふた
つの黒丸を結ぶ線がひとつの主軸方向（ｘとする）であ
る。もうひとつの主軸（ｙとする）はこれに直角であ
る。
【００１７】偏波面がｘ軸に平行な光の屈折率をｎx と
する。偏波面がｙ軸に平行な光の屈折率をｎy とする。
ファイバの長さをＬ1 、Ｌ2 とする。発光素子のコヒ−
レント長をｈとする。 ｜ｎx −ｎy ｜Ｌi ＞ｈ （ｉ＝１，２） ｜ｎx −ｎy ｜｜Ｌ2 −Ｌ1 ｜＞ｈ （１） 等が成り立つことが必要である。
する。偏波面がｙ軸に平行な光の屈折率をｎy とする。
ファイバの長さをＬ1 、Ｌ2 とする。発光素子のコヒ−
レント長をｈとする。 ｜ｎx −ｎy ｜Ｌi ＞ｈ （ｉ＝１，２） ｜ｎx −ｎy ｜｜Ｌ2 −Ｌ1 ｜＞ｈ （１） 等が成り立つことが必要である。
【００１８】ファイバでできた偏光子としては、偏波面
保存ファイバをコイル状に巻いたものがある。複屈折性
のある偏波面保存ファイバを曲げているので損失が偏波
面方向によって異なりそのためにある方向の偏波面の光
だけを通すことになる。小型の偏光子としては、図１８
に示すような、誘電体層と金属層を交互に積層した金属
誘電体多層膜が提案されている。例えば特開昭６０−９
７３０４号である。薄い誘電体層と金属層を交互に多層
積層している。金属層と平行な偏波面を持つ光は直ぐに
減衰する。金属層と垂直な偏波面を持つ光のみがこれを
通過できる。だから偏光子と同等の機能を果たすことが
できる。金属誘電体多層膜の偏光子は小型にできるから
ファイバを直接に接着すれば良い。
保存ファイバをコイル状に巻いたものがある。複屈折性
のある偏波面保存ファイバを曲げているので損失が偏波
面方向によって異なりそのためにある方向の偏波面の光
だけを通すことになる。小型の偏光子としては、図１８
に示すような、誘電体層と金属層を交互に積層した金属
誘電体多層膜が提案されている。例えば特開昭６０−９
７３０４号である。薄い誘電体層と金属層を交互に多層
積層している。金属層と平行な偏波面を持つ光は直ぐに
減衰する。金属層と垂直な偏波面を持つ光のみがこれを
通過できる。だから偏光子と同等の機能を果たすことが
できる。金属誘電体多層膜の偏光子は小型にできるから
ファイバを直接に接着すれば良い。
【００１９】しかしその他の比較的大きい偏光子であれ
ば図１９に示すように、レンズを用いて光を平行光にし
てから偏光子に通しその後再びレンズで絞ってファイバ
に入射させれば良い。図１５に示された個々の部品をフ
ァイバ部品や小型の部品で置き換えることができる。し
かし置き換えただけでよいかというとそうではない。
ば図１９に示すように、レンズを用いて光を平行光にし
てから偏光子に通しその後再びレンズで絞ってファイバ
に入射させれば良い。図１５に示された個々の部品をフ
ァイバ部品や小型の部品で置き換えることができる。し
かし置き換えただけでよいかというとそうではない。
【００２０】発光素子から出射された光は直線偏光であ
る。これが偏光子に至るまでの光ファイバにおいて偏波
面が回転する可能性がある。発光素子の出射光の偏光方
向と、ファイバ型偏光子の偏光方向とを合致させること
は難しい。もしこれが合致していないと、通過する光量
が少なくなる。図１５のようにファイバと切り離された
バルク光学結晶の偏光子を用いる場合は、受光素子に到
達する光量が最大になるよう偏光子を回転して調整でき
る。しかしファイバに接着された金属誘電体多層膜偏光
子やファイバ型偏光子の場合は、シングルモ−ド光ファ
イバと融着結合して初めて光が通るわけであるから、フ
ァイバ型偏光子を回転してその偏波方向を調整すること
はできない。
る。これが偏光子に至るまでの光ファイバにおいて偏波
面が回転する可能性がある。発光素子の出射光の偏光方
向と、ファイバ型偏光子の偏光方向とを合致させること
は難しい。もしこれが合致していないと、通過する光量
が少なくなる。図１５のようにファイバと切り離された
バルク光学結晶の偏光子を用いる場合は、受光素子に到
達する光量が最大になるよう偏光子を回転して調整でき
る。しかしファイバに接着された金属誘電体多層膜偏光
子やファイバ型偏光子の場合は、シングルモ−ド光ファ
イバと融着結合して初めて光が通るわけであるから、フ
ァイバ型偏光子を回転してその偏波方向を調整すること
はできない。
【００２１】発光素子の方を回転して偏光方向を一致さ
せることができたとしても、シングルモ−ド光ファイバ
であるので、温度変化や応力によって偏波面が回転する
ことがある。するとやはり偏光子を通過する光量が減少
あるいは増大しし、スケ−ルファクタが変動する。つま
り偏光子をファイバに固着した偏光子に置き換えた場
合、偏光子より光源に近いほうでの偏波面の回転という
新たな問題を生ずるのである。
せることができたとしても、シングルモ−ド光ファイバ
であるので、温度変化や応力によって偏波面が回転する
ことがある。するとやはり偏光子を通過する光量が減少
あるいは増大しし、スケ−ルファクタが変動する。つま
り偏光子をファイバに固着した偏光子に置き換えた場
合、偏光子より光源に近いほうでの偏波面の回転という
新たな問題を生ずるのである。
【００２２】そこで本発明者は、発光素子から偏光子に
至るシングルモ−ド光ファイバ中にもうひとつデポララ
イザを追加した光ファイバジャイロを発明した。このデ
ポラライザは発光素子と第１のカップラとの間に設けて
も良いし、第１のカップラとファイバ型偏光子の間に設
けても良い。 特願平２−２２５６１６ 特願平２−２２５６１７ 特願平２−２２５６１８
至るシングルモ−ド光ファイバ中にもうひとつデポララ
イザを追加した光ファイバジャイロを発明した。このデ
ポラライザは発光素子と第１のカップラとの間に設けて
も良いし、第１のカップラとファイバ型偏光子の間に設
けても良い。 特願平２−２２５６１６ 特願平２−２２５６１７ 特願平２−２２５６１８
【００２３】この内はデポラライザとして、２本の偏
波面保存光ファイバを、光学主軸が４５°捩じれた状態
で軸方向に接続したものを用いる。その長さの比は２：
１とする。短い方の偏波面保存光ファイバの長さは、複
屈折による光路差が、発光素子のコヒ−レント長より長
くなるようにする。このようなデポラライザは既に述べ
たように公知である。図１７に示したものと同等であ
る。
波面保存光ファイバを、光学主軸が４５°捩じれた状態
で軸方向に接続したものを用いる。その長さの比は２：
１とする。短い方の偏波面保存光ファイバの長さは、複
屈折による光路差が、発光素子のコヒ−レント長より長
くなるようにする。このようなデポラライザは既に述べ
たように公知である。図１７に示したものと同等であ
る。
【００２４】は発光素子の偏光方向に対して４５度主
軸が傾いた偏波面保存ファイバを発光素子に対向させる
ことによって実質的にデポラライザとしたものである。
は複屈折性結晶を発光素子から出た光の経路に発光素
子の偏光に対して４５度主軸を傾けて置いたものであ
る。前例と同じように発光素子の偏光と複屈折性結晶に
よって実質的にデポラライザを構成したものである。
軸が傾いた偏波面保存ファイバを発光素子に対向させる
ことによって実質的にデポラライザとしたものである。
は複屈折性結晶を発光素子から出た光の経路に発光素
子の偏光に対して４５度主軸を傾けて置いたものであ
る。前例と同じように発光素子の偏光と複屈折性結晶に
よって実質的にデポラライザを構成したものである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】発光素子と偏光子の間
にシングルモ−ド光ファイバが存在するときには発光素
子とファイバ型偏光子の間にもうひとつデポラライザを
入れるべきだというのが本発明者の意見である。そうし
たものが前記〜の発明である。これは新規な提案で
ある。従来の光ファイバジャイロにそのような二つのデ
ポラライザを持つものは無かった。
にシングルモ−ド光ファイバが存在するときには発光素
子とファイバ型偏光子の間にもうひとつデポラライザを
入れるべきだというのが本発明者の意見である。そうし
たものが前記〜の発明である。これは新規な提案で
ある。従来の光ファイバジャイロにそのような二つのデ
ポラライザを持つものは無かった。
【００２６】ところがやは発光素子の偏光方向に対
してファイバの主軸、結晶の主軸を調整しなければなら
ず調整が面倒である。は偏波面保存ファイバを２本つ
なぎ合わせたものであり、単純であり良く知られたファ
イバ型デポラライザであるから信頼できる。しかし接続
という点を取り上げても図１７に示すようにシングルモ
−ド光ファイバとの接続、偏光子との接続、２本の偏波
面保存ファイバの接続がある。３点で接続しなければな
らない。
してファイバの主軸、結晶の主軸を調整しなければなら
ず調整が面倒である。は偏波面保存ファイバを２本つ
なぎ合わせたものであり、単純であり良く知られたファ
イバ型デポラライザであるから信頼できる。しかし接続
という点を取り上げても図１７に示すようにシングルモ
−ド光ファイバとの接続、偏光子との接続、２本の偏波
面保存ファイバの接続がある。３点で接続しなければな
らない。
【００２７】これは偏光子よりも前方にある第１のデポ
ラライザの問題である。しかし同様の問題は偏光子より
も後方の、ファイバコイルの端部に接続された第２のデ
ポラライザについても存在するのである。Boehm は複屈
折性結晶を２枚使ったデポラライザを提案している。こ
れを図１７に示す２本の偏波面保存光ファイバによって
置き換えることとは容易である。しかしこれとて接続点
は３箇所になる。シングルモ−ドファイバの間に２本の
偏波面保存光ファイバを挿入するから、３箇所の接続と
なる。偏波面保存光ファイバ同士の接続は主軸を４５度
ずらすように正確に行わなければならず難しい作業であ
る。
ラライザの問題である。しかし同様の問題は偏光子より
も後方の、ファイバコイルの端部に接続された第２のデ
ポラライザについても存在するのである。Boehm は複屈
折性結晶を２枚使ったデポラライザを提案している。こ
れを図１７に示す２本の偏波面保存光ファイバによって
置き換えることとは容易である。しかしこれとて接続点
は３箇所になる。シングルモ−ドファイバの間に２本の
偏波面保存光ファイバを挿入するから、３箇所の接続と
なる。偏波面保存光ファイバ同士の接続は主軸を４５度
ずらすように正確に行わなければならず難しい作業であ
る。
【００２８】しかし良く考えればさらに単純化できるの
である。デポラライザの構造がより単純であり、製造コ
スト、組み立てコストともに低減することのできる光フ
ァイバジャイロを提供するのが本発明の目的である。
である。デポラライザの構造がより単純であり、製造コ
スト、組み立てコストともに低減することのできる光フ
ァイバジャイロを提供するのが本発明の目的である。
【００２９】
【課題を解決するための手段】 本発明の第１の光ファイバジャイロは、ファイバコイ
ルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻り光の位相差
からファイバコイルの回転角速度を求めることを原理と
する光ファイバジャイロであって、単色光を生ずる発光
素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数回巻回したフ
