JPH06129864A - 光ファイバジャイロ用偏光子 - Google Patents

光ファイバジャイロ用偏光子

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JPH06129864A
JPH06129864A JP28322292A JP28322292A JPH06129864A JP H06129864 A JPH06129864 A JP H06129864A JP 28322292 A JP28322292 A JP 28322292A JP 28322292 A JP28322292 A JP 28322292A JP H06129864 A JPH06129864 A JP H06129864A
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JP
Japan
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polarizer
fiber
optical fiber
holder
loop
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JP28322292A
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Sadaomi Sakuma
貞臣 佐久間
Yoshiyuki Inasawa
佳幸 稲沢
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Tokimec Inc
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Tokimec Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外力等の影響を受けることなく常に高い機能
を提供し、組立てが簡単で耐久性ある光ファイバジャイ
ロ用偏光子を提供することを目的とする。 【構成】光ファイバジャイロ用偏光子は、ループ状に巻
回された偏光子ファイバ13と該偏光子ファイバ13の
両端に融着接続部31−1、31−2を介してそれぞれ
接続された偏波保持ファイバとを含み、偏光子ファイバ
13と融着接続部31−1、31−2とはホルダ41に
収容され、該ホルダ41より外方に延在するリード部3
7−1、37−2は偏波保持ファイバよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば航空機、船舶、
自動車等において角速度計として使用される光ファイバ
ジャイロに使用される光ファイバジャイロ用偏光子に関
する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバジャイロは光のサグナック効
果(サニャック効果)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
光を伝播させ斯かる2つの伝播光の位相差より角速度を
求めるように構成されている。
【0003】図7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と光ファイバを伝播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より出力された光線は
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で光線は分岐され、斯くし
て分岐された2つの光線は光ファイバループ3を互いに
反対方向に伝播する。即ち、一方は光ファイバループ3
を右周りに伝播し、他方は左周りに伝播する。
【0004】光ファイバループ3に角速度Ωが加わる
と、サグナック効果によって、光ファイバループ3内を
互いに反対方向に伝播する光にはその出力端にて位相差
Δφが生じる。斯かる位相差Δφは角速度Ωに比例し、
次の式で表される。
【0005】
【数1】
【0006】ここに、Rは光ファイバループ3のループ
径、Lは光ファイバループ3の長さ、λは光源1から出
力される光線の波長、Cは光速を表す。
【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。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播する
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、
【0008】
【数2】
【0009】となる。ここで、xは位相変調度、J0
1 ,J2 ,・・・はベッセル関数、Kは比例定数、t
は時間である。
【0010】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 成分のうち角周波数成分ωP
が同期検波され、sinΔφに比例する出力2KJ
1 (x)sinΔφが出力される。こうして、位相差Δ
φを求めて、数1の式より角速度Ωが求められる。
【0011】光ファイバジャイロは、光源1から光ファ
イバループ3まで光を伝播させる第1の伝播路3Aと光
ファイバループ3と光ファイバループ3から受光器2ま
で光を伝播させる第2の伝播路3Bとを有する。斯かる
伝播路は複数の光ファイバを接続して構成されており、
斯かる光ファイバは図示のように複数の融着接続部11
−1、11−2、11−3、11−4、11−5、11
−6にて接続されている。
【0012】光ファイバループ3とそれに接続された伝
播路に使用される光ファイバは、後に説明する偏光子フ
ァイバと区別するために、偏波保持ファイバと称する。
【0013】図8に斯かる融着接続部11の例を示す。
融着接続部11は、通常、光ファイバの端部を互いに突
き合わせてアーク放電等によって溶融して接続すること
によって形成される。斯かる融着接続部11は、図示の
