JPH06117863A - Optical fiber gyro - Google Patents

Optical fiber gyro

Info

Publication number
JPH06117863A
JPH06117863A JP26508392A JP26508392A JPH06117863A JP H06117863 A JPH06117863 A JP H06117863A JP 26508392 A JP26508392 A JP 26508392A JP 26508392 A JP26508392 A JP 26508392A JP H06117863 A JPH06117863 A JP H06117863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
optical fiber
output
light
reference signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26508392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadaomi Sakuma
貞臣 佐久間
Toshiyuki Muroi
利幸 室井
Yoshiaki Imamura
良明 今村
Takeshi Hojo
武 北條
Isao Masuzawa
功 益沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
Priority to JP26508392A priority Critical patent/JPH06117863A/en
Publication of JPH06117863A publication Critical patent/JPH06117863A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical fiber gyro which does not cause any bias fluctuation even when the duty ratio of a reference signal is deviated. CONSTITUTION:This gyro is provided with a DC remover 17 which removes a DC component from the output of a photoreceptor 2, double wave remover 18 which removes a double-wave component from the output of the photoreceptor 2, and a phase shifter 11 which inputs the outputs of a signal generator 9 and the remover 18 and outputs a reference signal inputted from the generator 9 to a synchronous detector 10 after shifting the phase of the reference signal. The shifter 11 is constituted so that the shifter 11 can eliminate a quadruple wave component from the output of the detector 10 by shifting the phase of the reference signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば航空機、船舶、
自動車等の角速度計として使用して好適な光ファイバジ
ャイロに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an aircraft, a ship,
The present invention relates to an optical fiber gyro suitable for use as an angular velocity meter for automobiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に光ファイバジャイロは光のサグナ
ック効果を利用して角速度を計測するように構成されて
おり、高い信頼性を有し装置を小型化することができる
利点があるため実用化が進んでいる。光ファイバジャイ
ロのうち、干渉型光ファイバジャイロと称する形式のも
のがあり、これは複数回巻回された光ファイバループよ
りなる1本の長い光路を互いに反対方向に光を伝搬させ
斯かる2つの伝搬光の位相差より角速度を求めるように
構成されている。
2. Description of the Related Art Generally, an optical fiber gyro is configured to measure an angular velocity by utilizing the Sagnac effect of light, and has an advantage that it has high reliability and can downsize the device, and thus is not put to practical use. It is progressing. Among the optical fiber gyros, there is a type called an interferometric optical fiber gyro, which allows two long optical paths consisting of an optical fiber loop wound a plurality of times to propagate light in opposite directions to each other. It is configured to obtain the angular velocity from the phase difference of propagating light.

【0003】図3は干渉型光ファイバジャイロのうち、
位相変調方式の光ファイバジャイロの従来例を示す。光
ファイバジャイロは半導体レーザ、発光ダイオード等の
光源1と入射光を電流に変換する受光器2と1本の光フ
ァイバを複数回巻回して形成された光ファイバループ3
と偏光子4と光ファイバを伝搬する光を合成し又は分岐
するカプラ5,6とを有する。光源1より出力された光
は第1のカプラ5及び偏光子4を経由して第2のカプラ
6に導かれる。第2のカプラ6で光は分岐され、斯くし
て分岐された2つの光は光ファイバループ3を互いに反
対方向に伝搬する。即ち、一方は光ファイバループ3を
右周りに伝搬し、他方は左周りに伝搬する。
FIG. 3 shows an interferometer type optical fiber gyro.
A conventional example of a phase modulation type optical fiber gyro is shown. The optical fiber gyro is a light source 1 such as a semiconductor laser or a light emitting diode, a light receiver 2 for converting incident light into an electric current, and an optical fiber loop 3 formed by winding one optical fiber a plurality of times.
And a coupler 5 and 6 for combining or splitting light propagating through a polarizer 4 and an optical fiber. The light output from the light source 1 is guided to the second coupler 6 via the first coupler 5 and the polarizer 4. The light is split by the second coupler 6, and the two split lights thus propagate in the optical fiber loop 3 in opposite directions. That is, one propagates rightward in the optical fiber loop 3 and the other propagates counterclockwise.