ァイバコイルと、ファイバコイルの中を左廻り右廻りに
伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する受光素子
と、発光素子につながる第１ファイバ光路と受光素子に
つながる第５ファイバ光路とを、第２ファイバ光路に結
合する第１分岐合流素子と、前記ファイバコイルの両端
を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合流素子と、第
２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子と、第２ファ
イバ光路の偏光子の直前に設けられた第１デポラライザ
と、ファイバコイルの端部と第２分岐合流素子との間の
光路または第２分岐合流素子と偏光子の間の光路に設け
られた第２デポラライザをを含み、第１デポラライザは
直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長が発光
素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存ファイバ
を、その主軸が前記偏光子の主軸に対して４５度傾くよ
うに偏光子の前面に接続したものであることを特徴とす
る。
ルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻り光の位相差
からファイバコイルの回転角速度を求めることを原理と
する光ファイバジャイロであって、単色光を生ずる発光
素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数回巻回したフ
ァイバコイルと、ファイバコイルの中を左廻り右廻りに
伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する受光素子
と、発光素子につながる第１ファイバ光路と受光素子に
つながる第５ファイバ光路とを、第２ファイバ光路に結
合する第１分岐合流素子と、前記ファイバコイルの両端
を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合流素子と、第
２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子と、第２ファ
イバ光路の偏光子の直前に設けられた第１デポラライザ
と、ファイバコイルの端部と第２分岐合流素子との間の
光路または第２分岐合流素子と偏光子の間の光路に設け
られた第２デポラライザをを含み、第１デポラライザは
直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長が発光
素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存ファイバ
を、その主軸が前記偏光子の主軸に対して４５度傾くよ
うに偏光子の前面に接続したものであることを特徴とす
る。
【００３０】本発明の第２の光ファイバジャイロは、
ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻
り光の位相差からファイバコイルの回転角速度を求める
ことを原理とする光ファイバジャイロであって、単色光
を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数
回巻回したファイバコイルと、ファイバコイルの中を左
廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出
する受光素子と、発光素子につながる第１ファイバ光路
と受光素子につながる第５ファイバ光路とを、第２ファ
イバ光路に結合する第１分岐合流素子と、前記ファイバ
コイルの両端を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合
流素子と、第２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子
と、第１ファイバ光路または第２ファイバ光路の第１分
岐合流素子と偏光子の間に設けられた第１デポラライザ
と、第２ファイバ光路の偏光子の直後に設けられた第２
デポラライザをを含み、第２デポラライザは直交する主
軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ
−レント長以上の長さの偏波面保存ファイバを、その主
軸が前記偏光子の主軸に対して４５度傾くように偏光子
の後面に接続したものであることを特徴とする。
ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻
り光の位相差からファイバコイルの回転角速度を求める
ことを原理とする光ファイバジャイロであって、単色光
を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数
回巻回したファイバコイルと、ファイバコイルの中を左
廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出
する受光素子と、発光素子につながる第１ファイバ光路
と受光素子につながる第５ファイバ光路とを、第２ファ
イバ光路に結合する第１分岐合流素子と、前記ファイバ
コイルの両端を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合
流素子と、第２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子
と、第１ファイバ光路または第２ファイバ光路の第１分
岐合流素子と偏光子の間に設けられた第１デポラライザ
と、第２ファイバ光路の偏光子の直後に設けられた第２
デポラライザをを含み、第２デポラライザは直交する主
軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ
−レント長以上の長さの偏波面保存ファイバを、その主
軸が前記偏光子の主軸に対して４５度傾くように偏光子
の後面に接続したものであることを特徴とする。
【００３１】本発明の第３の光ファイバジャイロファ
イバは、コイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻
り光の位相差からファイバコイルの回転角速度を求める
ことを原理とする光ファイバジャイロであって、単色光
を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数
回巻回したファイバコイルと、ファイバコイルの中を左
廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出
する受光素子と、発光素子につながる第１ファイバ光路
と受光素子につながる第５ファイバ光路とを、第２ファ
イバ光路に結合する第１分岐合流素子と、前記ファイバ
コイルの両端を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合
流素子と、第２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子
と、第２ファイバ光路の偏光子の直前に設けられた第１
デポラライザと、第２ファイバ光路の偏光子の直後に設
けられた第２デポラライザをを含み、前記第１デポララ
イザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長
が発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存フ
ァイバを、その主軸が前記偏光子の主軸に対して４５度
傾くように偏光子の前面に接続したものであり、第２デ
ポラライザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の
光路長が発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面
保存ファイバを、その主軸が前記偏光子の主軸に対して
４５度傾くように偏光子の後面に接続したものであるこ
とを特徴とする。
イバは、コイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻
り光の位相差からファイバコイルの回転角速度を求める
ことを原理とする光ファイバジャイロであって、単色光
を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数
回巻回したファイバコイルと、ファイバコイルの中を左
廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出
する受光素子と、発光素子につながる第１ファイバ光路
と受光素子につながる第５ファイバ光路とを、第２ファ
イバ光路に結合する第１分岐合流素子と、前記ファイバ
コイルの両端を第２ファイバ光路に結合する第２分岐合
流素子と、第２ファイバ光路の途中に設けられる偏光子
と、第２ファイバ光路の偏光子の直前に設けられた第１
デポラライザと、第２ファイバ光路の偏光子の直後に設
けられた第２デポラライザをを含み、前記第１デポララ
イザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長
が発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存フ
ァイバを、その主軸が前記偏光子の主軸に対して４５度
傾くように偏光子の前面に接続したものであり、第２デ
ポラライザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の
光路長が発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面
保存ファイバを、その主軸が前記偏光子の主軸に対して
４５度傾くように偏光子の後面に接続したものであるこ
とを特徴とする。
【００３２】
【作用】本発明のデポラライザは２本の偏波面保存光フ
ァイバを接合して作るのではなく、本質的に１本の偏波
面保存光ファイバと偏光子の入射面とを組み合わせて作
る。ここが新規な点である。つまり１本の偏波面保存光
ファイバが節減できるのである。通常偏波面保存光ファ
イバによってデポラライザを作ろうとすると１ｍ〜２ｍ
程度の長さの偏波面保存光ファイバを２本必要とする。
偏波面保存光ファイバは応力部材等を入れるので高価な
ファイバであるが、本発明によればこれを１ｍ程度節減
できる。また１本減るから接続箇所も１箇所減少する。
この作業は正確に主軸方向を４５度にしなければならな
いので、時間のかかる作業である。これを１回分省くこ
とができる。材料コスト、組み立てコストを大幅に低減
できる。
ァイバを接合して作るのではなく、本質的に１本の偏波
面保存光ファイバと偏光子の入射面とを組み合わせて作
る。ここが新規な点である。つまり１本の偏波面保存光
ファイバが節減できるのである。通常偏波面保存光ファ
イバによってデポラライザを作ろうとすると１ｍ〜２ｍ
程度の長さの偏波面保存光ファイバを２本必要とする。
偏波面保存光ファイバは応力部材等を入れるので高価な
ファイバであるが、本発明によればこれを１ｍ程度節減
