JPH0674776A - 光ファイバジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバジャイロに於いて偏光子を通して
から分岐合流素子により光を分岐させファイバコイルに
入射させることとし、発光素子と偏光子の間に第１のデ
ポラライザを入れ、分岐合流素子とファイバコイルの間
にも第２のデポラライザを入れた場合に２つのデポララ
イザの相互の作用が打ち消しあわないようにする事。 【構成】 第１のデポラライザの複屈折性材料の複屈折
性をＢ_a 、Ｂ_b 、長さをＬ_a 、Ｌ_b とし、第２のデポラ
ライザの複屈折性材料の複屈折性をＢ_c 、Ｂ_d 長さをＬ
_c 、Ｌ_d とする。光源のコヒ−レント長をＣ、ファイバ
コイルやカップラでの複屈折性と長さの積の和をＢ_s Ｌ
_s とする。Ｐ_a 、Ｐ_b 、Ｐ_c 、Ｐ_d ＝−１，０，＋１と
して、 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ
_d Ｌ_d ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車、飛行機、船舶
など運動体の回転角速度を測定するための光ファイバジ
ャイロに関する。特に光ファイバジャイロのファイバ経
路内に２つのデポラライザを含む場合に、２つのデポラ
ライザの相互干渉を無くした光ファイバジャイロに関す
る。

【０００２】ここでデポラライザというのは、２つの複
屈折性材料を組み合わせた狭義のデポラライザの他に、
偏光子と合体して実効的にデポラライザとなる広義のデ
ポラライザも含む。またファイバコイルや分岐合流素子
などの複屈折性も考慮して相互干渉を完全に排除できる
光ファイバジャイロを提案する。従来２つのデポラライ
ザの相互干渉について考察した論文、発明は存在しなか
った。本発明はこの点で全く新規なものである。

【０００３】

【従来の技術】光ファイバジャイロはファイバコイルの
中を左廻り右廻りに伝搬する光の位相差がコイルの角速
度に比例することを利用して角速度を求めるものであ
る。位相変調方式というのは、ファイバコイルの一方の
端近くの光ファイバの一部を伸縮させてこの中を伝搬す
る光の位相を変調するものである。干渉光の強度を受光
素子で検出するがこの中には変調周波数及びその高調波
信号がベッセル函数を係数とする展開式の形で含まれ
る。そこで変調周波数またはその整数倍の周波数のキャ
リヤ信号を作り、受光素子出力をこれによって同期検波
すれば基本波成分または任意の高調波成分を得ることが
できる。

【０００４】光ファイバジャイロは、左廻り光と右廻り
光を干渉させるのであるから、偏波面が同一でなければ
ならない。偏波面が異なると干渉光は偏波面の挟角の余
弦に比例する値となるし、偏波面が直交すれば光は干渉
しない。ファイバコイルはシングルモ−ドファイバで作
る。これは、直角方向に偏波面が直交する２つの光が位
相定数に関して縮退しているので偏波面が回転すること
がありうる。すると右廻り光と左廻り光とで偏波面が異
なることになり干渉光の強度が偏波面回転を原因として
変化する。そこで、ファイバコイルの一部にデポラライ
ザを入れた光ファイバジャイロが提案されている。

【０００５】K.Boehm et al.:"Low-Drift Fiber Gyro U
sing a Superluminescent Diode",ELECTRONICS LETTER
S,vol.17,No.10,p352(1981),

【０００６】である。これはデポラライザとしてＬｙｏ
ｔ ｄｅｐｏｌａｒｉｚｅｒというものを用いている。
これは複屈折性を持ち２：１の厚みを持つ扁平な結晶を
２枚光学主軸が４５度捩じれたように接着したものであ
る。このようにデポラライザをいれると無偏光になるの
で右廻り光、左廻り光は何れも無偏光になるから干渉可
能である。

【０００７】しかしそうなると偏光子を光源の直前にお
いて光源から出た光（これは直線偏光である）と偏光子
の偏光方向を合わせるということができなくなる。光源
と偏光子をつなぐシングルモ−ドファイバ内での偏波面
回転の問題もある。そこで、本発明者は一歩進んで偏光
子の直前にもうひとつのデポラライザを設けることを提
案した。

【０００８】 特開平４−１０６４１６号公報 特開平４−１０６４２０号公報 特開平４−１０６４１７号公報

【０００９】この内はデポラライザとして、２本の偏
波面保存光ファイバを、光学主軸が４５度捩じれた状態
で軸方向に接続したものを用いる。その長さの比は２：
１とする。短い方の偏波面保存光ファイバの長さは、複
屈折による光路差が、発光素子のコヒ−レント長より長
くなるようにする。

【００１０】このようなデポラライザは既に述べたよう
に公知である。図７にこれを示す。図６は本発明者が主
張する２つのデポラライザを有する光ファイバジャイロ
の概略構成図である。

【００１１】は発光素子の偏光方向に対して４５度主
軸が傾いた偏波面保存ファイバを発光素子に対向させる
ことによって実質的にデポラライザとしたものである。

【００１２】は複屈折性結晶を発光素子から出た光の
経路に発光素子の偏光に対して４５度主軸を傾けて置い
たものである。前例と同じように発光素子の偏光と複屈
折性結晶によって実質的にデポラライザを構成したもの
である。

【００１３】以上のものは狭義の独立なデポラライザを
二つ設けたものである。その後、本発明者は偏光子に隣
接してデポラライザを設けるときは、複屈折性材料を一
つ節減できることを発見した。つまり一つの複屈折性材
料によってデポラライザが構成できる。これは偏光子に
依存した不完全なデポラライザであるがその作用は独立
のデポラライザと同様である。広義のデポラライザであ
る。

【００１４】 特願平３−１９８５３４（１９９１．７．１２出願） 特願平４−１３９８９９（１９９２．４．３０出願）

【００１５】は偏波面保存光ファイバでできたファイ
バ型の偏光子の直前に、偏波面保存光ファイバを主軸が
４５度捩じれたように接合したものである。もちろんこ
の偏波面保存光ファイバの複屈折率Ｂ＝ｎ_x −ｎ_y と長
さＬの積が、光源のコヒ−レント長Ｃよりも長くしてあ
る。つまりＢＬ＞Ｃである。この不等式はデポラライザ
で必ず満たさなければならない。

【００１６】図９にこの光ファイバジャイロの構成を示
す。デポラライザは二つあり、偏光子の直前のデポララ
イザが簡略化された広義のデポラライザである。ファイ
バコイルの近くには独立のデポラライザがある。

【００１７】は偏光子がファイバ型に限らず一般の偏
光子であり、偏光子の前のデポラライザだけでなく、後
ろのデポラライザも広義の（複屈折性材料が一つ）デポ
ラライザとしている。より一般化したものである。いず
れにしても本発明者の提案する光ファイバジャイロは２
つのデポラライザを備える。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】発光素子と偏光子の間
にシングルモ−ド光ファイバが存在するときには、発光
素子と偏光子の間にもうひとつデポラライザを入れるべ
きだというのが本発明者の意見であり、そうしたものが
前記〜の発明である。つまり、デポラライザは二つ
必要である。、はデポラライザの構造を簡略化した
ものである。

【００１９】本発明者以外に同じことを提案しているも
のはいないようである。従って、現在のところ２つのデ
ポラライザを入れた光ファイバジャイロの問題点も明ら
かでないしその難点も気づかれていないと思われる。デ
ポラライザは直線偏光、円偏光、楕円偏光などを無偏光
にするものであるが、基本的な構造は２：１の長さの複
屈折性を有する光学材料を主軸が４５度捩じれる方向に
接着したものである。偏波面保存ファイバで作るときも
原理は同様である。

【００２０】これらの複屈折性による光路差が光源のコ
ヒ−レント長以上であれば良い。すると偏波面が直交す
る光の光路差がコヒ−レント長以上になり互いに干渉で
きない。２：１の長さであるから、同じ偏波面を有する
光は常にコヒ−レント長以上に光路差を持ち、これらの
光の振幅の２乗の和が一定であるから無偏光なのであ
る。デポラライザがひとつだけの時はそれでよい。

【００２１】しかしデポラライザを２つ用いると簡単で
ないことが起きる。ひとつのデポラライザを通過するこ
とによってコヒ−レント長以上の光路差が生じた光の間
では永久に干渉が起こらないかと言うとそうではない。
もうひとつのデポラライザを通るときに複屈折性の影響
が反対方向に現れて２つの光の光路差がコヒ−レント長
以内になることが考えられる。するとこの２つの光が干
渉する。光の偏波面の回転はシングルモ−ドファイバの
中では常に起こりうるから干渉光の強さが変動する。こ
れは出力に現れてノイズになる。

【００２２】このような難点は本発明者が２つのデポラ
ライザを入れることにしたために初めて現れるものであ
って本発明者が最初に気づいたものであろう。本発明は
このような２つのデポラライザを有する光ファイバジャ
イロのデポラライザ間の干渉ともいうべきものを解決す
ることが本発明の目的である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバジャ
イロは、ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬
させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転角速度
を求めることを原理とする光ファイバジャイロであっ
て、コヒ−レント長がＣである準単色光を生ずる発光素
子と、シングルモ−ド光ファイバを多数回巻回したファ
イバコイルと、ファイバコイルの中を左廻り右廻りに伝
搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する受光素子
と、円偏光または楕円偏光の光を直線偏光に変換する偏
光子と、発光素子につながる第１ファイバ光路と受光素
子につながる第５ファイバ光路とを偏光子を含む第２フ
ァイバ光路に結合する第１分岐合流素子と、ファイバコ
イルの両端につながる第３ファイバ光路と第４ファイバ
光路とを第２ファイバ光路に結合する第２分岐合流素子
と、光源と偏光子の中間に設けられ光の偏波面をランダ
ムにする第１のデポラライザと、ファイバコイルの両端
と第２分岐合流素子とをつなぐ第３ファイバ光路又は第
４ファイバ光路の途中に設けられ光の偏波面をランダム
にする第２のデポラライザとを含み、発光素子から出射
した光を第１のデポラライザで無偏光にしてから偏光子
へ通すようにしてあり、第１のデポラライザは長さＬ
_a 、Ｌ_b 、複屈折率Ｂ_a 、Ｂ_b の２つの複屈折性材料
Ａ、Ｂを主軸を４５度傾けて接合したものであり、第２
のデポラライザは長さＬ_c 、Ｌ_d 、複屈折率Ｂ_c 、Ｂ_d
の２つの複屈折性材料Ｃ、Ｄを主軸を４５度傾けて接合
したものであり、シングルモ−ドファイバの長さと複屈
折率の積、分岐合流素子の長さと複屈折率の積の和をＢ
_s Ｌ_s で表すこととし、−１、０、＋１の何れかの値を
取る各複屈折性材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの三値係数をＰ_a 、
Ｐ_b 、Ｐ_c 、Ｐ_d とし、各複屈折性材料の三値係数、複
屈折率長さの積の和が次の関係 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ
_d Ｌ_d ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ を満足するようにしたことを特徴とする。

【００２４】本発明の第２の光ファイバジャイロは、フ
ァイバコイルの中を左廻り右廻りに光を伝搬させ両廻り
光の位相差からファイバコイルの回転角速度を求めるこ
とを原理とする光ファイバジャイロであって、コヒ−レ
ント長がＣである準単色光を生ずる発光素子と、シング
ルモ−ド光ファイバを多数回巻回したファイバコイル
と、ファイバコイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を
干渉させ干渉光の強度を検出する受光素子と、円偏光ま
たは楕円偏光の光を直線偏光に変換する偏光子と、発光
素子につながる第１ファイバ光路と受光素子につながる
第５ファイバ光路とを偏光子を含む第２ファイバ光路に
結合する第１分岐合流素子と、ファイバコイルの両端に
つながる第３ファイバ光路と第４ファイバ光路とを第２
ファイバ光路に結合する第２分岐合流素子と、偏光子の
直前に設けられ光の偏波面をランダムにする第１のデポ
ラライザと、ファイバコイルの両端と第２分岐合流素子
とをつなぐ第３ファイバ光路又は第４ファイバ光路の途
中に設けられ光の偏波面をランダムにする第２のデポラ
ライザとを含み、発光素子から出射した光を第１のデポ
ラライザで無偏光にしてから偏光子へ通すようにしてあ
り、第１のデポラライザは長さＬ_a 、複屈折率Ｂ_a の一
つの複屈折性材料Ａをその主軸が偏光子の透過軸に対し
て４５度傾くように偏光子に直接に接合したものであ
り、第２のデポラライザは長さＬ_c 、Ｌ_d 、複屈折率Ｂ
_c 、Ｂ_d の２つの複屈折性材料Ｃ、Ｄを主軸を４５度傾
けて接合したものであり、シングルモ−ドファイバの長
さと複屈折率の積、分岐合流素子の長さと複屈折率の積
の和をＢ_s Ｌ_s で表すこととし、−１、０、＋１の何れ
かの値を取る各複屈折性材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの三値係数
をＰ _a 、Ｐ_b 、Ｐ_c 、Ｐ_d とし、各複屈折性材料の三値
係数、複屈折率長さの積の和が次の関係 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜−Ｂ_s
Ｌ_s ＞Ｃ を満足するようにしたことを特徴とする。

【００２５】

【作用】図１は第１デポラライザの中での異なる偏波面
を持つ光の光路差をデポラライザ等の長さの関数として
示すものである。デポラライザは複屈折性材料二つＡ、
Ｂを（複屈折性検結晶、偏波面保存光ファイバなど）光
学主軸が４５度捩じれたように接合したものである。材
料Ａの長さをＬ_a 、複屈折率をＢ_a とする。材料Ｂの長
さをＬ_b 、複屈折率をＢ_b とする。

【００２６】複屈折率というのは、複屈折性材料内を伝
搬する常光線と異常光線の屈折率の差である。横軸は複
屈折性材料の内部の点の一方の光の入射点Ｏからの距離
である。縦軸は実効的な光路長である。材料Ａが複屈折
性を持つから偏波面が主軸方向に直交する光ア、イに対
して光路長がＢ_a （＝ｎ_xa−ｎ_ya）に比例して相違す
る。光路長差をΔＷとすると、これはＯ点からの距離を
ｘとしてＢ_a ｘと書くことができる。デポラライザは長
さＬ_a とＬ_b の複屈折性材料Ａ、Ｂを光学主軸が４５度
捩じれたように接着したものである。

【００２７】多くはＬ_b ＝２Ｌ_a というように１：２の
長さにする。しかし本発明ではそのような前提はないも
のとする。一般的なデポラライザの条件を考察する必要
があるからである。

【００２８】最初のファイバＬ_a の終わりでは光路長が
Ｄ、Ｅで示されるように分岐する。一方の主軸に偏波面
のある光アはＤ点に、もう一方の主軸に偏波面のある光
イはＥ点に光路長がある。これらの絶対値はどうでも良
くてその差が意味をもつ。光路長差ＤＥはＢ_a Ｌ_a であ
る。勿論ＤＥは光源のコヒ−レント長Ｃより長くする。
そうでなければデポラライザにならない。

【００２９】またアとイの光の強度は等しくない。２番
目のファイバＬ_b にアとイの光が入射するが、１番目と
２番目のファイバの光学主軸が４５度をなすので、ア、
イともに２等分されて２主軸方向の偏波面を持つ光とし
て伝播する。アの光はウとエに分離する。イの光はオと
カに分離する。ウとオは同方向に偏波面を持つ光であ
る。しかしこれらはコヒ−レント長以上の光路差ΔＷ＝
Ｂ_a Ｌ_a があるのでこの状態では干渉しない。つまり２
乗検波しても交差項がない。エとカも同方向に偏波面を
持つ光である。これの光路長差も同じである。

【００３０】２番目の複屈折性材料の終端でウ、オ、
エ、カの光の光路長のずれをＦ、Ｇ、Ｈ、Ｊで示す。無
変化のものに比較して、ウの光（Ｆ）は（Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ
_b Ｌ_b）、オの光（Ｇ）は（−Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ_b Ｌ_b ）、
エの光（Ｈ）は（Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_b Ｌ_b ）、カの光（Ｊ）
は（−Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_b Ｌ_b ）というように光路長が増減
変化する。この例ではＢ_a Ｌ_a ＜Ｂ_b Ｌ_b となっている
が、これは逆でも良いのは勿論である。両方を含めるた
めには、差の式において絶対値記号を付ければ良い。

【００３１】光路長差ＦＧ＝Ｂ_a Ｌ_a 、ＧＨ＝Ｂ_b Ｌ_b
−Ｂ_a Ｌ_a 、ＨＪ＝Ｂ_a Ｌ_a は何れも光源のコヒ−レン
ト長以上に設定してある。つまりＢ_a Ｌ_a ＞Ｃ、Ｂ_b Ｌ
_b ＞Ｃ、｜Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ｜＞Ｃである。

【００３２】ウ、オは同一偏波面、エ、カはそれらに直
交する偏波面を持つが、何れにしても相互に干渉しな
い。光強度はウ＝エ、オ＝カであるから、それぞれの偏
波面の光の強度がウ＋オ、エ＋カとなるがこれらは同一
になる。したがってどの偏波面についても光の強度が同
一になり無偏光になる。だからデポラライザとなるので
ある。