ように、接着部を覆う保護層が形成されているため両側
に延在する光ファイバ即ちリード部17A、17Bより
も大きな外径H4を有し、直線状に延在している。斯か
る保護層によって光ファイバの接着部は外力及び外気よ
り保護される。
【0014】図9に従来の偏光子4の例を示す。光ファ
イバジャイロに使用される偏光子として、一般に、光フ
ァイバコイル型と光ファイバ研磨型の2種類が知られて
いる。図9は光ファイバコイル型の偏光子の例である。
【0015】図9Aに示すように、偏光子4はループ部
4Aと斯かるループ部4Aの両端に接続されたリード部
4Bとを有し、斯かるループ部4Aとリード部4Bとは
偏光作用を有する1本の連続した偏光子ファイバ13よ
りなる。ループ部4Aは、図9Bに示すように、偏光子
ファイバ13を複数回巻回して形成されたループ状の偏
光子ファイバ束として構成されており、ループの半径が
R4、偏光子ファイバ束の太さがH2である。斯かる偏
光子ファイバ束はファイバ止め21−1、21−2、2
1−3によって束ねられて保持されている。リード部4
Bの両端は、図1に示したように、融着接続部11−
2、11−3を介して他の光ファイバ即ち偏波保持ファ
イバに接続されている。
【0016】図10に従来の偏光子4の他の例を示す。
この例の偏光子4はボビン23を含んでおり、ボビン2
3は内径R5の中心孔23aと外径R6の円周面とを有
し、その高さはH3である。偏光子ファイバ13はファ
イバ止めによって束ねる代わりに斯かるボビン23に巻
き付けられている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】図9及び図10に示し
た従来の偏光子4は1本の連続した偏光子ファイバ13
よりなり、リード部4Bはループ部4Aの余長端部によ
って構成されている。即ち、リード部4Bは偏光作用を
有さない偏波保持ファイバではなく偏光作用を有する偏
光子ファイバ13を使用していた。
【0018】光ファイバループ3やそれに接続された伝
播路に使用される偏波保持ファイバの場合、曲げ変形を
受けてもそれが最小曲げ半径以上(又は最小曲げ応力以
下)であれば偏波保持機能は影響を受けないが、偏光子
ファイバは応力に対して敏感であり、比較的小さな応力
によってもその機能が損なわれる。
【0019】偏光子4を製造し、それを使用して光ファ
イバジャイロに組み立てるとき、偏光子4のリード部4
Bは、折り曲げられたり、力を加えられたりして変形さ
れることが多い。しかしながら、偏光子ファイバ13が
変形しないように注意深く取り扱うのは困難である。
【0020】また、偏光子4のリード部4Bに使用され
た偏光子ファイバ13の機能が僅かに損なわれても、伝
播する光が減少し、高い精度の光ファイバジャイロを得
ることが困難である。
【0021】本発明は斯かる点に鑑み、外力等の影響を
受けることなく常に高い機能を提供し、組立てが簡単で
耐久性ある光ファイバジャイロ用偏光子を提供すること
を目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバジャ
イロ用偏光子によれば、例えば図1に示すように、ルー
プ状に巻回された偏光子ファイバ13と該偏光子ファイ
バ13の両端に融着接続部31−1、31−2を介して
それぞれ接続された偏波保持ファイバ15とを含み、偏
光子ファイバ13と融着接続部31−1、31−2とは
ホルダ41に収容され、該ホルダ41より外方に延在す
るリード部37−1、37−2は偏波保持ファイバより
なる。
【0023】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子によ
れば、例えば図1に示すように、偏光子ファイバ13は
ホルダ41に同心的に配置されている。
【0024】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子によ
れば、例えば図1に示すように、融着接続部31−1、
31−2は偏光子ファイバ13のループに沿って湾曲さ
れている。
【0025】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子によ
れば、例えば図1に示すように、偏光子ファイバ13と
融着接続部31−1、31−2とリード部35−1、3
5−2はホルダ41内に充填されたモールド材61によ
って被覆されている。
【0026】
【作用】本発明の偏光子は偏光子ファイバ13と融着接
続部31−1、31−2によって斯かる偏光子ファイバ
13に接続された偏波保持ファイバ15とを含み、リー
ド部37−1、37−2は偏波保持ファイバ15よりな
り、更に、偏光子ファイバ13と融着接続部31−1、
31−2はホルダ41に収容されているから、組立て作
業が簡単であり且つ外力の影響を受けることがない。
【0027】
【実施例】以下に図1〜図6を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図1〜図6において図7〜図10
の対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な
説明は省略する。
【0028】図1は本発明による光ファイバジャイロ用
偏光子の例を示しており、図1Aはその斜視図、図1B
はその断面図である。本例の光ファイバジャイロ用偏光
子は偏光子ファイバ13と斯かる偏光子ファイバ13の
両端にて融着接続部31−1、31−2を介して接続さ
れた偏波保持ファイバ15とを有し、これらは略円形の
ホルダ41に収容されている。
【0029】偏光子ファイバ13は複数回巻回して形成
されたループ部33と斯かるループ部33の両端より延
在する余長端部よりなり、斯かる余長端部は第1のリー
ド部35−1、35−2を形成している。即ち第1のリ
ード部35−1、35−2は偏光子ファイバ13よりな
る。また、斯かるループ部33は、例えばファイバ止め
21−1、21−2、21−3によって束ねられてもよ