できる。また１本減るから接続箇所も１箇所減少する。
この作業は正確に主軸方向を４５度にしなければならな
いので、時間のかかる作業である。これを１回分省くこ
とができる。材料コスト、組み立てコストを大幅に低減
できる。
【００３３】第１の発明は、偏光子の直前に、これの偏
光軸と光学主軸とが４５度の角度をなすように１本の偏
波面保存光ファイバを接続し偏光子と偏波面保存光ファ
イバの作用でデポラライザとするものである。
光軸と光学主軸とが４５度の角度をなすように１本の偏
波面保存光ファイバを接続し偏光子と偏波面保存光ファ
イバの作用でデポラライザとするものである。
【００３４】第２の発明は、偏光子の直後に、これの偏
光軸と光学主軸とが４５の角度をなすように１本の偏波
面保存光ファイバを接続し、偏光子と偏波面保存光ファ
イバの作用でデポラライザとするものである。
光軸と光学主軸とが４５の角度をなすように１本の偏波
面保存光ファイバを接続し、偏光子と偏波面保存光ファ
イバの作用でデポラライザとするものである。
【００３５】第３の発明は、偏光子の直前と直後に、こ
れの偏光軸と光学主軸とが４５度の角度をなすようにそ
れぞれ１本の偏波面保存光ファイバを接続し偏光子と偏
波面保存光ファイバの作用でデポラライザとするもので
ある。
れの偏光軸と光学主軸とが４５度の角度をなすようにそ
れぞれ１本の偏波面保存光ファイバを接続し偏光子と偏
波面保存光ファイバの作用でデポラライザとするもので
ある。
【００３６】つまり本発明者の思想によれば偏光子の前
後に二つのデポラライザが必要なのであるが、これの内
ひとつまたは二つを偏光子と偏波面保存光ファイバを組
み合わせた合体型のデポラライザとしているのである。
後に二つのデポラライザが必要なのであるが、これの内
ひとつまたは二つを偏光子と偏波面保存光ファイバを組
み合わせた合体型のデポラライザとしているのである。
【００３７】それではどうして一つの偏波面保存光ファ
イバと偏光子でデポラライザになるかということが疑問
になる。それを説明する前にまづデポラライザの原理を
説明する。図１６のデポラライザまたは図１７のデポラ
ライザによって述べる。初めの複屈折性物体Ｑ1 におい
て、直線偏光の光が入射したとする。これの偏波面が複
屈折性物体の光学主軸Ｘとの成す角をΦとする。すると
この光のＸ成分は、cos Φであり、Ｙ成分はsin Φであ
る。これが複屈折性物体を通過するので、屈折率の差
と、厚みの積に等しい光路長の差が生ずる。これをＬと
すると、Ｌ＝｜ｎx −ｎY ｜Ｌ1 である。これは発光素
子の可干渉長ｈよりも長いので両者は干渉しない。これ
らの光は、図１６のロとハに対応する。ロをＸ方向に偏
波面を持つ光成分、ハをＹ方向に偏波面を持つ光成分と
する。
イバと偏光子でデポラライザになるかということが疑問
になる。それを説明する前にまづデポラライザの原理を
説明する。図１６のデポラライザまたは図１７のデポラ
ライザによって述べる。初めの複屈折性物体Ｑ1 におい
て、直線偏光の光が入射したとする。これの偏波面が複
屈折性物体の光学主軸Ｘとの成す角をΦとする。すると
この光のＸ成分は、cos Φであり、Ｙ成分はsin Φであ
る。これが複屈折性物体を通過するので、屈折率の差
と、厚みの積に等しい光路長の差が生ずる。これをＬと
すると、Ｌ＝｜ｎx −ｎY ｜Ｌ1 である。これは発光素
子の可干渉長ｈよりも長いので両者は干渉しない。これ
らの光は、図１６のロとハに対応する。ロをＸ方向に偏
波面を持つ光成分、ハをＹ方向に偏波面を持つ光成分と
する。
【００３８】これらの光が第２の複屈折性物体Ｑ2 に入
るが、これの主軸は前方の複屈折性物体Ｑ1 の主軸とΘ
の角度をなすので、Ｑ2 のＸ成分は、前記のＸ成分ロに
cosΘを掛けた分ニ（cos Θcos Φ）と、前記のＹ成分
ハにsin Θを掛けたものホから出てくる。これは（−si
n Θsin Φ）である。これらの成分ニ、ホの和の２乗が
Ｑ2 のＸ成分の強度Ｐx である。しかしこれらの光成分
は光路長が可干渉長ｈよりも長いので交差項が消えてし
まい。
るが、これの主軸は前方の複屈折性物体Ｑ1 の主軸とΘ
の角度をなすので、Ｑ2 のＸ成分は、前記のＸ成分ロに
cosΘを掛けた分ニ（cos Θcos Φ）と、前記のＹ成分
ハにsin Θを掛けたものホから出てくる。これは（−si
n Θsin Φ）である。これらの成分ニ、ホの和の２乗が
Ｑ2 のＸ成分の強度Ｐx である。しかしこれらの光成分
は光路長が可干渉長ｈよりも長いので交差項が消えてし
まい。
【００３９】 Ｐx ＝（cos Θcos Φ）2 ＋（sin Φsin Θ）2 （２） となる。同様に、Ｑ2 のＹ成分は、Ｑ1 のＸ成分ロにsi
n Θを掛けたヘ（cos Φsin Θ）と、Ｑ1 のＹ成分ハに
cos Θを掛けたホ（sin Φcos Θ）から生ずる。これら
の光成分も前記のものと同じように光路長の差が可干渉
長ｈよりも長いから、交差項が消えて、
n Θを掛けたヘ（cos Φsin Θ）と、Ｑ1 のＹ成分ハに
cos Θを掛けたホ（sin Φcos Θ）から生ずる。これら
の光成分も前記のものと同じように光路長の差が可干渉
長ｈよりも長いから、交差項が消えて、
【００４０】 ＰY ＝（cos Φsin Θ）2 ＋（sin Φcos Θ）2 （３） となる。若しも主軸の成す角Θが４５°であれば、 Ｐx ＝（sin 2 Φ＋cos2Φ）／２ ＝１／２ （４） ＰY ＝（sin 2 Φ＋cos2Φ）／２ ＝１／２ （５）
【００４１】となり、初めの偏光角に拘らず、Ｘ成分、
Ｙ成分のパワ−は常に等しい。このようになるのはΘ＝
４５°に限られる。これは（２）、（３）から明らかで
ある。４５°でなければ、sin Φとcos Φに付く重みが
異なり、２乗の和が１にならない。
Ｙ成分のパワ−は常に等しい。このようになるのはΘ＝
４５°に限られる。これは（２）、（３）から明らかで
ある。４５°でなければ、sin Φとcos Φに付く重みが
異なり、２乗の和が１にならない。
【００４２】さてｘ軸に対してΨの角をなす任意の方向
の偏波面を持つ光のパワ−Ｗは、 Ｗ＝ Ｐx cos 2 Ψ＋ＰY sin 2 Ψ＝１／２ （６） つまり任意の偏波面の光の強度が方向角に拘らず一定で
あるからこれは無偏光である。以上の説明は初めに直線
偏光があってこれに入射した場合を考えている。任意の
方向に偏波面を持つ直線偏光が無偏光になる。円偏光、
楕円偏光のように偏波面が時間とともに変化するものは
それぞれの瞬間の偏波面がどうなるかということを考え
れば良い。どの方向に偏光していても無偏光になるので
あるから、円偏光、楕円偏光であっても、必ず無偏光に
なる。つまりどのような偏波面の光でも無偏光になって
行くのである。
の偏波面を持つ光のパワ−Ｗは、 Ｗ＝ Ｐx cos 2 Ψ＋ＰY sin 2 Ψ＝１／２ （６） つまり任意の偏波面の光の強度が方向角に拘らず一定で
あるからこれは無偏光である。以上の説明は初めに直線
偏光があってこれに入射した場合を考えている。任意の
方向に偏波面を持つ直線偏光が無偏光になる。円偏光、
楕円偏光のように偏波面が時間とともに変化するものは
それぞれの瞬間の偏波面がどうなるかということを考え
れば良い。どの方向に偏光していても無偏光になるので
あるから、円偏光、楕円偏光であっても、必ず無偏光に
なる。つまりどのような偏波面の光でも無偏光になって
行くのである。
【００４３】交差項が消えるのは光路長の差が可干渉長
ｈ以上という性質からくるが、Ｑ2を出た光のＸ軸方
向、Ｙ軸方向のエネルギ−強度が同一というのは両複屈
折性物体の主軸が４５°の角度をなすことからくる。
ｈ以上という性質からくるが、Ｑ2を出た光のＸ軸方
向、Ｙ軸方向のエネルギ−強度が同一というのは両複屈
折性物体の主軸が４５°の角度をなすことからくる。
【００４４】以上の説明は２つの複屈折性物体Ｑ1 、Ｑ
2を貼り合わせたデポラライザの作用に対応している。
図１７は複屈折性物体の代わりに偏波面保存光ファイバ
を２本接続したものである。主軸方向が４５°捩じれた
ものである。原理は図１６の一般のデポラライザの場合
と全く異ならない。ここでは複屈折性物体Ｑ1 、Ｑ2と
いう代わりに偏波面保存光ファイバＡ、Ｂということに
する。一般のデポラライザと偏波面保存光ファイバを用
いたデポラライザを区別するためである。作用の上から
は、Ｑ1＝Ａ、Ｑ2 ＝Ｂと考えて良い。
2を貼り合わせたデポラライザの作用に対応している。
図１７は複屈折性物体の代わりに偏波面保存光ファイバ
を２本接続したものである。主軸方向が４５°捩じれた
ものである。原理は図１６の一般のデポラライザの場合
と全く異ならない。ここでは複屈折性物体Ｑ1 、Ｑ2と
いう代わりに偏波面保存光ファイバＡ、Ｂということに
する。一般のデポラライザと偏波面保存光ファイバを用
いたデポラライザを区別するためである。作用の上から
は、Ｑ1＝Ａ、Ｑ2 ＝Ｂと考えて良い。
【００４５】ここで第２の複屈折性物体Ｑ2 を除去し直
接に偏光子を接続するとどうなるのかということを考え
る。この場合は偏光子の主軸をＸとしてこれが第１の複
屈折性物体の主軸と４５°の角度をなす。すると偏光子
の主軸方向の光のパワ−Ｈxは、前述の場合のＱ2 の入
射面でのＰX と同じで、 Ｈx ＝（cos Θcos Φ）2 ＋（sin Φsin Θ）2 （７） となる。これはΘ＝４５°であるから、 ＨX ＝１／２ （８） となる。
接に偏光子を接続するとどうなるのかということを考え
る。この場合は偏光子の主軸をＸとしてこれが第１の複
屈折性物体の主軸と４５°の角度をなす。すると偏光子
の主軸方向の光のパワ−Ｈxは、前述の場合のＱ2 の入
射面でのＰX と同じで、 Ｈx ＝（cos Θcos Φ）2 ＋（sin Φsin Θ）2 （７） となる。これはΘ＝４５°であるから、 ＨX ＝１／２ （８） となる。
【００４６】この式は重要である。これは、偏光子の前
面で既に主軸方向の光のパワ−は初めの光のパワ−の正
確に半分であるということを意味している。つまり初め
の光の偏光状態がいかなるものであっても、偏光子には
常に半分のパワ−が入射するのである。偏光子はＸ方向
に偏波面を持つ光を通し、Ｙ方向に偏波面を持つ光を遮
断する。従って偏光子を通過する光のパワ−は初めの光
のパワ−の半分である。偏光子での減衰がないとすれ
ば、Ｑ1 と偏光子を通過する光のパワ−は、半分よりも
大きくも無く、半分よりも小さくもない。正確に半分で
ある。これはデポラライザと偏光子を組み合わせたもの
と等価である。
面で既に主軸方向の光のパワ−は初めの光のパワ−の正
確に半分であるということを意味している。つまり初め
の光の偏光状態がいかなるものであっても、偏光子には
常に半分のパワ−が入射するのである。偏光子はＸ方向
に偏波面を持つ光を通し、Ｙ方向に偏波面を持つ光を遮
断する。従って偏光子を通過する光のパワ−は初めの光
のパワ−の半分である。偏光子での減衰がないとすれ
ば、Ｑ1 と偏光子を通過する光のパワ−は、半分よりも
大きくも無く、半分よりも小さくもない。正確に半分で
ある。これはデポラライザと偏光子を組み合わせたもの
と等価である。
【００４７】従来デポラライザの作用として式（２）〜
（５）はＱ2 の出口で成立するものと漠然と考えられて
いて、これを成立させるためにＱ2 が不可欠と思われて
きたのではないかと本発明者は想像する。しかし良く考
えればそうでない。式（２）〜（５）はＱ2 の入口でも
成立する。出口でも成立する。式（２）〜（５）の成立
性はＱ2 の厚みとは関係無い。
（５）はＱ2 の出口で成立するものと漠然と考えられて
いて、これを成立させるためにＱ2 が不可欠と思われて
きたのではないかと本発明者は想像する。しかし良く考
えればそうでない。式（２）〜（５）はＱ2 の入口でも
成立する。出口でも成立する。式（２）〜（５）の成立
性はＱ2 の厚みとは関係無い。
【００４８】そうではなくて主軸が４５°異なるので、
前段のＱ1 の光の二つの主軸に偏波面を持つ光が丁度二
等分されるということが重要なのである。これのために
は光学主軸がＱ1 と４５°異なるなんらかのものがあれ
ば良いのである。光学主軸の定義できるものがとにかく
在れば良い。偏光子はそのような光学主軸を定義できる
ものである。だから偏光子の前面で既に、式（２）〜
（５）が意味あるものとして成立しているのである。
前段のＱ1 の光の二つの主軸に偏波面を持つ光が丁度二
等分されるということが重要なのである。これのために
は光学主軸がＱ1 と４５°異なるなんらかのものがあれ
ば良いのである。光学主軸の定義できるものがとにかく
在れば良い。偏光子はそのような光学主軸を定義できる
ものである。だから偏光子の前面で既に、式（２）〜
（５）が意味あるものとして成立しているのである。
【００４９】それでは従来のデポラライザは何故にＱ2
を必要としたのか？これが疑問になろう。これは、Ｘ方
向に偏波面を持つ光と、Ｙ方向に偏波面を持つ光が干渉
しないように光路長の差を可干渉長より長くするという
機能を持っているだけなのである。この機能をここでは
非干渉化と呼ぼう。
を必要としたのか？これが疑問になろう。これは、Ｘ方
向に偏波面を持つ光と、Ｙ方向に偏波面を持つ光が干渉
しないように光路長の差を可干渉長より長くするという
機能を持っているだけなのである。この機能をここでは
非干渉化と呼ぼう。
【００５０】デポラライザの直後に偏光子がある場合は
Ｘ方向に偏波面のある光しか通過しないのであるから、
この非干渉化の作用は不要なのである。つまり図１６に
おいて、ニ、ホの光成分と、ヘ、トの光成分との非干渉
化のためにＱ2 が必要であってそれ以外ではない。Ｑ1
の直後に偏光子があれば、ヘとトの成分が消えてしま
う。従ってヘ、トのＹ方向に偏波面を持つ光を、ニ、ホ
のＸ方向に偏波面を持つ光から非干渉化する必要がない
のである。
Ｘ方向に偏波面のある光しか通過しないのであるから、
この非干渉化の作用は不要なのである。つまり図１６に
おいて、ニ、ホの光成分と、ヘ、トの光成分との非干渉
化のためにＱ2 が必要であってそれ以外ではない。Ｑ1
の直後に偏光子があれば、ヘとトの成分が消えてしま
う。従ってヘ、トのＹ方向に偏波面を持つ光を、ニ、ホ
のＸ方向に偏波面を持つ光から非干渉化する必要がない
のである。
【００５１】簡単に言えばこういうことである。偏光子
を直接にＱ1 に接続するときのみＱ2 が不要になる。そ
うではなくてＱ1 、Ｑ2 のあとにシングルモ−ドファイ
バを接続し、このあとに偏光子を接続するのであればＱ
2 が必要になる。
を直接にＱ1 に接続するときのみＱ2 が不要になる。そ
うではなくてＱ1 、Ｑ2 のあとにシングルモ−ドファイ
バを接続し、このあとに偏光子を接続するのであればＱ
2 が必要になる。
【００５２】このように本発明はデポラライザの作用に
ついて深い省察をすることによってなされたものであ
る。本発明の本質は結局、複屈折性物体ひとつを主軸を
４５°傾けて偏光子に接続して偏光子＋デポラライザの
役割をさせるというところにある。従来二つの複屈折性
物体を用いてデポラライザを作っていたが、これをひと
つの複屈折性物体でデポラライザを作ったということで
はない。注意しなければならない。このように複屈折性
物体をひとつ省くことができるのは、偏光子があるから
である。
ついて深い省察をすることによってなされたものであ
る。本発明の本質は結局、複屈折性物体ひとつを主軸を
４５°傾けて偏光子に接続して偏光子＋デポラライザの
役割をさせるというところにある。従来二つの複屈折性
物体を用いてデポラライザを作っていたが、これをひと
つの複屈折性物体でデポラライザを作ったということで
はない。注意しなければならない。このように複屈折性
物体をひとつ省くことができるのは、偏光子があるから
である。
【００５３】このような作用は双方向的である。以上の
説明はＱ1 から偏光子へと向かう光に関するものであ
る。反対に偏光子からＱ1 へ向かう光はどうなるか？こ
れはより簡単である。偏光子を通った光は直線偏光であ
る。この方向に対してＱ1 の主軸は４５°の角度をなし
ているから、Ｑ1 のＸ軸に偏波面を持つ光は丁度半分の
強度を持ち、Ｑ1のＹ軸に偏波面を持つ光は丁度半分の
強度を持つ。同じ強度を持つので任意の方向に偏波面を
持つ光はどれも同じ強度を持つのである。つまり無偏光
になっている。
説明はＱ1 から偏光子へと向かう光に関するものであ
る。反対に偏光子からＱ1 へ向かう光はどうなるか？こ
れはより簡単である。偏光子を通った光は直線偏光であ
る。この方向に対してＱ1 の主軸は４５°の角度をなし
ているから、Ｑ1 のＸ軸に偏波面を持つ光は丁度半分の
強度を持ち、Ｑ1のＹ軸に偏波面を持つ光は丁度半分の
強度を持つ。同じ強度を持つので任意の方向に偏波面を
持つ光はどれも同じ強度を持つのである。つまり無偏光
になっている。
【００５４】このように作用が双方向的であるから、本
発明の構造は、偏光子の前に複屈折性物体Ｑ1 を接続し
ても良いし、偏光子の後に複屈折性物体Ｑ1 を接続して
も良い。また偏光子の両側に複屈折性物体を接続しても
良い。
発明の構造は、偏光子の前に複屈折性物体Ｑ1 を接続し
ても良いし、偏光子の後に複屈折性物体Ｑ1 を接続して
も良い。また偏光子の両側に複屈折性物体を接続しても
良い。
【００５５】
［実施例］ 図１は本発明の第１の発明の実施例を示
す。これは偏光子の前にひとつの偏波面保存光ファイバ
を接続している。光路の殆どが光ファイバで構成されて
いる。シングルモ−ド光ファイバを主としているが、偏
波面保存光ファイバを一部に用いている。この光ファイ
バジャイロは、発光素子１、第１デポラライザ２、第２
デポラライザ３、ファイバコイル４、位相変調器５、受
光素子６、第１ファイバカップラ７、第２ファイバカッ
プラ８、偏光子１９などを含む、これらの部品が光ファ
イバにより相互に連結されている。
す。これは偏光子の前にひとつの偏波面保存光ファイバ
を接続している。光路の殆どが光ファイバで構成されて
いる。シングルモ−ド光ファイバを主としているが、偏
波面保存光ファイバを一部に用いている。この光ファイ
バジャイロは、発光素子１、第１デポラライザ２、第２
デポラライザ３、ファイバコイル４、位相変調器５、受
光素子６、第１ファイバカップラ７、第２ファイバカッ
プラ８、偏光子１９などを含む、これらの部品が光ファ
イバにより相互に連結されている。
【００５６】ここで偏光子１９は一般にどのようなもの
でもよい。偏光プリズム、金属誘電体多層膜、ファイバ
型偏光子のいずれをも使うことができる。本発明はどの
ような偏光子を使用する光ファイバジャイロにも適用で
きる。発光素子１は単色光を出す光源である。レ−ザダ
イオ−ド、ス−パ−ルミネッセントダイオ−ドが用いら
れる。ただしコヒ−レント長ｈが短いものでなければな
らない。
でもよい。偏光プリズム、金属誘電体多層膜、ファイバ
型偏光子のいずれをも使うことができる。本発明はどの
ような偏光子を使用する光ファイバジャイロにも適用で
きる。発光素子１は単色光を出す光源である。レ−ザダ
イオ−ド、ス−パ−ルミネッセントダイオ−ドが用いら
れる。ただしコヒ−レント長ｈが短いものでなければな
らない。
【００５７】デポラライザ２、３は直線偏光を無偏光に
する素子である。第２のデポラライザ３をファイバカッ
プラとファイバコイルの間に入れることは、Boehm の提
案した図１５に示す光ファイバジャイロにも現れており
既に知られている。本発明では第１のファイバカップラ
７と偏光子１９の間に第１のデポラライザ２を追加して
いる。このデポラライザ２の構造が新規である。
する素子である。第２のデポラライザ３をファイバカッ
プラとファイバコイルの間に入れることは、Boehm の提
案した図１５に示す光ファイバジャイロにも現れており
既に知られている。本発明では第１のファイバカップラ
７と偏光子１９の間に第１のデポラライザ２を追加して
いる。このデポラライザ２の構造が新規である。
【００５８】第２のデポラライザは図１７で示すように
偏波面保存光ファイバ２本（Ａ、Ｂ）を、光学主軸が４
５°をなすように軸方向に接続したものである。そして
２つの偏波面を持つ光の光路差が発光素子のコヒ−レン
ト長以上であるようにする。２つの光ファイバの長さは
例えば２：１である。短い方の光ファイバ及び長い方と
短い方の差についてもこの条件が満足されなければなら
ない。これは（１）式で示した。二つの偏波面保存光フ
ァイバＡ、Ｂは相互に４５°の角度をなすように接着さ
れる。さらに両端面がファイバコイル４の端部のシング
ルモ−ドファイバの間に接続される。接続点を×で表し
ている。
偏波面保存光ファイバ２本（Ａ、Ｂ）を、光学主軸が４
５°をなすように軸方向に接続したものである。そして
２つの偏波面を持つ光の光路差が発光素子のコヒ−レン
ト長以上であるようにする。２つの光ファイバの長さは
例えば２：１である。短い方の光ファイバ及び長い方と
短い方の差についてもこの条件が満足されなければなら
ない。これは（１）式で示した。二つの偏波面保存光フ
ァイバＡ、Ｂは相互に４５°の角度をなすように接着さ
れる。さらに両端面がファイバコイル４の端部のシング
ルモ−ドファイバの間に接続される。接続点を×で表し
ている。
【００５９】第１のデポラライザは、第３図に示すよう
な、１本の偏波面保存ファイバＡの端面に主軸が４５度
異なる様に偏光子１９の端面を接続したものではない。
そうではなくて図２に示すような１本の偏波面保存光フ
ァイバを光学主軸を４５°傾けて偏光子１９に接続した
ものである。他端は第２ファイバ光路のシングルモ−ド
ファイバＤの端面に接続される。つまり図３のものに比
べて偏波面保存ファイバが１本少ない。ファイバＢに当
たるものがない。接続点も一つ少ない。ファイバＢと同
じ機能を偏光子の光学主軸が行っているのである。だか
ら偏波面保存ファイバを１本省略できる。既に述べたよ
うに、このようなものも偏光子の主軸と共同してデポラ
ライザとして機能できる。
な、１本の偏波面保存ファイバＡの端面に主軸が４５度
異なる様に偏光子１９の端面を接続したものではない。
そうではなくて図２に示すような１本の偏波面保存光フ
ァイバを光学主軸を４５°傾けて偏光子１９に接続した
ものである。他端は第２ファイバ光路のシングルモ−ド
ファイバＤの端面に接続される。つまり図３のものに比
べて偏波面保存ファイバが１本少ない。ファイバＢに当
たるものがない。接続点も一つ少ない。ファイバＢと同
じ機能を偏光子の光学主軸が行っているのである。だか
ら偏波面保存ファイバを１本省略できる。既に述べたよ
うに、このようなものも偏光子の主軸と共同してデポラ