【００３３】通常はこの光路長差を同一にするためにＬ
_b ＝２Ｌ_a 、Ｂ_a ＝Ｂ_b とする。通常はデポラライザの
作用としてこれ以上考察されることはない。本発明はＬ
_a ＝２Ｌ_b でない場合も成り立ちその限界を極めようと
する。それだけではなく本発明では２のデポラライザを
使うからもうひとつのデポラライザの作用についても考
えなければならない。従来このようなことが考察された
ことはなかった。

【００３４】図２に第２デポラライザの光路長差を示
す。図１とほぼ同じものである。パラメ−タが違う。二
つの複屈折性材料Ｃ、Ｄがある。初めの複屈折性材料Ｃ
の長さがＬ_c で複屈折率はＢ_c である。２番目のものの
複屈折性材料Ｄの長さがＬ_d で複屈折率はＢ_d である。
長さがＬ_d であるとする。

【００３５】１番目の複屈折性材料Ｃでキとクの光に分
離される。接合面での光路長差をＭ、Ｎで表す。この差
はＢ_c Ｌ_c である。２番目の複屈折性材料Ｄでキがケと
コに分離する。クの光はサとシの光に分離する。複屈折
性材料Ｄの終点で光路長差がＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓになる。

【００３６】ケの光（Ｐ）は（Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｂ_d Ｌ_d ）、
サの光（Ｑ）は（−Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｂ_dＬ_d ）、コの光
（Ｒ）は（Ｂ_c Ｌ_c −Ｂ_d Ｌ_d ）、シの光（Ｓ）は（−
Ｂ_c Ｌ_c−Ｂ_d Ｌ_d ）というように光路長が増減する。

【００３７】光路長差はＰＱ＝Ｂ_c Ｌ_c 、ＱＲ＝Ｂ_d Ｌ
_d −Ｂ_c Ｌ_c 、ＲＳ＝Ｂ_c Ｌ_c となる。これらも光源の
コヒ−レント長Ｃ以上になるように設定してある。つま
りＢ_c Ｌ_c ＞Ｃ、｜Ｂ_d Ｌ_d −Ｂ_c Ｌ_c ｜＞Ｃである。

【００３８】さてこれからが問題である。２のデポララ
イザがあるので１番目のデポラライザでコヒ−レント長
以上に離れてしまった光が２番目のデポラライザで反対
方向の光路長変化を受けて再び干渉する可能性がある。

【００３９】もしもこれらを繋ぐシングルモ−ドファイ
バで偏波面による光路長差が生じないとすると、１番目
のデポラライザの終点Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊそれぞれに、図２
の点Ｋが接続されることになる。

【００４０】もしも第１、第２のデポラライザが全く等
価であり、Ｂ_a ＝Ｂ_b ＝Ｂ_c ＝Ｂ_d、Ｌ_a ＝Ｌ_c 、Ｌ_b
＝Ｌ_d 、しかもＬ_b ＝２Ｌ_a 、Ｌ_d ＝２Ｌ_c であるとす
れば、図３のようになる。これは蓋然性が高い仮定であ
ろう。デポラライザが二つ必要なら同じデポラライザを
つい使ってしまうであろう。

【００４１】しかしこれは致命的な誤りである。一旦コ
ヒ−レント長以上に離れた光が再びコヒ−レント長以内
に入ってきて相互に干渉するようになるからである。デ
ポラライザの作用が損ない合うということである。

【００４２】４つの光がそれぞれ４つずつに分離し１６
の光になるが、７種類の光路長差しかないので、この内
１４の光までが同一の光路長に戻るわけである。光路長
差が同一になればこれらの光が干渉する。全く同一でな
くても光路長差がコヒ−レント長以内であれば干渉す
る。これはドリフトの原因になる。このような事は本発
明者が初めて気づいたことである。

【００４３】再干渉と簡単に呼ぶことにしよう。これを
避けるためには、４つの光がさらに４つに分離されて、
１６の互いにコヒ−レント長以上に分離された光になれ
ば良い。図４に図１と図２の光路長差図を合成したもの
を示す。紙面が小さいので、複屈折率Ｂと対応長さＬの
積ＢＬを単にＬで表現してある。つまりここで使ってい
る記号は、Ｌ_a →Ｂ_a Ｌ_a 、Ｌ_b →Ｂ_b Ｌ_b 、Ｌ_c →Ｂ
_c Ｌ_c 、Ｌ_d →Ｂ_d Ｌ_d と読み替えるべきである。

【００４４】そしてこれが重要なことであるが、光路差
の最終点ではこれらが一致しないようにしてある。隣接
点の光路長の差も書き込んである。これらの光路長の内
最近接のものがコヒ−レント長Ｃ以上であれば何れの光
も再干渉しないということになる。

【００４５】これは複雑な条件を捜すことのようにも見
えるが、結局のところ、最近接の光路長差というのは、
Ｂ_a Ｌ_a 、（Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ）とＢ_c Ｌ_c 、（Ｂ_d
Ｌ_d−Ｂ_c Ｌ_c ）の２つずつの変数を相互に差し引いた
もののいづれかである筈である（Ｂ_a Ｌ_a ＜Ｂ_b Ｌ_b 、
Ｂ_c Ｌ_c ＜Ｂ_d Ｌ_d という仮定して）。これらの差がコ
ヒ−レント長以上であることが要求される。つまり、

【００４６】 ｜Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c ｜＞Ｃ （１） ｜（Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ）−Ｂ_c Ｌ_c ｜＞Ｃ （２） ｜Ｂ_a Ｌ_a −（Ｂ_d Ｌ_d −Ｂ_c Ｌ_c ）｜＞Ｃ （３） ｜（Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ）−（Ｂ_d Ｌ_d −Ｂ_c Ｌ_c ）｜＞Ｃ （４）

【００４７】であれば良いのである。但しこれは前記の
不等式（Ｂ_a Ｌ_a ＜Ｂ_b Ｌ_b 、Ｂ_c Ｌ_c ＜Ｂ_d Ｌ_d ）
や、それぞれの複屈折性材料についての前述のＢＬ＞Ｃ
という条件と連立させなければならない。これでは分か
りにくいかもしれないので後に一般式を与える。

【００４８】もしも同一のデポラライザを２つ使うとし
たらこれらの不等式はいずれも満足されない。同一のデ
ポラライザが二つあるときは、左辺はいずれも０になる
からである。

【００４９】さらにシングルモ−ドファイバでは偏波面
による位相速度の違いつまり複屈折性がないはずである
が、実際には少しある。またファイバカップラなどの分
岐合流素子での複屈折性も少しはあろう。図５のように
シングルモ−ドファイバやファイバカップラによる分離
も考えなければならない。これらに因る複屈折性をＢ_s
Ｌ_s とする。これはシングルモ−ドファイバの長さ
Ｌ_s1、複屈折率Ｂ_s1と分岐合流素子の長さＬ_s2、Ｌ_s3、
複屈折率Ｂ_s2、Ｂ_s3の積の和である。Ｂ_s Ｌ_s ＝Ｂ_s1Ｌ
_s1＋Ｂ_s2Ｌ_s2＋Ｂ_s2Ｌ_s2である。

【００５０】従来はこの影響も考慮されていなかったと
思う。この複屈折性はデポラライザの光路長差を削減す
る方向に働く。言い換えれば光源のコヒ−レント長Ｃを
延長するように働く。そこでこれを考慮に入れようとす
ると、コヒ−レント長Ｃを、（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）に置き換
えれば良い。

【００５１】光が伝搬する光路の中には、シングルモ−
ドファイバや分岐合流素子が介在しているからこれらに
よる影響も考えに入れると、（１）〜（４）はつぎの様
に変形される。

【００５２】 ｜Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （５） ｜（Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ）−Ｂ_c Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （６） ｜Ｂ_a Ｌ_a −（Ｂ_d Ｌ_d −Ｂ_c Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （７） ｜（Ｂ_b Ｌ_b −Ｂ_a Ｌ_a ）−（Ｂ_d Ｌ_d −Ｂ_c Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ（８）

【００５３】以上の説明は、４つの複屈折性材料の複屈
折率と長さの積ＢＬの大小関係について幾つかの前提を
置いている。不等式もこれらの仮定の下に成り立つべき
ものである。これらの不等式は常に要求されるが、前記
の不等式を前提にしない場合は、これら以外に多くの不
等式を必要とする。

【００５４】図４の最終的な出力を見れば分かるが、光
路の違う光成分が２⁴ ＝１６もある。これらの光路長の
差が全て（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）より大きいことが必要であ
る。１６の光路長の全てを相互に比較して不等式を作る
とすれば、その数は１６×１５÷２＝１２０個の不等式
ができる。しかしこれらの不等式の中には同一のものが
幾つかあり独立ではない。このままでは、独立な不等式
がどれであるのかを指定できないし、独立な不等式の数
が幾つであるかということすら分からない。