【0004】光ファイバループ3に角速度Ωが加わる
と、サグナック効果(サニャック効果)によって、光フ
ァイバループ3内を互いに反対方向に伝搬する光はその
出力端にて位相差Δφを生じさせる。斯かる位相差Δφ
は角速度Ωに比例し、次の式で表される。
When the angular velocity Ω is applied to the optical fiber loop 3, the lights propagating in the optical fiber loop 3 in opposite directions produce a phase difference Δφ due to the Sagnac effect (Sagnac effect). Such phase difference Δφ
Is proportional to the angular velocity Ω and is represented by the following equation.

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】ここに、Rは光ファイバループ3のループ
半径、Lは光ファイバループ3の長さ、λは光源1から
出力される光の波長、cは光速を表す。
Here, R is the loop radius of the optical fiber loop 3, L is the length of the optical fiber loop 3, λ is the wavelength of the light output from the light source 1, and c is the speed of light.

【0007】更に、斯かる位相変調方式の光ファイバジ
ャイロは、電流−電圧変換器7と位相変調器8と信号発
生器9と同期検波器10とを有する。受光器2より出力
された電流は電流−電圧変換器7によって電圧に変換さ
れ電圧として出力される。位相変調器8は光ファイバル
ープ3の一端に配置されており、信号発生器9から供給
された基準信号によって作動される。斯かる位相変調器
8によって光ファイバループ3内を互いに反対方向に伝
搬する光が位相変調される。信号発生器9から供給され
る信号の角周波数をωP とすれば、電流−電圧変換器7
の出力電圧Iは、
Further, such a phase modulation type optical fiber gyro includes a current-voltage converter 7, a phase modulator 8, a signal generator 9 and a synchronous detector 10. The current output from the light receiver 2 is converted into a voltage by the current-voltage converter 7 and output as a voltage. The phase modulator 8 is arranged at one end of the optical fiber loop 3 and is operated by the reference signal supplied from the signal generator 9. Lights propagating in the optical fiber loop 3 in opposite directions are phase-modulated by the phase modulator 8. If the angular frequency of the signal supplied from the signal generator 9 is ω P , the current-voltage converter 7
The output voltage I of

【0008】[0008]

【数2】 I=K〔1+cosΔφ・{J0(z)−2J2(z)cos2ωP t+‥‥} −sinΔφ・{2J1(z)cosωP t−‥‥}〕 となる。ここで、zは位相変調度、J0 ,J1 ,J2
‥‥はベッセル関数、Kは比例定数、tは時間である。
## EQU2 ## I = K [1 + cos Δφ {J 0 (z) -2J 2 (z) cos 2ω P t + ...} -sin Δφ {2J 1 (z) cosω P t -...}] Where z is the degree of phase modulation, J 0 , J 1 , J 2 ,
Is a Bessel function, K is a proportional constant, and t is time.

【0009】同期検波器10には信号発生器9から角周
波数ωP の信号が供給され、斯かる基準信号によって出
力電圧Iの角周波数nωP の成分のうち角周波数成分ω
P が同期検波され、sinΔφに比例する出力2KJ
1(z)sinΔφが出力される。こうして、Δφを求め
て、数1の式より角速度Ωが求められる。
A signal having an angular frequency ω P is supplied from the signal generator 9 to the synchronous detector 10, and the angular frequency component ω of the angular frequency nω P of the output voltage I is supplied by the reference signal.
Synchronous detection of P, output 2KJ proportional to sin Δφ
1 (z) sin Δφ is output. In this way, Δφ is obtained, and the angular velocity Ω is obtained from the equation (1).

【0010】しかしながら、このような従来の光ファイ
バジャイロにおいては、入力角速度が小さい場合には、
数2において検出される2KJ1(z)sinΔφは非常に
小さい。このため、この信号を高精度に検出するには同
期検波前の全体の信号ゲインを大きくとる必要がある
が、全体の信号は主として直流分(1+J0 )及び2倍
波成分2J2 等の高調成分によって占められているた
め、これらの信号成分によって全体のダイナミックレン
ジが制限されてしまうという問題点がある。
However, in such a conventional optical fiber gyro, if the input angular velocity is small,
The 2KJ 1 (z) sin Δφ detected in Equation 2 is very small. For this reason, in order to detect this signal with high accuracy, it is necessary to increase the overall signal gain before synchronous detection, but the overall signal is mainly the harmonics of the direct current component (1 + J 0 ) and the second harmonic component 2J 2. Since they are occupied by the components, there is a problem that the entire dynamic range is limited by these signal components.

【0011】このため、本出願人らによって提案された
特許出願(特願平3−132991号及び特願平4−2
6756号)の光ファイバジャイロには、電流−電圧変
換器7の出力側に直流除去器17と2倍波除去器18を
備えている。電流−電圧変換器7の出力電圧Iより、直
流成分(1+J0 )は直流除去器17によって除去さ
れ、2倍波成分2J2 は2倍波除去器18によって除去
されるため、入力角速度が小さい場合であってもゲイン
を大きくとることができる。直流除去器17と2倍波除
去器18を通った信号は同期検波器10へ供給される。
Therefore, patent applications proposed by the present applicants (Japanese Patent Application No. 3-132991 and Japanese Patent Application No. 4-2991).
No. 6756) optical fiber gyro is provided with a DC remover 17 and a second harmonic remover 18 on the output side of the current-voltage converter 7. From the output voltage I of the current-voltage converter 7, the DC component (1 + J 0 ) is removed by the DC remover 17, and the second harmonic component 2J 2 is removed by the second harmonic remover 18, so the input angular velocity is small. Even in this case, the gain can be increased. The signal passed through the DC remover 17 and the second harmonic remover 18 is supplied to the synchronous detector 10.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上のような位相変調
方式で使用される同期検波器10には1位相型、2位相
型と呼ばれる2つのタイプがあるが、通常良く用いられ
る1位相型のタイプの構成を図4に示す。
The synchronous detector 10 used in the phase modulation method as described above has two types called a one-phase type and a two-phase type. The type configuration is shown in FIG.

【0013】図4において、18aは2倍波除去器18
よりの信号が供給される入力端子、26はミキサであ
り、25は移相器である。移相器25は位相シフト量θ
で振幅1の同期検波のための参照信号e2 を発生する。
1 を入力信号、e3 を同期検波出力とすると、e3
1 ・e2 となる。ここで、参照信号のデューティ比が
理想的に1:1ではなく、Δだけずれている場合を考え
る。この様子を図5に示す。図5でTは周期で、T=2
π/ωP である。図5の様な参照信号で数2を同期検波
すると、直流成分をD0 、基本波は成分をD1 、2倍波
成分をD2 ,‥‥とすれば、
In FIG. 4, reference numeral 18a denotes a second harmonic wave remover 18
Is a mixer, and 25 is a phase shifter. The phase shifter 25 has a phase shift amount θ.
A reference signal e 2 for synchronous detection with an amplitude of 1 is generated at.
If e 1 is the input signal and e 3 is the synchronous detection output, e 3 =
It becomes e 1 and e 2 . Here, consider a case where the duty ratio of the reference signal is not ideally 1: 1 but deviated by Δ. This state is shown in FIG. In FIG. 5, T is a period and T = 2
π / ω P. When the equation 2 is synchronously detected with the reference signal as shown in FIG. 5, if the direct current component is D 0 , the fundamental component is D 1 , the second harmonic component is D 2 , ...

【0014】[0014]

【数3】 D0 =K・{1+cosΔφ・J0(z)}・2Δ D1 =K・sinΔφ・2J1(z)・4cos(Δ/2) ・sin(θ+Δ/2) D2 =K・cosΔφ・2J2(z)・2sinΔ・cos(2θ+Δ) D3 =K・sinΔφ・2J3(z)・(4/3)cos(3Δ/2) ・sin(3θ+3Δ/2) D4 =K・cosΔφ・2J4(z)・sin2Δ・cos(4θ+2Δ)[Formula 3] D 0 = K · {1 + cos Δφ · J 0 (z)} · 2Δ D 1 = K · sin Δφ · 2J 1 (z) · 4 cos (Δ / 2) · sin (θ + Δ / 2) D 2 = K・ Cos Δφ ・ 2J 2 (z) ・ 2sin Δ ・ cos (2θ + Δ) D 3 = K ・ sin Δφ ・ 2J 3 (z) ・ (4/3) cos (3Δ / 2) ・ sin (3θ + 3Δ / 2) D 4 = K・ Cos Δφ ・ 2J 4 (z) ・ sin 2Δ ・ cos (4θ + 2Δ)

【0015】となる。数2で表された出力電圧Iが直流
分を除去され、かつ2倍波成分が除去されて同期検波さ
れれば、数3の中でD0 とD2 はゼロになる。そこで、
数3のD1 ,D4 を計算した結果を図6に示す。図6は
z=1.84、Δ=10度として参照位相θをスイープ
した場合の同期検波出力の成分を示している。Δ=10
度はデューティ比で約47:53に相当している。ま
た、位相差Δφとしては1度を与えた。
[0015] If the output voltage I expressed by the equation 2 is subjected to the synchronous detection by removing the direct current component and removing the second harmonic component, D 0 and D 2 in the equation 3 become zero. Therefore,
FIG. 6 shows the result of calculating D 1 and D 4 of Equation 3. FIG. 6 shows the components of the synchronous detection output when the reference phase θ is swept with z = 1.84 and Δ = 10 degrees. Δ = 10
The degree corresponds to a duty ratio of about 47:53. Further, the phase difference Δφ was set to 1 degree.

【0016】この図6から、同期検波器の参照信号のデ
ューティ比がずれている場合には出力信号にバイアスが
生じ、それが参照信号の4倍の周期で変動することが明
らかである。実際にはそのバイアスはD4 +D6 +‥‥
であるが、D6 以上はD4 に比べて非常に小さいので4
倍波による成分が支配的である。
From FIG. 6, it is clear that when the duty ratio of the reference signal of the synchronous detector is deviated, a bias is generated in the output signal, and the bias fluctuates at a cycle four times that of the reference signal. Actually, the bias is D 4 + D 6 +
However, since D 6 and above are much smaller than D 4 , 4
The harmonic component is dominant.

【0017】つまり、わずかでも参照信号のデューティ
比がずれている場合にはジャイロ信号にはバイアスが発
生し、デューティ比がゆらぐことでこのバイアスが変動
し、不安定なジャイロ出力となってしまうことになる。
この点を解消するには理想的にデューティ比が1:1で
あれば良い。しかし、厳密にこの条件を満足する信号を
作り出すのは極めて困難であり、このため安定なジャイ
ロ信号が得られない不都合があった。本発明は、斯かる
点に鑑み1位相型の同期検波器を使用した場合、たとえ
参照信号のデューティ比がずれている場合でもバイアス
変動の無い光ファイバジャイロを提供することを目的と
する。
That is, when the duty ratio of the reference signal is slightly deviated, a bias is generated in the gyro signal, and the fluctuation of the duty ratio causes the bias to fluctuate, resulting in an unstable gyro output. become.
To eliminate this point, it is ideal that the duty ratio is 1: 1. However, it is extremely difficult to produce a signal that strictly satisfies this condition, and there is a disadvantage that a stable gyro signal cannot be obtained. An object of the present invention is to provide an optical fiber gyro that does not fluctuate in bias even when the duty ratio of the reference signal is deviated when the one-phase synchronous detector is used in view of the above point.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明光ファイバジャイ
ロは例えば図1に示す如く光源1と、光ファイバループ
3と、この光源1からの光を第1の伝搬光と第2の伝搬
光とに分配し両者を前記光ファイバループ3にそれぞれ
互いに逆方向に伝搬させるカプラ6と、この第1の伝搬
光及び第2の伝搬光を基本周波数で位相変調する位相変
調器8と、この基本周波数を発生する信号発生器9と、
この光ファイバループ3を伝搬した第1の伝搬光と第2
の伝搬光とを同一の導波路に導いた後これを検出する受
光器2と、この受光器2からの電流出力を電圧に変換す
る電流−電圧変換器7と、この電流−電圧変換器7から
の電圧出力をこの信号発生器9からの信号を参照信号と
して同期検波する同期検波器10とを有し、この第1の
伝搬光と第2の伝搬光との位相差を検出して、その時の
位相偏倚量から回転角速度を求める光ファイバジャイロ
において、この受光器2の出力から直流成分を除去する
直流除去器17と、この受光器2の出力から2倍成分を
除去する2倍波除去器18と、この信号発生器9からの
出力と、この2倍波除去器18からの出力を入力し、こ
の同期検波器10へこの信号発生器9からの入力の参照
信号の位相をシフトして出力する位相シフト器11を設
け、この位相シフト器11はこの参照信号の位相をシフ
トすることでこの同期検波器10の出力の4倍波成分が
ゼロになるようにしたものである。
An optical fiber gyroscope according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, a light source 1, an optical fiber loop 3, and the light from the light source 1 into a first propagating light and a second propagating light. And a phase modulator 8 for phase-modulating the first propagating light and the second propagating light at a fundamental frequency, and the fundamental frequency A signal generator 9 for generating
The first propagating light and the second propagating light propagating through the optical fiber loop 3
The light propagating to the same waveguide and then detecting it, a current-voltage converter 7 for converting the current output from this light-receiver 2 into a voltage, and this current-voltage converter 7 And a synchronous detector 10 for synchronously detecting the voltage output from the signal generator 9 using the signal from the signal generator 9 as a reference signal, and detecting the phase difference between the first propagating light and the second propagating light, In the optical fiber gyro that obtains the rotational angular velocity from the amount of phase deviation at that time, a DC remover 17 that removes the DC component from the output of the photodetector 2 and a double wave remover that removes the double component from the output of the photodetector 2 18 and the output from the signal generator 9 and the output from the second-harmonic remover 18 are input, and the phase of the reference signal input from the signal generator 9 is shifted to the synchronous detector 10. The phase shifter 11 for outputting Vessel 11 is intended to fourth harmonic component of the output of the synchronous detector 10 by shifting the phase of the reference signal was set to zero.