ライザとして機能できる。
【００６０】繰り返すが、通常の位置にあれば、デポラ
ライザに必要なのは偏波面保存ファイバＡと、それと４
５度をなすもうひとつの偏波面保存光ファイバＢであ
る。しかし偏光子に隣接する時は偏光子によって主軸に
直交する偏波面の光が完全に消滅してしまうのでこの光
を可干渉長以上に遅延または加速して主軸方向に偏波面
を持つ光から引き離す必要がない。このためにもうひと
つの偏波面保存光ファイバＢを省くことができる。
ライザに必要なのは偏波面保存ファイバＡと、それと４
５度をなすもうひとつの偏波面保存光ファイバＢであ
る。しかし偏光子に隣接する時は偏光子によって主軸に
直交する偏波面の光が完全に消滅してしまうのでこの光
を可干渉長以上に遅延または加速して主軸方向に偏波面
を持つ光から引き離す必要がない。このためにもうひと
つの偏波面保存光ファイバＢを省くことができる。
【００６１】図２において任意の偏波面を有する光が偏
波面保存光ファイバＡに入ると、それぞれの主軸方向に
cos Φとsin Φに分割される。これがＡを通過する内に
位相の差が増大してゆく。Ａを出たときの光路長の差が
可干渉長以上であるので、これらの光が干渉しない。こ
の光成分は偏光子でcos Φsin ４５°、とsin Φcos４
５の成分値をもって偏光子の主軸方向に偏波面を有する
光として入る。これらは干渉しない光成分であるから、
パワ−としてはこれらの２乗の和となる。主軸方向のパ
ワ−Ｈx は、 Ｈx ＝（cos2Φ＋sin2Φ）／２＝１／２ （９） となる。常に光エネルギ−の半分だけは偏光子を通過で
きる。つまりファイバＡの方から偏光子を通過する光エ
ネルギ−の安定性を高めることができる。
波面保存光ファイバＡに入ると、それぞれの主軸方向に
cos Φとsin Φに分割される。これがＡを通過する内に
位相の差が増大してゆく。Ａを出たときの光路長の差が
可干渉長以上であるので、これらの光が干渉しない。こ
の光成分は偏光子でcos Φsin ４５°、とsin Φcos４
５の成分値をもって偏光子の主軸方向に偏波面を有する
光として入る。これらは干渉しない光成分であるから、
パワ−としてはこれらの２乗の和となる。主軸方向のパ
ワ−Ｈx は、 Ｈx ＝（cos2Φ＋sin2Φ）／２＝１／２ （９） となる。常に光エネルギ−の半分だけは偏光子を通過で
きる。つまりファイバＡの方から偏光子を通過する光エ
ネルギ−の安定性を高めることができる。
【００６２】反対にファイバコイルを通過して偏光子を
通り戻ってゆく光について考える。これは偏光子を通過
することによってＸ方向に偏波面を持つ光になってい
る。これが偏波面保存光ファイバＡに入るが、主軸方向
は４５°ずれているから、光エネルギ−の半分ずつがＸ
方向、Ｙ方向に分配される。従って偏波面保存光ファイ
バを出たときは無偏光になる。これが受光素子に入る。
偏波面の回転がもしも偏光子と受光素子の間で起こった
としてもスケ−ルファクタがこれによって変動するとい
うことはない。このように本発明は偏光子を通過する光
のパワ−の安定性を高揚できる。通過パワ−が安定する
ことにより、スケ−ルファクタが安定する。これは光フ
ァイバジャイロにとって極めて重要である。
通り戻ってゆく光について考える。これは偏光子を通過
することによってＸ方向に偏波面を持つ光になってい
る。これが偏波面保存光ファイバＡに入るが、主軸方向
は４５°ずれているから、光エネルギ−の半分ずつがＸ
方向、Ｙ方向に分配される。従って偏波面保存光ファイ
バを出たときは無偏光になる。これが受光素子に入る。
偏波面の回転がもしも偏光子と受光素子の間で起こった
としてもスケ−ルファクタがこれによって変動するとい
うことはない。このように本発明は偏光子を通過する光
のパワ−の安定性を高揚できる。通過パワ−が安定する
ことにより、スケ−ルファクタが安定する。これは光フ
ァイバジャイロにとって極めて重要である。
【００６３】既に述べた本発明者による 特願平２−２２５６１６ 特願平２−２２５６１７ 特願平２−２２５６１８ は第１デポラライザの必要性を初めて指摘したものであ
る。これらはいずれも第１デポラライザを発光素子と第
１ファイバカップラの間に入れている。ために本発明の
ように偏光子と偏波面保存光ファイバを合体させてデポ
ラライザを構成するというような工夫をする余地がな
い。しかし第１デポラライザは発光素子と偏光子の間に
あれば良いのであるから、本発明のように第１ファイバ
カップラと偏光子の間に入れても良い。発光素子の光を
無偏光にしてから偏光子に入射させるという作用は変わ
らない。
る。これらはいずれも第１デポラライザを発光素子と第
１ファイバカップラの間に入れている。ために本発明の
ように偏光子と偏波面保存光ファイバを合体させてデポ
ラライザを構成するというような工夫をする余地がな
い。しかし第１デポラライザは発光素子と偏光子の間に
あれば良いのであるから、本発明のように第１ファイバ
カップラと偏光子の間に入れても良い。発光素子の光を
無偏光にしてから偏光子に入射させるという作用は変わ
らない。
【００６４】以下の構成は従来のものと同じである。フ
ァイバコイル４はシングルモ−ド光ファイバを多数回巻
き回したものである。本発明は位相変調、周波数変調、
位相シフト法などに適用できる。ここでは位相変調法を
示す。位相変調器５は円筒形の圧電振動子にファイバコ
イルの一端近くの光ファイバを巻き付けたものである。
圧電振動子に交流の励起電圧を与えるとこれが半径方向
に膨縮するので光ファイバが伸縮しこの中を伝搬する光
の位相が変化する。
ァイバコイル４はシングルモ−ド光ファイバを多数回巻
き回したものである。本発明は位相変調、周波数変調、
位相シフト法などに適用できる。ここでは位相変調法を
示す。位相変調器５は円筒形の圧電振動子にファイバコ
イルの一端近くの光ファイバを巻き付けたものである。
圧電振動子に交流の励起電圧を与えるとこれが半径方向
に膨縮するので光ファイバが伸縮しこの中を伝搬する光
の位相が変化する。
【００６５】受光素子６はpin ホトダイオ−ドなどであ
り、ファイバコイルを左廻り右廻りに伝搬した光を干渉
させ干渉光の強度を検出する。ファイバカップラ７、８
は２本の光ファイバの被覆を剥離して接近させ融着して
引き伸ばしたものである。コア間の距離が小さいのでエ
バネッセント結合する。一方の端から光を入れると、他
方の２本の端に半分ずつの光パワ−が出てくるように調
整して作る。ビ−ムスプリッタのように嵩高くなくて小
型の分岐素子である。
り、ファイバコイルを左廻り右廻りに伝搬した光を干渉
させ干渉光の強度を検出する。ファイバカップラ７、８
は２本の光ファイバの被覆を剥離して接近させ融着して
引き伸ばしたものである。コア間の距離が小さいのでエ
バネッセント結合する。一方の端から光を入れると、他
方の２本の端に半分ずつの光パワ−が出てくるように調
整して作る。ビ−ムスプリッタのように嵩高くなくて小
型の分岐素子である。
【００６６】次にファイバで形成される光路について説
明する。第１ファイバ光路１１は発光素子１と第１ファ
イバカップラ７の間を連絡する。シングルモ−ド光ファ
イバである。発光素子１とファイバ端の間には集光光学
系１０がある。第２ファイバ光路１２は第１ファイバカ
ップラ７と第２ファイバカップラ８との間を連絡する光
路である。第３ファイバ光路１３と第４ファイバ光路１
４はファイバコイル４の両端部分に当たる。いずれも第
２ファイバカップラ８の一端に接続されている。
明する。第１ファイバ光路１１は発光素子１と第１ファ
イバカップラ７の間を連絡する。シングルモ−ド光ファ
イバである。発光素子１とファイバ端の間には集光光学
系１０がある。第２ファイバ光路１２は第１ファイバカ
ップラ７と第２ファイバカップラ８との間を連絡する光
路である。第３ファイバ光路１３と第４ファイバ光路１
４はファイバコイル４の両端部分に当たる。いずれも第
２ファイバカップラ８の一端に接続されている。
【００６７】第５ファイバ光路１５は第１ファイバカッ
プラ７と受光素子６とを連絡する。第６ファイバ光路１
６は第２ファイバカップラ８につながるファイバの余り
であり自由端を持っている。第７ファイバ光路１７は第
１ファイバカップラ７につながるファイバの余りであり
自由端を持つ。分岐素子をファイバカップラにするとこ
のように自由端で終わる余りの部分がやむを得ず発生す
る。
プラ７と受光素子６とを連絡する。第６ファイバ光路１
６は第２ファイバカップラ８につながるファイバの余り
であり自由端を持っている。第７ファイバ光路１７は第
１ファイバカップラ７につながるファイバの余りであり
自由端を持つ。分岐素子をファイバカップラにするとこ
のように自由端で終わる余りの部分がやむを得ず発生す
る。
【００６８】第１、第２ファイバカップラ７、８の間の
第２ファイバ光路１２の途中に偏光子１９が設けられ
る。位相変調器５、第２デポラライザ３は、第３、第４
ファイバ光路１３、１４の何れかに設けられる。この例
では両者が異なる光路に配分されているが、同一の光路
にあっても差し支えない。
第２ファイバ光路１２の途中に偏光子１９が設けられ
る。位相変調器５、第２デポラライザ３は、第３、第４
ファイバ光路１３、１４の何れかに設けられる。この例
では両者が異なる光路に配分されているが、同一の光路
にあっても差し支えない。
【００６９】第１のデポラライザ２は第２ファイバ光路
１２の、第１ファイバカップラ７と偏光子１９の間に設
ける。発光素子１より出射された光は直線偏光である
が、第１のデポラライザ２で無偏光になる。これが偏光
子１９に達しここである方向の直線偏光になる。いった
ん無偏光にするから、偏光子１９で直線偏光になった時
の光の振幅は、発光素子の方位には無関係で一定とな
る。発光素子やファイバ型偏光子の軸合わせをする必要
がない。また外力や温度により光ファイバ中で偏波面が
回転しても、無偏光なのであるから影響がない。
１２の、第１ファイバカップラ７と偏光子１９の間に設
ける。発光素子１より出射された光は直線偏光である
が、第１のデポラライザ２で無偏光になる。これが偏光
子１９に達しここである方向の直線偏光になる。いった
ん無偏光にするから、偏光子１９で直線偏光になった時
の光の振幅は、発光素子の方位には無関係で一定とな
る。発光素子やファイバ型偏光子の軸合わせをする必要
がない。また外力や温度により光ファイバ中で偏波面が
回転しても、無偏光なのであるから影響がない。
【００７０】［実施例］ 図４は本発明の第１の発明
の他実施例を示す。これはファイバ型偏光子の前にひと
つの偏波面保存光ファイバを接続している。光路の全て
が光ファイバで構成されている。シングルモ−ド光ファ
イバを主としているが、偏波面保存光ファイバを一部に
用いている。この光ファイバジャイロは、発光素子１、
第１デポラライザ２、第２デポラライザ３、ファイバコ
イル４、位相変調器５、受光素子６、第１ファイバカッ
プラ７、第２ファイバカップラ８、ファイバ型偏光子９
などを含む、これらの部品が光ファイバにより相互に連
結されている。
の他実施例を示す。これはファイバ型偏光子の前にひと
つの偏波面保存光ファイバを接続している。光路の全て
が光ファイバで構成されている。シングルモ−ド光ファ
イバを主としているが、偏波面保存光ファイバを一部に
用いている。この光ファイバジャイロは、発光素子１、
