JPH07128075A - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
- Publication number
- JPH07128075A JPH07128075A JP5275626A JP27562693A JPH07128075A JP H07128075 A JPH07128075 A JP H07128075A JP 5275626 A JP5275626 A JP 5275626A JP 27562693 A JP27562693 A JP 27562693A JP H07128075 A JPH07128075 A JP H07128075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- polarization
- light
- polarization maintaining
- fiber loop
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏光解離用偏波維持光ファイバ１５、１６の
長さを短かくし、かつ構造的に対称性をもたせることを
可能とする。 【構成】 光ファイバカプラ１４の両分岐端とシングル
モード光ファイバのループ１７の両端とが偏波維持光フ
ァイバ１５、１６を介して接続され、これら偏波維持光
ファイバ１５、１６の偏光軸２８、２９は、光ファイバ
ループ１７のボビン２５の軸心２７と平行として光ファ
イバ１５、１６と光ファイバループ１７とが接続され、
これにより偏光軸２８、２９は、光ファイバループ１７
のコイル曲げ応力が起因する複屈折の軸と一致とされ
る。光ファイバ１５、１６の各長さは同一長とされ、ほ
ぼτc ／δτg とされている。τc は光のコヒーレント
時間、δτg は偏波維持光ファイバの群遅延時間差であ
る。
長さを短かくし、かつ構造的に対称性をもたせることを
可能とする。 【構成】 光ファイバカプラ１４の両分岐端とシングル
モード光ファイバのループ１７の両端とが偏波維持光フ
ァイバ１５、１６を介して接続され、これら偏波維持光
ファイバ１５、１６の偏光軸２８、２９は、光ファイバ
ループ１７のボビン２５の軸心２７と平行として光ファ
イバ１５、１６と光ファイバループ１７とが接続され、
これにより偏光軸２８、２９は、光ファイバループ１７
のコイル曲げ応力が起因する複屈折の軸と一致とされ
る。光ファイバ１５、１６の各長さは同一長とされ、ほ
ぼτc ／δτg とされている。τc は光のコヒーレント
時間、δτg は偏波維持光ファイバの群遅延時間差であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光ファイバループに、
その軸心まわりに印加される角速度を、その光ファイバ
ループを伝搬する右、左回り光の位相差から検出する光
ファイバジャイロに関する。
その軸心まわりに印加される角速度を、その光ファイバ
ループを伝搬する右、左回り光の位相差から検出する光
ファイバジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２を参照して従来の光ファイバジャイ
ロを説明する。半導体レーザ光源１１から出射した光は
光分岐手段としての光ファイバカプラ１２を通じ、更に
偏光子１３を通じて光分岐結合手段としての光ファイバ
カプラ１４に入射される。光ファイバカプラ１４にて２
分された光はそれぞれ偏波維持光ファイバ１５，１６を
通じて、光ファイバループ１７に右回り光、左回り光と
して入射される。これら両光はその各偏光方向、つまり
光ファイバカプラ１４を構成する偏波維持光ファイバの
偏波軸に対して、偏波維持光ファイバ１５，１６の偏波
軸方向が４５°となるようにされ、かつ偏波維持光ファ
イバ１５，１６の長さが十分長くされてあって、光ファ
イバループ１７に入射する光、また光ファイバループ１
７を通り、光ファイバカプラ１４を通って偏光子１３に
入射する光のｘ方向偏波成分とｙ方向偏波成分とが互い
に干渉しないように偏光度が低減される偏光解離手段と
して偏波維持光ファイバ１５，１６はそれぞれ作用す
る。
ロを説明する。半導体レーザ光源１１から出射した光は
光分岐手段としての光ファイバカプラ１２を通じ、更に
偏光子１３を通じて光分岐結合手段としての光ファイバ
カプラ１４に入射される。光ファイバカプラ１４にて２
分された光はそれぞれ偏波維持光ファイバ１５，１６を
通じて、光ファイバループ１７に右回り光、左回り光と
して入射される。これら両光はその各偏光方向、つまり
光ファイバカプラ１４を構成する偏波維持光ファイバの
偏波軸に対して、偏波維持光ファイバ１５，１６の偏波
軸方向が４５°となるようにされ、かつ偏波維持光ファ
イバ１５，１６の長さが十分長くされてあって、光ファ
イバループ１７に入射する光、また光ファイバループ１
７を通り、光ファイバカプラ１４を通って偏光子１３に
入射する光のｘ方向偏波成分とｙ方向偏波成分とが互い
に干渉しないように偏光度が低減される偏光解離手段と
して偏波維持光ファイバ１５，１６はそれぞれ作用す
る。
【０００３】光ファイバカプラ１４の片端と偏波維持光
ファイバ１６との間に光位相変調器１８が直列に挿入さ
れ、発振器１９からの変調信号により光位相変調器１８
が駆動され、光ファイバループ１７を伝搬する左、右回
り光が周波数ｆm で位相変調される。光ファイバループ
１７を伝搬した左、右回り光は光ファイバカプラ１４で
結合され、その干渉光が偏光子１３を通じ、更に光ファ
イバカプラ１２を通じて受光器２１に達して電気信号に
変換される。この電気信号は発振器１９の出力で、同期
検波回路２２において同期検波され、その検波出力がジ
ャイロ出力として出力端子２３に出力される。
ファイバ１６との間に光位相変調器１８が直列に挿入さ
れ、発振器１９からの変調信号により光位相変調器１８
が駆動され、光ファイバループ１７を伝搬する左、右回
り光が周波数ｆm で位相変調される。光ファイバループ
１７を伝搬した左、右回り光は光ファイバカプラ１４で
結合され、その干渉光が偏光子１３を通じ、更に光ファ
イバカプラ１２を通じて受光器２１に達して電気信号に
変換される。この電気信号は発振器１９の出力で、同期
検波回路２２において同期検波され、その検波出力がジ
ャイロ出力として出力端子２３に出力される。
【０００４】光ファイバコイル１７にその軸心回りの角
速度が印加されると、サニヤック効果により両回り光に
位相差が生じる。この位相差φs は次式で表わされる。 φs ＝４πＰＬΩ／（ｃλ） （１） ここにＲ，Ｌはそれぞれ光ファイバループ１７のループ
半径と全長、ｃは光速度、λは光波長、Ωは入力角速度
である。
速度が印加されると、サニヤック効果により両回り光に
位相差が生じる。この位相差φs は次式で表わされる。 φs ＝４πＰＬΩ／（ｃλ） （１） ここにＲ，Ｌはそれぞれ光ファイバループ１７のループ
半径と全長、ｃは光速度、λは光波長、Ωは入力角速度
である。
【０００５】ところで干渉光強度の変化は（１）式で決
まるφs に対しｃｏｓφs に比例するためφs ＝０近傍
で感度がない。そこで光ファイバループ１７の一端に光
位相変調器１８を設置し、これを透過する光に対し、 φm ＝ｓｉｎ（２πｆm ｔ） （２） なる光位相変調を印加する。ここにφm は光位相変調振
幅、ｆm は光位相変調周波数、ｔは時刻である。光ファ
イバループ１７の光伝搬時間をτと書くと、干渉光の強
度を決める両回り光の位相差Δφ（ｔ）は次式で表わせ
る。
まるφs に対しｃｏｓφs に比例するためφs ＝０近傍
で感度がない。そこで光ファイバループ１７の一端に光
位相変調器１８を設置し、これを透過する光に対し、 φm ＝ｓｉｎ（２πｆm ｔ） （２） なる光位相変調を印加する。ここにφm は光位相変調振
幅、ｆm は光位相変調周波数、ｔは時刻である。光ファ
イバループ１７の光伝搬時間をτと書くと、干渉光の強
度を決める両回り光の位相差Δφ（ｔ）は次式で表わせ
る。
【０００６】 Δφ（ｔ）＝φs ＋φm ｓｉｎ（２πｆm （ｔ−τ）） −φm ｓｉｎ（２πｆm ｔ） （３） このように位相差Δφ（ｔ）は振動し、干渉光の強度変
化を与えるｃｏｓΔφ（ｔ）は、次式で表わせる。 ｃｏｓΔφ（ｔ）＝ｃｏｓφs Σεn （−１）n ｃｏｓ２ｎ（２πｆm （ｔ−（τ／２））Ｊ2n（ｘ）−ｓｉｎφs ・２Σ（−１）n ｃｏｓ（２ｎ＋１）（２πｆm （ｔ−（π／２））Ｊ2n+1（ｘ） （４） ε＝１（ｎ＝０）；ε＝２（ｎ≧１）、εはｎ＝０から
無限大まで ｘ＝２φm ｓｉｎπｆm τ ここでＪi は第１種第ｉ次ベッセル関数である。（４）
式より干渉光の強度振動分から変調信号の奇数倍周波数
成分としてｓｉｎφs が検出できることがわかる。かく
てφs ≒０での感度を獲得するのが位相変調方式光ファ
イバジャイロであるが、通常は先に述べたように受光器
２１の出力の基本波成分（ｎ＝０）を同期検波する。
化を与えるｃｏｓΔφ（ｔ）は、次式で表わせる。 ｃｏｓΔφ（ｔ）＝ｃｏｓφs Σεn （−１）n ｃｏｓ２ｎ（２πｆm （ｔ−（τ／２））Ｊ2n（ｘ）−ｓｉｎφs ・２Σ（−１）n ｃｏｓ（２ｎ＋１）（２πｆm （ｔ−（π／２））Ｊ2n+1（ｘ） （４） ε＝１（ｎ＝０）；ε＝２（ｎ≧１）、εはｎ＝０から
無限大まで ｘ＝２φm ｓｉｎπｆm τ ここでＪi は第１種第ｉ次ベッセル関数である。（４）
式より干渉光の強度振動分から変調信号の奇数倍周波数
成分としてｓｉｎφs が検出できることがわかる。かく
てφs ≒０での感度を獲得するのが位相変調方式光ファ
イバジャイロであるが、通常は先に述べたように受光器
２１の出力の基本波成分（ｎ＝０）を同期検波する。
【０００７】さて特殊な例外を除いて光ファイバが伝送
する光のモードは通常単一ではなく、いわゆるシングル
モード光ファイバと呼ばれている光ファイバにおいても
ＨＥ 11 x ，ＨＥ11 y なる２つの直交する直線偏波モード
が縮退している。この縮退は応力等の作用で容易に解
け、偏波モード分散を生じる。しかもこれら分散したモ
ード間では応力攪乱等によりモード結合がしばしば起こ
る。これらの誤差要因を排除するため通常、光ファイバ
ループ１７に接続する光分岐手段、つまり光ファイバカ
プラ１４の前段に、モードフィルタとして直線偏光子１
３を挿入する。しかし、偏光子１３の性能すなわち消光
比が現実のデバイスにおいて有限の値をもつため、光フ
ァイバジャイロとして十分な分解能を得るために通常次
の２つのいずれかの方法が取られる。すなわち第１の方
法は光ファイバループ１７に偏波維持光ファイバを使用
して偏波モード間のモード結合を阻止する方法であり、
第２の方法は偏光解離手段、図２では偏波維持光ファイ
バ１５，１６によって偏波モード間の光の振動の相関を
なくす方法である。上記モード分散による光ファイバジ
ャイロの誤差は位相差相当で次式で表わせる。
する光のモードは通常単一ではなく、いわゆるシングル
モード光ファイバと呼ばれている光ファイバにおいても
ＨＥ 11 x ，ＨＥ11 y なる２つの直交する直線偏波モード
が縮退している。この縮退は応力等の作用で容易に解
け、偏波モード分散を生じる。しかもこれら分散したモ
ード間では応力攪乱等によりモード結合がしばしば起こ
る。これらの誤差要因を排除するため通常、光ファイバ
ループ１７に接続する光分岐手段、つまり光ファイバカ
プラ１４の前段に、モードフィルタとして直線偏光子１
３を挿入する。しかし、偏光子１３の性能すなわち消光
比が現実のデバイスにおいて有限の値をもつため、光フ
ァイバジャイロとして十分な分解能を得るために通常次
の２つのいずれかの方法が取られる。すなわち第１の方
法は光ファイバループ１７に偏波維持光ファイバを使用
して偏波モード間のモード結合を阻止する方法であり、
第２の方法は偏光解離手段、図２では偏波維持光ファイ
バ１５，１６によって偏波モード間の光の振動の相関を
なくす方法である。上記モード分散による光ファイバジ
ャイロの誤差は位相差相当で次式で表わせる。
【０００８】 Δφ＜εγ（｜Ｅy ｜／｜Ｅx ｜）（｜αxy｜＋｜αyx｜）／｜αxx｜（５） ここにεは偏光子１３の消光比、γは偏波モード伝搬光
間の相関、Ｅx ，Ｅyは入射光の偏波主軸、複軸成分の
各振幅であり、αxx, αxy等は光ファイバループ１７中
の各偏波モード間の振幅伝達係数、またεは充分小さい
としている。ここで前記第１の方法は（｜αxy｜＋｜α
yx｜）／｜αxx｜を０とし、第２の方法はγを０とする
ものであり、前者を偏光系の、後者を非偏光系の光ファ
イバジャイロと呼ぶ。
間の相関、Ｅx ，Ｅyは入射光の偏波主軸、複軸成分の