い。
【0030】融着接続部31−1、31−2は斯かる第
1のリード部35−1、35−2と偏波保持ファイバ1
5とを接続しており、斯かる偏波保持ファイバ15は第
2のリード部37−1、37−2を形成している。
【0031】偏光子ファイバよりなるループ部33及び
第1のリード部35−1、35−2と融着接続部31−
1、31−2とはホルダ41内部に収容され、偏波保持
ファイバ15よりなる第2のリード部37−1、37−
2はホルダ41内より外方に延在している。
【0032】図2に本発明による光ファイバジャイロ用
偏光子に使用されるホルダ41の例を示す。ホルダ41
は内径R1の中心孔43aを有し外径R2の円周面を有
する円柱状の中心部材43と内径R3の円周面を有する
円筒状の壁部材44と両者を接続している底面45とを
有し、それによって内部に深さH1の環状の凹部46が
形成されている。
【0033】円筒状の壁部材44には円周方向の幅D1
の切り欠き部44aが形成されており、斯かる切り欠き
部44aを経由して第2のリード線37−1、37−2
が外方に延在することができる。
【0034】本例の偏光子4は、底面45と同様な形状
の(図示しない)上面を装着することによって、円板状
の構造を得ることがてきる。
【0035】図3に本発明の偏光子4における融着接続
部31−1の例を示す。融着接続部31−1は偏光子フ
ァイバ13よりなる第1のリード部35−1と偏波保持
ファイバよりなる第2のリード部37−1を接続するよ
うに構成されており、図示のように例えば半径R7の円
弧状に湾曲して形成されている。斯かる融着接続部31
−1は図8にて示した例の如き補強された融着接続部1
1であり、リード部35−1、37−1より大きな外径
H4を有する。即ち、偏光子ファイバ13と偏波保持フ
ァイバ15の接続部はそれを覆う保護被覆が装着されて
いる。
【0036】図4に本発明による光ファイバジャイロ用
偏光子の第2の例を示しており、図2Aはその斜視図、
図2Bはその断面図である。この第2の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子と図1に示した第1の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子の両者の間で異なる点は、本例では偏
光子ファイバ13を巻き付けるためのボビン51が使用
されていることである。
【0037】斯かるボビン51はホルダ41の中心部材
43に係合するべく中心孔51aを有し、偏光子ファイ
バ13を巻き付けるための円周外面を有する。斯かる円
周外面には偏光子ファイバ13を収容するための円周方
向に延在する溝が形成されてよい。
【0038】尚、ボビン51を使用すること以外は、本
例の光ファイバジャイロ用偏光子は第1の例の光ファイ
バジャイロ用偏光子と同様であってよい。
【0039】こうして、図1及び図4に示す光ファイバ
用偏光子によれば、ホルダ41より外方に延在する第2
のリード部37−1、37−2は偏波保持ファイバ15
によって構成されているから、外力及び外気の影響を受
けることなく、常に高い性能が提供される。
【0040】図5に本発明による光ファイバジャイロ用
偏光子の第3の例を示しており、図5Aはその斜視図、
図5Bはその断面図である。この第3の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子は図1に示した第1の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子に対応しており、斯かる第1の例の変
形例である。
【0041】この例では、ホルダ41の環状の凹部46
には適当なモールド材61が充填されており、ホルダ4
1の環状の凹部46に収容された偏光子ファイバ13と
融着接続部31−1、31−2と偏波保持ファイバ15
とは斯かるモールド材61によって覆われて保護され
る。こうして、モールド材61によって融着接続部31
−1、31−2も保護されるから、偏光子ファイバ13
と偏波保持ファイバ15の接続部に保護被覆を装着する
必要がない。従って、本例の融着接続部は図3にて示し
た如く補強された融着接続部11より小さな外径を有す
る。
【0042】図6に本発明による光ファイバジャイロ用
偏光子の第4の例を示しており、図6Aはその斜視図、
図6Bはその断面図である。この第4の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子は図4に示した第2の例の光ファイバ
ジャイロ用偏光子に対応しており、斯かる第2の例の変
形例である。
【0043】この例では、ホルダの環状の凹部46には
偏光子ファイバ13が巻き付けられたボビン51が配置
されている。ホルダ41の環状の凹部46は適当なモー
ルド材61によって充填されており、従って、ボビン5
1に巻き付けられた偏光子ファイバ13と融着接続部3
1−1、31−2と偏波保持ファイバ15とは斯かるモ
ールド材61によって覆われて保護される。この例で
も、モールド材61によって融着接続部31−1、31
−2が保護されるから、偏光子ファイバ13と偏波保持
ファイバ15の接続部に保護被覆を装着する必要がな
く、従って、本例の融着接続部31−1、31−2は図
3にて示した如く補強された融着接続部11より小さな
外径を有する。
【0044】こうして、図5及び図6に示す光ファイバ
用偏光子によれば、ホルダ41内に収容された偏光子フ
ァイバ13と融着接続部31−1、31−2と偏波保持
ファイバ15とはモールド材61によって覆われて保護
されるから、外力及び外気の影響を受けることなく、常
に高い性能が提供される。
【0045】更に、融着接続部31−1、31−2がモ
ールド材61によって覆われて保護されるから、偏光子
ファイバ13と偏波保持ファイバ15の接続部に保護被
覆を装着する必要がなく、融着接続部31−1、31−
2を形成する作業工程が短縮される。