第１デポラライザ２、第２デポラライザ３、ファイバコ
イル４、位相変調器５、受光素子６、第１ファイバカッ
プラ７、第２ファイバカップラ８、ファイバ型偏光子９
などを含む、これらの部品が光ファイバにより相互に連
結されている。
【００７１】ファイバ型偏光子９は偏波面保存光ファイ
バを円筒に巻き付けたものである。直交する偏波面を持
つ二つのモ−ドの内ひとつのモ−ドが放射モ−ドとなっ
て減衰するから残りのひとつのモ−ドの光だけがこの中
を通過できる。だから偏光子と等価の働きをする。これ
が偏波面保存ファイバであるので本発明のようにデポラ
ライザの構造を単純化できる。その他の点では前例と同
じである。つまり第１デポラライザを図６のように２本
の偏波面保存光ファイバＡ、Ｂを用いて構成するのでは
なく、図５のように１本の偏波面保存光ファイバＡのみ
を用いて作る。すなわちファイバ偏光子の偏波面保存光
ファイバの端Ｃに、１本の偏波面保存光ファイバＡを主
軸を４５°傾けて接着する。これによってデポラライザ
を実質的に構成できるのである。
バを円筒に巻き付けたものである。直交する偏波面を持
つ二つのモ−ドの内ひとつのモ−ドが放射モ−ドとなっ
て減衰するから残りのひとつのモ−ドの光だけがこの中
を通過できる。だから偏光子と等価の働きをする。これ
が偏波面保存ファイバであるので本発明のようにデポラ
ライザの構造を単純化できる。その他の点では前例と同
じである。つまり第１デポラライザを図６のように２本
の偏波面保存光ファイバＡ、Ｂを用いて構成するのでは
なく、図５のように１本の偏波面保存光ファイバＡのみ
を用いて作る。すなわちファイバ偏光子の偏波面保存光
ファイバの端Ｃに、１本の偏波面保存光ファイバＡを主
軸を４５°傾けて接着する。これによってデポラライザ
を実質的に構成できるのである。
【００７２】［実施例］ 図７は本発明の第２の発明
の実施例である。これは第２デポラライザ３を、ファイ
バコイル４の端部に設けるのではなく、偏光子１９と第
２ファイバカップラ８の間に設けるのである。そして第
２デポラライザを１本の偏波面保存光ファイバと偏光子
によって構成している。偏光子は任意のものでよく、金
属誘電体多層膜、ファイバ型偏光子、偏光プリズムなど
を利用できる。第１デポラライザ２は従来どおりの構造
であり、図６に示すようなものとなっている。２本偏波
面保存光ファイバを接着したものである。
の実施例である。これは第２デポラライザ３を、ファイ
バコイル４の端部に設けるのではなく、偏光子１９と第
２ファイバカップラ８の間に設けるのである。そして第
２デポラライザを１本の偏波面保存光ファイバと偏光子
によって構成している。偏光子は任意のものでよく、金
属誘電体多層膜、ファイバ型偏光子、偏光プリズムなど
を利用できる。第１デポラライザ２は従来どおりの構造
であり、図６に示すようなものとなっている。２本偏波
面保存光ファイバを接着したものである。
【００７３】図８は偏光子の近傍の構造を示す。これら
のファイバは実際には接着してあるが端面を示すために
分解して示す。第２デポラライザ３は、偏光子１９とそ
の後方に設けられた１本の偏波面保存光ファイバＡ′よ
りなる。これは従来ファイバコイルの近傍にあって右廻
り光左廻り光を異なるタイミングで無偏光にしていた第
２デポラライザをファイバカップラより偏光子の近くに
もってきたものである。これによると左廻り光右廻り光
を無偏光にするタイミングが同一になる。こうしないと
偏光子と偏波面保存光ファイバを合体してデポラライザ
とすることができない。よく考えれば第２デポラライザ
は第２ファイバカップラよりもファイバコイル側にある
必要はないのである。
のファイバは実際には接着してあるが端面を示すために
分解して示す。第２デポラライザ３は、偏光子１９とそ
の後方に設けられた１本の偏波面保存光ファイバＡ′よ
りなる。これは従来ファイバコイルの近傍にあって右廻
り光左廻り光を異なるタイミングで無偏光にしていた第
２デポラライザをファイバカップラより偏光子の近くに
もってきたものである。これによると左廻り光右廻り光
を無偏光にするタイミングが同一になる。こうしないと
偏光子と偏波面保存光ファイバを合体してデポラライザ
とすることができない。よく考えれば第２デポラライザ
は第２ファイバカップラよりもファイバコイル側にある
必要はないのである。
【００７４】［実施例］ 図９は本発明の第２の発明
の他の実施例を示す。これも偏光子のあとに合体型のデ
ポラライザ３を設けている。しかし偏光子がファイバ型
偏光子９となっている。図１０が拡大図である。ファイ
バ型偏光子９の端部の偏波面保存光ファイバＥに１本の
偏波面保存光ファイバＡ′が主軸を４５°捻じって接着
してある。Ｆは第２ファイバ光路１２のシングルモ−ド
ファイバである。
の他の実施例を示す。これも偏光子のあとに合体型のデ
ポラライザ３を設けている。しかし偏光子がファイバ型
偏光子９となっている。図１０が拡大図である。ファイ
バ型偏光子９の端部の偏波面保存光ファイバＥに１本の
偏波面保存光ファイバＡ′が主軸を４５°捻じって接着
してある。Ｆは第２ファイバ光路１２のシングルモ−ド
ファイバである。
【００７５】［実施例］ 図１１は本発明の第３の発
明の実施例である。これは第１デポラライザ２と第２デ
ポラライザ３のいずれもを偏光子１９に合体したものと
している。偏光子は任意のものでよく、金属誘電体多層
膜、ファイバ型偏光子、偏光プリズムなどを利用でき
る。図１２に拡大図を示す。偏光子１９の直前に１本の
偏波面保存光ファイバＡが主軸を４５°傾けて偏光子に
接着してある。Ａと偏光子でデポラライザが構成され
る。さらに偏光子１９の直後にも偏波面保存光ファイバ
Ａ′が主軸を４５°捻じった関係で接着されている。両
方のデポラライザがいずれも合体型のデポラライザにな
っている。これは偏光子に関して対称になっている。
明の実施例である。これは第１デポラライザ２と第２デ
ポラライザ３のいずれもを偏光子１９に合体したものと
している。偏光子は任意のものでよく、金属誘電体多層
膜、ファイバ型偏光子、偏光プリズムなどを利用でき
る。図１２に拡大図を示す。偏光子１９の直前に１本の
偏波面保存光ファイバＡが主軸を４５°傾けて偏光子に
接着してある。Ａと偏光子でデポラライザが構成され
る。さらに偏光子１９の直後にも偏波面保存光ファイバ
Ａ′が主軸を４５°捻じった関係で接着されている。両
方のデポラライザがいずれも合体型のデポラライザにな
っている。これは偏光子に関して対称になっている。
【００７６】［実施例］ 図１３は本発明の第３の発
明の他の実施例を示す。これは偏光子をファイバ型偏光
子９にしたものである。図１４がファイバ型偏光子９の
近傍の拡大図である。第１デポラライザ２は、１本の偏
波面保存光ファイバＡをファイバ型偏光子９の一端のフ
ァイバＣに接着してなるものである。第２のデポラライ
ザもやはり１本の偏波面保存光ファイバＡ′をファイバ
型偏光子９の他端Ｅに接着したものである。
明の他の実施例を示す。これは偏光子をファイバ型偏光
子９にしたものである。図１４がファイバ型偏光子９の
近傍の拡大図である。第１デポラライザ２は、１本の偏
波面保存光ファイバＡをファイバ型偏光子９の一端のフ
ァイバＣに接着してなるものである。第２のデポラライ
ザもやはり１本の偏波面保存光ファイバＡ′をファイバ
型偏光子９の他端Ｅに接着したものである。
【００７７】
【発明の効果】本発明では、発光素子と偏光子の間にあ
るいは偏光子とファイバコイルの間に、偏波面保存ファ
イバを偏光子と主軸が４５度異なる様に接続してなるデ
ポラライザを入れている。デポラライザの構造が単純化
されるので接続の工数が節減されるし材料費の点でも有
利である。発光素子の可干渉長にもよるが、例えば１〜
２ｍの長さの偏波面保存光ファイバを２本組み合わせて
デポラライザとするのが普通であるが、この１本を節減
できる。高価な偏波面保存光ファイバであるので材料の
節減の効果は大きい。またファイバの接続には熟練者で
も５〜１０分かかるものである。本発明ではファイバの
接続点がひとつ減るのでこれにかかる工数を節減でき
る。
るいは偏光子とファイバコイルの間に、偏波面保存ファ
イバを偏光子と主軸が４５度異なる様に接続してなるデ
ポラライザを入れている。デポラライザの構造が単純化
されるので接続の工数が節減されるし材料費の点でも有
利である。発光素子の可干渉長にもよるが、例えば１〜
２ｍの長さの偏波面保存光ファイバを２本組み合わせて
デポラライザとするのが普通であるが、この１本を節減
できる。高価な偏波面保存光ファイバであるので材料の
節減の効果は大きい。またファイバの接続には熟練者で
も５〜１０分かかるものである。本発明ではファイバの
接続点がひとつ減るのでこれにかかる工数を節減でき
る。
【００７８】本発明では、デポラライザによって任意の
楕円偏光、直線偏光をいったん無偏光にしてから偏光子
を通すから偏光子を通過する光量が一定する。つまり全
入射光の丁度半分だけつねにこれを通過できるのであ
る。これによって光ファイバジャイロのスケ−ルファク
タが安定する。つまり本発明によれば、偏光子、デポラ
ライザなどを含む光路の主要部を光ファイバによって構
成した軽量小型でスケ−ルファクタの安定した光ファイ
バジャイロを安価に提供することができる。
楕円偏光、直線偏光をいったん無偏光にしてから偏光子
を通すから偏光子を通過する光量が一定する。つまり全
入射光の丁度半分だけつねにこれを通過できるのであ
る。これによって光ファイバジャイロのスケ−ルファク
タが安定する。つまり本発明によれば、偏光子、デポラ
ライザなどを含む光路の主要部を光ファイバによって構
成した軽量小型でスケ−ルファクタの安定した光ファイ
バジャイロを安価に提供することができる。
【図１】本発明の第１の発明の実施例に係る光ファイバ
ジャイロの構成図。
ジャイロの構成図。
【図２】図１の構成において１本の偏波面保存光ファイ
バを偏光子の直前に設けてなるデポラライザの近傍の概
略図。
バを偏光子の直前に設けてなるデポラライザの近傍の概
略図。
【図３】従来例にかかるデポラライザを偏光子の直前に
おいたものの概略図。光子のファイバ、シングルモ−ド
ファイバとの接続を示す概略斜視図。
おいたものの概略図。光子のファイバ、シングルモ−ド
ファイバとの接続を示す概略斜視図。
【図４】第１の発明のファイバ型偏光子を用いた実施例
に係る光ファイバジャイロの構成図。
に係る光ファイバジャイロの構成図。
【図５】図４の構成において１本の偏波面保存光ファイ
バをファイバ型偏光子の直前に設けてなるデポラライザ
の近傍の概略図。
バをファイバ型偏光子の直前に設けてなるデポラライザ
の近傍の概略図。
【図６】従来例にかかる２本の偏波面保存光ファイバを
組み合わせたデポラライザをファイバ型偏光子の直前に
おいたものの概略図。
組み合わせたデポラライザをファイバ型偏光子の直前に
おいたものの概略図。
【図７】本発明の第２の発明の実施例に係る光ファイバ
ジャイロの構成図。
ジャイロの構成図。
【図８】図７の構成において１本の偏波面保存光ファイ
バを偏光子の直後に設けてなるデポラライザの近傍の概
略図。
バを偏光子の直後に設けてなるデポラライザの近傍の概
略図。
【図９】第２の発明のファイバ型偏光子を用いた実施例
に係る光ファイバジャイロの構成図。
