JPH05508221A - 変調切換えを伴なう干渉計信号解析 - 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】 変調切換えを伴なう干渉計信号解析 技術分野 本発明は光学干渉計に関し、特に、回転速度測定の正確さを向上させるためにフ ィードバックループの中に変調切換えを伴なうサニヤック位相差に関する。

前景技術 干渉計信号解析は、たとえば、２つの干渉性の光学信号の間の干渉現象を使用し て、信号の波長、波速、距離及び方向を確定することを含む。特定の適用用途に は、光フアイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）における光学信号解析が考えられる 。

ＦＯＧは、通常、ビームスプリブタにより２つのほぼ等しい波に分割される干渉 性の光を供給する光源、たとえば、レーザーダイオードを含む。ビームスプリブ タは、コイル状に巻かれた所定の長さの光ファイバの両端部に結合している。

光波はコイルのそれぞれの端部に送り出され、検出器がとらえる光の強さがそれ らの波の相対位相によって決まるようにコイルの出力端で干渉計の原理に従って 再び組合される。

フィルがコイルに対して垂直な軸に関する回転を受けると、逆方向に伝播する波 はコイルを通過するのに異なる時間を要するようになる。サニヤック効果として 知られるこの非可逆現象は、検出器に到達する波の相対位相に変化（ずれ）を生 じさせ、従って、検出器における光の強さ信号を変化させる。たとえば、コイル の一端に適切な位相変調を加えることにより制御できる初期位相差に応じて、光 の強さ信号の変化の大きさと方向は、それぞれ、コイルに加えられる軸に関する 回転の速度と方向によって決まる。

波の間に、サニヤック位相差と等しいが逆の向きの別の位相差を加えることによ り、回転誘導変化を補正、すなわち、ゼロにすることができる。そのような位相 差を加える技術においては様々な方法が知られている。たとえば、コイルの一端 にあるニオブ酸リチウム集積光学位相変調器を、アナログ周期ランプ波形又は階 段デジタル周期ランプ波形、すなわち、ゼロダイン波形などの適切な波形により 駆動することができる。回転に応答して適切な波形パラメータ、たとえば、周波 数を制御すると、変調器誘導位相差は回転誘導位相差をゼロにするように変化す る。所望のゼロを発生させるパラメータの値は、回転速度を表す尺度として利用 される。たとえば、固定振幅のセロゲイン変調波形を採用する適切に初期設定さ れたＦＯＧでは、サニヤック位相をゼロにするために必要とされるセロゲイン（ ランプ）周波数の変化は回転速度に比例し；この変化の符号、すなわち、方向は 回転の方向を指示する。

さらに詳細にいえば、セロゲインＦＯＧが回転を受けていないとき、ジャイロ出 力がゼロにされるランプ周波数値はゼロを含めて様々にある。ＦＯＧの初期設定 には、動作「設定値」として「ゼロ」を選択する場合が多い。この値は、ＦＯＧ の物理パラメータとは無関係であるという利点を有する。ところが、その場合、 「負の」周波数を不要にするために、回転方向が反転するたびにランプ極性は反 転しなければならない。ランプの反転が不完全であると、大きなスケール係数誤 差は低速の回転に悪影響を与えるであろう。この方式の別の例によれば、設定値 としてゼロでない出力ゼロ化周波数ｆ０の中の１つを選択する。そこで、ＦＯＧ がコイルに対して垂直な軸に関する回転を受け、ランプ周波数がサニヤック位相 ずれをゼロにするように制御されれば、新たな周波数と設定値ｆ０との差は回転 速度の尺度として利用され、この閉ループＦＯＧの出力を表すことになる。選択 した値ｆ。が十分に大きいと、ランプ周波数は回転速度が最大になっても正のま まであり、速度に依存するランプ極性の反転は回避される。

