JPH0671109B2 - 光ジャイロ - Google Patents
光ジャイロInfo
- Publication number
- JPH0671109B2 JPH0671109B2 JP31210388A JP31210388A JPH0671109B2 JP H0671109 B2 JPH0671109 B2 JP H0671109B2 JP 31210388 A JP31210388 A JP 31210388A JP 31210388 A JP31210388 A JP 31210388A JP H0671109 B2 JPH0671109 B2 JP H0671109B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- demultiplexer
- gyro
- light
- resonator
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ジャイロの構成法に関し、特に、小型で容
易に製作することの可能な光ジャイロの構成に係る。
易に製作することの可能な光ジャイロの構成に係る。
〔従来の技術〕 能動型光ジャイロは、リング型He−Neレーザを熔融石英
ブロック中に構成したもので、系の回転で生ずるサグナ
ック効果により、リング中を左右両回りに伝搬する光波
の発振周波数間に差が生ずることを利用するものであ
る。
ブロック中に構成したもので、系の回転で生ずるサグナ
ック効果により、リング中を左右両回りに伝搬する光波
の発振周波数間に差が生ずることを利用するものであ
る。
すなわち、この両回り光を、リング中よりわずかに取り
出し干渉させることで、上記周波数差をビート信号とし
て検出し回転を計測している。
出し干渉させることで、上記周波数差をビート信号とし
て検出し回転を計測している。
このような能動型光ジャイロは、回転検出用センシング
ループ中にレーザ媒質を含んでいるため、高い感度が得
られるという利点がある。
ループ中にレーザ媒質を含んでいるため、高い感度が得
られるという利点がある。
上述したような従来の能動型光ジャイロは、熔融石英ブ
ロックを高精度に削り出し、鏡面精度の高いミラーを用
いて安定なリング型He−Neレーザを構成しなければなら
ないので、製作が非常に困難であるという問題点があっ
た。
ロックを高精度に削り出し、鏡面精度の高いミラーを用
いて安定なリング型He−Neレーザを構成しなければなら
ないので、製作が非常に困難であるという問題点があっ
た。
しかも、零点バイアスを防ぐために、レーザ発振した両
回り光が常に共振器の同一空間上を伝搬するようにレー
ザ共振器を構成するミラーを制御する必要があった。そ
のため、従来の能動型光ジャイロは極めて複雑な構造と
なっていた。
回り光が常に共振器の同一空間上を伝搬するようにレー
ザ共振器を構成するミラーを制御する必要があった。そ
のため、従来の能動型光ジャイロは極めて複雑な構造と
なっていた。
本発明は、上記従来の能動型光ジャイロが有する製作お
よび構造上の問題点を取り除き、小型で量産化が可能な
光ジャイロを提供することを目的としている。
よび構造上の問題点を取り除き、小型で量産化が可能な
光ジャイロを提供することを目的としている。
本発明によれば、上述の目的は、前記特許請求の範囲に
記載した手段により達成される。
記載した手段により達成される。
すなわち、本発明は、サグナック効果を応用した光ジャ
イロにおいて、光導波路と波長選択性をもつ光合分波器
で構成された光リング共振器中の少なくとも一部に、希
土類元素をドープし、これを光リング共振器外に設けた
ポンピング光源により励起することによって、該共振器
中を左右両回りに伝搬するレーザ光を発振させ、該レー
ザ光の一部を上記共振器に設けた波長選択性をもつ光合
分波器より取り出して、互いに合波し、系の回転入力に
比例したビート信号を得る光ジャイロである。
イロにおいて、光導波路と波長選択性をもつ光合分波器
で構成された光リング共振器中の少なくとも一部に、希
土類元素をドープし、これを光リング共振器外に設けた
ポンピング光源により励起することによって、該共振器
中を左右両回りに伝搬するレーザ光を発振させ、該レー
ザ光の一部を上記共振器に設けた波長選択性をもつ光合
分波器より取り出して、互いに合波し、系の回転入力に
比例したビート信号を得る光ジャイロである。
前述したように従来の能動型光ジャイロは、熔融石英ブ
ロックを高精度に削り出し、安定なリング型He−Neレー
ザを構成しなければならず、製作上および構造上での難
点があった。
ロックを高精度に削り出し、安定なリング型He−Neレー
ザを構成しなければならず、製作上および構造上での難
点があった。
これに対し、本発明の光ジャイロは、光導波路と波長選
択性をもつ光合分波器で構成された光リング共振器中の
一部あるいは全部に、例えば、Er3+等の希土類元素をド
ープし、これを光リング共振器外に設けたポンピング光
源により励起し、光リング共振器中を左右両回りに伝搬
