JPH0666572A - 光ファイバジャイロ - Google Patents

光ファイバジャイロ

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JPH0666572A
JPH0666572A JP21683392A JP21683392A JPH0666572A JP H0666572 A JPH0666572 A JP H0666572A JP 21683392 A JP21683392 A JP 21683392A JP 21683392 A JP21683392 A JP 21683392A JP H0666572 A JPH0666572 A JP H0666572A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
light
polarization
polarizer
branching means
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21683392A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Motohara
伸二 本原
Hiroyuki Takahashi
尋之 高橋
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏波面保存光ファイバの使用量と接続個所を
少なくする。 【構成】 光源11からの光は光カプラ13を通じて偏
波面保存光ファイバ26eの一端に入射され、偏波面保
存光ファイバ26eの他端は偏光子14の一端と主軸を
互いに45°傾けて接続され、偏光子14の他端は主軸
を互いに45°傾けて偏波面保存光ファイバ26fの一
端に接続される。偏光子14と偏波面保存光ファイバ2
6e,26fとで偏光解消器の機能ももたせられてい
る。偏波面保存光ファイバ26fを通過光は光カプラ1
5で2分されて光ファイバコイル16に右回り光、左回
り光として入射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光源からの光をファイ
バコイルに右回り光、左回り光として入射し、その光フ
ァイバコイルを伝搬した右回り光と左回り光とを干渉さ
せ、その干渉光の強度を電気信号に変換し、その電気信
号から、光ファイバコイルの軸心回りに印加される角速
度を検出する光ファイバジャイロに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光ファイバジャイロを図2に示
す。光源11からの光は偏光解消器12を通じて光分岐
手段としての光ファイバカプラ(光方向性結合器)13
に入射され、光ファイバカプラ13の出射光は偏光子1
4を通り、光分岐手段としての光ファイバカプラ15に
入射され、光ファイバカプラ15でその入射光は2分さ
れ、光ファイバコイル16の両端に、右回り光及び左回
り光として入射される。光ファイバコイル16の片端と
光ファイバカプラ15との間に光位相変調器17が挿入
され、これを通る右回り光及び左回り光が交番信号で位
相変調される。また光ファイバカプラ15と光ファイバ
コイル16の片端との間に偏光解消器18が挿入されて
いる。
【0003】光ファイバコイル16を伝搬した右回り光
と左回り光とが光ファイバカプラ15で干渉し、その干
渉光は偏光子14を通り、更に光ファイバカプラ13を
通って受光器19に入射され、その干渉光の光強度が電
気信号に変換される。信号源21から交番信号が変調駆
動回路22を通じて光位相変調器17に変調信号として
供給される。またこの信号と同期した信号が参照信号と
して同期検波回路23へ供給され、受光器19の出力が
同期検波され、その同期検波出力が低域通過フィルタ2
4を通じて出力端子25へ出力される。光ファイバコイ
ル16にその軸心回りの角速度が印加されると光ファイ
バコイル16を伝搬する右回り光と左回り光とに位相差
が生じ、これに応じてその干渉光の強度が変化し、出力
端子25に入力角速度の大きさに応じた大きさで、方向
に応じた極性の出力が得られる。
【0004】光ファイバコイル16として安価なシング
ルモード光ファイバが用いられ、光ファイバカプラ1
3,15のシングルモード光ファイバで構成されてい
る。この種の光ファイバジャイロに用いられている通常
の光源はその偏光方向が変動する。また光ファイバコイ
ル16においてシングルモード光ファイバが用いられて
いるが、それがコイルとされているため、わずかである
が複屈折性があり、従って光ファイバコイル16を伝搬
する2つの偏光成分間に伝搬時間の差が生じ、よって、
一方の偏波成分についての右回り光と左回り光との位相
差を検出する必要があり、また両偏光成分が干渉し合わ
ないようにする必要がある。また温度変動や外部振動な
どで光ファイバコイル16を伝搬する光の偏光方向が変
動する。
【0005】これらの点から光源11からの光は偏光解
消器12で二つの偏光成分(x成分とy成分と記す)が
同一振幅でかつ互いに干渉しない程度に大きく位相差が
付けられて、光ファイバカプラ13に入射され、偏光方
向の変動にもとづく、角速度検出出力の変動が防止され
る。更に偏光子14で1つの偏光成分のみが取出され、
それが光ファイバカプラ15を介して光ファイバコイル
16に入射されるが、光ファイバコイル16を伝搬し、
その複屈折性のため、二つの偏光成分が生じ、かつそれ
が変動しても、偏光解消器18により、その二つの偏光
成分は同一振幅でかつ互いに干渉しないように大きな位
相差が付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】偏光解消器12は長さ
がそれぞれl1 とl2 の偏波面保存光ファイバ26aと
26bとがその主軸を互いに45°傾けて接続され、か
つ長さl1 ,l2 は接続される干渉系に応じて設定され
る。同様に偏光解消器18も長さがそれぞれl3,l4
の偏波面保存光ファイバ26cと26bとがその主軸を
互いに45°傾けて接続され、かつ長さl3 ,l4 が接
続される干渉系に応じて設定される。偏光子14は偏波
面保存光ファイバが小径のボビンに巻かれて構成されて
いる。
【0007】このように従来の光ファイバジャイロは、
偏波面保存光ファイバが多く用いられ、それだけ高価な
ものとなっており、かつその融着接続個所が多く、その
接続作業に時間がかかり、更に、偏波面保存光ファイバ
26a〜26dの各長さl1〜l4 を決定する際の解析
が非常に面倒であった。また1本の偏波面保存光ファイ
バ内では1組のx成分とy成分とが干渉し、かつ伝搬で
速度差が生じるがそれがシングルモード光ファイバに入
ることと、再び偏波面保存光ファイバに入ることが繰返
されると、各種の伝搬状態の光が発生し、つまり内部干
渉系が多くなり、ジャイロエラーを導き易いという欠点
もあった。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、光源
よりの光を第1光分岐手段−偏光子−第2光分岐手段を
通じて、その第2光分岐手段により分配された光を光フ
ァイバコイルの両端に右回り光、左回り光として入射す
る系において、偏光子の入出力端に、第1、第2偏波面
保存光ファイバからの主軸を偏光子の主軸に対し45°
傾けて接続されて挿入され、これら偏光子と第1、第2
偏波面保存光ファイバとにより偏光解消器の機能が付加
される。
【0009】
【実施例】図1にこの発明の実施例を示し、図2と対応
する部分に同一符号を付けてある。この発明では光源1
1と光ファイバカプラ13との間に偏光解消器は設けら
れることなく、光ファイバカプラ13と偏光子14との
間に、偏波面保存光ファイバ26eが挿入され、その偏
波面保存光ファイバ26eの一端は偏光子14の一端と
は主軸を互いに45°傾けて融着接続される。また偏光
子14と光ファイバカプラ15との間に偏波面保存光フ
ァイバ26fが挿入され、偏光子14の他端と偏波面保
存光ファイバ26fの一端とは主軸を互いに45°傾け
て融着接続される。光ファイバカプラ15と光ファイバ
コイル16との間には偏光解消器は挿入されない。
【0010】偏光子14と偏波面保存光ファイバ26e
とで偏光解消器としても機能するように、偏光子14の
偏波面保存光ファイバの長さl5 と、偏波面保存光ファ
イバ26eの長さl6 とが選定される。同様に偏光子1
4と偏波面保存光ファイバ26fとで偏光解消器として
も機能するように偏光子14の偏波面保存光ファイバの
長さl5 と偏波面保存光ファイバ26fの長さl7 とが
選定される。
【0011】上述の構成において光源11からの光は光
ファイバカプラ13を通じて偏波面保存光ファイバ26
eに入射され、光源11よりの光の偏光方向が変動し、
また光ファイバカプラ13でも同様の変動が生じても、
偏波面保存光ファイバ26eと偏光子14との接続にお
いて主軸が互いに45°傾けられているため、偏波面保
存光ファイバ26eよりの光のx成分、y成分のそれぞ
れの偏光子14の主軸方向成分の和は常に一定(光源1
1の光パワが一定の場合)となり、かつ偏光子14内の
x成分、y成分が干渉しないように位相差がつけられ、
更に偏光子14の作用でその主軸成分の光が偏波面保存
光ファイバ26fに入射され、ここで接続において主軸
が45°傾けられているため、x成分とy成分とに同一
振幅に分けられて偏波面保存光ファイバ26fを伝送
し、かつその位相差が干渉しない程度に十分大とされ
る。
【0012】このように同一振幅で十分位相差が付けら
れたx成分とy成分の光がそれぞれ2分されて光ファイ
バコイル16を右回り光、左回り光として伝搬される。
両伝搬光が光ファイバカプラ15で干渉し、その干渉光
が偏波面保存光ファイバ26fを通り、更に偏光子14
を通り、その主軸成分のみが取出され、この光は偏波面
保存光ファイバ26eを通り、更に光ファイバカプラ1
3を通って受光器19に入射される。このようにして光
源11の出射光の偏光方向の変動や、光ファイバコイル
16の伝搬光の偏光方向の変動に影響されず、正しく入
力角速度を検出することができる。上述はこの発明を開
ループ光ファイバジャイロに適用したが、閉ループ光フ
ァイバジャイロにもこの発明を適用することができる。
【0013】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、偏
光子の両端に偏波面保存光ファイバを、主軸を45°傾
けて接続することにより、偏光解消器の機能も持たせる
ことにより、従来の光源側の偏光解消器と、光ファイバ
コイル側の偏光解消器とを省略でき、それだけ全体の偏
波面保存光ファイバの長さを短かくすることができ、安
価に構成することができ、また偏波面保存光ファイバの
接続点が少なくなく、それだけ融着接続作業の時間が少
なくて済み、更に偏波面保存光ファイバとシングルモー
ド光ファイバとの接続個所が少ないため、伝送状態が異
なる光が少なくつまり内部干渉系が少く、ジャイロエラ
ーが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図。
【図2】従来の光ファイバジャイロを示すブロック図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光を、第1光分岐手段−偏光
    子を通して第2光分岐手段に入射し、その第2光分岐手
    段で分配された光を光ファイバコイルの両端に右回り光
    及び左回り光として入射し、その光ファイバコイルを伝
    搬した右回り光及び左回り光を上記第2光分岐手段で干
    渉させ、その干渉光を上記第1光分岐手段から受光器に
    入射してその光強度を電気信号に変換し、その電気信号
    から上記光ファイバコイルの軸心回りに印加される角速
    度を検出する光ファイバジャイロにおいて、 上記偏光子の入出力端に、その主軸と主軸を45°傾け
    た第1、第2偏波面保存光ファイバがそれぞれ挿入接続
    され、これらにて偏光解消器の機能が付与されているこ
    とを特徴とする光ファイバジャイロ。
JP21683392A 1992-08-14 1992-08-14 光ファイバジャイロ Withdrawn JPH0666572A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1416251A1 (en) 2002-11-01 2004-05-06 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Fiber optic gyroscope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1416251A1 (en) 2002-11-01 2004-05-06 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Fiber optic gyroscope
US6990269B2 (en) 2002-11-01 2006-01-24 Japan Aviation Electronics Industry Limited Fiber optic gyroscope

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Effective date: 19991102