【0019】[0019]

【作用】バイアスが安定であるということはデューティ
比のゆらぎが小さいということであるが、このゆらぎが
ある値を持っていれば、バイアスが安定な点とはゆらぎ
の影響を受けにくいバイアスそのものが小さな点と考え
て良いであろう。すると、最も支配的な4倍波成分によ
るバイアスがゼロになる参照位相は数3から求まる。つ
まり、
[Function] When the bias is stable, it means that the fluctuation of the duty ratio is small. However, if the fluctuation has a certain value, the point that the bias is stable means that the bias itself is not easily influenced by the fluctuation. You can think of it as a small point. Then, the reference phase at which the bias of the most dominant fourth harmonic component becomes zero can be obtained from Equation 3. That is,

【0020】[0020]

【数4】cos(4θ+2Δ)=0 である。従って、## EQU00004 ## cos (4.theta. + 2.DELTA.) = 0. Therefore,

【数5】 θ=(2n+1)π/8−Δ/2 (n=0,1,2,‥‥7) となる。この場合に参照信号の位相を合わせると、たと
えデューティ比がずれている場合でもバイアス変動の無
い安定なジャイロ出力が得られる。
## EQU00005 ## .theta. = (2n + 1) .pi. / 8-.DELTA. / 2 (n = 0, 1, 2, ... 7). In this case, if the phases of the reference signals are matched, a stable gyro output without bias fluctuation can be obtained even if the duty ratio is deviated.

【0021】即ち本発明によると、光ファイバジャイロ
のジャイロ信号を得るために1位相型の同期検波器を使
用した場合、参照信号のデューティ比がたとえずれてい
ても、このデューティ比のゆらぎによるバイアス変動の
ない点に参照信号の位相が合わせられているので、安定
した出力信号を得ることができる。
That is, according to the present invention, when the one-phase synchronous detector is used to obtain the gyro signal of the optical fiber gyro, even if the duty ratio of the reference signal is deviated, the bias due to the fluctuation of the duty ratio is applied. Since the phase of the reference signal is matched to the point where there is no fluctuation, a stable output signal can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図1を参照して本発明光ファイバジャ
イロの実施例について説明する。この図1において、図
3と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は
省略する。図1例の光ファイバジャイロは半導体レー
ザ、発光ダイオード等の光源1と入射光を電流に変換す
る受光器2と1本の光ファイバを複数回巻回して形成さ
れた光ファイバループ3と偏光子4と光ファイバを伝搬
する光を合成し又は分岐するカプラ5,6とを有する。
光源1より出力された光は第1のカプラ5及び偏光子4
を経由して第2のカプラ6に導かれ、この第2のカプラ
6で光は分岐され、斯くして分岐された2つの光は光フ
ァイバループ3を互いに反対方向に伝搬する。即ち、一
方は光ファイバループ3を右周りに伝搬し、他方は左周
りに伝搬する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical fiber gyro of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The optical fiber gyro shown in FIG. 1 is a light source 1 such as a semiconductor laser or a light emitting diode, a light receiver 2 for converting incident light into an electric current, an optical fiber loop 3 formed by winding one optical fiber a plurality of times, and a polarizer. 4 and couplers 5 and 6 that combine or split the light propagating through the optical fiber.
The light output from the light source 1 is the first coupler 5 and the polarizer 4
Is guided to the second coupler 6 through which the light is branched, and the two lights thus branched propagate through the optical fiber loop 3 in opposite directions. That is, one propagates rightward in the optical fiber loop 3 and the other propagates counterclockwise.

【0023】光ファイバループ3に角速度Ωが加わる
と、サグナック効果(サニャック効果)によって、光フ
ァイバループ3内を互いに反対方向に伝搬する光はその
出力端にて位相差Δφを生じさせる。斯かる位相差Δφ
は角速度Ωに比例し、数1の式で表される。
When the angular velocity Ω is applied to the optical fiber loop 3, the lights propagating in the optical fiber loop 3 in opposite directions produce a phase difference Δφ due to the Sagnac effect (Sagnac effect). Such phase difference Δφ
Is proportional to the angular velocity Ω and is expressed by the equation (1).

【0024】更に、斯かる位相変調方式の光ファイバジ
ャイロは、電流−電圧変換器7と位相変調器8と信号発
生器9と同期検波器10とを有する。受光器2より出力
された電流は電流−電圧変換器7によって電圧に変換さ
れ電圧として出力される。位相変調器8は光ファイバル
ープ3の一端に配置されており、信号発生器9から供給
された基準信号によって作動される。斯かる位相変調器
8によって光ファイバループ3内を互いに反対方向に伝
搬する光が位相変調される。
Furthermore, such a phase modulation type optical fiber gyro has a current-voltage converter 7, a phase modulator 8, a signal generator 9 and a synchronous detector 10. The current output from the light receiver 2 is converted into a voltage by the current-voltage converter 7 and output as a voltage. The phase modulator 8 is arranged at one end of the optical fiber loop 3 and is operated by the reference signal supplied from the signal generator 9. Lights propagating in the optical fiber loop 3 in opposite directions are phase-modulated by the phase modulator 8.

【0025】本例においては電流−電圧変換器7の出力
電圧を直流除去器17及び2倍波除去器18を介して同
期検波器10に供給するようにすると共に信号発生器9
よりの参照信号を位相シフト器11を介して同期検波器
10に供給し、また本例においては2倍波除去器18の
出力信号をこの位相シフト11に供給する如くする。
In the present embodiment, the output voltage of the current-voltage converter 7 is supplied to the synchronous detector 10 via the DC remover 17 and the double wave remover 18, and the signal generator 9 is also provided.
The reference signal is supplied to the synchronous detector 10 via the phase shifter 11, and the output signal of the second harmonic wave remover 18 is supplied to the phase shifter 11 in this example.

【0026】この位相シフト器11の構成例を図2に示
す。図2において、18aは2倍波除去器18よりの信
号が供給される入力端子、12は中心周波数が4ωP
バンドパスフィルタ、13は同期検波器、14はローパ
スフィルタ、15は補償アンプ、16は移相器、9aは
信号発生器9からの参照信号が供給される入力端子であ
る。同期検波器13、ローパスフィルタ14、補償アン
プ15、移相器16は閉ループを構成しており、ローパ
スフィルタ14からの出力がゼロになるように制御され
る。即ち、バンドパスフィルタ12によって2倍波除去
器18の4倍成分が検出されて同期検波され、補償アン
プ15で適当な電圧にされ、移相器16の位相をθとす
る。この移相器16の出力は同期検波器10と同期検波
器13の参照信号となる。
An example of the structure of the phase shifter 11 is shown in FIG. In FIG. 2, 18a is an input terminal to which a signal from the second harmonic remover 18 is supplied, 12 is a bandpass filter having a center frequency of 4ω P , 13 is a synchronous detector, 14 is a lowpass filter, and 15 is a compensation amplifier. Reference numeral 16 is a phase shifter, and 9a is an input terminal to which the reference signal from the signal generator 9 is supplied. The synchronous detector 13, the low-pass filter 14, the compensation amplifier 15, and the phase shifter 16 form a closed loop, and are controlled so that the output from the low-pass filter 14 becomes zero. That is, the bandpass filter 12 detects the quadruple component of the second-harmonic remover 18 and synchronously detects it, and the compensation amplifier 15 adjusts the voltage to an appropriate voltage. The output of the phase shifter 16 serves as a reference signal for the synchronous detector 10 and the synchronous detector 13.

【0027】直流除去器17と2倍波除去器18は、本
出願人によって提案された特許出願(特願平3−132
991号及び特願平4−26756号)の光ファイバジ
ャイロに用いられているもので良い。2倍波除去器18
は、更にノッチフィルタ等で構成しても良い。本例にお
いてはその他は従来と同様に構成する。
The DC remover 17 and the second harmonic remover 18 are patent applications proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 3-132).
No. 991 and Japanese Patent Application No. 4-26756) may be used for the optical fiber gyro. Double wave remover 18
May be further configured by a notch filter or the like. In this example, the others are configured similarly to the conventional one.