【0046】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の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他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【0047】
【発明の効果】本発明の光ファイバ用偏光子によれば、
リード部37−1、37−2が偏光子ファイバ13では
なく偏波保持ファイバ15により構成されているので、
リード部37−1、37−2が外力等により変形しても
偏光子ファイバのループ部の機能が低下することがない
利点がある。
【0048】本発明の光ファイバ用偏光子によれば、リ
ード部37−1、37−2が偏光子ファイバ13ではな
く偏波保持ファイバ15により構成されているので、組
立て作業を容易化することができる利点がある。
【0049】本発明の光ファイバ用偏光子によれば、偏
光子ファイバ13と融着接続部31−1、31−2と偏
光子ファイバ13とはホルダ41内に収容されているの
で、組立て作業を容易化することができる利点がある。
【0050】本発明の光ファイバ用偏光子によれば、偏
光子ファイバ13と融着接続部31−1、31−2と偏
波保持ファイバ15とはホルダ41内にてモールド材6
1にて被覆されているので、外力や外気等の影響を受け
ることが少なく、従って、常に高い精度を有する光ファ
イバジャイロを提供することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子の第1の
例を示す構成図である。
【図2】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子に使用さ
れるホルダの構成例を示す図である。
【図3】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子における
融着接続部の例を示す図である。
【図4】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子の第2の
例を示す構成図である。
【図5】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子の第3の
例を示す構成図である。
【図6】本発明の光ファイバジャイロ用偏光子の第4の
例を示す構成図である。
【図7】従来の光ファイバジャイロの例を示す構成図で
ある。
【図8】従来の光ファイバジャイロ用偏光子における融
着接続部の例を示す図である。
【図9】従来の光ファイバジャイロ用偏光子の第1の例
を示す構成図である。
【図10】従来の光ファイバジャイロ用偏光子の第2の
例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 光源 2 受光器 3 光ファイバループ 3A、3B 伝播路 4 偏光子 4A ループ部 4B リード部 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 同期検波器 11 融着接続部 11−1、11−2、11−3、11−4、11−5、
11−6 融着接続部 13 偏光子ファイバ 15 偏波保持ファイバ 17、17A、17B リード部 21−1、21−2、21−3 ファイバ止め 23 ボビン 23a 中心孔 31−1、31−2、31−3、31−4、31−5、
31−6 融着接続部 33 ループ部 35−1、35−2、37−1、37−2 リード部 41 ホルダ 43 中心部材 43a 中心孔 44 壁部材 44a 切り欠き部 45 底面 46 凹部 51 ボビン 51a 中心孔 61 モールド材 63−1、63−2 融着接続部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ループ状に巻回された偏光子ファイバと
    該偏光子ファイバの両端に融着接続部を介してそれぞれ
    接続された偏波保持ファイバとを含み、上記偏光子ファ
    イバと上記融着接続部とはホルダに収容され、該ホルダ
    より外方に延在するリード部は上記偏波保持ファイバよ
    りなる光ファイバジャイロ用偏光子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光ファイバジャイロ用偏
    光子において、上記偏光子ファイバは上記ホルダ内に同
    心的に配置されていることを特徴とする光ファイバジャ
    イロ用偏光子。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の光ファイバジャイ
    ロ用偏光子において、上記融着接続部は上記偏光子ファ
    イバのループに沿って湾曲されていることを特徴とする
    光ファイバジャイロ用偏光子。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の光ファイバジ
    ャイロ用偏光子において、上記偏光子ファイバと上記融
    着接続部と上記リード部は上記ホルダ内に充填されたモ
    ールド材によって被覆されていることを特徴とする光フ
    ァイバジャイロ用偏光子。
JP28322292A 1992-10-21 1992-10-21 光ファイバジャイロ用偏光子 Pending JPH06129864A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014057063A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Northrop Grumman Guidance & Electronics Co Inc 安定化ポンプレーザー出力システムおよび方法

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