各振幅であり、αxx, αxy等は光ファイバループ１７中
の各偏波モード間の振幅伝達係数、またεは充分小さい
としている。ここで前記第１の方法は（｜αxy｜＋｜α
yx｜）／｜αxx｜を０とし、第２の方法はγを０とする
ものであり、前者を偏光系の、後者を非偏光系の光ファ
イバジャイロと呼ぶ。
【０００９】偏光解離は、特に直線偏光を対象とする場
合、先に述べたように比較的簡単に実現する。偏波維持
光ファイバなどの複屈折性媒質に、直線偏光を偏光方向
が複屈折軸に対し４５°の方位で入射させると、伝搬距
離が大になるに従って両成分間の相関が減少し、偏光は
解離してゆく。このさい複屈折性伝送路が、偏波モード
間の光学距離差について光の可干渉距離に比べ十分な大
きさを有するだけの長さをもてばよい。
合、先に述べたように比較的簡単に実現する。偏波維持
光ファイバなどの複屈折性媒質に、直線偏光を偏光方向
が複屈折軸に対し４５°の方位で入射させると、伝搬距
離が大になるに従って両成分間の相関が減少し、偏光は
解離してゆく。このさい複屈折性伝送路が、偏波モード
間の光学距離差について光の可干渉距離に比べ十分な大
きさを有するだけの長さをもてばよい。
【００１０】直交する偏波モード伝搬光間の相関γをゼ
ロにするための偏光解離手段としての偏波維持光ファイ
バ１５，１６について述べる。偏波維持光ファイバは直
交直線偏波モード間の伝搬定数差Δβを十分大きくした
複屈折性光ファイバであり、直線偏光を、偏波維持光フ
ァイバに、その偏波軸に対して４５°の偏波面方位角で
入射させると、光の偏光度は伝送距離が大となるに伴っ
て減少し、伝送距離がτc ／δτg より大きくなると、
偏光度、つまり直交直線偏波モード間の相関γはほぼゼ
ロになる。ここでτc は光のコヒーレント時間、δτg
は偏波維持光ファイバにおける両モードの群遅延時間差
である。
ロにするための偏光解離手段としての偏波維持光ファイ
バ１５，１６について述べる。偏波維持光ファイバは直
交直線偏波モード間の伝搬定数差Δβを十分大きくした
複屈折性光ファイバであり、直線偏光を、偏波維持光フ
ァイバに、その偏波軸に対して４５°の偏波面方位角で
入射させると、光の偏光度は伝送距離が大となるに伴っ
て減少し、伝送距離がτc ／δτg より大きくなると、
偏光度、つまり直交直線偏波モード間の相関γはほぼゼ
ロになる。ここでτc は光のコヒーレント時間、δτg
は偏波維持光ファイバにおける両モードの群遅延時間差
である。
【００１１】図２において、偏光子１３より光ファイバ
カプラ１４に入射する光は直線偏光であり、従って偏波
維持光ファイバ１５，１６に入射する光も直線偏光であ
る。かつ偏波維持光ファイバ１５，１６と光ファイバカ
プラ１４とはその偏波軸方向が互いに４５°をなすよう
に接続されているから、光ファイバループ１７に入射す
る光は理想的には偏光度がゼロの非偏光であるが、実際
には偏光度はゼロになっていない。そしてこのような光
が複屈折性光伝送路を伝搬すると再び偏光度が増加する
ことがある。
カプラ１４に入射する光は直線偏光であり、従って偏波
維持光ファイバ１５，１６に入射する光も直線偏光であ
る。かつ偏波維持光ファイバ１５，１６と光ファイバカ
プラ１４とはその偏波軸方向が互いに４５°をなすよう
に接続されているから、光ファイバループ１７に入射す
る光は理想的には偏光度がゼロの非偏光であるが、実際
には偏光度はゼロになっていない。そしてこのような光
が複屈折性光伝送路を伝搬すると再び偏光度が増加する
ことがある。
【００１２】非偏光系光ファイバジャイロにおいては光
ファイバループ１７を有意な複屈折性をもたないシング
ルモード光ファイバで構成するが、シングルモード光フ
ァイバをコイル状に巻回した場合に、その曲げによる応
力複屈折が生じ、前述したようにＨＥ11 x とＨＥ11 y と
のモード縮退が解け、光ファイバループ１７の全体では
有意な複屈折性モード分散が生じる。そこで光ファイバ
ループ１７を伝搬し、光ファイバカプラ１４を通って偏
光子１３に戻った光が偏光度ゼロになるように偏波維持
光ファイバ１５、１６の各長さｌL 、ｌS （ｌL ＞
ｌS ）を次の（６）、（７）式を満すように選定してい
る。
ファイバループ１７を有意な複屈折性をもたないシング
