JPH05267749A - リングレーザキャビティの後方散乱を測定するための方法及び装置 - Google Patents
リングレーザキャビティの後方散乱を測定するための方法及び装置Info
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- JPH05267749A JPH05267749A JP4015117A JP1511792A JPH05267749A JP H05267749 A JPH05267749 A JP H05267749A JP 4015117 A JP4015117 A JP 4015117A JP 1511792 A JP1511792 A JP 1511792A JP H05267749 A JPH05267749 A JP H05267749A
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- 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
- G01C19/66—Ring laser gyrometers
- G01C19/68—Lock-in prevention
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】リングレーザキャビティの後方散乱を測定する
こと。 【構成】第１の時間間隔において時計回りで伝播する輻
射ビームを、第２の時間間隔において反時計回りで伝播
する輻射ビームを、各々リングレーザ共振キャビティ１
２に供給する。フォトンカウンタ８０により、時計回り
で伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成分の
大きさを第１の時間間隔において測定し、反時計回りで
伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成分の大
きさを第２の時間間隔において測定する。プロセッサ８
２により、フォトンカウンタ８０の出力信号に基づいて
ロックイン・レートが計算される。ビームとそのビーム
から得られる後方散乱の成分との関係がオシロスコープ
６０により表示される。
こと。 【構成】第１の時間間隔において時計回りで伝播する輻
射ビームを、第２の時間間隔において反時計回りで伝播
する輻射ビームを、各々リングレーザ共振キャビティ１
２に供給する。フォトンカウンタ８０により、時計回り
で伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成分の
大きさを第１の時間間隔において測定し、反時計回りで
伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成分の大
きさを第２の時間間隔において測定する。プロセッサ８
２により、フォトンカウンタ８０の出力信号に基づいて
ロックイン・レートが計算される。ビームとそのビーム
から得られる後方散乱の成分との関係がオシロスコープ
６０により表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にはリングレーザ
に関連し、特に、レーザキャビティ内の光学的な後方散
乱の大きさを直接的に測定し定量化してリングレーザジ
ャイロスコープのロックイン特性を予測するための方法
及び装置に関連する。
に関連し、特に、レーザキャビティ内の光学的な後方散
乱の大きさを直接的に測定し定量化してリングレーザジ
ャイロスコープのロックイン特性を予測するための方法
及び装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】リングレーザジャイロスコープ（ＲＬ
Ｇ）は、閉じられたレーザキャビティ（空胴）内で循環
しながら逆方向に伝播する二つのレーザビームの間のう
なり（ビート）周波数を利用した回転センサである。こ
のキャビティは、逆方向に伝播するビームを反射するた
めのミラーを頂点に有する三角形の形状とすることがで
きる。ＲＬＧは中程度の角速度及び高い角速度において
は非常に正確であるが、非常に小さい角速度では非線形
となり、最終的には感度を失う。この現象はモードロッ
ク（mode locking）又は周波数ロックイン（frequency
lock-in ）と呼ばれ、これはＲＬＧが実際には回転して
いるときでも、回転してないという誤った表示を与え
る。このロックイン現象は、二つの調和振動子が実質的
に同じ周波数で共振した時に現れるカップリング効果に
起因する。ＲＬＧ内に起こるカップリングは主として一
般に後方散乱と呼ばれる小量の散乱によるものであり、
これは逆方向に伝播するビームの方向におけるそれぞれ
のミラー表面において起こる。
Ｇ）は、閉じられたレーザキャビティ（空胴）内で循環
しながら逆方向に伝播する二つのレーザビームの間のう
なり（ビート）周波数を利用した回転センサである。こ
のキャビティは、逆方向に伝播するビームを反射するた
めのミラーを頂点に有する三角形の形状とすることがで
きる。ＲＬＧは中程度の角速度及び高い角速度において
は非常に正確であるが、非常に小さい角速度では非線形
となり、最終的には感度を失う。この現象はモードロッ
ク（mode locking）又は周波数ロックイン（frequency
lock-in ）と呼ばれ、これはＲＬＧが実際には回転して
いるときでも、回転してないという誤った表示を与え
る。このロックイン現象は、二つの調和振動子が実質的
に同じ周波数で共振した時に現れるカップリング効果に
起因する。ＲＬＧ内に起こるカップリングは主として一
般に後方散乱と呼ばれる小量の散乱によるものであり、
これは逆方向に伝播するビームの方向におけるそれぞれ
のミラー表面において起こる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、後方散乱の大
きさはミラーの品質に直接関係し、ＲＬＧのロックイン
特性に直接影響を与える。従来の技術を使用する場合に
は、ＲＬＧキャビティ内にレーザ用ガス（lasant gas）
を供給するポンプ・アンド・フィル（pump and fill）
プロセスが終わるまでは、ミラーの品質、すなわち後方
散乱の大きさを決定できないという問題がある。
きさはミラーの品質に直接関係し、ＲＬＧのロックイン
特性に直接影響を与える。従来の技術を使用する場合に
は、ＲＬＧキャビティ内にレーザ用ガス（lasant gas）
を供給するポンプ・アンド・フィル（pump and fill）
プロセスが終わるまでは、ミラーの品質、すなわち後方
散乱の大きさを決定できないという問題がある。
【０００４】米国特許 4，844,615号（1989年 7月 4日
発行）において、逆方向に伝播するビーム同士の間の干
渉パターンを示すヘテロダイン信号を生じさせる一対の
ヘテロダイン検出器を用いてロックイン誤差を補正する
技術が開示されている。このヘテロダイン信号はそれぞ
れのビーム強度の総和を示す信号と共に復調されて、Ｒ
ＬＧ内のビームとビームの間のカップリングの大きさを
決定する。
発行）において、逆方向に伝播するビーム同士の間の干
渉パターンを示すヘテロダイン信号を生じさせる一対の
ヘテロダイン検出器を用いてロックイン誤差を補正する
技術が開示されている。このヘテロダイン信号はそれぞ
れのビーム強度の総和を示す信号と共に復調されて、Ｒ
ＬＧ内のビームとビームの間のカップリングの大きさを
決定する。
【０００５】米国特許 4,592,656号（1986年 6月 3日発