【００５５】本発明が明確な指針を提供できる発明とし
て成立するためには、独立な不等式が幾つ有り、それが
どう書けるのかを明確にしなければならない。そこで次
に一般理論を述べる。これは本発明者が創意工夫したも
ので他に類例を見ないものである。

【００５６】図８に４つの複屈折性材料における光路の
選択の方法を示す。複屈折性材料Ａにおいて、光路の選
択により、光路長差が複屈折性がない場合に比較して、
±Ｂ_a Ｌ_a ／２だけ増加または減少する。そこで±１／
２の値を取るスピン係数Ｓ_aというものを新たに導入す
る。Ｓ_a ＝±１／２である。これを用いると、複屈折性
材料Ａでの光路長差の変化がＳ_a Ｂ_a Ｌ_a として表現で
きる。次に複屈折性材料Ｂでの光路長差の変化は±Ｂ_b
Ｌ_b ／２てある。これもスピン係数Ｓ_c ＝±１／２を用
いて、Ｓ_b Ｂ_b Ｌ_b として表現できる。

【００５７】また、第３の複屈折性材料Ｃでの光路長差
の変動も、Ｓ_c Ｂ_c Ｌ_c と書ける。第４の複屈折性材料
Ｄの光路長差の変動もＳ_d Ｂ_d Ｌ_d と書くことができ
る。結局４つの複屈折性材料を透過したときの合計の光
路長差Ｗはこれらの和として書ける。

【００５８】 Ｗ＝Ｓ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｓ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｓ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｓ_d Ｂ_d Ｌ_d （９） Ｓ_a ，Ｓ_b ，Ｓ_c ，Ｓ_d ＝±１／２ （１０）

【００５９】４つの複屈折性材料を通過する時の経路の
選び方は、２⁴ ＝１６通り有る。そこで経路に番号ｉを
付ける。経路ｉ（＝１〜１６）は、４つのスピン係数Ｓ
_a ⁱ、Ｓ_b ⁱ、Ｓ_c ⁱ、Ｓ_d ⁱの値により指定できる。つまり、

【００６０】 Ｗⁱ ＝Ｓ_a ⁱＢ_a Ｌ_a ＋Ｓ_b ⁱＢ_b Ｌ_b ＋Ｓ_c ⁱＢ_c Ｌ_c ＋Ｓ_d ⁱＢ_d Ｌ_d （１１）

【００６１】と書ける。二つの異なる任意の経路ｉとｊ
の光路長差Ｗⁱ 、Ｗ^j の差Ｗ^ijは、

【００６２】 Ｗ^ij＝Ｗⁱ −Ｗ^j ＝（Ｓ_a ⁱ−Ｓ_a ^j）Ｂ_a Ｌ_a ＋（Ｓ_b ⁱ−Ｓ_b ^j）Ｂ_b Ｌ_b ＋（Ｓ_c ⁱ −Ｓ_c ^j）Ｂ_c Ｌ_c ＋（Ｓ_d ⁱ−Ｓ_d ^j）Ｂ_d Ｌ_d （１２）

【００６３】となる。本発明者の主張は、異なる経路の
光路長差の差Ｗ^ijの絶対値が（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）より大き
いということである。つまり、本発明は不等式｜Ｗ^ij｜
＞（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）によって簡明に表現される。

【００６４】Ｗ^ijの内容をより明確にする。二つの経路
のスピン係数の差（Ｓⁱ −Ｓ^j ）を三値係数Ｐ^ijとす
る。つまりＰ_a ^ij ＝Ｓ_a ⁱ−Ｓ_a ^j、Ｐ_b ^ij ＝Ｓ_b ⁱ−Ｓ_b ^j、
Ｐ_c ^ij＝Ｓ_c ⁱ−Ｓ_c ^j、Ｐ_d ^ij ＝Ｓ_d ⁱ−Ｓ_d ^j とする。

【００６５】スピン係数が±１／２の値しか取らないの
であるから、三値係数Ｐ_a ^ij 、Ｐ_b ^ij 、Ｐ_c ^ij 、Ｐ_d ^ij
は−１、０、＋１の３つの値しか取らない。それで三値
係数と呼ぶことにする。

【００６６】 Ｗ^ij＝Ｐ_a ^ij Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b ^ij Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c ^ij Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d ^ij Ｂ_d Ｌ_d （１３）

【００６７】となる。本発明の条件（｜Ｗ^ij｜＞（Ｃ＋
Ｂ_S Ｌ_S ））は、

【００６８】 ｜Ｐ_a ^ij Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b ^ij Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c ^ij Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d ^ij Ｂ_d Ｌ_d ｜＞（Ｃ ＋Ｂ_S Ｌ_S ） （１４） Ｐ_a ^ij ，Ｐ_b ^ij ，Ｐ_c ^ij ，Ｐ_d ^ij ＝−１、０、＋１ （１５） ｉ，ｊ＝１，２，３，・・・１６ （１６） ｉ≠ｊ （１７）

【００６９】と書ける。これはｉとｊをサフィックスと
して付けている、省略のない表現である。

【００７０】しかし経路の番号ｉとｊは、三値係数の組
合わせが異なっているということを示すだけのもので、
その三値係数自体の選び方を指示しているわけでない。
三値係数は−１、０、＋１の何れかをとることというこ
とも分かっている。ｉとｊの付記は実は不要であるとい
える。そこでサフィックスを除いて次のように表現でき
る。

【００７１】 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜＞（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ _S ） （１８） Ｐ_a ，Ｐ_b ，Ｐ_c ，Ｐ_d ＝−１、０、＋１ （１９）

【００７２】となるが、この他のｉ≠ｊという条件は、
三値係数Ｐ_a 、Ｐ_b 、Ｐ_c 、Ｐ_d の全てが同時に０とな
らないという条件に置き換えられる。このようにするこ
とにより重複した条件の数が少なくなり本発明を特徴付
ける不等式が明らかになる。三値係数は３通りの数を取
り、これが４つあるので、全部で３⁴ ＝８１の場合があ
る。しかし三値係数全てが同時に０になるひとつの場合
が除外されるので、８０通りの場合がある。さらに絶対
値記号がついているので、この記号内の三値係数のすべ
てに付き符号を入れ替えたもの（−→＋、＋→−）は等
価である。従って独立な不等式は８０÷２＝４０で４０
通りということになる。

【００７３】本発明は４つの複屈折性材料を持つ場合、
光路長差に関する４０の不等式（１８）によって定義付
けられる。スピン係数と三値係数により本発明を定義付
ける不等式が明瞭になる。上の式で右辺（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ
_S ）のＢ_S Ｌ_S を左辺に移項すると、

【００７４】 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜−Ｂ_S Ｌ_S ＞Ｃ （２０） Ｐ_a ，Ｐ_b ，Ｐ_c ，Ｐ_d ＝−１、０、＋１ （２１）

【００７５】これを本発明の表現としても良い。

【００７６】次に、偏光子に隣接して設けられる一つの
複屈折性材料を用いたデポラライザを一つと、独立のデ
ポラライザとで、実効的に二つのデポラライザを含む光
ファイバジャイロについて同様のことを考える。図９は
このような光ファイバジャイロの全体図である。前述の
ようにこれは特願平３−１９８５３４や特願平４−１３
９８９９等で提案されている。

【００７７】図９で偏光子１９があるがこの直前に長さ
がＬ_a 、複屈折率がＢ_a の複屈折性材料Ａが、その主軸
方向が偏光子の透過軸に対して４５度捩じれた方向で接
続されている。これが第１デポラライザである。前例で
述べた第１デポラライザに比べ複屈折性材料Ｂが欠けて
いる。通常のデポラライザは二つの複屈折性材料を４５
度の角度で接合しなければならないが、このデポラライ
ザは偏光子があるので一つの複屈折性材料で済む。

【００７８】第２のデポラライザがファイバコイル４の
近傍にあるが、これは通常の二つの複屈折性材料ＣとＤ
を４５度捩じれた方向で接合したものである。この場合
は３つの複屈折性材料Ａ、Ｃ、Ｄが存在する。これら３
つの複屈折性材料Ａ、Ｃ、Ｄの複屈折率Ｂ_a 、Ｂ_c 、Ｂ
_d 、長さＬ_a 、Ｌ_c 、Ｌ_d について互いに干渉しない条
件を考察する。複屈折性材料が一つ少ないので条件はよ
り簡単になることが予想される。

【００７９】それより前に、偏光子と合体した一つの複
屈折性材料によってデポラライザがどうして構成される
のかということについて説明する。図１０において一つ
の複屈折性材料Ａと、偏光子がＡの光学主軸と偏光子の
透過軸が４５度捩じれた角度で接合されているとする。
下に光路長差を描いている。