ルモード光ファイバで構成するが、シングルモード光フ
ァイバをコイル状に巻回した場合に、その曲げによる応
力複屈折が生じ、前述したようにＨＥ11 x とＨＥ11 y と
のモード縮退が解け、光ファイバループ１７の全体では
有意な複屈折性モード分散が生じる。そこで光ファイバ
ループ１７を伝搬し、光ファイバカプラ１４を通って偏
光子１３に戻った光が偏光度ゼロになるように偏波維持
光ファイバ１５、１６の各長さｌL 、ｌS （ｌL ＞
ｌS ）を次の（６）、（７）式を満すように選定してい
る。
【００１３】 ｌS ＞（１／δτg ）〔τc ＋∫o l （∂Δβs ／∂ω）ｄｌ〕 （６） ｌL −ｌS ＞（１／δτg ）〔τc ＋∫o l （∂Δβs ／∂ω）ｄｌ〕（７） δτg ＝∂Δβ／∂ω（ω：光角周波数）は各偏波維持
光ファイバ１５、１６における直交偏波モードの群遅延
時間差、Ｌは光ファイバループ１７の全長、Δβ s は光
ファイバループ１７での分散した直交偏波モード間の伝
搬定数差である。つまり（６）式は短い方の偏波維持光
ファイバ１５だけで、光ファイバループ１７で生じる偏
光度の増加があってもその影響を受けないようにする条
件であり、また（７）式は、偏波維持光ファイバ１５と
１６とでその直交偏波モード間の位相の生じ方が逆の場
合があるから、この場合も偏光度を十分小にする条件で
ある。
光ファイバ１５、１６における直交偏波モードの群遅延
時間差、Ｌは光ファイバループ１７の全長、Δβ s は光
ファイバループ１７での分散した直交偏波モード間の伝
搬定数差である。つまり（６）式は短い方の偏波維持光
ファイバ１５だけで、光ファイバループ１７で生じる偏
光度の増加があってもその影響を受けないようにする条
件であり、また（７）式は、偏波維持光ファイバ１５と
１６とでその直交偏波モード間の位相の生じ方が逆の場
合があるから、この場合も偏光度を十分小にする条件で
ある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来におい
ては偏波維持光ファイバ１５、１６の各長さを（６）式
及び（７）式を同時に満足させるように設定する必要が
あった。つまり従来においては短かい方の偏波維持光フ
ァイバ１５においても、それだけで偏光解離に十分な尺
長ｌC ≒τc ／δτg 以上の長さとしており、偏光解離
のために比較的長い偏波維持光ファイバを用いなければ
ならなかった。
ては偏波維持光ファイバ１５、１６の各長さを（６）式
及び（７）式を同時に満足させるように設定する必要が
あった。つまり従来においては短かい方の偏波維持光フ
ァイバ１５においても、それだけで偏光解離に十分な尺
長ｌC ≒τc ／δτg 以上の長さとしており、偏光解離
のために比較的長い偏波維持光ファイバを用いなければ
ならなかった。
【００１５】更に、（７）式を満足する必要から、両偏
波維持光ファイバ１５と１６の長さに十分な差を付ける
必要があり、長い方のものは更に長尺のものとなる上
に、偏波維持光ファイバ１５、１６も光ファイバループ
１７のボビンに巻回されるが、構造的に非対称となり、
特に熱的の時間依存性外乱誘起バイアスの原因となる。
即ち、光ファイバループにおける温度等の外乱の時間勾
配の非対称分布が光の非相反位相差を作り、バイアスと
なるため、光ファイバコイルの形成に当っては構造的対
称性を実現することが望まれているが、前述したように
偏波維持光ファイバ１５と１６の長さの差が大きいた
め、光ファイバコイルの対称性がこわれてしまってい
た。
波維持光ファイバ１５と１６の長さに十分な差を付ける
必要があり、長い方のものは更に長尺のものとなる上
に、偏波維持光ファイバ１５、１６も光ファイバループ
１７のボビンに巻回されるが、構造的に非対称となり、
特に熱的の時間依存性外乱誘起バイアスの原因となる。
即ち、光ファイバループにおける温度等の外乱の時間勾
配の非対称分布が光の非相反位相差を作り、バイアスと
なるため、光ファイバコイルの形成に当っては構造的対
称性を実現することが望まれているが、前述したように
偏波維持光ファイバ１５と１６の長さの差が大きいた
め、光ファイバコイルの対称性がこわれてしまってい
た。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば光ファ
イバループは光偏波維持特性のない非複屈折性のもので
あり、その光ファイバループの両端と光分岐結合手段と
の間にそれぞれ、第１、第２偏波維持光ファイバが挿入
され、これら第１、第２偏波維持光ファイバの偏波軸
が、光ファイバループのコイル形状に起因する応力複屈
折の複屈折軸と一致する方位とされている。また、これ
ら第１、第２偏波維持光ファイバの尺長が互いにほぼ等
しくされている。
イバループは光偏波維持特性のない非複屈折性のもので
あり、その光ファイバループの両端と光分岐結合手段と
の間にそれぞれ、第１、第２偏波維持光ファイバが挿入
され、これら第１、第２偏波維持光ファイバの偏波軸
が、光ファイバループのコイル形状に起因する応力複屈
折の複屈折軸と一致する方位とされている。また、これ
ら第１、第２偏波維持光ファイバの尺長が互いにほぼ等
しくされている。
【００１７】
【実施例】図１Ａにこの発明の実施例を示し、図２に対
応する部分に同一符号を付けてある。この実施例では偏
光解離用の偏波維持光ファイバ１５と１６とは同一長さ
ｌ a とされ、かつ偏波維持光ファイバ１５、１６は、そ
の各偏波軸が、光ファイバループ１７のコイル形状に起
因する応力複屈折軸とを軸合せして、光ファイバループ
１７と接続される。つまり偏波維持光ファイバ１５、１
６の複屈折軸と、光ファイバループ１７のコイル応力複
屈折軸とが、遅相軸と遅相軸、進相軸と進相軸をそれぞ
れ一致するように軸合せされる。
応する部分に同一符号を付けてある。この実施例では偏
光解離用の偏波維持光ファイバ１５と１６とは同一長さ
ｌ a とされ、かつ偏波維持光ファイバ１５、１６は、そ
の各偏波軸が、光ファイバループ１７のコイル形状に起
因する応力複屈折軸とを軸合せして、光ファイバループ
１７と接続される。つまり偏波維持光ファイバ１５、１
６の複屈折軸と、光ファイバループ１７のコイル応力複
屈折軸とが、遅相軸と遅相軸、進相軸と進相軸をそれぞ
れ一致するように軸合せされる。
【００１８】シングルモード光ファイバコイルの応力複
屈折軸は通常コイルボビンの軸心と平行となる。従って
図１Ｂに示すようにボビン２５にシングルモード光ファ
イバ２６が巻回されて光ファイバループ１７が構成され
るが、ボビン２５に巻回することによりシングルモード
光ファイバ２６に生じる応力複屈折軸は、ボビン２５の
軸心２７と平行したものとなる。偏波維持光ファイバ１
５、１６の各偏波軸（複屈折軸）２８、２９を軸心２７
とそれぞれ平行としてシングルモード光ファイバ２６の
両端に偏波維持光ファイバ１５、１６を接続すればよ
い。
屈折軸は通常コイルボビンの軸心と平行となる。従って
図１Ｂに示すようにボビン２５にシングルモード光ファ
イバ２６が巻回されて光ファイバループ１７が構成され
るが、ボビン２５に巻回することによりシングルモード
光ファイバ２６に生じる応力複屈折軸は、ボビン２５の
軸心２７と平行したものとなる。偏波維持光ファイバ１
５、１６の各偏波軸（複屈折軸）２８、２９を軸心２７
とそれぞれ平行としてシングルモード光ファイバ２６の
両端に偏波維持光ファイバ１５、１６を接続すればよ
い。
【００１９】この軸合せを精度よく行うには、このよう
にして偏波維持光ファイバ１５、１６をシングルモード
光ファイバ２６に接続した後、一方の偏波維持光ファイ
バ１５から直線偏光を、その偏波方向を複屈折軸と一致
させて入射させ、偏波維持光ファイバ１５、１６とシン
グルモード光ファイバ２６との各接続点の両側を相互に
その軸心まわりに回動させて、他方の偏波維持光ファイ
バ１６からの出射光の強度が最大になるようにすればよ
い。
にして偏波維持光ファイバ１５、１６をシングルモード
光ファイバ２６に接続した後、一方の偏波維持光ファイ
バ１５から直線偏光を、その偏波方向を複屈折軸と一致
させて入射させ、偏波維持光ファイバ１５、１６とシン
グルモード光ファイバ２６との各接続点の両側を相互に
その軸心まわりに回動させて、他方の偏波維持光ファイ
バ１６からの出射光の強度が最大になるようにすればよ
い。
【００２０】偏波維持光ファイバ１５、１６もボビン２
５に、シングルモード光ファイバ２６を延長するように