しかしながら、ゼロでない設定値はＦＯＧの物理パラメータによって決まるのが 普通であり、それらのパラメータはドリフトを受けることがあるので、ＦＯＧの 回転速度を測定する正確さは劣化する。設定値のドリフトは、ＦＯＧが動作しな ければならない周囲環境の変化、たとえば、温度の変化によって起こると考えら れ、通常はそれを精密に予測できない。先に説明したように動作されるＦＯＧに おいてそのようなドリフトにより発生する予測不可能な誤差があるため、このＦ ＯＧはきわめて正確な回転の感知を要求するシステムで使用するには不適切であ る。

測定量の方向と大きさに比例する１つ又は複数の位相変調パラメータにより測定 量に対する位相ずれ応答をゼロにすることができるような他の閉ループ干渉計セ ンサにも、同様の説明が当てはまる。

発明の開示 本発明の目的は、センサの回転のような測定量に対するセンサの感度を向上させ 、設定値のドリフトを発生させるいくつかのセンサパラメータの変化に対する感 度を低下させ、測定の実施中、センサ自体のいくつかのパラメータを評価する上 で有用であるように、測定量が現れていないときにセンサ出力がとるであろう値 を正確に指示する。改良された閉ループ信号解析を採用する干渉計光学センサを 提供することを含む。

本発明の第１の面によれば、２つの整合する位相変調器はサニヤック干渉計セン サの光学路の感知ループの中心に関して対称にオフセットしており、変調器は、 変調器とループを通過する互いに逆方向に伝播してゆく波の位相差を変化させる ために検出器フィードバック信号により制御されるような特定のパラメータ（た とえば、周波数）をもつ波形によって交互に励起され、それにより、センサが任 意の回転速度などの非可逆摂動を受けるときに検出器で一定の強さ信号を維持し 、それら２つの変調器に加えられる波形パラメータの差は加えられる摂動に比例 するのが好ましく、２つの変調器に加えられる制御波形パラメータの平均値は、 摂動がないときにとると考えられるパラメータの値とほぼ等しい。

本発明の第２の面によれば、１つの位相変調器がす二ャブク干渉計センサの光学 路の感知ループの中心からオフセットしており、その変調器は特定の波形パラメ ータ（たとえば、周波数）をもつ信号と、その後に続く逆極性の信号とにより交 互に、それらのパラメータの値を変化させながら励起され、それらの値は、変調 器とループを通過する互いに逆方向に伝播してゆく波の位相差を制御するために 検出器フィードバック信号により制御され、それにより、任意の回転速度などの 非可逆摂動をセンサが受けたときに検出器で一定の強さ信号を維持し、変調器に 交互に加えられる制御波形パラメータの差は加えられる摂動に比例するのが好ま しく、それらの波形パラメータの平均値は、摂動がないときにとると考えられる パラメータ値とほぼ等しい。

本発明は、従来のセンサの回転測定方向と比べて著しい進歩を示す。光学路のル ープの中を逆方向に伝播してゆく光波の間で発生する変調器誘導位相差は、ルー プの中心に関する変調器のオフセットと、変調の極性の双方の奇一対称関数であ る。従って、一定の光学出力強さ信号を維持する閉ループサニヤック干渉計では 、本発明の第１の面に従って感知ループに関して対称にオフセットしている２つ の変調器に交互に加えられる波形パラメータの差、また、同様に、本発明の第２ の面に従って逆極性で交互に動作される単一の変調器に加えられる波形パラメー タの差は、センサの回転速度などの非可逆摂動に対しては２倍の感度を示し且つ いくつかのセンサパラメータの変化の結果として起こる設定値のドリフトとは無 関係であるセンサ出力を発生させる。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に示すような本発明の一実 施例の以下の詳細な説明を参照すればさらに明白になるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の第４の面に従ってセンサのセロゲインフィードバックループ内 に２つの変調器の間の変調切換えを伴なう干渉計光字センサの概略図であり；図 ２は、本発明の第２の面に従ってセンサのセロゲインフィードバックループ内に １つの変調器の変調切換えを伴なう干渉計光字センサの概略図である。