するレーザ光を発振させ、それらの一部を光リング共振
器に設けた波長選択性をもつ光合分波器より取り出し、
互いに合波し、系の回転に比例したビート信号を得るも
のであるため、複雑な精密機械工作を必要とすることな
く、容易に光ジャイロを製造することができる。
択性をもつ光合分波器で構成された光リング共振器中の
一部あるいは全部に、例えば、Er3+等の希土類元素をド
ープし、これを光リング共振器外に設けたポンピング光
源により励起し、光リング共振器中を左右両回りに伝搬
するレーザ光を発振させ、それらの一部を光リング共振
器に設けた波長選択性をもつ光合分波器より取り出し、
互いに合波し、系の回転に比例したビート信号を得るも
のであるため、複雑な精密機械工作を必要とすることな
く、容易に光ジャイロを製造することができる。
上記光合分波器を波長選択性を有するものとしているの
は、所望のレーザ発振光（例えば1.5μｍ帯）のみを、
透過し、一方、系のレーザ媒質が励起されることによっ
て生じた異なる周波数帯のレーザ光などの不要成分を除
去するためである。
は、所望のレーザ発振光（例えば1.5μｍ帯）のみを、
透過し、一方、系のレーザ媒質が励起されることによっ
て生じた異なる周波数帯のレーザ光などの不要成分を除
去するためである。
すなわち、光合分波器に波長選択性をもたせることによ
り、所望のレーザ発振光のみが光リング中を回転し、新
たに励起されて生じた周波数の異なるレーザ光は光リン
グ中を１回だけ回るに止まる。
り、所望のレーザ発振光のみが光リング中を回転し、新
たに励起されて生じた周波数の異なるレーザ光は光リン
グ中を１回だけ回るに止まる。
これにより、リング中を回転する左右両回りの両光波を
所望のレーザ発振光のみとすることができるから、これ
らのビート信号によって、高い精度の計測結果が得られ
る。
所望のレーザ発振光のみとすることができるから、これ
らのビート信号によって、高い精度の計測結果が得られ
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す図であって、1,2は
波長530,807,あるいは1480nmの励振用光源、3,4は波長
選択性を有する光合分波器、５は3dB光合分波器、６は
光検出器、７はEr3+イオンをドープした光導波路であ
る。
波長530,807,あるいは1480nmの励振用光源、3,4は波長
選択性を有する光合分波器、５は3dB光合分波器、６は
光検出器、７はEr3+イオンをドープした光導波路であ
る。
励振光源1,2を出た光は、光合分波器３により光導波路
７に完全に結合される。1.5μｍ帯で光導波路７と、光
合分波器3,4で光リング共振器が構成されるように、光
合分波器3,4の結合効率を調整する。光導波路中にドー
プされたEr3+イオンは、励振光によりポンピングされ、
1.5μｍ帯で発振する。
７に完全に結合される。1.5μｍ帯で光導波路７と、光
合分波器3,4で光リング共振器が構成されるように、光
合分波器3,4の結合効率を調整する。光導波路中にドー
プされたEr3+イオンは、励振光によりポンピングされ、
1.5μｍ帯で発振する。
発振した光は、光リング共振器を左右両回りに伝搬し、
その一部を光合分波器４より取り出し、3dB光合分波器
により上記両回り光を合波する。系が回転することによ
り生じた左右両回り光間の発振周波数差は、光検出器６
でビート信号として検出される。
その一部を光合分波器４より取り出し、3dB光合分波器
により上記両回り光を合波する。系が回転することによ
り生じた左右両回り光間の発振周波数差は、光検出器６
でビート信号として検出される。
第２図は、本発明の他の選択性を示す図であって、8,9
は波長530,807,あるいは1480nmの励振用光源、10,11,12
は波長選択性を有する光合分波器、13は3dB光合分波
器、14はEr3+イオンをドープした光導波路、15は光検出
器である。
は波長530,807,あるいは1480nmの励振用光源、10,11,12
は波長選択性を有する光合分波器、13は3dB光合分波
器、14はEr3+イオンをドープした光導波路、15は光検出
器である。
励振光源8,9を出た光は、光合分波器10,11を通過し、光
合分波器12により光導波路14に完全に結合される。1.5
μｍ帯で光導波路14と、光合分波器12光リング共振器が
構成されるように、光合分波器12の結合効率を調整す
る。
合分波器12により光導波路14に完全に結合される。1.5
μｍ帯で光導波路14と、光合分波器12光リング共振器が
構成されるように、光合分波器12の結合効率を調整す
る。
光導波路中にドープされたEr3+イオンは、励起光により
ポンピングされ、1.5μｍ帯で発振する。
ポンピングされ、1.5μｍ帯で発振する。
発振した光は、光リング共振器を左右両回りに伝搬する
が、それらの一部は光合分波器12より出射し、3dB光合
分波器13により合波される。系が回転することにより生
じた左右両回り光間の発振周波数差は、光検出器15でビ
ート信号として検出される。
が、それらの一部は光合分波器12より出射し、3dB光合
分波器13により合波される。系が回転することにより生
じた左右両回り光間の発振周波数差は、光検出器15でビ
ート信号として検出される。
以上説明したように、本発明によれば、能動型光ジャイ
ロが複雑な精密機械工作を必要とせず構成できるため、
安価で大量に光ジャイロを製作できる利点がある。
ロが複雑な精密機械工作を必要とせず構成できるため、
安価で大量に光ジャイロを製作できる利点がある。
特に、本構成法をSi基板上に形成された石英光導波路に
適用することにより、安定性に優れたセンシング部分を
容易に製作できる。さらに、同一基板上にポンピング光
源、受光器を光導波路とともに集積することも可能であ
り、能動型光ジャイロの小型化、高信頼化を達成するこ
とができる。
適用することにより、安定性に優れたセンシング部分を
容易に製作できる。さらに、同一基板上にポンピング光
源、受光器を光導波路とともに集積することも可能であ
り、能動型光ジャイロの小型化、高信頼化を達成するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図である。 1,2……励起用光源、3,4……光合分波器、５……3dB光
合分波器、６……光検出器、７……光導波路、8,9……
励起用光源、10,11,12……光合分波器、13……3dB光合
分波器、14……光導波路、15……光検出器
他の実施例を示す図である。 1,2……励起用光源、3,4……光合分波器、５……3dB光
合分波器、６……光検出器、７……光導波路、8,9……
励起用光源、10,11,12……光合分波器、13……3dB光合
分波器、14……光導波路、15……光検出器
Claims (1)
- 【請求項１】サグナック効果を応用した光ジャイロにお
いて、光導波路と波長選択性をもつ光合分波器で構成さ
れた光リング共振器中の少なくとも一部に、希土類元素
をドープし、これを光リング共振器外に設けたポンピン
グ光源により励起することによって、該共振器中を左右
両回りに伝搬するレーザ光を発振させ、該レーザ光の一
部を上記共振器に設けた波長選択性をもつ光合分波器よ
り取り出して、互いに合波し、系の回転入力に比例した
ビート信号を得ることを特徴とする光ジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31210388A JPH0671109B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 光ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31210388A JPH0671109B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 光ジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158183A JPH02158183A (ja) | 1990-06-18 |
| JPH0671109B2 true JPH0671109B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=18025275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31210388A Expired - Fee Related JPH0671109B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 光ジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671109B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132284A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Santetsuku Kk | 導波路型リングレーザ及び導波路型リングレーザジャイロ |
| JP2007212247A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 光ファイバ型リングレーザジャイロ |
| JP2010060333A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Central Glass Co Ltd | 干渉型光ファイバジャイロ |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP31210388A patent/JPH0671109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02158183A (ja) | 1990-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |