JPH0690037B2 - 光ファイバコイル - Google Patents
光ファイバコイルInfo
- Publication number
- JPH0690037B2 JPH0690037B2 JP63137778A JP13777888A JPH0690037B2 JP H0690037 B2 JPH0690037 B2 JP H0690037B2 JP 63137778 A JP63137778 A JP 63137778A JP 13777888 A JP13777888 A JP 13777888A JP H0690037 B2 JPH0690037 B2 JP H0690037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- layer
- section
- fiber coil
- wound
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
- G01C19/721—Details
- G01C19/722—Details of the mechanical construction
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4439—Auxiliary devices
- G02B6/4457—Bobbins; Reels
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は光ファイバジャイロなどのリング干渉計を応
用した光ファイバセンサに用いる巻回してなる光ファイ
バコイルに関する。
用した光ファイバセンサに用いる巻回してなる光ファイ
バコイルに関する。
「従来の技術」 光ファイバジャイロなどのリング干渉計において、リン
グ状の光ファイバで構成されたセンシング部分に不均一
な温度変化が印加されると、センシング部分の光ファイ
バを伝播する左右両回り光に位相差が生じ、零点出力の
ドリフトとなることが知られている。この現象はD.M. S
hupeによりAppled Opties 19（1980）、654に報告され
ており、そのドリフト量は次式にて示されている。
グ状の光ファイバで構成されたセンシング部分に不均一
な温度変化が印加されると、センシング部分の光ファイ
バを伝播する左右両回り光に位相差が生じ、零点出力の
ドリフトとなることが知られている。この現象はD.M. S
hupeによりAppled Opties 19（1980）、654に報告され
ており、そのドリフト量は次式にて示されている。
φE：ドリフト量（位相差） n:光ファイバの屈折率 α：光ファイバの線膨張係数 c:真空中の光速 λ：伝播光の波長 L:光ファイバ長 l:光ファイバ一端からの距離 従来光ファイバジャイロを実現しようとした場合、その
センシング部分は光ファイバの一端を最内部、他端を最
外部とするソレノイド状コイルにて構成するのが一般的
であった。所がこの方式では光ファイバコイルの中心に
対し対称な位置にある光ファイバに不均一な温度変化が
生じ易いので、温度変化による零点のドリフトが問題で
あった。
センシング部分は光ファイバの一端を最内部、他端を最
外部とするソレノイド状コイルにて構成するのが一般的
であった。所がこの方式では光ファイバコイルの中心に
対し対称な位置にある光ファイバに不均一な温度変化が
生じ易いので、温度変化による零点のドリフトが問題で
あった。
この問題を解決する方法として、光ファイバ全長の中点
に対し対称な位置にある光ファイバ部分を空間的に近い
位置に配置することで左右両回り光が等しい温度変化の
影響を受けることになり、前記の出力ドリフトが低減で
きることが知られている。
に対し対称な位置にある光ファイバ部分を空間的に近い
位置に配置することで左右両回り光が等しい温度変化の
影響を受けることになり、前記の出力ドリフトが低減で
きることが知られている。
しかしながらこれを実現するために、巻回ごとに左右の
光ファイバを交差する方法では光ファイバ交差による応
力により光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易く、ま
た整列巻きができず光ファイバ全長の中点に対し対称な
位置にある光ファイバに等しい温度変化が与えられなく
なり光ファイバジャイロ出力バイアスのドリフトをまね
いていた。
光ファイバを交差する方法では光ファイバ交差による応
力により光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易く、ま
た整列巻きができず光ファイバ全長の中点に対し対称な
位置にある光ファイバに等しい温度変化が与えられなく
なり光ファイバジャイロ出力バイアスのドリフトをまね
いていた。
「課題を解決するための手段」 この発明によれば、光ファイバの全長を区間ａ及び区間
ｂの２区間に区分し、第１層目に区間ａをＮ回（Ｎ＝1,
2,3,…）巻き、区間ｂを第２層目にＮ回巻いた第１番目
の最小光ファイバコイル単位と、第１層目の光ファイバ
と第２層目の光ファイバとを交差させ、第１層目に区間
ｂをＭ回（Ｍ＝1,2,3,…）巻き、第２層目に区間ａをＭ
回巻いた第２番目の最小光ファイバコイル単位と、同様
に交差を繰り返した第Ｐ番目の最小光ファイバコイル単
位とからなる最小光ファイバコイル組をＱ（Ｑ＝1,2,3,
…）組重ね巻回する。
ｂの２区間に区分し、第１層目に区間ａをＮ回（Ｎ＝1,
2,3,…）巻き、区間ｂを第２層目にＮ回巻いた第１番目
の最小光ファイバコイル単位と、第１層目の光ファイバ
と第２層目の光ファイバとを交差させ、第１層目に区間
ｂをＭ回（Ｍ＝1,2,3,…）巻き、第２層目に区間ａをＭ
回巻いた第２番目の最小光ファイバコイル単位と、同様
に交差を繰り返した第Ｐ番目の最小光ファイバコイル単