に係る光ファイバジャイロの構成図。
【図１０】図９の構成において１本の偏波面保存光ファ
イバをファイバ型偏光子の直後に設けてなるデポラライ
ザの近傍の概略図。
イバをファイバ型偏光子の直後に設けてなるデポラライ
ザの近傍の概略図。
【図１１】本発明の第３の発明の実施例に係る光ファイ
バジャイロの構成図。
バジャイロの構成図。
【図１２】図１１の構成において１本の偏波面保存光フ
ァイバを偏光子の直前と直後にそれぞれ設けてなるデポ
ラライザの近傍の概略図。
ァイバを偏光子の直前と直後にそれぞれ設けてなるデポ
ラライザの近傍の概略図。
【図１３】第３の発明のファイバ型偏光子を用いた実施
例に係る光ファイバジャイロの構成図。
例に係る光ファイバジャイロの構成図。
【図１４】図１３の構成において１本の偏波面保存光フ
ァイバをファイバ型偏光子の直前と直後にそれぞれ設け
てなるデポラライザの近傍の概略図。
ァイバをファイバ型偏光子の直前と直後にそれぞれ設け
てなるデポラライザの近傍の概略図。
【図１５】Boehm らが提案した光ファイバジャイロの概
略構成図。
略構成図。
【図１６】複屈折性物体を二つ接続してつくったデポラ
ライザの概略図。
ライザの概略図。
【図１７】偏波面保存光ファイバを２本組み合わせて作
ったデポラライザの概略図。
ったデポラライザの概略図。
【図１８】金属層と誘電体層を多層積層した作った偏光
子の概念図。
子の概念図。
【図１９】偏光子が大きい場合にレンズを用いて偏光子
と偏波面保存光ファイバとを接続させることを示す図。
と偏波面保存光ファイバとを接続させることを示す図。
１ 発 光 素 子 ２ 第１デポラライザ ３ 第２デポラライザ ４ ファイバコイル ５ 位相変調器 ６ 受 光 素 子 ７ 第１ファイバカップラ ８ 第２ファイバカップラ ９ ファイバ型偏光子 １０ 集光光学系 １１ 第１ファイバ光路 １２ 第２ファイバ光路 １３ 第３ファイバ光路 １４ 第４ファイバ光路 １５ 第５ファイバ光路 １６ 第６ファイバ光路 １７ 第７ファイバ光路 １９ 偏光子 Ａ デポラライザを構成する第１の偏波面保存光ファイ
バ Ｂ デポラライザを構成する第２の偏波面保存光ファイ
バ
バ Ｂ デポラライザを構成する第２の偏波面保存光ファイ
バ
Claims (6)
- 【請求項１】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられる偏光子と、第２ファイバ光路の偏光子の直前
に設けられた第１デポラライザと、ファイバコイルの端
部と第２分岐合流素子との間の光路または第２分岐合流
素子と偏光子の間の光路に設けられた第２デポラライザ
をを含み、第１デポラライザは直交する主軸方向に偏波
面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レント長以
上の長さの偏波面保存ファイバを、その主軸が前記偏光
子の主軸に対して約４５度傾くように偏光子の前面に接
続したものであることを特徴とする光ファイバジャイ
ロ。 - 【請求項２】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられ複屈折性ファイバの曲げ損失の偏波面依存性を
利用したファイバ型偏光子と、第２ファイバ光路の偏光
子の直前に設けられた第１デポラライザと、ファイバコ
イルの端部と第２分岐合流素子との間の光路または第２
分岐合流素子と偏光子の間の光路に設けられた第２デポ
ラライザをを含み、第１デポラライザは直交する主軸方
向に偏波面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レ
ント長以上の長さの偏波面保存ファイバを、その主軸が
前記ファイバ型偏光子の主軸に対して約４５度傾くよう
にファイバ型偏光子の前面に接続したものであることを
特徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項３】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられる偏光子と、第１ファイバ光路または第２ファ
イバ光路の第１分岐合流素子と偏光子の間に設けられた
第１デポラライザと、第２ファイバ光路の偏光子の直後
に設けられた第２デポラライザを含み、第２デポラライ
ザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路長が
発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存ファ
イバを、その主軸が前記偏光子の主軸に対して約４５度
傾くように偏光子の後面に接続したものであることを特
徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項４】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられ複屈折性ファイバの曲げ損失の偏波面依存性を
利用したファイバ型偏光子と、第１ファイバ光路または
第２ファイバ光路の第１分岐合流素子と偏光子の間に設
けられた第１デポラライザと、第２ファイバ光路のファ
イバ型偏光子の直後に設けられた第２デポラライザをを
含み、第２デポラライザは直交する主軸方向に偏波面を
持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レント長以上の
長さの偏波面保存ファイバを、その主軸が前記ファイバ
型偏光子の主軸に対して約４５度傾くように偏光子の後
面に接続したものであることを特徴とする光ファイバジ
ャイロ。 - 【請求項５】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられる偏光子と、第２ファイバ光路の偏光子の直前
に設けられた第１デポラライザと、第２ファイバ光路の
偏光子の直後に設けられた第２デポラライザをを含み、
前記第１デポラライザは直交する主軸方向に偏波面を持
つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レント長以上の長
さの偏波面保存ファイバを、その主軸が前記偏光子の主
軸に対して約４５度傾くように偏光子の前面に接続した
ものであり、第２デポラライザは直交する主軸方向に偏
波面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レント長
以上の長さの偏波面保存ファイバを、その主軸が前記偏
光子の主軸に対して約４５度傾くように偏光子の後面に
接続したものであることを特徴とする光ファイバジャイ
ロ。 - 【請求項６】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
光の強度を検出する受光素子と、発光素子につながる第
１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ光路
とを、第２ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子
と、前記ファイバコイルの両端を第２ファイバ光路に結
合する第２分岐合流素子と、第２ファイバ光路の途中に
設けられ複屈折性ファイバの曲げ損失の偏波面依存性を
利用したファイバ型偏光子と、第２ファイバ光路の偏光
子の直前に設けられた第１デポラライザと、第２ファイ
バ光路の偏光子の直後に設けられた第２デポラライザを
を含み、前記第１デポラライザは直交する主軸方向に偏
波面を持つ光成分の光路長が発光素子のコヒ−レント長
以上の長さの偏波面保存ファイバを、その主軸が前記フ
ァイバ型偏光子の主軸に対して約４５度傾くようにファ
イバ型偏光子の前面に接続したものであり、第２デポラ
ライザは直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路
長が発光素子のコヒ−レント長以上の長さの偏波面保存
ファイバを、その主軸が前記ファイバ型偏光子の主軸に
対して約４５度傾くようにファイバ型偏光子の後面に接
続したものであることを特徴とする光ファイバジャイ
ロ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4139899A JPH05149752A (ja) | 1991-07-12 | 1992-04-30 | 光フアイバジヤイロ |
| EP92306275A EP0522843B1 (en) | 1991-07-12 | 1992-07-08 | Fiber-optic gyroscope |
| DE69208296T DE69208296T2 (de) | 1991-07-12 | 1992-07-08 | Faseroptischer Kreisel |
| CA002073423A CA2073423C (en) | 1991-07-12 | 1992-07-09 | Fiber-optic gyroscope |
| US07/911,612 US5335064A (en) | 1991-07-12 | 1992-07-10 | Fiber-optic gyroscope for measuring velocity of an object |
| KR1019920012548A KR960007747B1 (ko) | 1991-07-12 | 1992-07-13 | 광파이버쟈이로(fiber gyro) |
| US08/002,060 US5365339A (en) | 1991-07-12 | 1993-01-08 | Two depolarizer fiber-optic gyroscope that eliminates interference between the depolarizers |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-198534 | 1991-07-12 | ||
| JP19853491 | 1991-07-12 | ||
| JP4139899A JPH05149752A (ja) | 1991-07-12 | 1992-04-30 | 光フアイバジヤイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149752A true JPH05149752A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=26472574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4139899A Pending JPH05149752A (ja) | 1991-07-12 | 1992-04-30 | 光フアイバジヤイロ |
Country Status (6)
| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359424A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Mitsutoyo Corp | 半導体レーザの高周波重畳動作検査装置 |