行）において、後方散乱された波を２πラジアンの整数
倍だけ位相変調するためにミラーの位置を変調させる信
号発生器が使用されている。一般に、これらの特許にお
いては動作中のＲＬＧの性能特性からＲＬＧロックイン
情報が導かれることが分かる。これらからは分からない
こと、そして本発明の一つの目的となっていることは、
受動形ＲＬＧキャビティを使用して後方散乱係数を測定
することである。
行）において、後方散乱された波を２πラジアンの整数
倍だけ位相変調するためにミラーの位置を変調させる信
号発生器が使用されている。一般に、これらの特許にお
いては動作中のＲＬＧの性能特性からＲＬＧロックイン
情報が導かれることが分かる。これらからは分からない
こと、そして本発明の一つの目的となっていることは、
受動形ＲＬＧキャビティを使用して後方散乱係数を測定
することである。
【０００６】本発明の別の目的は、ポンプ・アンド・フ
ィルプロセスの前にレーザキャビティのミラーの品質を
テストできる方法及び装置を提供することである。本発
明の更に別の目的は、ＲＬＧのロックイン特性を予測す
るために、ＲＬＧキャビティ内で後方散乱の大きさを直
接に測定し定量化することである。
ィルプロセスの前にレーザキャビティのミラーの品質を
テストできる方法及び装置を提供することである。本発
明の更に別の目的は、ＲＬＧのロックイン特性を予測す
るために、ＲＬＧキャビティ内で後方散乱の大きさを直
接に測定し定量化することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のリングレーザの
後方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装置は、
内部でビームを反射するための複数のミラー手段を含ん
だリングレーザの共振キャビティへ、第１の時間間隔に
おいては時計回りで伝播する輻射ビームを、そして第２
の時間間隔においては反時計回りで伝播する輻射ビーム
を供給するための手段と、前記第１の時間間隔において
は時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻
射の成分の大きさを測定し、前記第２の時間間隔におい
ては反時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散
乱輻射の成分の大きさを測定するための手段とを具備す
ることを特徴としている。
後方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装置は、
内部でビームを反射するための複数のミラー手段を含ん
だリングレーザの共振キャビティへ、第１の時間間隔に
おいては時計回りで伝播する輻射ビームを、そして第２
の時間間隔においては反時計回りで伝播する輻射ビーム
を供給するための手段と、前記第１の時間間隔において
は時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻
射の成分の大きさを測定し、前記第２の時間間隔におい
ては反時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散
乱輻射の成分の大きさを測定するための手段とを具備す
ることを特徴としている。
【０００８】また、本発明のリングレーザジャイロスコ
ープのロックイン特性を決定するための方法は、第１の
時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビームを光学
キャビティに導入し、時計回りで伝播する輻射ビームの
伝播から生じる第１の後方散乱輻射の大きさを測定し、
第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射ビー
ムを光学キャビティに導入し、反時計回りで伝播する輻
射ビームの伝播から生じる第２の後方散乱輻射の大きさ
を測定し、測定された第１及び第２の後方散乱輻射の成
分の大きさから前記リングレーザジャイロスコープのロ
ックイン特性を決定する、というステップからなること
を特徴としている。
ープのロックイン特性を決定するための方法は、第１の
時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビームを光学
キャビティに導入し、時計回りで伝播する輻射ビームの
伝播から生じる第１の後方散乱輻射の大きさを測定し、
第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射ビー
ムを光学キャビティに導入し、反時計回りで伝播する輻
射ビームの伝播から生じる第２の後方散乱輻射の大きさ
を測定し、測定された第１及び第２の後方散乱輻射の成
分の大きさから前記リングレーザジャイロスコープのロ
ックイン特性を決定する、というステップからなること
を特徴としている。
【０００９】さらに、本発明のリングレーザジャイロス
コープのロックイン特性を決定するための装置は、第１
の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビームを光
学キャビティ内へ導入するための第１の手段と、前記時
計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第１の後
方散乱輻射の成分の大きさを測定するための第１の手段
と、第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射
ビームを光学キャビティ内へ導入するための第２の手段
と、前記反時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生
じる第２の後方散乱輻射の成分の大きさを測定するため
の第２の手段と、測定された前記第１及び第２の後方散
乱輻射の成分の大きさから前記リングレーザジャイロス
コープのロックイン特性を決定するための手段と、を具
備することを特徴としている。
コープのロックイン特性を決定するための装置は、第１
の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビームを光
学キャビティ内へ導入するための第１の手段と、前記時
計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第１の後
方散乱輻射の成分の大きさを測定するための第１の手段
と、第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射
ビームを光学キャビティ内へ導入するための第２の手段
と、前記反時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生
じる第２の後方散乱輻射の成分の大きさを測定するため
の第２の手段と、測定された前記第１及び第２の後方散
乱輻射の成分の大きさから前記リングレーザジャイロス
コープのロックイン特性を決定するための手段と、を具
備することを特徴としている。
【００１０】
【作用】リングレーザの後方散乱輻射の成分を決定する
ための方法及び装置によって、前述の問題を克服でき、
そして本発明の目的を達成できる。本発明によれば、第
１の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビーム
を、そして第２の時間間隔において反時計回りで伝播す
る輻射ビームを、それぞれリングレーザ共振キャビティ