位とからなる最小光ファイバコイル組をＱ（Ｑ＝1,2,3,
…）組重ね巻回する。
「実施例」 第１図に示すようにコイル化されるべき光ファイバ１は
区間ａ、区間ｂの２区間に区分される。区間ａ、区間ｂ
の境界２が巻き始め点とされる。
区間ａ、区間ｂの２区間に区分される。区間ａ、区間ｂ
の境界２が巻き始め点とされる。
第２図はこの提案されている光ファイバコイルを示し、
ボビン３に光ファイバ１が巻かれるが、区間ａ、区間ｂ
の境界２が巻き始め点とされ、第１層の片端部（第１
列）に設置され、矢印４の巻き取り方向で示すように第
１層が区間ａ、第２層が区間ｂで同一方向に巻き取ら
れ、第３層が区間ａで、第４層が区間ｂで逆方向に巻き
取られる。第５層が区間ｂで、第６層が区間ａで巻き取
られ、第７層が区間ｂで、第８層が区間ａで巻き取られ
る。以降同様の繰り返しを８層ごと行って多層コイル化
した光ファイバコイルが得られる。つまり区間ａ、区間
ｂを交互に巻き、４の倍数層毎に区間ａ、区間ｂの交互
の順を逆にしている。
ボビン３に光ファイバ１が巻かれるが、区間ａ、区間ｂ
の境界２が巻き始め点とされ、第１層の片端部（第１
列）に設置され、矢印４の巻き取り方向で示すように第
１層が区間ａ、第２層が区間ｂで同一方向に巻き取ら
れ、第３層が区間ａで、第４層が区間ｂで逆方向に巻き
取られる。第５層が区間ｂで、第６層が区間ａで巻き取
られ、第７層が区間ｂで、第８層が区間ａで巻き取られ
る。以降同様の繰り返しを８層ごと行って多層コイル化
した光ファイバコイルが得られる。つまり区間ａ、区間
ｂを交互に巻き、４の倍数層毎に区間ａ、区間ｂの交互
の順を逆にしている。
このようにこの実施例によれば光ファイバ中点（境界
２）に対し対称な位置にある部分が空間的に近い位置に
配置され、周囲温度変化によるリング干渉計における零
点ドリフトを低減することができる。また光ファイバの
交差個所が少なく、光ファイバの特性劣化を最小限にす
ることが可能である。
２）に対し対称な位置にある部分が空間的に近い位置に
配置され、周囲温度変化によるリング干渉計における零
点ドリフトを低減することができる。また光ファイバの
交差個所が少なく、光ファイバの特性劣化を最小限にす
ることが可能である。
第３図はこの発明の第１実施例を示す。区間ａ、区間ｂ
の境界２を巻き始めとして第１層の第１列に位置させ
る。第１層に区間ａ（●印）をＮ回（Ｎ＝1,2,3,…）巻
き、第２層に区間ｂ（○印）をＮ回巻いて第１番目の最
小光ファイバコイル単位とする。次に第１層目と第２層
目との光ファイバを交差させ、区間ｂを第１層にＭ回
（Ｍ＝1,2,3,…）巻き、区間ａを第２層にＭ回巻いて第
２番目の最小光ファイバコイル単位とする。以降同様に
交差を繰り返し第Ｐ番目の最小光ファイバコイル単位と
する。この第１番目の最小光ファイバコイル単位から第
Ｐ番目の最小光ファイバコイル単位まででなる光ファイ
バコイル組をＱ（Ｑ＝1,2,3,…）組重ね巻きし多層化光
ファイバコイルを形成する。この実施例では最小光ファ
イバコイル単位の数Ｐは６とされている。各最小光ファ
イバコイル単位における巻数はジャイロ出力バイアスの
ドリフト低減効果を上げるため同一が良い。
の境界２を巻き始めとして第１層の第１列に位置させ
る。第１層に区間ａ（●印）をＮ回（Ｎ＝1,2,3,…）巻
き、第２層に区間ｂ（○印）をＮ回巻いて第１番目の最
小光ファイバコイル単位とする。次に第１層目と第２層
目との光ファイバを交差させ、区間ｂを第１層にＭ回
（Ｍ＝1,2,3,…）巻き、区間ａを第２層にＭ回巻いて第
２番目の最小光ファイバコイル単位とする。以降同様に
交差を繰り返し第Ｐ番目の最小光ファイバコイル単位と
する。この第１番目の最小光ファイバコイル単位から第
Ｐ番目の最小光ファイバコイル単位まででなる光ファイ
バコイル組をＱ（Ｑ＝1,2,3,…）組重ね巻きし多層化光
ファイバコイルを形成する。この実施例では最小光ファ
イバコイル単位の数Ｐは６とされている。各最小光ファ
イバコイル単位における巻数はジャイロ出力バイアスの
ドリフト低減効果を上げるため同一が良い。
この第１実施例によれば（2P＋１）番目の最小光ファイ
バコイル単位において（2m＋１）層目と隣りあう（2m＋
２）層目の温度差で生じる光ファイバ屈折率の差が、隣
りあう（2P＋２）番目の最小光ファイバコイル単位にお
ける（2m＋１）層目と隣りあう（2m＋２）層目の温度差
によって生じる光ファイバ屈折率の差と打消しあい温度
変化によって生じるジャイロ出力バイアスのドリフトを
低減させることができる。ここでＰ＝0,1,2,3,…,m＝0,
1,2,3,…。
バコイル単位において（2m＋１）層目と隣りあう（2m＋
２）層目の温度差で生じる光ファイバ屈折率の差が、隣
りあう（2P＋２）番目の最小光ファイバコイル単位にお
ける（2m＋１）層目と隣りあう（2m＋２）層目の温度差
によって生じる光ファイバ屈折率の差と打消しあい温度
変化によって生じるジャイロ出力バイアスのドリフトを
低減させることができる。ここでＰ＝0,1,2,3,…,m＝0,
1,2,3,…。
またボビン３の長手方向に対し区間ａの光ファイバと区
間ｂの光ファイバと共にボビン３に接する部分が共通に
あたるため、たとえボビン３の長手方向に温度勾配を持
ってもその影響を小さくおさえることができる。
間ｂの光ファイバと共にボビン３に接する部分が共通に
あたるため、たとえボビン３の長手方向に温度勾配を持
ってもその影響を小さくおさえることができる。
巻回により生じる区間a,bの光ファイバ長の差は、第４
図の曲線11となり、第２図の場合は曲線12となり、第３
図の場合は第２図の場合と比べ1/Pに小さくなる。その
結果光ファイバの中心に対し対称な位置に加わる温度差
を第２図の場合と比べ更に小さくでき、ジャイロ出力バ
イアスのドリフトを更に小さく抑えることができる。
図の曲線11となり、第２図の場合は曲線12となり、第３