本発明を実施するのに最良の態様 図１を参照して説明すると、閉ループ干渉計光学センサ、さらに特定すれば、光 フアイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）１０は光源１２、たとえば、レーザーダイ オード又は超発光ダイオードを含む。光源１２から光は公知の手段により、たと えば、第１の光ファイバ１４を介して光学アセンブリ１８の第１のボート１６に 結合される。

光学アセンブリ１８はビームスプリッタ（たとえば、４ボート溶融フアイバ星形 カブプラ又は集積光学Ｙコネクタ）、偏光子及び単モード素子（たとえば、単モ ードファイバ又は光学路）などの公知の光学素子を具備する。それらの素子は、 ボート１６に入った光が、好ましくは、たとえば公知のメタライズ光学路セグメ ントであっても良い単モード単偏光フィルタ素子を通過した後に、公知の手段、 たとえば、Ｙ字形集積光学（■０）光学路により、２つの波に分割されるように 配置されており、それらの波は、はぼ等しい強さであって、アセンブリの第２の ボート２０と、第３のボート２２とから射出する。

ボート２０．２２は公知の手段により、たとえば、第２の光ファイバ２４及び第 ３の光ファイバ２６を介して、変調器アセンブリ３２の第１のボート２８及び第 ２のボート３０にそれぞれ光学的に結合しているが、この変調器アセンブリ３２ は、あるいは、光学アセンブリ１８の一体の部品であっても良い。ボート２８． ３０に入った波は、たちえば、光ファイバ又は光学路を介して１対の光学位相変 調器３４．３６にそれぞれ導かれる。各変調器３４．３８は、たとえば、公知の 技術に従って１対の並列の電極の間に挟まれた光学路から構成されていても良い 。変調器は、信号線３８．４０の変調信号によりスイッチ４２を介して選択的に 駆動されるが、この信号は変調制御回路４６から信号線４４を経て供給される。

変調器を通過した後、波は第３のボート４８及び第４のボート５０を経て変調器 アセンブリ３２から出る。

第４の光ファイバ５２は巻かれて、サニヤック感知ループ５４を形成している。

ファイバ５２は、通常、単モードファイバから構成されるが、希望に応じて多モ ードファイバでありでも良い。ファイバの端部５６．５８は公知の光学手段によ り変調器アセンブリのボー）４８．５０に結合されている。変調器アセンブリの ボート４８．５０を経て射出した２つの波はループ５４の中を互いに逆方向に伝 搬してゆく。ループは、円筒形スプール６０に巻付けられた複数巻の光ファイバ から構成されて〜）でも良い。

ループを通過した後、波はボート４８．５０を経て変調器アセンブリに再び入射 し、再び変調器３４．３８を通過して、ボー）２０．２２を経て光学アセンブリ １８に再び入射する。光学アセンブリでは、波は公知の手段、たとえば、上記の Ｙ字形■０光字路により再び組合される。再び組合された光の一部は、公知のよ うに、回転が起こっていないときに−ＦＯＧの中を逆方向に伝播する波に対して 往復光路を確保するために、好ましくは再び上記の単モード単偏光フィルタ素子 を通過した後に、公知の手段、たとえば、溶融ファイバカップラにより分割され る。光の分割された部分は第４のボート６２を経て光学アセンブリから射出して 、公知の光学手段、たとえば、光ファイバ６４により光検出器６６、たとえば、 フートダイオードへと導かれる。再び組合された光のその他の部分は、通常、第 １のボート１６を経て光学アセンブリから射出し、光源１２を通過するか又は光 源１２の中に吸収されれば良い。

光検出器６６は、光学アセンブリの第４のボート６２における光学信号の強さに 比例する電気信号を信号線６８を介して変調制御回路４６に供給するが、この光 学信号はＦＯＧの光学出力信号を表している。

ＦＯＧの動作中、変調制御回路はスイッチ４２を介して信号線３８．４０の変調 信号で変調器を交互に駆動する。変調＊＊回路の出力も信号線７０を介して供給 され、以下に説明するように、これはＦＯＧＩＯの出力を表す。

当該技術では良く知られているように、ＦＯＧにおける変調信号は２πラジアン の固定振幅を有し且つフライバック時間がほぼ瞬時である階段波ランプ形又は直 線ランプ形七ロダイン信号であっても良い。動作中の変調器は興なる時点で波に 作用するので、逆方向に伝搬してゆく波の間に位相差を誘起する。

セロゲイン周波数がループの固有周波数ｆ、の整数倍である場合、誘起される位 相差はゼロである。他の周波数については、セロゲイン波形のフライバックの不 連続によって、位相差の評価は幾分か複雑になる。ところが、光検出器の光の強 さ信号の行動に関して、有効位相差はセロゲイン周波数の、固有周波数の整数倍 からのわずかな偏差にほぼ比例することがわかっており、固有周波数は二ｆ、＝ １／２ｔ＝ｃ／２ｎＬ　（式１）により表される。式中、Ｃは真空中の光速であ り、ｎはループ光学路の屈折率であり；Ｌはループの長さである。逆方向に伝搬 してゆく波の総位相差はこの変調誘導差と、サニヤック位相ずれとの和から形成 されて〜）る。

変調制御回路は、通常、総位相差がゼロであるときに光検出器６６で発生される 基準光強さ信号、たとえば、セロゲイン変調がループ固有周波数の複数倍で起こ るようなジャイロ休止状態に対応する信号の特性を示している信号線６８の電気 信号を基準として認識するように設計されて〜）る。変調制御回路は、この条件 からの偏差を相殺し且つ基準光強さ信号を維持するために、変調信号パラメータ 、たとえば、セロゲイン周波数を変化させることにより、その偏差に応答する。

従って、ジャイロが休止しているとき、セロゲイン周波数は、ループ固有周波数 ｆ、の複数倍である設定値ｆ０に定められる。ジャイロが任意の速度Ｒで回転す ると、サニヤック位相ずれをゼロにして基準光強さ信号を維持するために、セロ ゲイン周波数は、その速度に比例して設定値周波数から興なる第１の値ｆ、に変 化する。そこで、回転速度は： Ｒ＝Ｋ　（ｆ、−ｆｏ）　（式２） により表されることになるが、式中、Ｋは比例係数である。

遠度Ｒが一定のままであり且つ変調信号がループの反対側の端部に位置する他方 の変調器に切換えられた場合には、波の変調誘導位相差の有効極性は反転し、サ ニヤック位相ずれを再びゼロにするために、七ログイン周波数はニーＲ＝Ｋ　（ ｆ２−ｆＯ）　（式３） となるように第２の値ｆ２に変化する。

式２と式３を組合せると： ｆｌ−ｆｔ　＝２Ｒ／Ｋ　（式４） となり、これは、周波数差（ｆｔ　ｆ２）がＦＯＧの回転速度Ｒに対して２倍の 感度を示し、設定値周波数ｆ０とは無関係であることを示している。場合によっ て、実際上の理由により、ｆｏは式１に現れているセンサバラメータの変化に伴 ってドリフトするゼロでない大きな値に設定されることもありうるので、このこ とは有利である。

本発明のもう１つの面は、設定値周波数ｆ０を、ｆｌ　＋　ｆｚ　＝２ｆｏ　（ 式５） により表わされるように、変調器励起周波数を加算することにより容易に確定で きることである。

先に説明したように、回転が起こっていないときに変調周波数ｆ０がループ固有 周波数ｆ、の複数倍に等しくなるようにＦＯＧを初期設定した場合、ＦｏＧが回 転を受けたときでも、また、周囲環境の影響又はその他の妨害によって固定周波 数がドリフトしたとしても、式５を利用して固有周波数、従って、式１により表 わされる関連感知ループパラメータの組合せを確定して差支えない。