| JP2014098697A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Northrop Grumman Guidance & Electronics Co Inc | フロントエンドポラライザを有する光ファイバジャイロスコープ |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377283A (en) * | 1992-05-29 | 1994-12-27 | Honeywell Inc. | Configuration control of mode coupling errors |
| US5400418A (en) * | 1992-12-04 | 1995-03-21 | Williams Telecommunication Group, Inc. | Polarization independent all-fiber optical circulator |
| US5381230A (en) * | 1993-02-12 | 1995-01-10 | Honeywell Inc. | Emission source spectrum stabilizer |
| JPH07151555A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源から信号を取り出す光ファイバジャイロ |
| DE4344856A1 (de) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Abb Research Ltd | Faseroptischer Transmissionssensor mit Modulator |
| US5432637A (en) * | 1994-06-13 | 1995-07-11 | Hakimi; Farhad | Fiber optic depolarizer for optical time domain reflectometer and fiber optical communication systems |
| US5608742A (en) * | 1995-08-18 | 1997-03-04 | Spectra Physics Lasers, Inc. | Diode pumped, fiber coupled laser with depolarized pump beam |
| US5999544A (en) * | 1995-08-18 | 1999-12-07 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Diode pumped, fiber coupled laser with depolarized pump beam |
| US5898496A (en) * | 1997-02-14 | 1999-04-27 | Allied Signal Inc | Optical signal noise reduction for fiber optic gyroscopses |
| US5949930A (en) * | 1997-07-23 | 1999-09-07 | Litton Systems, Inc. | Apparatus and method for scale factor stabilization in interferometric fiber optic rotation sensors |
| US6535654B1 (en) | 1998-12-29 | 2003-03-18 | Nxtphase Technologies, Srl | Method for fabrication of an all fiber polarization retardation device |
| US6211963B1 (en) | 1998-12-29 | 2001-04-03 | Honeywell Inc. | Low drift depolarizer for fiber optic gyroscope having legs wound in a winding pattern |
| GB2348016A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-20 | Protodel International Limited | Polarisation control in optic fibres and optic fibre fusion splicer |
| US6337874B1 (en) | 1999-05-27 | 2002-01-08 | Corning Lasertron, Inc. | Optical component with polarization-maintaining fiber pigtail splice to regular fiber with grating |
| JP2002031735A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 波長合波モジュール |
| US6522796B1 (en) * | 2000-10-24 | 2003-02-18 | Jds Uniphase Corporation | Depolarizing polarization mode combiner |
| JP4082049B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2008-04-30 | 富士通株式会社 | 光送信装置 |
| JP2004037553A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Ando Electric Co Ltd | クロストーク改善モジュール及びその使用方法 |
| US20100238451A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | Honeywell International Inc. | Depolarizer for a fiber optic gyroscope (fog) using high birefringence photonic crystal fiber |
| CN102023337B (zh) * | 2009-09-22 | 2012-01-18 | 北京大学 | 一种双偏振光保偏光纤消偏器 |
| US8520214B2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-08-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optical gyroscope |
| US9823075B2 (en) * | 2013-01-10 | 2017-11-21 | Xiaotian Steve Yao | Non-interferometric optical gyroscope based on polarization sensing |
| CN103454727B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-09-16 | 广东中钰科技股份有限公司 | 一种Lyot消偏器的制作方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3115804A1 (de) * | 1981-04-18 | 1982-11-04 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "ringinterferometer" |
| JPS59155806A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-05 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 無偏光素子 |
| JPS6097304A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Shojiro Kawakami | 偏光子 |
| US4712306A (en) * | 1985-12-27 | 1987-12-15 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fiber optic earth rotation gyro compass |
| CA1319542C (en) * | 1986-09-19 | 1993-06-29 | George A. Pavlath | Dual fiber optic gyroscope |
| CA2049382C (en) * | 1990-08-27 | 1996-06-04 | Yozo Nishiura | Fiber-optic gyroscope with fibre polarizers, depolarizers and coupling means |
| JP2571870B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1997-01-16 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバジヤイロ |
| JP2751599B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1998-05-18 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバジヤイロ |
| JP2591852B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1997-03-19 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバジヤイロ |
-
1992
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359424A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Mitsutoyo Corp | 半導体レーザの高周波重畳動作検査装置 |
| JP4713769B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2011-06-29 | 株式会社ミツトヨ | 半導体レーザの高周波重畳動作検査装置 |
| JP2014098697A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Northrop Grumman Guidance & Electronics Co Inc | フロントエンドポラライザを有する光ファイバジャイロスコープ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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