【0028】本例においては上述のごとく構成されてい
るので、この移相器16からの出力のデューティ比がず
れていても4倍波成分によるバイアス出力がゼロになる
点に参照信号の位相が常に制御される。つまり、数5の
関係式が満たされることになり、従って数6となり、こ
の位相に参照信号の位相を合わせると、たとえデューテ
ィ比がずれている場合でもバイアス変動のない安定した
ジャイロ信号が得られる。
Since the present embodiment is constructed as described above, even if the duty ratio of the output from the phase shifter 16 is deviated, the phase of the reference signal becomes zero at the point where the bias output by the fourth harmonic component becomes zero. Always controlled. That is, the relational expression of Expression 5 is satisfied, and therefore Expression 6 is obtained, and by adjusting the phase of the reference signal to this phase, a stable gyro signal without bias fluctuation can be obtained even if the duty ratio is deviated. .

【0029】即ち本例によれば、光ファイバジャイロの
ジャイロ信号を得るために1位相型の同期検波器を使用
したときに参照信号のデューティ比がたとえずれていて
も、このデューティ比のゆらぎによるバイアス変動のな
い点に参照信号の位相が合わせられているので安定した
出力信号を得ることができる。
That is, according to this example, even if the duty ratio of the reference signal is deviated when the one-phase type synchronous detector is used to obtain the gyro signal of the optical fiber gyro, the fluctuation of the duty ratio causes Since the phase of the reference signal is matched to the point where there is no bias fluctuation, a stable output signal can be obtained.

【0030】さらに本発明は上述実施例に限ることな
く、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構
成がとり得ることは勿論である。
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other structures can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、直流除去器、2倍波除
去器と信号発生器からの信号の位相を数6とする位相シ
フト器を設ける構成としたので、同期検波のための参照
信号の位相のデューティ比がずれていても安定したジャ
イロ信号が得られ、この結果、高精度な光ファイバジャ
イロとすることができる。
According to the present invention, the DC remover, the second harmonic remover, and the phase shifter for setting the phase of the signal from the signal generator to the equation 6 are provided. A stable gyro signal can be obtained even when the duty ratio of the signal phase is deviated, and as a result, a highly accurate optical fiber gyro can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明光ファイバジャイロの実施例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical fiber gyro of the present invention.

【図2】位相シフト器の例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a phase shifter.

【図3】従来の光ファイバジャイロの例を示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a conventional optical fiber gyro.

【図4】同期検波器の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a synchronous detector.

【図5】参照信号の例を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a reference signal.

【図6】本発明の説明に供する線図である。FIG. 6 is a diagram used for explaining the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 受光器 3 光ファイバループ 4 偏光子 5,6 カプラ 7 電流−電圧変換器 8 位相変調器 9 信号発生器 10,13 同期検波器 11 位相シフト器 14 ローパスフィルタ 16 移相器 17 直流除去器 18 2倍波除去器 1 Light source 2 Light receiver 3 Optical fiber loop 4 Polarizer 5,6 Coupler 7 Current-voltage converter 8 Phase modulator 9 Signal generator 10,13 Synchronous detector 11 Phase shifter 14 Low-pass filter 16 Phase shifter 17 DC removal Container 18 2nd harmonic remover

フロントページの続き (72)発明者 北條 武 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 益沢 功 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内Front page continued (72) Inventor Takeshi Hojo 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Within Tokimec Co., Ltd. Within