【００８０】Ｏ点で複屈折性材料Ａに光が入射する。Ｂ
_a の複屈折率を持つので単位長さ当たりＢ_a の光路長差
が発生する。互いに直交する直線偏光をウとヲで表現し
ている。長さがＬ_a であるから、Ａの出口での光路長差
ＤＥはＢ_a Ｌ_a である。これが偏光子に入るが、偏光子
の透過軸が複屈折性材料Ａの主軸と４５度の角度をなす
ので、直線偏光ＤとＥはともに半分ずつ透過軸方向とこ
れに直角方向に偏波面を持つ光に分割される。ウはノと
オに、ヲはクとヤに別れる。

【００８１】偏光子であるから、透過軸方向に偏波面を
持つノとクの光は透過できる。しかしこれと直角方向に
偏波面を持つオとヤの光は偏光子で吸収され消滅する。
外部にはノとオの光しか出ない。これらの光路長差はＢ
_a Ｌ_a でありこれはコヒ−レント長Ｃより長く選ぶの
で、これらの光は干渉しない。また、Ｄ点、Ｅ点での光
の分割が正確に１：１であるから、これを通過した光の
エネルギ−は初めの入射光のエネルギ−の正確に半分で
ある。

【００８２】デポラライザはいかなる偏波面状態の光で
あったとしてもエネルギ−の半分だけは偏光子を通過で
きるようにするために偏光子の直前に挿入するのであ
る。この条件を満たしているから複屈折性材料Ａと偏光
子の組み合わせで、デポラライザが構成されているとい
う事が分かる。

【００８３】図１２によって、光路長差について考察す
る。これは既に考察したものが４回分岐するのに比較し
て、３回しか分岐しない。分岐が１回少ないのでより単
純な関係にある。第１デポラライザの分が点Ｏと破線で
結ばれる点Ｄ、Ｅである。光路長差はＢ_a Ｌ_a である。
第２のデポラライザは二つの複屈折性材料Ｃ、Ｄとより
なる。これらの複屈折率はＢ_c 、Ｂ_d であり、長さはＬ
_c 、Ｌ_d とする。

【００８４】２点Ｄ、Ｅから第２デポラライザの作用に
よる光路長差が発生する。複屈折性材料Ｃによる光路長
差はＢ_c Ｌ_c である。点Ｄから出発した光は偏波面の違
いにより点Ｆ、Ｈに分離する。点Ｅから出発した光は偏
波面の違いによりＧとＨに分離される。これらの光路長
差がＢ_c Ｌ_c である。ＥとＧは同一偏波面、ＨとＪは同
一偏波面を持つ。

【００８５】複屈折性材料Ｄによってこれらがさらに８
つの光路長差のある成分に分離される。上から順にＳ、
Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚとする。

【００８６】光路長差はそれぞれ、Ｓ＝（Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ
_c Ｌ_c ＋Ｂ_d Ｌ_d ）／２、Ｔ＝（−Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ_c Ｌ_c
＋Ｂ_d Ｌ_d ）／２、Ｕ＝（Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｂ_d Ｌ
_d ）／２、Ｖ＝（−Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｂ_d Ｌ_d ）／
２、Ｗ＝（Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ_c Ｌ _c −Ｂ_d Ｌ_d ）／２、Ｘ＝
（−Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｂ_c Ｌ_c −Ｂ_d Ｌ_d ）／２、Ｙ＝（Ｂ_a
Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c −Ｂ_d Ｌ_d ）／２、Ｚ＝（−Ｂ_a Ｌ_a −
Ｂ_c Ｌ_c −Ｂ_d Ｌ_d ）／２である。

【００８７】これらの大小の順序は、Ｂ_a Ｌ_a 、Ｂ_c Ｌ
_c 、Ｂ_d Ｌ_d の大小関係により変動する。これら全ての
光路差の差がいずれも（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）より大きくなけ
ればならない。

【００８８】このような事情は前例と同じである。８個
のパラメ−タがあり、これらの差の絶対値が何れも（Ｃ
＋Ｂ_S Ｌ_S ）より大きいというのであるから、２８個の
不等式ができる。しかしこれは先例と同じく、全てが独
立の関係ではなくて、同一の不等式を含む。Ｂ_a Ｌ_a 、
Ｂ_c Ｌ_c 、Ｂ_d Ｌ_d の大小関係を場合分けして、不等式
の数を制限することができる。しかしこれも繁雑である
から、まず一般式を導くことにしよう。

【００８９】点Ｏから、等確率で点ＤとＥに至るが、複
屈折性のない場合に比較して、±Ｂ_a Ｌ_a ／２だけ増減
する。そこでスピン係数Ｓ_a ＝±１／２というものを定
義する。これを使うと、複屈折性材料Ａでの光路長差の
発生はＳ_a Ｂ_a Ｌ_a と書くことができる。スピンという
のは量子力学における電子の角運動量を表すものである
が、ここではそのような意味はない。単に±１／２の値
をとるという事からの類推で名前を付けた。同様に複屈
折性材料Ｃでの光路長差はスピン係数Ｓ_C ＝±１／２を
用いて、Ｓ_c Ｂ_c Ｌ_c と書くことができる。また複屈折
性材料Ｄの光路長差はスピン係数Ｓ_d を使ってＳ_d Ｂ_d
Ｌ_d と書ける。全光路長差Ｗは、

【００９０】 Ｗ＝Ｓ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｓ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｓ_d Ｂ_d Ｌ_d （２２）

【００９１】と表記することができる。スピン係数の選
び方にによりこれは８の異なる値を取る。これが図１１
のＳ〜Ｚに対応する。光路のモ−ドをｉで示す。ここで
はｉ＝１〜８である。サフィックスとしてｉを付けて、
光路ｉの光路長差Ｗⁱ は

【００９２】 Ｗⁱ ＝Ｓ_a ⁱＢ_a Ｌ_a ＋Ｓ_c ⁱＢ_c Ｌ_c ＋Ｓ_d ⁱＢ_d Ｌ_d （２３）

【００９３】光路ｉと光路ｊの光路長差の差Ｗ^ijは、

【００９４】 Ｗ^ij＝Ｗⁱ −Ｗ^j ＝（Ｓ_a ⁱ−Ｓ_a ⁱ）Ｂ_a Ｌ_a ＋（Ｓ_c ⁱ−Ｓ_c ⁱ）Ｂ_c Ｌ_c ＋（Ｓ_d ⁱ −Ｓ_d ⁱ）Ｂ_d Ｌ_d （２４）

【００９５】となる。スピン係数は＋１／２か−１／２
のいずれかの値を取るから、これらの差は−１、０、＋
１のいずれかである。これを三値係数Ｐで表現する。Ｐ
_a ^ij ＝Ｓ_a ⁱ−Ｓ_a ^j、Ｐ_c ^ij ＝Ｓ_c ⁱ−Ｓ_c ^j、Ｐ_d ^ij ＝Ｓ_d ⁱ
−Ｓ_d ^jである。これを使うと

【００９６】 Ｗ^ij＝Ｐ_a ^ij Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c ^ij Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d ^ij Ｂ_d Ｌ_d （２５） と書くことができる。本発明は全ての光路に付いてその
光路長差が（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）より大きいということを要
求するので、｜Ｗ^ij｜＞（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ）という不等式
が、全ての異なる光路ｉ、ｊについて成り立てば良い。
これを陽に書くと次の不等式表現が得られる。

【００９７】 ｜Ｐ_a ^ij Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c ^ij Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d ^ij Ｂ_d Ｌ_d ｜＞（Ｃ＋Ｂ_S Ｌ_S ） （２６） Ｐ_a ^ij ，Ｐ_c ^ij ，Ｐ_d ^ij ＝−１，０，＋１ （２７） ｉ，ｊ＝１，２，・・・，８ （２８） ｉ≠ｊ （２９）

【００９８】これは三値係数が３種類の値を取るので、
３³ ＝２７個の式になるが、ｉ＝ｊが除かれるので、三
値係数が全て０というのが除外される。ために２６個の
式になる。

【００９９】しかし絶対値記号が付いているので、正負
の符号を全て入れ替えた式が等価になる。それで独立な
不等式の数は１３個である。三値係数からサフィックス
ｉとｊを除外して簡略化して表現することもできる。但
しこれが−１，０，＋１を取るということを忘れてはい
けない。

【０１００】 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜−Ｂ_S Ｌ_S ＞Ｃ （３０） Ｐ_a ，Ｐ_c ，Ｐ_d ＝−１，０，＋１ （３１） これが簡略化した不等式表現である。