図の場合は第２図の場合と比べ1/Pに小さくなる。その
結果光ファイバの中心に対し対称な位置に加わる温度差
を第２図の場合と比べ更に小さくでき、ジャイロ出力バ
イアスのドリフトを更に小さく抑えることができる。
第５図はこの発明の第２実施例を示す。この場合最小光
ファイバコイル単位が奇数個のため（2P＋１）番目と
（2P＋２）番目（Ｐ＝0,1,2,3,…）の最小光ファイバコ
イル単位だけでは最小光ファイバコイル単位１個分の屈
折率差がキャンセルできない。そこで第５図に示すよう
に（4m−１）層と（4m−２）層（ｍ＝1,2,3,…）の光フ
ァイバコイルの巻方向が同一になるように巻回した４層
１組で多層化すればよい。
ファイバコイル単位が奇数個のため（2P＋１）番目と
（2P＋２）番目（Ｐ＝0,1,2,3,…）の最小光ファイバコ
イル単位だけでは最小光ファイバコイル単位１個分の屈
折率差がキャンセルできない。そこで第５図に示すよう
に（4m−１）層と（4m−２）層（ｍ＝1,2,3,…）の光フ
ァイバコイルの巻方向が同一になるように巻回した４層
１組で多層化すればよい。
「発明の効果」 この発明によれば巻回にともなう熱的非対称性を小さく
抑えることがなきるため、光ファイバコイルに不均一な
温度変化が生じてもジャイロ出力バイアスのドリフトを
小さく抑えることができる。
抑えることがなきるため、光ファイバコイルに不均一な
温度変化が生じてもジャイロ出力バイアスのドリフトを
小さく抑えることができる。
第１図はコイル化する光ファイバを示す図、第２図はこ
の提案されている光ファイバコイルを示す断面図、第３
図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第４図は光フ
ァイバの巻回にともない生じる区間a,bの光ファイバ長
の差を示す図、第５図はこの発明の第２実施例を示す断
面図である。
の提案されている光ファイバコイルを示す断面図、第３
図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第４図は光フ
ァイバの巻回にともない生じる区間a,bの光ファイバ長
の差を示す図、第５図はこの発明の第２実施例を示す断
面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−226609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−242315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65416（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−181318（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】リング干渉計を応用した光ファイバセンサ
に用いる巻回してなる光ファイバコイルにおいて、 光ファイバの全長を区間ａ及び区間ｂの２区間に区分
し、 第１層目に区間ａをＮ回（Ｎ＝1,2,3,…）巻き、区間ｂ
を２層目にＮ回巻いた第１番目の最小光ファイバコイル
単位と、第１層目の光ファイバと第２層目の光ファイバ
とを交差させ、第１層目に区間ｂをＭ回（Ｍ＝1,2,3,
…）巻き、第２層目に区間ａをＭ回巻いた第２番目の最
小光ファイバコイル単位と、同様に交差を繰り返した第
Ｐ番目の最小光ファイバコイル単位とからなる最小光フ
ァイバコイル組をＱ（Ｑ＝1,2,3,…）組重ね巻回した光
ファイバコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137778A JPH0690037B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 光ファイバコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137778A JPH0690037B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 光ファイバコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305310A JPH01305310A (ja) | 1989-12-08 |
| JPH0690037B2 true JPH0690037B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=15206618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137778A Expired - Lifetime JPH0690037B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 光ファイバコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690037B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94027291A (ru) * | 1991-11-25 | 1996-06-20 | Ханивелл Инк. (Us) | Волоконнооптическая катушка, способ ее намотки и многослойная катушка |
| EP0614518B1 (en) * | 1991-11-25 | 1996-08-07 | Honeywell Inc. | Fiber optic winding |