に供給するための電気光学的装置を設ける。同様に、時
計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の
成分の大きさを第１の時間間隔において測定し、反時計
回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成
分の大きさを第２の時間間隔において測定するための電
子光学的装置を設ける。測定されたこれらの後方散乱の
大きさは、ロックイン特性、特にリングレーザジャイロ
スコープのロックイン・レートを計算するためのプロセ
ッサに入力される。またこの測定された後方散乱の大き
さを、ビームとそのビームから得られる後方散乱の成分
との関係を、時計回りで伝播するビームであるか反時計
回りで伝播すビームかを示す信号と共に表示するための
表示装置に選択的に入力することもできる。
ための方法及び装置によって、前述の問題を克服でき、
そして本発明の目的を達成できる。本発明によれば、第
１の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビーム
を、そして第２の時間間隔において反時計回りで伝播す
る輻射ビームを、それぞれリングレーザ共振キャビティ
に供給するための電気光学的装置を設ける。同様に、時
計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の
成分の大きさを第１の時間間隔において測定し、反時計
回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成
分の大きさを第２の時間間隔において測定するための電
子光学的装置を設ける。測定されたこれらの後方散乱の
大きさは、ロックイン特性、特にリングレーザジャイロ
スコープのロックイン・レートを計算するためのプロセ
ッサに入力される。またこの測定された後方散乱の大き
さを、ビームとそのビームから得られる後方散乱の成分
との関係を、時計回りで伝播するビームであるか反時計
回りで伝播すビームかを示す信号と共に表示するための
表示装置に選択的に入力することもできる。
【００１１】本発明はまた、リングレーザジャイロスコ
ープのロックイン特性を決定するための方法も包含して
いる。このリングレーザジャイロスコープは、多数のミ
ラーによって限定された光学経路を規定するための光学
キャビティを有する種類のものである。第１のステップ
は第１の時間間隔において行われ、時計回りで伝播する
輻射ビームを光学キャビティ内に導入する。第２のステ
ップでは、時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生
じる第１の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。第
３のステップは、第２の時間間隔において行われ、反時
計回りで伝播する輻射ビームを光学キャビティ内に導入
する。第４のステップでは、反時計回りで伝播する輻射
ビームの伝播から生じる第２の後方散乱輻射の成分の大
きさを測定する。第５のステップでは、測定された第１
及び第２の後方散乱輻射の成分の大きさからリングレー
ザジャイロスコープのロックイン特性を決定する。測定
を行う各ステップには、キャビティ内において一つより
も多くの光学経路差のモードを得るために、光学経路の
長さを変化させるステップが含まれる。
ープのロックイン特性を決定するための方法も包含して
いる。このリングレーザジャイロスコープは、多数のミ
ラーによって限定された光学経路を規定するための光学
キャビティを有する種類のものである。第１のステップ
は第１の時間間隔において行われ、時計回りで伝播する
輻射ビームを光学キャビティ内に導入する。第２のステ
ップでは、時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生
じる第１の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。第
３のステップは、第２の時間間隔において行われ、反時
計回りで伝播する輻射ビームを光学キャビティ内に導入
する。第４のステップでは、反時計回りで伝播する輻射
ビームの伝播から生じる第２の後方散乱輻射の成分の大
きさを測定する。第５のステップでは、測定された第１
及び第２の後方散乱輻射の成分の大きさからリングレー
ザジャイロスコープのロックイン特性を決定する。測定
を行う各ステップには、キャビティ内において一つより
も多くの光学経路差のモードを得るために、光学経路の
長さを変化させるステップが含まれる。
【００１２】この方法の他のステップでは光学チョッパ
のホイールを動作させる。これは、第１の時間間隔にお
いて時計回りで伝播する輻射ビームを与え、第２の時間
間隔においては反時計回りで伝播する輻射ビームを与え
るように配置された開口部を有している。この他のステ
ップでは、時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生
じる後方散乱輻射の成分との関係を第１の時間間隔にお
いて表示し、反時計回りで伝播する輻射ビームとこれか
ら生じる後方散乱輻射の成分との関係を第２の時間間隔
において表示する。
のホイールを動作させる。これは、第１の時間間隔にお
いて時計回りで伝播する輻射ビームを与え、第２の時間
間隔においては反時計回りで伝播する輻射ビームを与え
るように配置された開口部を有している。この他のステ
ップでは、時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生
じる後方散乱輻射の成分との関係を第１の時間間隔にお
いて表示し、反時計回りで伝播する輻射ビームとこれか
ら生じる後方散乱輻射の成分との関係を第２の時間間隔
において表示する。
【００１３】上に述べた本発明の特徴及びその他の特徴
は、添付した図面と共にこれに続く実施例を読むことに
よってより明確になる。
は、添付した図面と共にこれに続く実施例を読むことに
よってより明確になる。
【００１４】
【実施例】図１を参照する。これは、ＲＬＧキャビティ
１２内で逆方向に伝播するそれぞれのビームに対する鏡
面（mirror）後方散乱を測定し定量化する電子光学シス
テム１０を例示している。符号Ａで示されるHe-Neレー
ザ１４からのレーザビームは、５０％ビーム分割器１６
によって実質的に等しい強度の二つのビームＢ及びＣに
分割される。ビームＢ及びＣは、直流モーター２０によ
って回転されるチョッパのホイール１８を通過する。こ
のチョッパホイール１８は、一方のビームと他方のビー
ムとを交互に下に向かうビーム経路へと伝播させる。こ
のビームＢ及びＣから、４％ビーム分割器２２及び２４
によって相対的に僅かな部分Ｄ及びＥがそれぞれ取り出
される。ビームＤとビームＥはミラー２６及び２８によ
って検出器３０及び３２に供給され、それから増幅器３
４及び３６にそれぞれ供給される。増幅器３４及び３６
からの信号はモーター同期回路３８に入力され、このモ
ーター同期回路３８は、モーター２０の速度を制御する
ための第１の出力３８ａ及び同期化信号を経路長制御
（ＰＬＣ）ミラー駆動器４０に供給するための第２の出
力３８ｂを有している。
１２内で逆方向に伝播するそれぞれのビームに対する鏡
面（mirror）後方散乱を測定し定量化する電子光学シス
テム１０を例示している。符号Ａで示されるHe-Neレー
ザ１４からのレーザビームは、５０％ビーム分割器１６
によって実質的に等しい強度の二つのビームＢ及びＣに