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と光ファイバループと、前記光源か
らの光を第1の伝搬光と第2の伝搬光とに分配し両者を
前記光ファイバループにそれぞれ互いに逆方向に伝搬さ
れるカプラと、前記第1の伝搬光及び第2の伝搬光を基
本周波数で位相変調する位相変調器と、前記基本周波数
を発生する信号発生器と、前記光ファイバループを伝搬
した第1の伝搬光と第2の伝搬光とを同一の導波路に導
いた後これを検出する受光器と、該受光器からの電流出
力を電圧に変換する電流−電圧変換器と、該電流−電圧
変換器からの電圧出力を前記信号発生器からの信号を参
照信号として同期検波する同期検波器とを有し、前記第
1の伝搬光と第2の伝搬光との位相差を検出して、その
時の位相偏移量から回転角速度を求める光ファイバジャ
イロにおいて、 前記受光器2の出力から直流成分を除去する直流除去器
17と、前記受光器2の出力から2倍波成分を除去する
2倍波除去器18と、前記信号発生器9からの出力と、
前記2倍波除去器18からの出力を入力し、前記同期検
波器10へ前記信号発生器9からの入力の参照信号の位
相をシフトして出力する位相シフト器11を設け、該位
相シフト器11は前記参照信号の位相をシフトすること
で前記同期検波器10の出力の4倍波成分がゼロになる
ようにした事を特徴とする光ファイバジャイロ。
1. A light source, an optical fiber loop, and a coupler that distributes the light from the light source into a first propagating light and a second propagating light and propagates the both in opposite directions to the optical fiber loop. A phase modulator that phase-modulates the first propagating light and the second propagating light at a fundamental frequency, a signal generator that generates the fundamental frequency, a first propagating light that propagates through the optical fiber loop, and A light receiver that guides the two propagating lights to the same waveguide and then detects the light, a current-voltage converter that converts the current output from the light receiver into a voltage, and a voltage from the current-voltage converter. A synchronous detector that synchronously detects the output from the signal generator using the signal from the signal generator as a reference signal, detects the phase difference between the first propagating light and the second propagating light, and shifts the phase at that time. In the optical fiber gyro that calculates the rotational angular velocity from the amount, A DC remover 17 for removing a DC component from the output of the light receiver 2, and double wave remover 18 for removing the second harmonic component from the output of the light receiver 2, and output from the signal generator 9,
A phase shifter 11 is provided, which receives the output from the second-harmonic remover 18, shifts the phase of the reference signal input from the signal generator 9 to the synchronous detector 10, and outputs the phase-shifted reference signal. An optical fiber gyro 11 is characterized in that the fourth harmonic component of the output of the synchronous detector 10 is made zero by shifting the phase of the reference signal.
JP26508392A 1992-10-02 1992-10-02 Optical fiber gyro Pending JPH06117863A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26508392A JPH06117863A (en) 1992-10-02 1992-10-02 Optical fiber gyro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26508392A JPH06117863A (en) 1992-10-02 1992-10-02 Optical fiber gyro

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06117863A true JPH06117863A (en) 1994-04-28

Family

ID=17412366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26508392A Pending JPH06117863A (en) 1992-10-02 1992-10-02 Optical fiber gyro

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06117863A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210611A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Honeywell Internatl Inc Signal conditioning to provide optimum gain and noise reduction for resonator fiber optic gyroscopes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210611A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Honeywell Internatl Inc Signal conditioning to provide optimum gain and noise reduction for resonator fiber optic gyroscopes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1946043B1 (en) Polarizing cavity for rfog and method for sensing rotation rate of resonator
JPS6060513A (en) Optical-fiber gyroscope and method of changing phase of said gyroscope into zero
JPH03210417A (en) Fiber visual sense measuring device, gyrometer centralized navigation and stabilizing system
US7505139B2 (en) Signal processing for a Sagnac interferometer
JPH02300623A (en) Signal processor for optical fiber gyro
US5116129A (en) Digital phase ramp type fiber optic gyro
JPH04232418A (en) Phase-shift controlling loop for fixed frequency
JPH06117863A (en) Optical fiber gyro
US5285257A (en) Optic rotation sensing apparatus and related method including providing synchronous detection at a phase at which the AM noise is minimized
JP4306843B2 (en) Resonance point tracking system and ring resonance type optical fiber gyro using this system
US20040246487A1 (en) Optical fibre gyro
JP3271019B2 (en) Fiber optic gyro
JPH0352003B2 (en)
JP3266318B2 (en) Optical fiber measuring device, gyrometer, central unit for navigation and stabilization
JP3245796B2 (en) Fiber optic gyro
JPH0350964B2 (en)
JPS63138208A (en) Optical fiber gyro by phase modulation system
JPH10132578A (en) Optical fiber gyroscope
JPH063154A (en) Fiber-optic gyro
JP2000155031A (en) Optical fiber gyroscope
JPH05223581A (en) Optical fiber gyro
JPH02189412A (en) Optical fiber gyroscope
JP2818040B2 (en) Fiber optic gyro
JPH0293319A (en) Optical fiber gyroscope
EP0501002A2 (en) Optic rotation sensing apparatus and related method