| AU687765B2 (en) * | 1992-10-16 | 1998-03-05 | Trustees Of Columbia University In The City Of New York, The | Retroviral mediated transfer of the human multiple drug resistance gene |
| GB9305688D0 (en) * | 1993-03-19 | 1993-05-19 | British Aerospace | A fibre optic gyroscope sensing coil |
| DE69331935T2 (de) * | 1993-12-22 | 2002-11-14 | Smiths Ind Aerospace & Defense | Spule für optische faser und verfahren zum aufwickeln |
| DE10033541C2 (de) | 2000-07-11 | 2003-05-15 | Litef Gmbh | Lichtleitfaserspule für ein faseroptisches Sagnac-Interferometer und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US7369246B2 (en) * | 2005-05-27 | 2008-05-06 | Honeywell Bnternational Inc. | Method for winding sensing coils and sensing coil for fiber optic gyroscopes |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242315A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-12-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 光フアイバジヤイロ用ドラム |
| JPS61226609A (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 光フアイバジヤイロ |
| JPH0339689Y2 (ja) * | 1985-04-30 | 1991-08-21 | ||
| JP2549668B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1996-10-30 | 住友電気工業株式会社 | センサ用光ファイバコイル |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63137778A patent/JPH0690037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01305310A (ja) | 1989-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7430353B2 (en) | Polarization-maintaining optical fiber and optical fiber gyro | |
| JP4380811B2 (ja) | バッファ領域を含むファイバ光学センサコイル | |
| JPH0690037B2 (ja) | 光ファイバコイル | |
| US5848213A (en) | Low shupe bias fiber optic rotation sensor coil | |
| JP2939412B2 (ja) | 光ファイバコイルおよび光ファイバをセンサスプールに巻く方法 | |
| JPH01302306A (ja) | 集積光学装置およびその実現方法 | |
| JP2775199B2 (ja) | 光ファイバ巻線 | |
| US20090141284A1 (en) | Octupole winding pattern for a fiber optic coil | |
| JP3357061B2 (ja) | 光ファイバーコイルとその巻回方法 | |
| JP2849737B2 (ja) | 光ファイバコイルとその巻線方法 | |
| WO2004081626A1 (ja) | フォトニック結晶を用いた導波路素子 | |
| JPH0685005B2 (ja) | 定偏波ファイバおよびその製造方法 | |
| US5506923A (en) | Apparatus and method for trimming of fiber optic winding | |
| US5475774A (en) | Optical fiber sensor coil using reverse quadrupoles and method of winding same | |
| JP2727030B2 (ja) | 光ファイバ巻線のトリミング | |
| JP3683041B2 (ja) | 光ファイバ | |
| JPS60242315A (ja) | 光フアイバジヤイロ用ドラム | |
| JPH0339689Y2 (ja) | ||
| JP3662668B2 (ja) | 光ファイバ | |
| JPH0535968B2 (ja) | ||
| JP2535009B2 (ja) | 光ファイバジャイロの製造方法 | |
| JP2549668B2 (ja) | センサ用光ファイバコイル | |
| JPH04198904A (ja) | 光ファイバコイル | |
| JP3328697B2 (ja) | イメージファイバ余長処理方法および余長処理用ボビン | |
| JPH0694465A (ja) | 光導波路とリング干渉計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 14 |