分割される。ビームＢ及びＣは、直流モーター２０によ
って回転されるチョッパのホイール１８を通過する。こ
のチョッパホイール１８は、一方のビームと他方のビー
ムとを交互に下に向かうビーム経路へと伝播させる。こ
のビームＢ及びＣから、４％ビーム分割器２２及び２４
によって相対的に僅かな部分Ｄ及びＥがそれぞれ取り出
される。ビームＤとビームＥはミラー２６及び２８によ
って検出器３０及び３２に供給され、それから増幅器３
４及び３６にそれぞれ供給される。増幅器３４及び３６
からの信号はモーター同期回路３８に入力され、このモ
ーター同期回路３８は、モーター２０の速度を制御する
ための第１の出力３８ａ及び同期化信号を経路長制御
（ＰＬＣ）ミラー駆動器４０に供給するための第２の出
力３８ｂを有している。
【００１５】二つのレーザビームＢ、Ｃはビーム分割器
２２、２４を通過し、それぞれミラー４２及び４４に達
する。ミラー４２と４４は、入来する時計回り（ＣＷ）
のビームと反時計回り（ＣＣＷ）のビームをＲＬＧ１２
の光学キャビティに対してそろえる。ＰＬＣミラー駆動
器４０からのサイン波形の信号出力４０ａ、４０ｂは、
ＲＬＧ１２、ＰＬＣミラー４６及び４８を十分な変位
（deflection）で駆動し、ＲＬＧ１２の光学キャビティ
内で一つよりも多くの光学経路差のモードを得る。ＣＷ
ビームとＣＣＷビームは、ＰＬＣミラー駆動器４０の各
サイン・サイクルにおいて最低１回は共振する。
２２、２４を通過し、それぞれミラー４２及び４４に達
する。ミラー４２と４４は、入来する時計回り（ＣＷ）
のビームと反時計回り（ＣＣＷ）のビームをＲＬＧ１２
の光学キャビティに対してそろえる。ＰＬＣミラー駆動
器４０からのサイン波形の信号出力４０ａ、４０ｂは、
ＲＬＧ１２、ＰＬＣミラー４６及び４８を十分な変位
（deflection）で駆動し、ＲＬＧ１２の光学キャビティ
内で一つよりも多くの光学経路差のモードを得る。ＣＷ
ビームとＣＣＷビームは、ＰＬＣミラー駆動器４０の各
サイン・サイクルにおいて最低１回は共振する。
【００１６】ＲＬＧ１２の光学キャビティにおいて共振
が起こると、フォワードビームすなわち入力されたビー
ムの方向において伝播するビームは、そのビームの伝達
がＣＷであるかＣＣＷであるかによって、ＲＬＧミラー
５０のうちのいずれか一つを通り検出器５２又は５４に
当る。検出器５２及び５４の出力は、対応する増幅器５
６及び５８にそれぞれ結合される。増幅器５６及び５８
からの電気的な出力は、例えばオシロスコープ６０のよ
うな４チャンネル信号モニターの二つのチャンネルに入
力される。このオシロスコープ６０はＸ−Ｙモードで動
作するようにする。オシロスコープ６０のＹ軸信号は、
ＰＬＣミラー駆動器４０の第３の出力４０ｃから得られ
る。
が起こると、フォワードビームすなわち入力されたビー
ムの方向において伝播するビームは、そのビームの伝達
がＣＷであるかＣＣＷであるかによって、ＲＬＧミラー
５０のうちのいずれか一つを通り検出器５２又は５４に
当る。検出器５２及び５４の出力は、対応する増幅器５
６及び５８にそれぞれ結合される。増幅器５６及び５８
からの電気的な出力は、例えばオシロスコープ６０のよ
うな４チャンネル信号モニターの二つのチャンネルに入
力される。このオシロスコープ６０はＸ−Ｙモードで動
作するようにする。オシロスコープ６０のＹ軸信号は、
ＰＬＣミラー駆動器４０の第３の出力４０ｃから得られ
る。
【００１７】ＲＬＧ１２の光学キャビティの中でＣＷ及
びＣＣＷのフォワードビームに対する共振が交互に起こ
ると、同時に後方に進行する（即ち後方散乱する）ビー
ムも発生する。後方散乱ビームは、強度が６乃至１０桁
程度小さいこと以外はフォワードビームと実質的に同じ
である。後方散乱ビームは、フォワードビームがキャビ
ティの回りで伝播するときにミラー４６及び４８におい
て起こる後方散乱から生じる。フォワードビームのパワ
ーが増加し又は減少して逆方向に伝播するフォワードビ
ームに比例したビームが形成されると、各ミラーからの
散乱はコヒーレントに加算される。後方散乱ビームの一
部はミラー６２から放射され、ビームＦ、Ｇとしてチョ
ッパのホイール１８を通る方向にミラー６４及び６６に
よって導かれる。チョッパホイール１８に設けられた開
口部は、フォワードビームがＣＷ方向において通過でき
るときに、ＣＣＷ方向からの後方散乱ビームだけがこの
チョッパホイール１８を通過できるただ一つのビームと
なるような構成とされている。逆に、ＣＣＷのフォワー
ドビームが通過できるときは、ＣＷ方向からの後方散乱
ビームもこのチョッパホイール１８を通過する。このよ
うな構成によって、相対的にパワーの高いＣＷ及びＣＣ
Ｗのフォワードビームの一方が、ミラー６８及び７０か
ら反射されて光電子増倍管（ＰＭＴ）７２及び７４に当
たることを防止する。その代わりとして強度の弱い後方
散乱ビームがＰＭＴ７２及び７４に導かれ、ここで後方
散乱ビームの信号強度が測定される。
びＣＣＷのフォワードビームに対する共振が交互に起こ
ると、同時に後方に進行する（即ち後方散乱する）ビー
ムも発生する。後方散乱ビームは、強度が６乃至１０桁
程度小さいこと以外はフォワードビームと実質的に同じ
である。後方散乱ビームは、フォワードビームがキャビ
ティの回りで伝播するときにミラー４６及び４８におい
て起こる後方散乱から生じる。フォワードビームのパワ
ーが増加し又は減少して逆方向に伝播するフォワードビ
ームに比例したビームが形成されると、各ミラーからの
散乱はコヒーレントに加算される。後方散乱ビームの一
部はミラー６２から放射され、ビームＦ、Ｇとしてチョ
ッパのホイール１８を通る方向にミラー６４及び６６に
よって導かれる。チョッパホイール１８に設けられた開
口部は、フォワードビームがＣＷ方向において通過でき
るときに、ＣＣＷ方向からの後方散乱ビームだけがこの
チョッパホイール１８を通過できるただ一つのビームと
なるような構成とされている。逆に、ＣＣＷのフォワー
ドビームが通過できるときは、ＣＷ方向からの後方散乱
ビームもこのチョッパホイール１８を通過する。このよ
うな構成によって、相対的にパワーの高いＣＷ及びＣＣ
Ｗのフォワードビームの一方が、ミラー６８及び７０か
ら反射されて光電子増倍管（ＰＭＴ）７２及び７４に当
たることを防止する。その代わりとして強度の弱い後方
散乱ビームがＰＭＴ７２及び７４に導かれ、ここで後方
散乱ビームの信号強度が測定される。
【００１８】ＰＭＴ７２及び７４からの電気信号出力
は、それぞれ対応する増幅器７６及び７８に入力され、
それからフォトンカウンタ８０の入力チャンネル及びオ
シロスコープ６０の垂直チャンネルへと入力される。プ
ロセッサ８２はカウンタ８０に結合されており、これに
よってデータ出力を記録する。本発明によれば、フォト
ンカウンタ８０からの出力データはプロセッサ８２にお
いて後方散乱ビームのパワーを計算するのに用いられ、
後述するようにこれからＲＬＧ１２のロックイン・レー
トを計算することが可能である。
は、それぞれ対応する増幅器７６及び７８に入力され、
それからフォトンカウンタ８０の入力チャンネル及びオ
シロスコープ６０の垂直チャンネルへと入力される。プ
ロセッサ８２はカウンタ８０に結合されており、これに
よってデータ出力を記録する。本発明によれば、フォト
ンカウンタ８０からの出力データはプロセッサ８２にお
いて後方散乱ビームのパワーを計算するのに用いられ、
後述するようにこれからＲＬＧ１２のロックイン・レー
トを計算することが可能である。
【００１９】オシロスコープ６０は任意に設けることが
でき（オプションであり）、主としてＲＬＧ特性の定性
的な表示を得るために使用される。オシロスコープ６０
の四つのチャンネルは、二つのフォワードビームと二つ
の後方散乱ビームを表示する。ＲＬＧ１２のキャビティ
の中のミラー４６、４８のうちのどちらの移動も、ＲＬ
Ｇのロックインの値を変化させる。従って、後方散乱の
軌跡及びその対応するフォワードビームの軌跡をモニタ
ーすることによって、システム１０の操作者は直ちに後
方散乱の大きさを観測でき、そして与えられたミラーの
位置に対する後方散乱の大きさが許容できるものか否か
を決定できる。
でき（オプションであり）、主としてＲＬＧ特性の定性
的な表示を得るために使用される。オシロスコープ６０
の四つのチャンネルは、二つのフォワードビームと二つ
の後方散乱ビームを表示する。ＲＬＧ１２のキャビティ
の中のミラー４６、４８のうちのどちらの移動も、ＲＬ
Ｇのロックインの値を変化させる。従って、後方散乱の
軌跡及びその対応するフォワードビームの軌跡をモニタ
ーすることによって、システム１０の操作者は直ちに後
方散乱の大きさを観測でき、そして与えられたミラーの
位置に対する後方散乱の大きさが許容できるものか否か
を決定できる。
【００２０】本発明はまた、ＲＬＧ１２のロックイン特
性を決定する方法も包含しており、このＲＬＧは多数の
ミラーによって限定された光学経路を規定するための光
学キャビティを有する種類のものである。第１のステッ
プは第１の時間間隔において行われ、ＣＷで伝播する輻
射ビームを光学キャビティ内に導入する。第２のステッ
プでは、ＣＷで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第
１の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。第３のス
テップは第２の時間間隔において行われ、ＣＣＷで伝播
する輻射ビームを光学キャビティ内に導入する。第４の
ステップでは、ＣＣＷで伝播する輻射ビームの伝播から
生じる第２の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。
第５のステップでは、測定された第１及び第２の後方散
乱輻射の成分の大きさからＲＬＧのロックイン特性を決
定する。測定を行う各ステップには、キャビティ内にお
いて一つよりも多くの光学経路差のモードを得るため
に、光学経路の長さを変化させるステップが含まれる。
性を決定する方法も包含しており、このＲＬＧは多数の
ミラーによって限定された光学経路を規定するための光
学キャビティを有する種類のものである。第１のステッ
プは第１の時間間隔において行われ、ＣＷで伝播する輻
射ビームを光学キャビティ内に導入する。第２のステッ
プでは、ＣＷで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第
１の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。第３のス
テップは第２の時間間隔において行われ、ＣＣＷで伝播
する輻射ビームを光学キャビティ内に導入する。第４の
ステップでは、ＣＣＷで伝播する輻射ビームの伝播から
生じる第２の後方散乱輻射の成分の大きさを測定する。
第５のステップでは、測定された第１及び第２の後方散
乱輻射の成分の大きさからＲＬＧのロックイン特性を決
定する。測定を行う各ステップには、キャビティ内にお
いて一つよりも多くの光学経路差のモードを得るため
に、光学経路の長さを変化させるステップが含まれる。
【００２１】この方法の他のステップでは光学チョッパ
のホイールを動作させる。このチョッパホイールは、第
１の時間間隔においてはＣＷで伝播する輻射ビームを光
学キャビティへ通過させると同時にその結果生じる後方
散乱輻射の成分をＣＷビーム測定装置へ通過させ、第２
の時間間隔においてはＣＣＷ回転の輻射ビームを光学キ
ャビティへ通過させると同時にその結果生じる後方散乱
輻射の成分をＣＣＷビーム測定装置へ通過させるように
配置された開口部を有している。この他にオプションの
ステップ（任意に設けることができるステップ）とし
て、時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じる後
方散乱輻射の成分との関係を第１の時間間隔において表
示し、反時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じ
る後方散乱輻射の成分との関係を第２の時間間隔におい
て表示する。
のホイールを動作させる。このチョッパホイールは、第
１の時間間隔においてはＣＷで伝播する輻射ビームを光
学キャビティへ通過させると同時にその結果生じる後方
散乱輻射の成分をＣＷビーム測定装置へ通過させ、第２
の時間間隔においてはＣＣＷ回転の輻射ビームを光学キ
ャビティへ通過させると同時にその結果生じる後方散乱
輻射の成分をＣＣＷビーム測定装置へ通過させるように
配置された開口部を有している。この他にオプションの
ステップ（任意に設けることができるステップ）とし
て、時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じる後
方散乱輻射の成分との関係を第１の時間間隔において表
示し、反時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じ
る後方散乱輻射の成分との関係を第２の時間間隔におい
て表示する。
【００２２】本発明によれば、ＲＬＧ１２のキャビティ
のミラーの品質がポンプ・アンドフィルプロセスよりも
前に決定されることが分かる。更に、本発明により、プ
ロセッサ８２がＲＬＧ１２のロックイン特性を正確に予
測できるようにしてあることより、ＲＬＧ１２の内部の
後方散乱の大きさを直接的に測定し定量化する方法及び
装置が与えられる。
のミラーの品質がポンプ・アンドフィルプロセスよりも
前に決定されることが分かる。更に、本発明により、プ
ロセッサ８２がＲＬＧ１２のロックイン特性を正確に予
測できるようにしてあることより、ＲＬＧ１２の内部の
後方散乱の大きさを直接的に測定し定量化する方法及び
装置が与えられる。
【００２３】ここで下に示した数学的な記号と共に図２
のグラフを参照する。図２は、ＲＬＧが共振を通過する
ときにカウントされたフォトンの数をプロットしたもの
であり又、時計回りで伝播するビームに対してプロット
したものである。反時計回りで伝播するビームに対して
も同様にプロットすることができる。図２においてプロ
ットされた各点は、１０００個のサンプルを集めたもの
である。
のグラフを参照する。図２は、ＲＬＧが共振を通過する
ときにカウントされたフォトンの数をプロットしたもの
であり又、時計回りで伝播するビームに対してプロット
したものである。反時計回りで伝播するビームに対して
も同様にプロットすることができる。図２においてプロ
ットされた各点は、１０００個のサンプルを集めたもの
である。
【００２４】方程式中で使用するために、以下の用語を
定義する： ΩL ≡ ＲＬＧのロックイン・レート Ｉ1 ＝ 後方散乱ビームのパワー Ｉ2 ＝ 前方へ伝播するビームのパワー α ＝ 測定された光学キャビティの損失 ｃ ＝ 光速度 SF ＝ リングレーザジャイロスコープのスケールファ
クター Ｌ ＝ 光学キャビティの長さ Ｉ1 は、図２のプロットから得ることができる。特に、
フォトンカウンタのウィンドゥ（窓）の単位時間［μ