【０１０１】

【実施例】図６は二つの独立のデポラライザを持つ本発
明の実施例に係る光ファイバジャイロを示す。これは光
路が殆ど全て光ファイバで構成されている。シングルモ
−ド光ファイバを主としているが、偏波面保存光ファイ
バを一部に用いている。この光ファイバジャイロは、発
光素子１、第１、第２デポラライザ２、３、ファイバコ
イル４、位相変調器５、受光素子６、第１、第２ファイ
バカップラ７、８、偏光子９などを含む。

【０１０２】これらの部品が光ファイバにより相互に連
結されている。偏光子は偏光プリズム、偏光板、金属誘
電体多層膜、ファイバ型偏光子などを使うことができ
る。もしファイバ型偏光子を使うと光路の全てをファイ
バで構成できる。

【０１０３】発光素子１は準単色光を出す光源である。
レ−ザダイオ−ド、ス−パ−ルミネッセントダイオ−ド
が用いられる。ただしコヒ−レント長Ｃが短いものでな
ければならない。

【０１０４】デポラライザ２、３は楕円偏光、円偏光、
直線偏光等を無偏光にする素子である。第１のデポララ
イザは第１のファイバカップラ７と偏光子９の間にあ
る。第２のデポラライザ３は第２のファイバカップラ８
とファイバコイル４の間に入れる。

【０１０５】第１のデポラライザは図７で示すように偏
波面保存光ファイバ２本（Ａ、Ｂ）を、光学主軸が４５
°をなすように軸方向に接続したものである。同じ偏波
面保存光ファイバであるから、複屈折率は等しい。Ｂ_a
＝Ｂ_b ＝Ｂ₁ と書く。そして２つの偏波面を持つ光の光
路差が、発光素子のコヒ−レント長以上であるようにす
る。

【０１０６】従来は２つの光ファイバの長さは２：１と
することが多かった。しかし本発明ではこの比はもっと
自由に決められる。複屈折率が同一であるから、短い方
の光ファイバが前記の条件を満たさなければならない。
偏波面がｘ方向、ｙ方向である光の屈折率をｎ_x 、ｎ
_y 、ファイバの長さをＬ_a 、Ｌ_b 、発光素子のコヒ−レ
ント長をＣとすると、

【０１０７】 （ｎ_x −ｎ_y ）Ｌ_a ＞Ｃ， （ｎ_x −ｎ_y ）Ｌ_b ＞Ｃ （３２）

【０１０８】ということであるが、Ｂ_a ＝Ｂ_b ＝Ｂ₁ ＝
ｎ_x −ｎ_y であるので、これは簡単に

【０１０９】 Ｂ₁ Ｌ_a ＞Ｃ，Ｂ₁ Ｌ_b ＞Ｃ （３３） ということである。

【０１１０】第２のデポラライザ３についても同様で、
偏波面保存光ファイバの長さをＬ_c、Ｌ_d とし、複屈折
率をＢ_c ＝Ｂ_d ＝Ｂ₂ で表すと

【０１１１】 Ｂ₂ Ｌ_c ＞Ｃ，Ｂ₂ Ｌ_d ＞Ｃ （３４）

【０１１２】となる。このような条件は良く知られてい
る。本発明ではこれらの複屈折性が、シングルモ−ドフ
ァイバやカップラの複屈折性によって打ち消されないと
いう条件を追加するので、

【０１１３】 Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （３５） Ｂ₁ Ｌ_b −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （３６） Ｂ₂ Ｌ_c −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （３７） Ｂ₂ Ｌ_d −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （３８） Ｂ₁ ｜Ｌ_a −Ｌ_b ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （３９） Ｂ₁ ｜Ｌ_d −Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （４０） という条件が独立に課される。

【０１１４】本発明ではさらに進んで、２つのデポララ
イザの作用が互いに打ち消さないということと、シング
ルモ−ドファイバやファイバカップラでの複屈折性によ
る光路長差Ｂ_S Ｌ_S を考慮に入れて、Ｌ_b ＞Ｌ_a 、Ｌ_c
＜Ｌ_d の場合に、次の条件を追加する。

【０１１５】 ｜Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ₂ Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （４１） ｜Ｂ₁ （Ｌ_b −Ｌ_a ）−Ｂ₂ Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （４２） ｜Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ₂ （Ｌ_d −Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （４３） ｜Ｂ₁ （Ｌ_b −Ｌ_a ）−Ｂ₂ （Ｌ_d −Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ （４４）

【０１１６】このようにすれば第１のデポラライザによ
って４つの光路長差がコヒ−レント長以上の異なる光が
第２のデポラライザで１６の光路長差がコヒ−レント長
以上の異なる光になり、再干渉を起こす可能性がない。

【０１１７】第１のデポラライザで無偏光になったあと
偏光子を通すからひとつの偏波面のものしか存在しなく
なる。すると４つの異なる光路長を持つ光の何れかが消
滅しそうにも思えるがそうではない。デポラライザの光
学主軸と偏光子の主軸が一致しないので、４つの光が何
れも偏光子を通過する。

【０１１８】勿論偏波面と偏光子主軸のなす角の余弦に
比例して減退する。偏光子を通過したものがすべて第２
のデポラライザで光路長変化を受けるが勿論偏波面が同
じものだけが干渉の可能性がある。

【０１１９】すると干渉可能な光の間に制限があるよう
にも思えるが、シングルモ−ドファイバで偏波面が偶然
的に回転するので、全ての光の間に干渉の可能性が生ず
るのである。ところが（４１）〜（４４）のようにすれ
ばいずれの光の間でも干渉が起こらない。従って角速度
測定においてドリフトが少なくなる。

【０１２０】デポラライザについて説明したから、以下
その他の構成について説明する。ファイバコイル４はシ
ングルモ−ド光ファイバを多数回巻き回したものであ
る。位相変調器５は円筒形の圧電振動子にファイバコイ
ルの一端近くの光ファイバを巻き付けたものである。圧
電振動子に交流の励起電圧を与えるとこれが半径方向に
膨縮するので光ファイバが伸縮しこの中を伝搬する光の
位相が変化する。受光素子６はpin ホトダイオ−ドなど
であり、ファイバコイルを左廻り右廻りに伝搬した光を
干渉させ干渉光の強度を検出する。

【０１２１】ファイバカップラ７、８は２本の光ファイ
バの被覆を剥離して接近させ融着して引き伸ばしたもの
である。コア間の距離が小さいのでエバネッセント結合
する。一方の端から光を入れると、他方の２本の端に半
分ずつの光パワ−が出てくるように調整して作る。ビ−
ムスプリッタのように嵩高くなくて小型の分岐素子であ
る。

【０１２２】偏光子９としては、偏光プリズム、ファイ
バ型偏光子、金属誘電体多層膜などを用いることができ
る。ファイバ型偏光子というのは偏波面保存光ファイバ
を円筒に巻き付けたものである。直交する偏波面を持つ
二つのモ−ドの内ひとつのモ−ドが放射モ−ドとなって
減衰するから残りのひとつのモ−ドの光だけがこの中を
通過できる。だから偏光子と等価の働きをする。これが
偏波面保存ファイバであるので本発明のようにデポララ
イザの構造を単純化できる。

【０１２３】次にファイバで形成される光路について説
明する。第１ファイバ光路１１は発光素子１と第１ファ
イバカップラ７の間を連絡する。シングルモ−ド光ファ
イバである。発光素子１とファイバ端の間には集光光学
系１０がある。第２ファイバ光路１２は第１ファイバカ
ップラ７と第２ファイバカップラ８との間を連絡する。
第３ファイバ光路１３と第４ファイバ光路１４はファイ
バコイル４の両端部分でいずれも第２ファイバカップラ
８の一端に接続されている。

【０１２４】第５ファイバ光路１５は第１ファイバカッ
プラ７と受光素子６とを連絡する。第６ファイバ光路１
６は第２ファイバカップラ８につながるファイバの余り
であり自由端を持っている。第７ファイバ光路１７は第
１ファイバカップラ７につながるファイバの余りであり
自由端を持つ。分岐素子をファイバカップラにするとこ
のように自由端で終わる余りの部分がやむを得ず発生す
る。

【０１２５】第１、第２ファイバカップラ７、８の間の
第２ファイバ光路１２の途中に偏光子が設けられる。位
相変調器５、第２デポラライザ３は、第３、第４ファイ
バ光路１３、１４の何れかに設けられる。この例では両
者が異なる光路に配分されているが、同一の光路にあっ
ても差し支えない。

【０１２６】第１のデポラライザ２は第２ファイバ光路
１２の、第１ファイバカップラ７と偏光子９の間に設け
る。発光素子１より出射された光は直線偏光であるが、
第１のデポラライザ２で無偏光になる。これが偏光子９
に達しここである方向の直線偏光になる。いったん無偏
光にするから、偏光子９で直線偏光になった時の光の振
幅は、発光素子の方位には無関係で一定となる。発光素
子や偏光子の軸合わせをする必要がない。また外力や温
度により光ファイバ中で偏波面が回転しても、無偏光な
のであるから影響がない。