式１は、ループの固有周波数と、長さしと、屈折力ｎとの関係を示す。Ｌを温度 補正を伴って確定できるようにループの温度を測定すれば、式５に確定されてい るように、その結果得らるＬの値を固有周波数と共に式１で使用して、ｎを計算 することができる。ｎの温度依存性及び波長依存性がわがっており且つ波長依存 性が十分に強ければ、測定した温度におけるｎの計算値の応答する波長を推論す ることが可能である。この波長を使用して、ＦＯＧの目盛り係数を確定できる式 ４及び５に現れている周波数ｆ、及びｆ２は、変調制御回路によりその出力端子 から信号８１７０を介して供給される。この出力端子は、たとえば、これらの周 波数を、スイッチ４２と同期して、式４および５に基づき回転速度及び設定値周 波数を評価する公知の信号処理装置！（図示せず）にさらに供給しても良い。

本発明はループ５４の中心に関して対称にオフセットした２つの変調器３４゜３ ６を使用して実現されるものとして示されているが、本発明は、図２に示すよう に１つの変調器３６しかない場合でも同じように機能すると考えられる。この代 替実施例で単一の変調器を使用することにより、図１の実施例から変調器３４と 、スイッチ４２と、信号線３８．４０が省略される。そこで、変調器制御回路４ ６の信号線４４を介する出力は単一の変調器３６に直接入力されることになる単 一の変調器を使用することにより、ジャイロが休止して（するとき、セロゲイン 周波数はループ固有周波数ｆ、の整数倍に等しい設定値ｆ０とされる。ジャイロ が任意の速度Ｒで回転すると、サニヤック位相ずれをゼロにして基準光強さ信号 を維持するために、セロゲイン周波数は回転速度に比例して設定値周波数から興 なる第１の値ｆｌ′　に変化する。そこで、速度は：Ｒ＝Ｋ　（ｆ、’　−ｆＯ ）　（式６）により表されるが、式中、Ｋは比例係数である。

遠度Ｒが一定のままであり且つ信号１１１４４の変調信号の極性が切換わる（反 転する）と、波の変調誘導位相差の極性は反転し、セロゲイン周波数は、再びサ ニヤック位相ずれをゼロにするために、 −Ｒ＝Ｋ　（ｆ２′−ｆｏ　）　（式７）となるように第２の値ｆ２’　に変化 する。

式２と式３とを組合わせると： ｒ、’　−ｒ２’　＝２Ｒ／Ｋ　（式８）ｆ＋’　＋ｆ２’　＝２ｆｏ　（式９ ）式４に似ている式８は、周波数差（ｆ、−ｆ２）がＦＯＧの回転速度Ｒに対し て２倍の感度を有し且つ式４の場合と同じように設定値の変化とは無関係である ことを示している。また、式５に似ている式９を使用して、設定値を初期設定す るときのループ固有周波数をこの周波数の整数倍として確定しても良い。

この固有周波数を知ることは、周知のように、ＦＯＧの回転に対する感度を向上 させるためにループの１端で追加の所望の位相変調を採用して、ディザ周波数で 容易に測定される検出器信号成分を供給することもあるＦｏＧにお１１１では有 用である。たとえば、ディザ周波数をループ固有周波数と等しくなるように設定 すると、光学後方散乱や、スプリアス強さ変調の結果として起こるようなＦＯＧ の誤差は減少すことがわかっている。

主に回転センサに適用するものとして本発明を例示したが、回転ではなく、磁界 又は時間で変化する位相妨害などの非可逆測定量のような別の摂動によってルー プ内を互いに逆方向に伝搬する波の間に光学位相差が誘起されるようなものにも 、本発明は同じように機能するであろう。さらに、制御変調信号パラメータはセ ロゲインランプ信号の周波数であるとして例示したが、関心測定量に同様にして 関連する、別の公知の種類の変調パラメータを使用しても良い。