ｓ］当りのフォトンの数には、フォトン当りのエネルギ
ーを掛ける。次に、この結果をウィンドゥの時間（１０
μｓ）で割る。これよりパワー（ワット）が得られる。
次に出力ミラーの透過度（transmission）で割って、後
方散乱の合計のパワーが得られる。例えば、出力ミラー
が１０％透過するものならば、パワーを 0.1で割る。
定義する： ΩL ≡ ＲＬＧのロックイン・レート Ｉ1 ＝ 後方散乱ビームのパワー Ｉ2 ＝ 前方へ伝播するビームのパワー α ＝ 測定された光学キャビティの損失 ｃ ＝ 光速度 SF ＝ リングレーザジャイロスコープのスケールファ
クター Ｌ ＝ 光学キャビティの長さ Ｉ1 は、図２のプロットから得ることができる。特に、
フォトンカウンタのウィンドゥ（窓）の単位時間［μ
ｓ］当りのフォトンの数には、フォトン当りのエネルギ
ーを掛ける。次に、この結果をウィンドゥの時間（１０
μｓ）で割る。これよりパワー（ワット）が得られる。
次に出力ミラーの透過度（transmission）で割って、後
方散乱の合計のパワーが得られる。例えば、出力ミラー
が１０％透過するものならば、パワーを 0.1で割る。
【００２５】Ｉ2 を得るためには、ホトダイオード（５
２又は５４）によって検出されたピークのパワーにスケ
ールファクターを掛ける。次にこの結果を対応するミラ
ーの透過度で割る。光学キャビティの合計の損失は、キ
ャビティのフィネス（finess）を決定しそれから損失を
計算するというような、普通に実行されている方法で決
定される。
２又は５４）によって検出されたピークのパワーにスケ
ールファクターを掛ける。次にこの結果を対応するミラ
ーの透過度で割る。光学キャビティの合計の損失は、キ
ャビティのフィネス（finess）を決定しそれから損失を
計算するというような、普通に実行されている方法で決
定される。
【００２６】ＲＬＧ１２のロックイン・レートは、次の
方程式で決定される。 ΩL≡（Ｉ1／Ｉ2）1/2・α・ｃ／（２・２1/2・π・SF
・Ｌ） （定常状態） 図２は二つの曲線、すなわち
サインカーブの後方散乱曲線Ａと「暗曲線（Dark Curv
e）」Ｂを例示している。後方散乱曲線Ａは、ＲＬＧが
共振を通過するときの１０μｓのウィンドゥにおいてカ
ウントされたフォトンの数をプロットしたものである。
水平軸は、逆方向に伝播する輻射ビームの位相差がπ
（180度）になるように（pi-phasing）、ＰＬＣミラー
４６及び４８に加えられた電圧（π位相電圧）を示す。
この電圧は、一方のミラーを引き出す（pulled out）と
ともに、他方のミラーを押し込む（pushed in ）ことに
よりディザー（dither）し、これによって経路の長さを
変化させる。両方のミラーによって変動する合計の距離
は等しくなる。その結果、ＲＬＧの全体の経路長は一定
のままであるが、ＲＬＧの一つの分枝には一波長分の経
路長の変化が生じる。これら二つのミラーの間の相対位
置の変化は、強め合ったり、弱め合ったりする干渉を生
じさせる。このＲＬＧ１２は最も小さいロックイン、す
なわち曲線Ａの最小値において動作させるのが望まし
い。
方程式で決定される。 ΩL≡（Ｉ1／Ｉ2）1/2・α・ｃ／（２・２1/2・π・SF
・Ｌ） （定常状態） 図２は二つの曲線、すなわち
サインカーブの後方散乱曲線Ａと「暗曲線（Dark Curv
e）」Ｂを例示している。後方散乱曲線Ａは、ＲＬＧが
共振を通過するときの１０μｓのウィンドゥにおいてカ
ウントされたフォトンの数をプロットしたものである。
水平軸は、逆方向に伝播する輻射ビームの位相差がπ
（180度）になるように（pi-phasing）、ＰＬＣミラー
４６及び４８に加えられた電圧（π位相電圧）を示す。
この電圧は、一方のミラーを引き出す（pulled out）と
ともに、他方のミラーを押し込む（pushed in ）ことに
よりディザー（dither）し、これによって経路の長さを
変化させる。両方のミラーによって変動する合計の距離
は等しくなる。その結果、ＲＬＧの全体の経路長は一定
のままであるが、ＲＬＧの一つの分枝には一波長分の経
路長の変化が生じる。これら二つのミラーの間の相対位
置の変化は、強め合ったり、弱め合ったりする干渉を生
じさせる。このＲＬＧ１２は最も小さいロックイン、す
なわち曲線Ａの最小値において動作させるのが望まし
い。
【００２７】暗曲線Ｂは、レーザ共振から検出器に入射
する光がないときの、フォトンカウンタでカウントされ
たフォトンの数を示している。これは主としてＰＭＴの
暗電流及び迷光によるものであり、π位相電圧に対する
依存性はない。この曲線Ａと曲線Ｂとの間の差に相当す
る値を計算で用いた。これまで本発明の好ましい具体例
を詳しく示し説明してきたが、当該技術の当業者であれ
ば本発明の範囲及び思想の範囲から逸脱することなく形
態や詳細部分を変更できるということが理解されるべき
である。
する光がないときの、フォトンカウンタでカウントされ
たフォトンの数を示している。これは主としてＰＭＴの
暗電流及び迷光によるものであり、π位相電圧に対する
依存性はない。この曲線Ａと曲線Ｂとの間の差に相当す
る値を計算で用いた。これまで本発明の好ましい具体例
を詳しく示し説明してきたが、当該技術の当業者であれ
ば本発明の範囲及び思想の範囲から逸脱することなく形
態や詳細部分を変更できるということが理解されるべき
である。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ＲＬＧキャビティを使
用して後方散乱係数を測定することが可能となる。ま
た、レーザキャビティのミラーの品質テストを行なうこ
とが可能となる。さらに、ＲＬＧのロックイン特性を予
測するために、ＲＬＧキャビティ内で後方散乱の大きさ
を直接に測定し定量化することが可能になる。
用して後方散乱係数を測定することが可能となる。ま
た、レーザキャビティのミラーの品質テストを行なうこ
とが可能となる。さらに、ＲＬＧのロックイン特性を予
測するために、ＲＬＧキャビティ内で後方散乱の大きさ
を直接に測定し定量化することが可能になる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明を説明するための特性図。
１０・・・電子光学システム １２・・・ＲＬＧキャビティ １４・・・レーザ ３８・・・モータ同期回路 ４０・・・経路長制御ミラー駆動器 ６０・・・オシロスコープ ７２・・・光電子増倍管 ８０・・・フォトンカウンタ ８２・・・プロセッサ
Claims (19)
- 【請求項１】リングレーザの後方散乱輻射の成分の大き
さを決定するための装置であって、 内部でビームを反射するための複数のミラー手段を含ん
だリングレーザの共振キャビティへ、第１の時間間隔に
おいては時計回りで伝播する輻射ビームを、そして第２
の時間間隔においては反時計回りで伝播する輻射ビーム
を供給するための手段と、 前記第１の時間間隔においては時計回りで伝播する輻射
ビームから生じる後方散乱輻射の成分の大きさを測定
し、前記第２の時間間隔においては反時計回りで伝播す
る輻射ビームから生じる後方散乱輻射の成分の大きさを
測定するための手段と、 を具備することを特徴とする装置。 - 【請求項２】前記供給するための手段は、 主要な輻射ビームを供給するためのレーザ手段と、 前記主要な輻射ビームを第１の輻射ビームと第２の輻射
ビームに分割するためのビーム分割器手段と、 前記第１の時間間隔においては前記第１の輻射ビームを
通過させ、前記第２の時間間隔においては前記第２の輻
射ビームを通過させるためのチョッパ手段と、 時計回りで伝播する方向において前記第１の輻射ビーム
をリングレーザキャビティへ反射させ、反時計回りで伝
播する方向において前記第２の輻射ビームをリングレー
ザキャビティへと反射させるために、前記リングレーザ
キャビティに対して相対的な位置に配置したミラー手段
と、 を具備することを特徴とする請求項１記載のリングレー
ザの後方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装
置。 - 【請求項３】前記チョッパ手段は、回転可能に結合され
たチョッパホイールを有する直流モーターと、この直流
モーターを駆動するための直流モーター駆動手段を備え
ていることを特徴とする請求項２記載のリングレーザの
後方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装置。 - 【請求項４】キャビティ内で一つよりも多くの光学経路
差のモードが得られるように、各ミラー手段を充分な変
位で駆動するためにミラー手段に結合された出力を有す
るリングレーザキャビティの光学経路長制御手段を備え
ていることを特徴とする請求項２記載のリングレーザの
後方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装置。 - 【請求項５】請求項１記載の装置において、前記測定手
段は、時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方散
乱輻射の成分の大きさを検出するための第１の光検出手
段と、反時計回りで伝播する輻射ビームから生じる後方
散乱輻射の成分の大きさを検出するための第２の光検出
手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のリン
グレーザの後方散乱輻射の成分の大きさを決定するため
の装置。 - 【請求項６】各検出手段は、出力がフォトンカウンタに
接続された光電子増倍管を備えていることを特徴とする
請求項５記載のリングレーザの後方散乱輻射の成分の大
きさを決定するための装置。 - 【請求項７】前記測定手段は時計回りで伝播する輻射ビ
ームから生じる後方散乱輻射の成分の大きさを検出する
ための第１の光検出手段及び反時計回りで伝播する輻射
ビームから生じる後方散乱輻射の成分の大きさを検出す
るための第２の光検出手段を有し、前記チョッパ手段は
更に、第１の時間間隔において時計回りで伝播するビー
ムから生じる後方散乱輻射の成分を前記第１の光検出手
段へと通過させるとともに、第２の時間間隔において反
時計回りで伝播するビームから生じる後方散乱輻射の成
分を前記第２の光検出手段へと通過させることを特徴と
する請求項２記載のリングレーザの後方散乱輻射の成分
の大きさを決定するための装置。 - 【請求項８】第１の時間間隔において時計回りで伝播す
る輻射ビームとこれから生じる後方散乱輻射の成分との
関係を表示するとともに、第２の時間間隔において反時
計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じる後方散乱
輻射の成分との関係を表示するための表示手段を備えて
いることを特徴とする請求項１記載のリングレーザの後
方散乱輻射の成分の大きさを決定するための装置。 - 【請求項９】複数のミラーによって限定される光学経路
を規定するための光学キャビティを有する種類のリング
レーザジャイロスコープのロックイン特性を決定するた
めの方法であって、 第１の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビーム
を光学キャビティに導入し、 時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第１の
後方散乱輻射の大きさを測定し、 第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射ビー
ムを光学キャビティに導入し、 反時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第２
の後方散乱輻射の大きさを測定し、 測定された第１及び第２の後方散乱輻射の成分の大きさ
から前記リングレーザジャイロスコープのロックイン特
性を決定する、 というステップからなることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】第１の時間間隔においては時計回りで伝
播する輻射ビームを与え、第２の時間間隔においては反
時計回りで伝播する輻射ビームを与えるよう配置された
開口部を有する光学チョッパホイールを動作させるステ
ップを含むことを特徴とする請求項９記載のリングレー
ザジャイロスコープのロックイン特性を決定する方法。 - 【請求項１１】測定を行う各ステップは、後方散乱輻射
の成分を対応する輻射検出手段に供給するというステッ
プを含むことを特徴とする請求項９記載のリングレーザ
ジャイロスコープのロックイン特性を決定する方法。 - 【請求項１２】第１の時間間隔において時計回りで伝播
する輻射ビームとこれから生じる後方散乱輻射の成分と
の関係を表示するステップ、及び第２の時間間隔におい
て反時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じる後
方散乱輻射の成分との関係を表示するステップを備えて
いることを特徴とする請求項９記載のリングレーザジャ
イロスコープのロックイン特性を決定する方法。 - 【請求項１３】測定を行う各ステップは、キャビティ内
に一つよりも多くの光学経路差のモードを得るために光
学経路の長さを変化させるステップを含むことを特徴と
する請求項９記載のリングレーザジャイロスコープのロ
ックイン特性を決定する方法。 - 【請求項１４】 ΩL ≡ ＲＬＧのロックイン・レート Ｉ1 ＝ 後方散乱ビームのパワー Ｉ2 ＝ 前方へ伝播するビームのパワー α ＝ 光学キャビティの損失 ｃ ＝ 光速度 SF ＝ リングレーザジャイロスコープのスケールファ
クター Ｌ ＝ 光学キャビティの長さ としたときに、 ΩL≡（Ｉ1／Ｉ2）1/2・α・ｃ／（２・２1/2・π・SF
・Ｌ） （定常状態）という式に基づいてなされるこ
とを特徴とする請求項９記載のリングレーザジャイロス
コープのロックイン特性を決定する方法。 - 【請求項１５】複数のミラーによって限定される光学経
路を規定するための光学キャビティを有する種類のリン
グレーザジャイロスコープのロックイン特性を決定する
ための装置であって、 第１の時間間隔において時計回りで伝播する輻射ビーム
を光学キャビティ内へ導入するための第１の手段と、 前記時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる第
１の後方散乱輻射の成分の大きさを測定するための第１
の手段と、 第２の時間間隔において反時計回りで伝播する輻射ビー
ムを光学キャビティ内へ導入するための第２の手段と、 前記反時計回りで伝播する輻射ビームの伝播から生じる
第２の後方散乱輻射の成分の大きさを測定するための第
２の手段と、 測定された前記第１及び第２の後方散乱輻射の成分の大
きさから前記リングレーザジャイロスコープのロックイ
ン特性を決定するための手段と、 を具備することを特徴とする装置。 - 【請求項１６】第１の時間間隔においては時計回りで伝
播する輻射ビームを光学キャビティへ通過させるととも
にこれから生じる後方散乱輻射の成分を第１の測定手段
へ通過させ、第２の時間間隔においては反時計回りに回
転する輻射ビームを前記光学キャビティに通過させると
ともにこれから生じる後方散乱輻射の成分を第２の測定
手段へ通過させるよう配置された開口部を有する光学チ
ョッパホイールを備えていることを特徴とする請求項１
５記載のリングレーザジャイロスコープのロックイン特
性を決定するための装置。 - 【請求項１７】第１の時間間隔においては時計回りで伝
播する輻射ビームとこれから生じる後方散乱輻射の成分
との関係を表示するとともに、第２の時間間隔において
は反時計回りで伝播する輻射ビームとこれから生じる後
方散乱輻射の成分との関係を表示するための手段を備え
ていることを特徴とする請求項１５記載のリングレーザ
ジャイロスコープのロックイン特性を決定するための装
置装置。 - 【請求項１８】キャビティ内に一つよりも多くの光学経
路差のモードを得るために光学経路の長さを変化させる
手段を備えていることを特徴とする請求項１５記載のリ
ングレーザジャイロスコープのロックイン特性を決定す
るための装置。 - 【請求項１９】 ΩL ≡ ＲＬＧのロックイン・レート Ｉ1 ＝ 後方散乱ビームのパワー Ｉ2 ＝ 前方へ伝播するビームのパワー α ＝ 光学キャビティの損失 ｃ ＝ 光速度 SF ＝ リングレーザジャイロスコープのスケールファ
クター Ｌ ＝ 光学キャビティの長さ としたときに、 ΩL≡（Ｉ1／Ｉ2）1/2・α・ｃ／（２・２1/2・π・SF
・Ｌ） （定常状態）という式に基づいてリングレー
ザジャイロスコープのロックイン・レートを決定するた
めの手段を備えていることを特徴とする請求項１５記載
のリングレーザジャイロスコープのロックイン特性を決
定するための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/648,665 US5090812A (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ring laser cavity backscatter measurement |
| US07/648665 | 1991-01-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267749A true JPH05267749A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=24601713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4015117A Withdrawn JPH05267749A (ja) | 1991-01-31 | 1992-01-30 | リングレーザキャビティの後方散乱を測定するための方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5090812A (ja) |
| JP (1) | JPH05267749A (ja) |
| DE (1) | DE4202621A1 (ja) |
| FR (1) | FR2672388A1 (ja) |
| GB (1) | GB2252666A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5644337A (en) * | 1995-06-06 | 1997-07-01 | Zenith Electronics Corporation | Trackball having single emitter-detector detecting chopper wheel direction |
| CN106027224B (zh) * | 2016-08-01 | 2017-02-22 | 西南大学 | 一种基于光电反馈环形激光器的保密通信系统 |
| US10288429B2 (en) * | 2017-06-01 | 2019-05-14 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for diminishing mode lock induced error in stimulated brillouin scattering waveguide ring laser gyroscopes |
| CN115406468B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-17 | 天津集智航宇科技有限公司 | 基于机械纳米步进调节激光陀螺的背向散射的装置和方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4156571A (en) * | 1977-09-07 | 1979-05-29 | The Singer Company | Laser mirror scatter and reflectivity measuring system |
| US4592656A (en) * | 1983-07-05 | 1986-06-03 | Honeywell, Inc. | Ring laser angular rate sensor with modulated scattered waves |
| US4844615A (en) * | 1987-01-30 | 1989-07-04 | Litton Systems, Inc. | Method and system for correcting random walk errors induced by rate reversals in a dithered ring laser gyroscope |
| US4884283A (en) * | 1988-12-20 | 1989-11-28 | Litton Systems, Inc. | Ring laser gyroscope mirror orientation system and method |
-
1991
- 1991-01-31 US US07/648,665 patent/US5090812A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-31 GB GB9127565A patent/GB2252666A/en not_active Withdrawn
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1992
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- 1992-01-30 JP JP4015117A patent/JPH05267749A/ja not_active Withdrawn
- 1992-01-30 DE DE4202621A patent/DE4202621A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9127565D0 (en) | 1992-02-19 |
| FR2672388A1 (fr) | 1992-08-07 |
| US5090812A (en) | 1992-02-25 |
| GB2252666A (en) | 1992-08-12 |
| DE4202621A1 (de) | 1992-08-13 |
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