【０１２７】その後第２のファイバカップラ８を通って
２つに分岐する。ひとつはデポラライザ３を通りファイ
バコイル４を右廻り光として通過し位相変調器５を通っ
て第２ファイバカップラ８に戻る。もうひとつの光は先
に位相変調器５を通り、ファイバコイル４を左廻り光と
して伝搬しデポラライザ３を通って第２ファイバカップ
ラ８にもどる。第２のデポラライザがあるのは、ここで
直線偏光あるいは特定の方向に主軸を持つ楕円偏光であ
っても無偏光にして偏光子９を通ることが出来るように
するためである。

【０１２８】位相変調器は一定の変調周波数の信号を光
の位相に与える。左廻り光、右廻り光が何れも受光素子
６に入射しここで干渉する。干渉光の出力を同期検波し
右廻り光左廻り光の位相差を求める。

【０１２９】図９に示す光ファイバジャイロの実施例に
ついて説明する。これは図６のものとほぼ同じである
が、第１デポラライザ２が、一つの複屈折性材料と偏光
子１９によってなっている。これがデポラライザとして
機能するということは既に説明した。この場合の光路差
に課されるべき条件は、前述のように、

【０１３０】 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜−Ｂ_S Ｌ_S ＞Ｃ Ｐ_a ，Ｐ_c ，Ｐ_d ＝−１，０，＋１ （４５） である。その外の作用は前例と同じである。

【０１３１】

【発明の効果】本発明では、光ファイバジャイロの中に
二つのデポラライザを入れている。発光素子と偏光子と
の間に独立あるいは偏光子に依存した第１デポラライザ
を、第２ファイバカップラとファイバコイルの間に独立
の第２デポラライザを入れている。独立のデポラライザ
は、２本の長さの違う複屈折性材料（例えば偏波面保存
ファイバ、複屈折性結晶）を主軸が４５度異なる様に接
続してなる。偏光子に依存したデポラライザは、偏光子
に一つの複屈折性材料を接続したものである。

【０１３２】デポラライザがふたつあるから相互の干渉
が起こりうるということが従来全く認識されていなかっ
た。等価のデポラライザを二つ使うと確実に相互干渉が
起こる。もしもデポラライザの干渉が起こると、光ファ
イバジャイロ出力のオフセットやドリフトが起こり正確
に角速度を求めることができない。

【０１３３】これに気づいたのは本発明者が初めてであ
ろう。本発明は２つのデポラライザの相互間証の起こる
条件を考察し、デポラライザを構成する複屈折性材料の
長さをある不等式に従って決定することによって再干渉
が起こらないようになっている。デポラライザ間の干渉
が起こらないので、デポラライザは本来の機能を十分に
発揮することができる。

【０１３４】さらにまた、コヒ−レント長Ｃを（Ｃ＋Ｂ
_S Ｌ_S ）と読み替えて条件を設定しているので、シング
ルモ−ドファイバやファイバカップラによる複屈折性が
あっても出力がドリフトしなくなる。偏光子、デポララ
イザなどを含む殆ど全ての光路を光ファイバによって構
成したスケ−ルファクタの安定したドリフトのない光フ
ァイバジャイロを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２本の偏波面保存光ファイバを接合して作った
第１デポラライザの中での光学軸に沿う偏波面を持つ光
の光路長差をデポラライザ入射端面からの距離の関数と
して示す図。

【図２】２本の偏波面保存光ファイバを接合して作った
第２デポラライザの中での光学軸に沿う偏波面を持つ光
の光路長差をデポラライザ入射端面からの距離の関数と
して示す図。

【図３】２つのデポラライザを通った光の光路長の変化
を調べるために、図１と図２の光路長変化を相加えた場
合に等価な２つのデポラライザであると多くの光成分が
同一光路長になり再干渉可能になることを示す図。

【図４】本発明の場合に２つのデポラライザを通った光
の光路長が相互に異なり同一にならず再干渉可能でない
ことを示す図。

【図５】シングルモ−ドファイバでの複屈折性を考慮す
るための図。

【図６】２つの複屈折性材料を組み合わせて構成される
２つのデポラライザを含む本発明の実施例に係る光ファ
イバジャイロの構成図。

【図７】本発明で用いる偏波面保存光ファイバを組み合
わせたデポラライザの分解斜視図。

【図８】異なる光路を通る光成分の位相差が複屈折性材
料が発生する光路長差の半分を加減することにより得ら
れることを示すための図。

【図９】偏光子と複屈折性材料一つを組み合わせた実効
的デポラライザと、２つの複屈折性材料を組み合わせた
デポラライザを含む光ファイバジャイロの構成図。

【図１０】偏光子と複屈折性材料を組み合わせたものが
実効的にデポラライザとして機能することを説明するた
めの図。

【図１１】図１０の光ファイバジャイロにおいて二つの
デポラライザがあることによる発生する光路の差によ
り、光路長差が発生するということを説明する図。

【符号の説明】

１ 発 光 素 子 ２ 第１デポラライザ ３ 第２デポラライザ ４ ファイバコイル ５ 位相変調器 ６ 受 光 素 子 ７ 第１ファイバカップラ ８ 第２ファイバカップラ ９ 偏光子 １０ 集光光学系 １１ 第１ファイバ光路 １２ 第２ファイバ光路 １３ 第３ファイバ光路 １４ 第４ファイバ光路 １５ 第５ファイバ光路 １６ 第６ファイバ光路 １７ 第７ファイバ光路 １９ 偏光子

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】 ２番目の複屈折性材料の終端でウ、オ、
エ、カの光の光路長のずれをＦ、Ｇ、Ｈ、Ｊで示す。無
変化のものに比較して、ウの光（Ｆ）は（１／２Ｂ_ａＬ
_ａ＋１／２Ｂ_ｂＬ_ｂ）、オの光（Ｇ）は（−１／２Ｂ_ａ
Ｌ_ａ＋１／２Ｂ_ｂＬ_ｂ）、エの光（Ｈ）は（１／２Ｂ_ａ
Ｌ_ａ−１／２Ｂ_ｂＬ_ｂ）、カの光（Ｊ）は（−１／２Ｂ
_ａＬ_ａ−１／２Ｂ_ｂＬ_ｂ）というように光路長が増減変
化する。この例ではＢ_ａＬ_ａ＜Ｂ_ｂＬ_ｂとなっている
が、これは逆でも良いのは勿論である。両方を含めるた
めには、差の式において絶対値記号を付ければ良い。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】 ケの光（Ｐ）は（１／２Ｂ_ｃＬ_ｃ＋１／
２Ｂ_ｄＬ_ｄ）、サの光（Ｑ）は（−１／２Ｂ_ｃＬ_ｃ＋１
／２Ｂ_ｄＬ_ｄ）、コの光（Ｒ）は（１／２Ｂ_ｃＬ_ｃ−１
／２Ｂ_ｄＬ_ｄ）、シの光（Ｓ）は（−１／２Ｂ_ｃＬ_ｃ−
１／２Ｂ_ｄＬ_ｄ）というように光路長が増減する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】 さらにシングルモードファイバでは偏波
面による位相速度の違いつまり複屈折性がないはずであ
るが、実際には少しある。またファイバカップラなどの
分岐合流素子での複屈折性も少しはあろう。図５のよう
にシングルモードファイバやファイバカップラによる分
離も考えなければならない。これらに因る複屈折性をＢ
_ｓＬ_ｓとする。これはシングルモードファイバの長さＬ
_ｓ１、複屈折率Ｂ_ｓ１と分岐合流素子の長さＬ_ｓ２、Ｌ
_ｓ３、複屈折率Ｂ_ｓ２、Ｂ_ｓ３の積の和である。Ｂ_ｓＬ
_ｓ＝Ｂ_ｓ１Ｌ_ｓ１＋Ｂ_ｓ２Ｌ_ｓ２＋Ｂ_ｓ３Ｌ_ｓ３であ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】 図１１によって、光路長差について考察
する。これは既に考察したものが４回分岐するのに比較
して、３回しか分岐しない。分岐が１回少ないのでより
単純な関係にある。第１デポラライザの分が点０と破線
で結ばれる点Ｄ、Ｅである。光路長差はＢ_ａＬ_ａであ
る。第２のデポラライザは二つの複屈折性材料Ｃ、Ｄと
よりなる。これらの複屈折率はＢ_ｃ、Ｂ_ｄであり、長さ
はＬ_ｃ、Ｌ_ｄとする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９４】 Ｗ^ｉｊ＝Ｗ^ｉ−Ｗ^ｊ＝（Ｓ_ａ ^ｉ−Ｓ_ａ
^Ｊ）Ｂ_ａＬ_ａ＋（Ｓ_ｃ ^ｉ−Ｓ_ｃ ^Ｊ）Ｂ_ｃＬ_ｃ＋（Ｓ_ｄ ^ｉ
−Ｓ_ｄ ^ｉ）Ｂ_ｄＬ_ｄ（２４）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
   を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
   角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
   あって、コヒ−レント長がＣである準単色光を生ずる発
   光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数回巻回した
   ファイバコイルと、ファイバコイルの中を左廻り右廻り
   に伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する受光素
   子と、円偏光または楕円偏光の光を直線偏光に変換する
   偏光子と、発光素子につながる第１ファイバ光路と受光
   素子につながる第５ファイバ光路とを偏光子を含む第２
   ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子と、ファイバ
   コイルの両端につながる第３ファイバ光路と第４ファイ
   バ光路とを第２ファイバ光路に結合する第２分岐合流素
   子と、光源と偏光子の中間に設けられ光の偏波面をラン
   ダムにする第１のデポラライザと、ファイバコイルの両
   端と第２分岐合流素子とをつなぐ第３ファイバ光路又は
   第４ファイバ光路の途中に設けられ光の偏波面をランダ
   ムにする第２のデポラライザとを含み、発光素子から出
   射した光を第１のデポラライザで無偏光にしてから偏光
   子へ通すようにしてあり、第１のデポラライザは長さＬ
   _a 、Ｌ_b 、複屈折率Ｂ_a 、Ｂ_b の２つの複屈折性材料
   Ａ、Ｂを主軸を４５度傾けて接合したものであり、第２
   のデポラライザは長さＬ_c 、Ｌ_d 、複屈折率Ｂ_c 、Ｂ_d
   の２つの複屈折性材料Ｃ、Ｄを主軸を４５度傾けて接合
   したものであり、シングルモ−ドファイバの長さと複屈
   折率の積、分岐合流素子の長さと複屈折率の積の和をＢ
   _s Ｌ_s で表すこととし、−１、０、＋１の何れかの値を
   取るが同時に全てが０とならない各複屈折性材料Ａ、
   Ｂ、Ｃ、Ｄの三値係数をＰ_a 、Ｐ_b 、Ｐ_c 、Ｐ_d とし、
   各複屈折性材料の三値係数、複屈折率長さの積の和が次
   の関係 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_b Ｂ_b Ｌ_b ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ
   _d Ｌ_d ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ を満足するようにしたことを特徴とする光ファイバジャ
   イロ。
2. 【請求項２】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
   を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
   角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
   あって、単色光を生ずる発光素子と、シングルモ−ド光
   ファイバを多数回巻回したファイバコイルと、ファイバ
   コイルの中を左廻り右廻りに伝搬した光を干渉させ干渉
   光の強度を検出する受光素子と、円偏光または楕円偏光
   の光を直線偏光に変換する偏光子と、発光素子につなが
   る第１ファイバ光路と受光素子につながる第５ファイバ
   光路とを偏光子を含む第２ファイバ光路に結合する第１
   分岐合流素子と、ファイバコイルの両端につながる第３
   ファイバ光路と第４ファイバ光路とを第２ファイバ光路
   に結合する第２分岐合流素子と、光源と偏光子の中間に
   設けられ光の偏波面をランダムにする第１のデポラライ
   ザと、ファイバコイルの両端と第２分岐合流素子とをつ
   なぐ第３ファイバ光路又は第４ファイバ光路の途中に設
   けられ光の偏波面をランダムにする第２のデポラライザ
   とを含み、発光素子から出射した光を第１のデポラライ
   ザで無偏光にしてから偏光子へ通すようにしてあり、第
   １のデポラライザは複屈折率がＢ₁ で長さがＬ_a であり
   直交する主軸方向に偏波面を持つ光成分の光路差が発光
   素子のコヒ−レント長Ｃ以上である（Ｂ₁ Ｌ_a ＞Ｃ）複
   屈折性材料Ａと、複屈折率がＢ₁ でＬ_a より長い長さＬ
   _b を持つ（Ｌ_b ＞Ｌ_a ）複屈折性材料Ｂとを、主軸が４
   ５度傾くように接合したものであり、第２のデポラライ
   ザは複屈折率がＢ₂ で長さがＬ_c であり直交する主軸方
   向に偏波面を持つ光成分の光路差が発光素子のコヒ−レ
   ント長Ｃ以上である（Ｂ₁ Ｌ_c ＞Ｃ）複屈折性材料Ｃ
   と、複屈折率がＢ₂ でＬ_c より長い長さＬ_d を持つ（Ｌ
   _d ＞Ｌ_c ）複屈折性材料Ｄとを、主軸が４５度傾くよう
   に接合したものであり、シングルモ−ドファイバの長さ
   と複屈折率の積、分岐合流素子の長さと複屈折率の積の
   和をＢ_s Ｌ_s で表すこととし、 Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ Ｂ₂ Ｌ_c −Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₁ （Ｌ_b −Ｌ_a ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₂ （Ｌ_d −Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ₂ Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₁ （Ｌ_b −Ｌ_a ）−Ｂ₂ Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ₂ （Ｌ_d −Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ ｜Ｂ₁ （Ｌ_b −Ｌ_a ）−Ｂ₂ （Ｌ_d −Ｌ_c ）｜−Ｂ_s Ｌ
   _s ＞Ｃ であるようにしたことを特徴とする光ファイバジャイ
   ロ。
3. 【請求項３】 第１デポラライザにおいてＬ_b ＝２Ｌ_a
   であり、第２デポラライザにおいてＬ_d ＝２Ｌ_c であ
   り、 ｜Ｂ₁ Ｌ_a −Ｂ₂ Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ であるようにした事を特徴とする請求項２に記載の光フ
   ァイバジャイロ。
4. 【請求項４】 ファイバコイルの中を左廻り右廻りに光
   を伝搬させ両廻り光の位相差からファイバコイルの回転
   角速度を求めることを原理とする光ファイバジャイロで
   あって、コヒ−レント長がＣである準単色光を生ずる発
   光素子と、シングルモ−ド光ファイバを多数回巻回した
   ファイバコイルと、ファイバコイルの中を左廻り右廻り
   に伝搬した光を干渉させ干渉光の強度を検出する受光素
   子と、円偏光または楕円偏光の光を直線偏光に変換する
   偏光子と、発光素子につながる第１ファイバ光路と受光
   素子につながる第５ファイバ光路とを偏光子を含む第２
   ファイバ光路に結合する第１分岐合流素子と、ファイバ
   コイルの両端につながる第３ファイバ光路と第４ファイ
   バ光路とを第２ファイバ光路に結合する第２分岐合流素
   子と、偏光子の直前に設けられ光の偏波面をランダムに
   する第１のデポラライザと、ファイバコイルの両端と第
   ２分岐合流素子とをつなぐ第３ファイバ光路又は第４フ
   ァイバ光路の途中に設けられ光の偏波面をランダムにす
   る第２のデポラライザとを含み、発光素子から出射した
   光を第１のデポラライザで無偏光にしてから偏光子へ通
   すようにしてあり、第１のデポラライザは長さＬ_a 、複
   屈折率Ｂ_a の一つの複屈折性材料Ａをその主軸が偏光子
   の透過軸に対して４５度傾くように偏光子に直接に接合
   したものであり、第２のデポラライザは長さＬ_c 、Ｌ
   _d 、複屈折率Ｂ_c 、Ｂ_d の２つの複屈折率材料Ｃ、Ｄを
   主軸を４５度傾けて接合したものであり、シングルモ−
   ドファイバの長さと複屈折率の積、分岐合流素子の長さ
   と複屈折率の積の和をＢ_s Ｌ_s で表すこととし、−１、
   ０、＋１の何れかの値を取るが全てが同時に０にならな
   い各複屈折性材料Ａ、Ｂ、Ｄの三値係数をＰ_a 、Ｐ_b 、
   Ｐ_d とし、各複屈折率材料の三値係数、複屈折率長さの
   積の和が次の関係 ｜Ｐ_a Ｂ_a Ｌ_a ＋Ｐ_c Ｂ_c Ｌ_c ＋Ｐ_d Ｂ_d Ｌ_d ｜−Ｂ_s
   Ｌ_s ＞Ｃ を満足するようにしたことを特徴とする光ファイバジャ
   イロ。
5. 【請求項５】 第２デポラライザにおいてＬ_d ＝２Ｌ_c
   かつＢ_d ＝Ｂ_c であり、 ｜Ｂ_a Ｌ_a −Ｂ_c Ｌ_c ｜−Ｂ_s Ｌ_s ＞Ｃ であるようにした事を特徴とする請求項４に記載の光フ
   ァイバジャイロ。