また、本発明は別個の変調器アセンブリと共に、光学分割、ろ過及び組合せの動 作を実行すると思われる光学アセンブリを一部に含むものとして例示されている が、この教示に照らせば当業者には明白になるはずであるように、それらの機能 を実行するために個別の素子によって本発明を実現する場合、ある〜）は素子の 一部又は全てを１つ又は複数のＩＯデバイスに一体に組合せる場合にも本発明は 同じように機能するであろう。

本発明に関しては、その第１の面に従って、２つの整合する位相変調器がサニヤ ック干渉計センサの光学路ループの中心に関して相対して、好ましくは対称にオ フセットしており、それらの変調器は、ループと、変調器とを通過する互いに逆 方向に伝播してゆ（波の位相差を変化させるために検出器フィードバック信号に より制御される特定パラメータ（たとえば、周波数）をもつ波形により交互に励 起され、それにより、センサが回転などの非可逆摂動を受けたときの検出器の一 定の強さ信号を維持し、２つの変調器に印加される波形パラメータの差は、公知 の、好ましくは直線的な状態でその摂動の大きさと方向によって決まり、２つの 変調器に印加される制御波形パラメータの平均値は、摂動が起こっていないとき にとると考えられるパラメータ値と暮しければ十分である。

また、本発明の第２の面によれば、１つの位相変調器がループの中心からオフセ ットしており、その変調器は特定の波形パラメータ（たとえば、周波数）をもつ 信号により、次に、逆極性の信号により、それらのパラメータの値を変化させな がら交互に励起され、それらの値は、逆方向に伝播してゆ（波の位相差を制御す るために、検出器フィードバック信号により制御され、それにより、センサが回 転などの非可逆摂動を受けないときの検出器の一定の強さ信号を維持し、変調器 に交互に印加される制御波形パラメータの差は、公知の、好ましくは直線的な状 態でその摂動の大きさと方向によって決まり、それらの波形パラメータの平均値 は、摂動が起こっていなＩｌｌときにとると考えられるパラメータ値と等しけれ ば十分である。

本発明をそのいくつかの実施例に関して説明し且つ図示したが、当業者は、本発 明の趣旨から逸脱せずに様々な変更、省略及び追加を実施しうることを理解すべ きである。

要　約 変調切換えを伴なう干渉計信号解析、 光フアイバ回転センサにおいて、２相変属器は光フアイバループの中心に関して 対称にオフセットしており、ループが回転するときに検出器の固定強さ信号を維 持するためにループの中を逆方向に伝播してゆく光波の位相差を変化させるよう な周波数を育する波形により交互に励起される。波形周波数の差はセンサの回転 速度に比例し、一方、それらの波形周波数の平均値はセンサの回転が起こってい ないときの周波数値と等しい。代替例では、時間間隔をおいて極性が反転される 波形により単一の変調器を励起する。

国際調査報告　、Ｃ□／ＵＳ　９１１０４１゜８国際調査報告

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．光学路のループと； 前記ループの中を逆方向に伝播してゆく１対の光波を供給する手段と；前記ルー プの中を逆方向に伝播した後に前記光波を組合せ、その組合せられた光波の位相 差の１成分が前記ループに加えられる摂動の大きさと方向によって決まる前記組 合せられた光波を光学出力信号として供給する手段と；前記光学出力信号を検出 し、前記組合せられた光波の位相差によって決まる成分を含む検出信号を供給す る検出手段と；前記検出信号に応答して、駆動信号を発生する信号発生器手段と ；前記ループの中心に関して相対してオフセットしている１対の変調器を具備し 、前記変調器が前記駆動信号に応答して交互に励起され、前記駆動信号の１パラ メータが、前記摂動の印加の結果として起こる位相差をゼロにし、それにより、 前記検出信号の前記成分を前記摂動の起こっていないときの前記成分の値と等し い値に維持するような値であり、前記第１の変調器に印加される前記駆動信号の 前記パラメータと、前記第２の変調器に印加される前記駆動信号の前記パラメー タとの差が、前記摂動の大きさと方向によって決まり、従って、それを前記差か ら推論することができ、前記変調器に印加される前記駆動信号の前記パラメータ の平均値が、前記摂動の起こっていないときに生じている設定値パラメータ値に ほぼ等しく、前記駆動信号に応答して、前記逆方向に伝播してゆく光波を位相変 調する変調器手段とを具備する光学干渉計。
2. ２．前記光学路のループは光ファイバから構成される請求項１記載の干渉計。
3. ３．前記駆動信号を前記１対の変調器の間で交互に切換えるスイッチ手段をさら に具備する請求項１記載の干渉計。
4. ４．集積光学デバイスをさらに具備し、前記変調器手段は前記集積光学デバイス の上に製造される請求項１記載の干渉計。
5. ５．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する直線ランブ信号から構成 され、前記駆動信号の前記パラメータは前記直線ランブ信号の周波数から構成さ れる請求項１記載の干渉計。
6. ６．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する階段ランブ信号から構成 され、前記駆動信号の前記パラメータは前記階段ランブ信号の周波数から構成さ れる請求項１記載の干渉計。
7. ７．前記摂動は前記ループに対して垂直な軸に関する前記ループの回転から成る 請求項１記載の干渉計。
8. ８．光学路のループと； 前記ループの中を逆方向に伝播してゆく１対の光波を供給する手段と；前記ルー プの中を逆方向に伝播した後に前記光波を組合せ、その組合せられた光波の位相 差の１成分が前記ループに加えらる摂動の大きさと方向によって決まる前記組合 せられた光波を光学出力信号として供給する手段と；前記光学出力信号を検出し 、前記組合せられた光波の位相差によって決まる成分を含む検出信号を供給する 検出手段と；前記検出信号に応答して、駆動信号を発生する信号発生器手段と； 前記信号発生器手段が時間間隔をおいて前記駆動信号の極性を反転させ、前記駆 動信号の１パラメータが、前記ループヘの前記摂動の印加の結果として起こる位 相差をゼロにし、それにより、前記検出信号の前記成分を前記摂動の起こってい ないときの前記成分の値と等しい値に維持するような値であり、連続する時間間 隔における前記駆動信号の前記パラメータの差が、前記摂動によって決まり、従 って、それを前記差から推論することができ、連続する時間間隔における前記駆 動信号の前記パラメータの平均値が、前記摂動の起こっていないときに生じてい る設定値パラメータ値とほぼ等しく、前記駆動信号に応答して、前記逆方向に伝 播してゆく光波を位相変調し、前記ループの中心からオフセットしている変調器 手段とを具備する光学干渉計。
9. ９．前記光学路のループは光ファイバから構成される請求項８記載の干渉計。
10. １０．集積光学デバイスをさらに具備し、前記変調器手段は前記集積光学デバイ スの上に製造される請求項８記載の干渉計。
11. １１．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する直線ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記直線ランブ信号の周波数から構成 される請求項８記載の干渉計。
12. １２．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する階段ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記階段ランブ信号の周波数から構成 される請求項８記載の干渉計。
13. １３．前記摂動は前記ループに対して垂直な軸に関する前記ループの回転から成 る請求項８記載の干渉計。
14. １４．光ファイバループと； 干渉性の光波を供給する光源手段と； 前記干渉性の光波を前記ループの中を逆方向に伝播してゆく１対の光波に分割し 、前記ループの中を逆方向に伝播した後に前記光波を１つの光学出力信号に組合 せ、前記組合せられた光波がその位相差を有し、前記位相差の成分が前記ループ の回転に比例し、前記光学出力信号の強さが前記組合せされた光波の位格差によ って決まるビームスブリッタ手段と；前記光学出力信号を検出し、前記光学出力 信号の強さに比例する検出信号を供給し、前記検出信号の１成分が前記回転の速 度によって決まる検出手段と；前記検出信号に応等して、駆動信号を発生する信 号発生器手段と；前記ループの中心に関して相対してオフセットしている１対の 変調器を具備し、前記変調器が前記駆動信号に応答して第１の周波数及び第２の 周波数で交互に励起され、前起第１の周波数及び第２の周波数が、それぞれ、前 記ループの回転の結果として起こる前記逆方向に伝播してゆく光波の位相差をゼ ロにし、それにより、前記検出信号の前記成分をループの回転の起こっていない ときの前記検出信号の前記成分の値と等しい値に維持するような値であり、前記 変調器のうち第１のものに印加される前記駆動信号の１パラメータの値と、前記 変調器のうち第２のものに印加される前記駆動信号の前記パラメータの値との差 が、前記ループの回転の速度によって決まり、前記駆動信号の前記パラメータの 平均値が、ループの回転の起こっていないときの前記パラメータの設定値と等し い前記駆動信号に応答して、前記達方向に伝播してゆく光波を位相変調する変調 器手段とを具備する光ファイバジャイロスコーブ。
15. １５．前記駆動信号を前記１対の変調器の間で交互に切換えるスイッチ手段をさ らに具備する請求項１４記載のジャイロスコーブ。
16. １６．集積光学デバイスをさらに具備し、前記ビームスブリッタ手段及び前記変 調器手段は前記集積光学デバイスの上に製造される請求項１４記載のジャイロス コープ。
17. １７．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する直線ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記直線ランブ信号の周波数から構成 される請求項１４記載のジャイロスコーブ。
18. １８．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する階段ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記階段ランブ信号の周波数から構成 される請求項１４記載のジャイロスコーブ。
19. １９．光ファイバループと； 干渉性の光波を供給する光源手段と； 前記干渉性の光波を前記ループの中を逆方向に伝播してゆく１対の光波に分割し 、前記ループの中を逆方向に伝播した後に前記光波を１つの光学出力信号に組合 せ、前記組合せされた光波がその位相差を有し、前記位相差の成分が前記ループ の回転に比例し、前記光学出力信号の強さが前記組合せされた光波の位相差によ って決まるビームスブリッタ手段と；前記光学出力信号を検出し、前記光学出力 信号の強さに比例する検出信号を供給し、前記検出信号の成分が前記回転の速度 によって決まる検出手段と；前記検出信号に応答して、駆動信号を発生する信号 発生器手段と；前記信号発生器手段が時間間隔をおいて前記駆動信号の極性を反 転させ、前記駆動信号の１パラメータが、前記ループの回転の結果として起こる 前記逆方向に伝播してゆく光波の位相差をゼロにし、それにより、前記検出信号 の前記成分をループの回転の起こっていないときの前記検出信号の前記成分の値 と等しい値に維持するような値であり、連続する時間間隔における前記駆動信号 の１バラメータの差が、前記ループの回転の速度によって決まり、連続する時間 間隔における前記駆動信号のパラメータの平均値が、ループの回転の起こってい ないときの前記パラメータの設定値と等しい、前記駆動信号に応答して、前記逆 方向に伝播してゆく光波を位相変調し、前記ループの中心からオフセットしてい る変調器手段とを具備する光ファイバジャイロスコーブ。
20. ２０．集積光学デバイスをさらに具備し、前記ビームスブリッタ手段及び前記変 調器手段は前記集積光学デバイスの上に製造される請求項１９記載のジャイロス コーブ。
21. ２１．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する直線ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記直線ランブ信号の周波数から構成 される請求項１８記載のジャイロスコーブ。
22. ２２．前記駆動信号は、２πラジアンの固定振幅を有する階段ランブ信号から構 成され、前記駆動信号の前記パラメータは前記階段ランブ信号の周波数から構成 される請求項１９記載のジャイロスコーブ。