巻かれる。偏波維持光ファイバ１５、１６の各長さｌa
はほぼτc ／δτg とされる。ここでτc は光のコヒー
レント時間、δτg は偏波維持光ファイバの群遅延時間
差である。
５に、シングルモード光ファイバ２６を延長するように
巻かれる。偏波維持光ファイバ１５、１６の各長さｌa
はほぼτc ／δτg とされる。ここでτc は光のコヒー
レント時間、δτg は偏波維持光ファイバの群遅延時間
差である。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば偏光
解離用の偏波維持光ファイバ１５、１６と、光ファイバ
ループ１７のシングルモード光ファイバコイルとが、複
屈折に関して軸合せして接続されているため、これら偏
波維持光ファイバ１５と１６と光ファイバループ１７と
の３つにおける遅相軸と進相軸との相互結合成分がなく
なり、（７）式を考慮する必要がなくなり、偏波維持光
ファイバ１５、１６の両長さを等しくすることができ、
かつその長さをほぼτc ／δτg と短かくすることもで
きる。このように同一長さとする時は偏波維持光ファイ
バ１５、１６、光ファイバループ１７を対称的構造とす
ることができ、温度の時間的変動に起因するバイアス誤
差を抑制することができる。
解離用の偏波維持光ファイバ１５、１６と、光ファイバ
ループ１７のシングルモード光ファイバコイルとが、複
屈折に関して軸合せして接続されているため、これら偏
波維持光ファイバ１５と１６と光ファイバループ１７と
の３つにおける遅相軸と進相軸との相互結合成分がなく
なり、（７）式を考慮する必要がなくなり、偏波維持光
ファイバ１５、１６の両長さを等しくすることができ、
かつその長さをほぼτc ／δτg と短かくすることもで
きる。このように同一長さとする時は偏波維持光ファイ
バ１５、１６、光ファイバループ１７を対称的構造とす
ることができ、温度の時間的変動に起因するバイアス誤
差を抑制することができる。
【図１】Ａはこの発明の実施例を示すブロック図、Ｂは
その光ファイバループ１７と偏波維持光ファイバ１５、
１６との接続状態を示す斜視図である。
その光ファイバループ１７と偏波維持光ファイバ１５、
１６との接続状態を示す斜視図である。
【図２】従来の光ファイバジャイロを示すブロック図。
Claims (2)
- 【請求項１】 光源からの光が、分岐結合手段により２
分されて光ファイバループの両端に右回り光及び左回り
光として入射され、 上記光ファイバループの両端と上記分岐結合手段との間
に第１、第２偏波維持光ファイバが直列に挿入され、 これら第１、第２偏波維持光ファイバの偏波軸と、上記
分岐結合手段の偏波軸とは互いに４５°の相対角度とさ
れ、 上記分岐結合手段の上記光源側に直線偏光子が挿入さ
れ、 上記光ファイバループを伝搬した上記右回り光、左回り
光が上記分岐結合手段で合波した干渉光が受光器で電気
信号に変換され、その電気信号からジャイロ出力を得光
ファイバジャイロにおいて、 上記光ファイバループは光偏波維持特性のない非複屈折
性のものであり、 上記第１、第２偏波維持光ファイバはその各偏波軸が、
上記光ファイバループのコイル形状に起因する応力複屈
折の複屈折軸と一致する方位で上記光ファイバループに
接続されていることを特徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項２】 上記第１、第２偏波維持光ファイバの尺
長が互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の
光ファイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275626A JPH07128075A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275626A JPH07128075A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128075A true JPH07128075A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17558082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275626A Withdrawn JPH07128075A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128075A (ja) |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275626A patent/JPH07128075A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5245407A (en) | Fiber-optic gyroscope with depolarizers in a fiber coil located between a light source and a polarizer | |
| CA1276274C (en) | Fiber optic rotation sensor utilizing high birefringence fiber and having reduced intensity type phase errors | |
| JP5448745B2 (ja) | 偏光モードにより引き起こされるバイアス誤差が低減されたｒｆｏｇ | |
| EP0522843B1 (en) | Fiber-optic gyroscope | |
| JP2010261959A (ja) | 偏光解消ジャイロにおける効果的な相対強度雑音（ｒｉｎ）除去のためのシステム及び方法 | |
| JPH05684B2 (ja) | ||
| US5187757A (en) | Fiber optic gyro | |
| US5136667A (en) | Fiber optic gyro | |
| JPH07151555A (ja) | 光源から信号を取り出す光ファイバジャイロ | |
| JPH07128075A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH04232928A (ja) | ヘテロダイン検出のための光混合器およびその方法 | |
| JP2514530B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2004309466A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2514491B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| Carrara | Drift reduction in optical fiber gyroscopes | |
| JP2552603B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPS6221016A (ja) | 光フアイバジヤイロ装置 | |
| JPH07128073A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| CA1227660A (en) | Fiber optic rotation sensor utilizing high birefringence fiber | |
| JP2514482B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2627134B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2002502021A (ja) | 光ファイバ・サニャック干渉計 | |
| JPH07128076A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH0666572A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPS63195529A (ja) | 光フアイバハイドロフオン |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |