JPH07181045A - 光集積回路及び光ファイバジャイロ - Google Patents
光集積回路及び光ファイバジャイロInfo
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- JPH07181045A JPH07181045A JP32797293A JP32797293A JPH07181045A JP H07181045 A JPH07181045 A JP H07181045A JP 32797293 A JP32797293 A JP 32797293A JP 32797293 A JP32797293 A JP 32797293A JP H07181045 A JPH07181045 A JP H07181045A
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- optical fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光集積回路の基板の内部を伝播する光が導波
路に混入しないようにすることを目的とする。 【構成】 光集積回路２１の基板２２に遮断帯３０Ａ、
３０Ｂを設け、基板２２の内部を伝播する光を遮断し、
導波路２３に混入しないように構成する。光ファイバジ
ャイロに斯かる光集積回路２１を使用することによっ
て、ノイズを含まないジャイロ信号を得ることができ
る。
路に混入しないようにすることを目的とする。 【構成】 光集積回路２１の基板２２に遮断帯３０Ａ、
３０Ｂを設け、基板２２の内部を伝播する光を遮断し、
導波路２３に混入しないように構成する。光ファイバジ
ャイロに斯かる光集積回路２１を使用することによっ
て、ノイズを含まないジャイロ信号を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は角速度を測定するための
光ファイバジャイロ及び光ファイバジャイロに使用して
好適な光集積回路に関する。
光ファイバジャイロ及び光ファイバジャイロに使用して
好適な光集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロは光のサグナック効
果（サニャック効果）を利用して角速度を計測するよう
に構成されており、高い信頼性を有し装置を小型化する
ことができる利点がある。光ファイバジャイロのうち、
干渉型光ファイバジャイロと称する形式のものがあり、
これは複数回巻かれた光ファイバループよりなる１本の
長い光路を互いに反対方向に光を伝播させ斯かる２つの
伝播光の位相差より角速度を求めるように構成されてい
る。
果（サニャック効果）を利用して角速度を計測するよう
に構成されており、高い信頼性を有し装置を小型化する
ことができる利点がある。光ファイバジャイロのうち、
干渉型光ファイバジャイロと称する形式のものがあり、
これは複数回巻かれた光ファイバループよりなる１本の
長い光路を互いに反対方向に光を伝播させ斯かる２つの
伝播光の位相差より角速度を求めるように構成されてい
る。
【０００３】図６は位相差変調方式の光ファイバジャイ
ロの例を示す。光ファイバジャイロは、半導体レーザ、
発光ダイオード等の光源１０１と入射光を電流に変換す
る受光器１０２と１本の光ファイバを複数回巻いて形成
された光ファイバループ１０３と偏光子１０４と光ファ
イバを伝播する光を合成し又は分岐するカプラ１０５、
１０６とを有する。
ロの例を示す。光ファイバジャイロは、半導体レーザ、
発光ダイオード等の光源１０１と入射光を電流に変換す
る受光器１０２と１本の光ファイバを複数回巻いて形成
された光ファイバループ１０３と偏光子１０４と光ファ
イバを伝播する光を合成し又は分岐するカプラ１０５、
１０６とを有する。
【０００４】光源１０１より出力された光線は第１のカ
プラ１０５及び偏光子１０４を経由して第２のカプラ１
０６に導かれる。第２のカプラ１０６で光線は分岐さ
れ、斯くして分岐された２つの光線は光ファイバループ
１０３を互いに反対方向に伝播する。即ち、一方は光フ
ァイバループ１０３を右周りに伝播し、他方は左周りに
伝播する。
プラ１０５及び偏光子１０４を経由して第２のカプラ１
０６に導かれる。第２のカプラ１０６で光線は分岐さ
れ、斯くして分岐された２つの光線は光ファイバループ
１０３を互いに反対方向に伝播する。即ち、一方は光フ
ァイバループ１０３を右周りに伝播し、他方は左周りに
伝播する。
【０００５】光ファイバループ１０３に角速度Ωが加わ
ると、サグナック効果によって、光ファイバループ１０
３内を互いに反対方向に伝播する光に位相差Δφが生ず
る。斯かる位相差Δφは角速度Ωに比例し、次の式で表
される。
ると、サグナック効果によって、光ファイバループ１０
３内を互いに反対方向に伝播する光に位相差Δφが生ず
る。斯かる位相差Δφは角速度Ωに比例し、次の式で表
される。
【０００６】
【数１】Δφ＝（４πＬＲ／λＣ）Ω
【０００７】ここに、Ωは光ファイバループ１０３の中
心軸線周りの角速度、Ｒは光ファイバループ１０３のル
ープ径、Ｌは光ファイバループ１０３の長さ、λは光源
１０１から出力される光線の波長、Ｃは光速を表す。
心軸線周りの角速度、Ｒは光ファイバループ１０３のル
ープ径、Ｌは光ファイバループ１０３の長さ、λは光源
１０１から出力される光線の波長、Ｃは光速を表す。
【０００８】この光ファイバジャイロは、更に、電流・
電圧変換器１０７と位相変調器１０８と信号発生器１０
９と同期検波器１１０とを有する。受光器１０２より出
力された電流は電流・電圧変換器１０７によって電圧に
変換され電圧として出力される。位相変調器１０８は光
ファイバループ１０３の一端に配置されており、信号発
生器１０９から供給された基準信号によって作動され
る。位相変調器１０８によって光ファイバループ１０３
内を互いに反対方向に伝播する光が位相変調される。信
号発生器１０９から供給される信号の角周波数をωP と
すれば、電流・電圧変換器１０７の出力電圧Ｖは、
電圧変換器１０７と位相変調器１０８と信号発生器１０
９と同期検波器１１０とを有する。受光器１０２より出
力された電流は電流・電圧変換器１０７によって電圧に
変換され電圧として出力される。位相変調器１０８は光
ファイバループ１０３の一端に配置されており、信号発
生器１０９から供給された基準信号によって作動され
る。位相変調器１０８によって光ファイバループ１０３
内を互いに反対方向に伝播する光が位相変調される。信
号発生器１０９から供給される信号の角周波数をωP と
すれば、電流・電圧変換器１０７の出力電圧Ｖは、
【０００９】
【数２】 Ｉ＝Ｋ［１＋ｃｏｓΔφ・｛Ｊ0 （ｚ）−２Ｊ2 （ｚ）ｃｏｓ２ωP ｔ＋・・｝ −ｓｉｎΔφ・｛２Ｊ1 （ｚ）ｃｏｓωP ｔ−・・・｝］
【００１０】となる。ここで、ｘは位相変調度、Ｊ0 、
Ｊ1 、Ｊ2 、・・・はベッセル関数、Ｋは比例定数、ｔ
は時間である。
Ｊ1 、Ｊ2 、・・・はベッセル関数、Ｋは比例定数、ｔ
は時間である。
【００１１】同期検波器１１０には信号発生器１０９か
ら角周波数ωP の信号が供給され、斯かる基準信号によ
って出力電圧Ｖの角周波数ｎωP 成分のうち角周波数成
分ω P が同期検波され、ｓｉｎΔφに比例する出力２Ｋ
Ｊ1 （ｘ）ｓｉｎΔφが出力される。こうして、Δφを
求めて、数１の式より角速度Ωが求められる。
ら角周波数ωP の信号が供給され、斯かる基準信号によ
って出力電圧Ｖの角周波数ｎωP 成分のうち角周波数成
分ω P が同期検波され、ｓｉｎΔφに比例する出力２Ｋ
Ｊ1 （ｘ）ｓｉｎΔφが出力される。こうして、Δφを
求めて、数１の式より角速度Ωが求められる。
【００１２】位相差変調方式の光ファイバジャイロを改
良したものとしてセロダイン方式の光ファイバジャイロ
が知られている。斯かるセロダイン方式では位相変調器
１０８の他に更にセロダイン位相変調器１０８’が設け
られている。尚、セロダイン方式の光ファイバジャイロ
の詳細については本願出願人と同一の出願人による特願
平４−３０６９７５号を参照されたい。
良したものとしてセロダイン方式の光ファイバジャイロ
が知られている。斯かるセロダイン方式では位相変調器
１０８の他に更にセロダイン位相変調器１０８’が設け
られている。尚、セロダイン方式の光ファイバジャイロ
の詳細については本願出願人と同一の出願人による特願
平４−３０６９７５号を参照されたい。
【００１３】図７及び図８に従来の光ファイバジャイロ
の他の例を示す。図７Ａに示す例を除いて、即ち、図７
Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂに示すの例では光集積回路１１５
が使用されている。図７Ａに示す例は図６の例と同様で
ある。図７Ｂに示す光ファイバジャイロでは、カプラ１
０５、１つのＹ分岐１１８、偏光子１０４、位相変調器
１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一の光集
積回路１１５に組み込まれている。
の他の例を示す。図７Ａに示す例を除いて、即ち、図７
Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂに示すの例では光集積回路１１５
が使用されている。図７Ａに示す例は図６の例と同様で
ある。図７Ｂに示す光ファイバジャイロでは、カプラ１
０５、１つのＹ分岐１１８、偏光子１０４、位相変調器
１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一の光集
積回路１１５に組み込まれている。
【００１４】図８Ａに示す光ファイバジャイロでは、２
つのＹ分岐１１８、１１８、偏光子１０４、位相変調器
１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一の光集
積回路１１５に組み込まれている。図８Ｂに示す光ファ
イバジャイロでは、偏光子１０４、１つのＹ分岐、位相
変調器１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一
の光集積回路１１５に組み込まれている。カプラ１０５
は光集積回路１１５に組み込まれていない。
つのＹ分岐１１８、１１８、偏光子１０４、位相変調器
１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一の光集
積回路１１５に組み込まれている。図８Ｂに示す光ファ
イバジャイロでは、偏光子１０４、１つのＹ分岐、位相
変調器１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一
の光集積回路１１５に組み込まれている。カプラ１０５
は光集積回路１１５に組み込まれていない。
【００１５】光集積回路１１５の両端には接続装置１１
６、１１６が装着されており、一方の接続装置１１６に
よっては光集積回路１１５の導波路の端部は光ファイバ
１３１を経由して光ファイバループ１０３に接続され、
他方の接続装置１３１によっては光集積回路１１５の導
波路の端部は光ファイバ１３１を経由して光源１０１及
び受光器１０２に接続されている。
６、１１６が装着されており、一方の接続装置１１６に
よっては光集積回路１１５の導波路の端部は光ファイバ
１３１を経由して光ファイバループ１０３に接続され、
他方の接続装置１３１によっては光集積回路１１５の導
波路の端部は光ファイバ１３１を経由して光源１０１及
び受光器１０２に接続されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】光集積回路１１５は基
板の上面に回路を形成することによって構成される。カ
プラ１０５及びＹ分岐１１８は導波路によって形成され
ている。従来の光集積回路１１５は少なくとも１つのＹ
分岐１１８を含み、斯かるＹ分岐１１８から光の一部が
洩れ基板内に放射される。斯かる光は基板内で結合し干
渉し再び導波路に戻り、導波路を伝播する光に不要成分
として含まれることとなる。
板の上面に回路を形成することによって構成される。カ
プラ１０５及びＹ分岐１１８は導波路によって形成され
ている。従来の光集積回路１１５は少なくとも１つのＹ
分岐１１８を含み、斯かるＹ分岐１１８から光の一部が
洩れ基板内に放射される。斯かる光は基板内で結合し干
渉し再び導波路に戻り、導波路を伝播する光に不要成分
として含まれることとなる。
【００１７】一般に、基板内を伝播する光が存在すると
それが導波路に侵入して導波路を伝播する光に混入され
ることとなる。それによって、導波路を伝播する光が搬
送している信号にノイズが生ずる。
それが導波路に侵入して導波路を伝播する光に混入され
ることとなる。それによって、導波路を伝播する光が搬
送している信号にノイズが生ずる。
【００１８】光ファイバジャイロに光集積回路１１５を
使用する場合、基板内を伝播する光の存在によって、搬
送信号にノイズが生じ、それは更にジャイロ信号にノイ
ズとして重畳され、測定精度の低下を招く。
使用する場合、基板内を伝播する光の存在によって、搬
送信号にノイズが生じ、それは更にジャイロ信号にノイ
ズとして重畳され、測定精度の低下を招く。
【００１９】本発明は、斯かる点に鑑み、基板内を伝播
する光に起因して導波路を伝播する光が搬送している信
号にノイズが生ずることがない光集積回路１１５を提供
することを目的とする。
する光に起因して導波路を伝播する光が搬送している信
号にノイズが生ずることがない光集積回路１１５を提供
することを目的とする。
【００２０】本発明は、斯かる点に鑑み、光集積回路１
１５の基板内を伝播する光に起因してジャイロ信号にノ
イズが生ずることがない光ファイバジャイロを提供する
ことを目的とする。
１５の基板内を伝播する光に起因してジャイロ信号にノ
イズが生ずることがない光ファイバジャイロを提供する
ことを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、基板２
２とその上面に形成された導波路２３とを有する光集積
回路において、導波路２３を横断して基板２２の両側ま
で延在する遮断帯３０Ａ、３０Ｂを設け、遮断帯３０
Ａ、３０Ｂによって導波路２３より洩れた光が基板２２
内を伝播することを防止するように構成されている。
２とその上面に形成された導波路２３とを有する光集積
回路において、導波路２３を横断して基板２２の両側ま
で延在する遮断帯３０Ａ、３０Ｂを設け、遮断帯３０
Ａ、３０Ｂによって導波路２３より洩れた光が基板２２
内を伝播することを防止するように構成されている。
【００２２】本発明によると、光集積回路において、基
板２２の上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに反射
防止膜が設けられ、反射防止膜によって基板２２内を伝
播する光が基板２２の上面以外の各面に反射することが
防止される。
板２２の上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに反射
防止膜が設けられ、反射防止膜によって基板２２内を伝
播する光が基板２２の上面以外の各面に反射することが
防止される。
【００２３】本発明によると、光集積回路において、遮
断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の下面に形成された溝で
あり、導波路２３を切断することなく、基板２２の両側
まで延在している。
断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の下面に形成された溝で
あり、導波路２３を切断することなく、基板２２の両側
まで延在している。
【００２４】本発明によると、光集積回路において、遮
断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面に形成された溝を
含み、溝は導波路２３を切断することなく、導波路２３
の両側より基板２２の両側まで延在している。
断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面に形成された溝を
含み、溝は導波路２３を切断することなく、導波路２３
の両側より基板２２の両側まで延在している。
【００２５】本発明によると、光集積回路において、基
板２２はＬｉＮｂＯ3 又はＬｉＴａＯ3 のいずれかによ
って構成されている。
板２２はＬｉＮｂＯ3 又はＬｉＴａＯ3 のいずれかによ
って構成されている。
【００２６】本発明によると、光集積回路において、導
波路２３はＴｉ熱拡散法によって形成されている。
波路２３はＴｉ熱拡散法によって形成されている。
【００２７】本発明によると、光集積回路において、導
波路２３はプロトン交換法によって形成されている。
波路２３はプロトン交換法によって形成されている。
【００２８】本発明によると、光集積回路において、第
１及び第２のＹ分岐２５、２６と第２のＹ分岐２６の分
岐枝２６Ａ、２６Ｂに沿って設けられた位相変調器２
７、２８とを有し、第１のＹ分岐２５の一方の分岐枝２
５Ａの先端に光源１１を接続し他方の分岐枝２５Ｂの先
端に受光器１３を接続し上記第２のＹ分岐２６の各分岐
枝２６Ａ、２６Ｂの先端に光ファイバループ１９の各端
部を接続することによって光ファイバジャイロが構成さ
れる光ファイバジャイロ用である。
１及び第２のＹ分岐２５、２６と第２のＹ分岐２６の分
岐枝２６Ａ、２６Ｂに沿って設けられた位相変調器２
７、２８とを有し、第１のＹ分岐２５の一方の分岐枝２
５Ａの先端に光源１１を接続し他方の分岐枝２５Ｂの先
端に受光器１３を接続し上記第２のＹ分岐２６の各分岐
枝２６Ａ、２６Ｂの先端に光ファイバループ１９の各端
部を接続することによって光ファイバジャイロが構成さ
れる光ファイバジャイロ用である。
【００２９】本発明によると、光源１１と光集積回路２
１と光ファイバループ１９と受光器１３とを有する光フ
ァイバジャイロにおいて、光集積回路２１は基板２２と
該基板２２の上面に形成された導波路２３と該導波路２
３を横断して基板２２の両側まで延在する遮断帯３０
Ａ、３０Ｂとを有し、該遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって
導波路２３より洩れた光が基板２２内を伝播することを
防止するように構成されている。
１と光ファイバループ１９と受光器１３とを有する光フ
ァイバジャイロにおいて、光集積回路２１は基板２２と
該基板２２の上面に形成された導波路２３と該導波路２
３を横断して基板２２の両側まで延在する遮断帯３０
Ａ、３０Ｂとを有し、該遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって
導波路２３より洩れた光が基板２２内を伝播することを
防止するように構成されている。
【００３０】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の下面に形成さ
れた溝であり、導波路２３を切断することなく、基板２
２の両側まで延在している。
いて、遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の下面に形成さ
れた溝であり、導波路２３を切断することなく、基板２
２の両側まで延在している。
【００３１】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面に形成さ
れた溝を含み、該溝は導波路２３を切断することなく、
導波路２３の両側より基板２２の両側まで延在してい
る。
いて、遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面に形成さ
れた溝を含み、該溝は導波路２３を切断することなく、
導波路２３の両側より基板２２の両側まで延在してい
る。
【００３２】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、基板２２の側面と下面には反射防止膜が装着さ
れ、反射防止膜によって基板２２内を伝播する光が基板
２２の上面以外の各面に反射することが防止される。
いて、基板２２の側面と下面には反射防止膜が装着さ
れ、反射防止膜によって基板２２内を伝播する光が基板
２２の上面以外の各面に反射することが防止される。
【００３３】
【作用】本発明の光集積回路２１によると、基板２２内
を伝播する光は遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって遮られる
から、基板２２内をそれ以上進行することがなく、消滅
する。従って、基板２２内を伝播する光が導波路２３に
侵入することはない。
を伝播する光は遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって遮られる
から、基板２２内をそれ以上進行することがなく、消滅
する。従って、基板２２内を伝播する光が導波路２３に
侵入することはない。
【００３４】本発明の光集積回路２１によると、基板２
２の５つの面２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃに反射防止膜が
形成されているから、基板２２内を伝播する光は反射防
止膜が形成された上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ及び２
２Ｃより外方に放射され、従って、基板２２内を伝播す
ることはない。従って、基板２２内を伝播する光が導波
路２３に侵入することはない。
２の５つの面２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃに反射防止膜が
形成されているから、基板２２内を伝播する光は反射防
止膜が形成された上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ及び２
２Ｃより外方に放射され、従って、基板２２内を伝播す
ることはない。従って、基板２２内を伝播する光が導波
路２３に侵入することはない。
【００３５】本発明の光ファイバジャイロによると、光
集積回路２１に設けられた遮断帯３０Ａ、３０Ｂによっ
て基板２２内を伝播する光が遮断されるから、導波路２
３を伝播する光にノイズが混入することがなく、従っ
て、ジャイロ信号にノイズが混入することがない。
集積回路２１に設けられた遮断帯３０Ａ、３０Ｂによっ
て基板２２内を伝播する光が遮断されるから、導波路２
３を伝播する光にノイズが混入することがなく、従っ
て、ジャイロ信号にノイズが混入することがない。
【００３６】本発明の光ファイバジャイロによると、光
集積回路２１の基板２２の６つの面に反射防止膜が形成
されているから、基板２２内を伝播する光は反射防止膜
が形成された上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃ
より外方に放射され、従って、基板２２内を伝播するこ
とはない。従って、基板２２内を伝播する光が導波路２
３に侵入することはない。
集積回路２１の基板２２の６つの面に反射防止膜が形成
されているから、基板２２内を伝播する光は反射防止膜
が形成された上面以外の各面２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃ
より外方に放射され、従って、基板２２内を伝播するこ
とはない。従って、基板２２内を伝播する光が導波路２
３に侵入することはない。
【００３７】
【実施例】以下に図１〜図５を参照して本発明の実施例
について説明する。図１に本発明による光集積回路２１
の例を示す。この光集積回路２１は光ファイバジャイロ
に使用されるためのもので、図示のように台形の板状に
形成されている。光集積回路２１は基板２２と斯かる基
板２２の上面に形成された回路とを含む。斯かる回路は
導波路２３と位相変調器２７、２８とを含み、導波路２
３は２つのＹ分岐２５、２６を含む。
について説明する。図１に本発明による光集積回路２１
の例を示す。この光集積回路２１は光ファイバジャイロ
に使用されるためのもので、図示のように台形の板状に
形成されている。光集積回路２１は基板２２と斯かる基
板２２の上面に形成された回路とを含む。斯かる回路は
導波路２３と位相変調器２７、２８とを含み、導波路２
３は２つのＹ分岐２５、２６を含む。
【００３８】光ファイバジャイロに使用する場合、第１
のＹ分岐２５の一方の分岐２５Ａの先端には光源が配置
され、第１の分岐２５の他方の分岐２５Ｂの先端には受
光器が配置される。第２のＹ分岐２６の各分岐２６Ａ、
２６Ｂの両側には位相変調器２７、２８が配置されてい
る。第２のＹ分岐２６の各分岐２６Ａ、２６Ｂは光ファ
イバループが接続される。
のＹ分岐２５の一方の分岐２５Ａの先端には光源が配置
され、第１の分岐２５の他方の分岐２５Ｂの先端には受
光器が配置される。第２のＹ分岐２６の各分岐２６Ａ、
２６Ｂの両側には位相変調器２７、２８が配置されてい
る。第２のＹ分岐２６の各分岐２６Ａ、２６Ｂは光ファ
イバループが接続される。
【００３９】本発明による光集積回路２１には複数の遮
断帯３０Ａ、３０Ｂが設けられている。斯かる遮断帯３
０Ａ、３０Ｂは基板２２の内部を伝播する光を遮断する
ように機能する。斯かる遮断帯３０Ａ、３０Ｂは、適当
な位置に配置される。斯かる遮断帯３０Ａ、３０Ｂは例
えば基板２２の一方の側面より他方の側面まで延在する
ように配置される。また、遮断帯３０Ａ、３０Ｂを、第
１のＹ分岐２５の一方の分岐２５Ａの先端に配置される
べき光源１１を囲むように設けてよい。
断帯３０Ａ、３０Ｂが設けられている。斯かる遮断帯３
０Ａ、３０Ｂは基板２２の内部を伝播する光を遮断する
ように機能する。斯かる遮断帯３０Ａ、３０Ｂは、適当
な位置に配置される。斯かる遮断帯３０Ａ、３０Ｂは例
えば基板２２の一方の側面より他方の側面まで延在する
ように配置される。また、遮断帯３０Ａ、３０Ｂを、第
１のＹ分岐２５の一方の分岐２５Ａの先端に配置される
べき光源１１を囲むように設けてよい。
【００４０】本例によると、遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基
板２２に溝を設けることによって構成してよい。斯かる
溝３０Ａ、３０Ｂの深さは、基板２２の内部を伝播する
光を遮断することができるために十分大きい寸法にす
る。しかしながら、基板２２が容易に破損することがな
いように適当な値に設定される。
板２２に溝を設けることによって構成してよい。斯かる
溝３０Ａ、３０Ｂの深さは、基板２２の内部を伝播する
光を遮断することができるために十分大きい寸法にす
る。しかしながら、基板２２が容易に破損することがな
いように適当な値に設定される。
【００４１】斯かる溝３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面
に形成してもよく、基板２２の下面に形成してもよい。
好ましくは上面と下面の両面に形成される。基板２２の
内部を伝播する光は基板２２の上面に形成された遮断帯
３０Ａによって遮断されるが、それを通過しても基板２
２の下面に形成された遮断帯３０Ｂによって遮断され
る。逆に、基板２２の内部を伝播する光は基板２２の下
面に形成された遮断帯３０Ｂによって遮断されるが、そ
れを通過しても基板２２の上面に形成された遮断帯３０
Ａによって遮断される。こうして、両面に遮断帯、即
ち、溝３０Ａ、３０Ｂを形成することによって基板２２
の内部を伝播する光は有効に遮断される。
に形成してもよく、基板２２の下面に形成してもよい。
好ましくは上面と下面の両面に形成される。基板２２の
内部を伝播する光は基板２２の上面に形成された遮断帯
３０Ａによって遮断されるが、それを通過しても基板２
２の下面に形成された遮断帯３０Ｂによって遮断され
る。逆に、基板２２の内部を伝播する光は基板２２の下
面に形成された遮断帯３０Ｂによって遮断されるが、そ
れを通過しても基板２２の上面に形成された遮断帯３０
Ａによって遮断される。こうして、両面に遮断帯、即
ち、溝３０Ａ、３０Ｂを形成することによって基板２２
の内部を伝播する光は有効に遮断される。
【００４２】斯かる溝３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面
に形成された回路を損傷しないように、形成される。基
板２２の上面の溝３０Ａ（図１Ａにて実線にて示す。）
は導波路２３を横断しないように形成される。即ち、導
波路２３の両側より基板２２の両側まで延在するように
形成される。基板２２の下面の溝３０Ｂ（図１Ａにて破
線にて示す。）は基板２２を横断し両側面間を延在する
ように形成される。
に形成された回路を損傷しないように、形成される。基
板２２の上面の溝３０Ａ（図１Ａにて実線にて示す。）
は導波路２３を横断しないように形成される。即ち、導
波路２３の両側より基板２２の両側まで延在するように
形成される。基板２２の下面の溝３０Ｂ（図１Ａにて破
線にて示す。）は基板２２を横断し両側面間を延在する
ように形成される。
【００４３】光集積回路２１はフォトリソグラフィ技術
を使用して基板２２の上面に導波路２３と位相変調器２
７、２８を形成することによって製造される。基板２２
として例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）又はタ
ンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3 ）が使用される。導波
路２３の形成方法には熱拡散法、プロトン拡散法等があ
る。
を使用して基板２２の上面に導波路２３と位相変調器２
７、２８を形成することによって製造される。基板２２
として例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）又はタ
ンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3 ）が使用される。導波
路２３の形成方法には熱拡散法、プロトン拡散法等があ
る。
【００４４】図２に本発明による光集積回路２１の他の
例を示す。この例では基板２２の５つの面、即ち、前端
面及び後端面２２Ａと両側面２２Ｂと下面２２Ｃに反射
防止膜が形成されている。斯かる反射防止膜は基板２２
の内部を伝播する光が基板２２の各面にて反射すること
なく透過するように設けられている。基板２２の内部を
伝播する光は、これらの５面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに
反射防止膜を設けないと、斯かる面にて反射し、基板２
２の内部に閉じ込められたまま基板２２内を伝播する。
例を示す。この例では基板２２の５つの面、即ち、前端
面及び後端面２２Ａと両側面２２Ｂと下面２２Ｃに反射
防止膜が形成されている。斯かる反射防止膜は基板２２
の内部を伝播する光が基板２２の各面にて反射すること
なく透過するように設けられている。基板２２の内部を
伝播する光は、これらの５面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに
反射防止膜を設けないと、斯かる面にて反射し、基板２
２の内部に閉じ込められたまま基板２２内を伝播する。
【００４５】しかしながら、本例のように、反射防止膜
を形成することによって、基板２２の内部を伝播する光
は、これらの５面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃのいずれかを
経由して外方に放射される。従って、基板２２の内部を
伝播する光が導波路２３に侵入することがない。斯かる
反射防止膜は、図１に示した遮断帯３０Ａ、３０Ｂと共
に使用してもよい。
を形成することによって、基板２２の内部を伝播する光
は、これらの５面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃのいずれかを
経由して外方に放射される。従って、基板２２の内部を
伝播する光が導波路２３に侵入することがない。斯かる
反射防止膜は、図１に示した遮断帯３０Ａ、３０Ｂと共
に使用してもよい。
【００４６】図３及び図４は本発明の光ファイバジャイ
ロの構成例を示す。本例の光ファイバジャイロは光源１
１と受光器１３と光集積回路２１と接続装置３５とを有
する。光源１１はサブキャリヤ（ヒートシンク）１５に
支持されており、斯かるサブキャリヤ１５は第１の支持
部材１７の上面に取り付けられている。
ロの構成例を示す。本例の光ファイバジャイロは光源１
１と受光器１３と光集積回路２１と接続装置３５とを有
する。光源１１はサブキャリヤ（ヒートシンク）１５に
支持されており、斯かるサブキャリヤ１５は第１の支持
部材１７の上面に取り付けられている。
【００４７】受光器１３は第２の支持部材３１の内端面
上に取り付けられ、光集積回路２１は第２の支持部材３
１の上面に取り付けられている。第２の支持部材３１は
第１の支持部材１７に例えば１対のボルト３３によって
取り付けられている。
上に取り付けられ、光集積回路２１は第２の支持部材３
１の上面に取り付けられている。第２の支持部材３１は
第１の支持部材１７に例えば１対のボルト３３によって
取り付けられている。
【００４８】光集積回路２１には上述の遮断帯３０Ａ、
３０Ｂが設けられている。遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板
の上面に形成された溝３０Ａ及び下面に形成された溝３
０Ｂであってよい。斯かる基板２２の５面２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃに図２を参照して説明したように、反射防止
膜を形成してもよい。
３０Ｂが設けられている。遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板
の上面に形成された溝３０Ａ及び下面に形成された溝３
０Ｂであってよい。斯かる基板２２の５面２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃに図２を参照して説明したように、反射防止
膜を形成してもよい。
【００４９】本例の光ファイバジャイロには、図３に示
すように、温度調節装置が設けられており、斯かる温度
調節装置は第１の支持部材１７に装着された温度センサ
４１と第１の支持部材１７の下面に配置された加熱冷却
装置４３とを有する。加熱冷却装置４３は例えばペルチ
エ素子を含むものであってよい。加熱冷却装置４３は基
台３９の上に配置されている。
すように、温度調節装置が設けられており、斯かる温度
調節装置は第１の支持部材１７に装着された温度センサ
４１と第１の支持部材１７の下面に配置された加熱冷却
装置４３とを有する。加熱冷却装置４３は例えばペルチ
エ素子を含むものであってよい。加熱冷却装置４３は基
台３９の上に配置されている。
【００５０】温度センサ４１の感温部は好ましくは光源
１１に近接して配置される。温度センサ４１によって光
源温度が検出され、斯かる光源温度を指示する信号は加
熱冷却装置４３に供給される。こうして、加熱冷却装置
４３は光源１１付近の温度が常に一定となるように調節
される。
１１に近接して配置される。温度センサ４１によって光
源温度が検出され、斯かる光源温度を指示する信号は加
熱冷却装置４３に供給される。こうして、加熱冷却装置
４３は光源１１付近の温度が常に一定となるように調節
される。
【００５１】再び図３を参照すると、光集積回路２１の
傾斜した後端面には接続装置３５が装着されており、斯
かる接続装置３５には光ファイバループ１９の両端が接
続されている。こうして、光ファイバループ１９の両端
は接続装置３５を介して導波路２３の第２のＹ分岐２６
の各分岐２６Ａ、２６Ｂに接続されている。
傾斜した後端面には接続装置３５が装着されており、斯
かる接続装置３５には光ファイバループ１９の両端が接
続されている。こうして、光ファイバループ１９の両端
は接続装置３５を介して導波路２３の第２のＹ分岐２６
の各分岐２６Ａ、２６Ｂに接続されている。
【００５２】光源１１からの光は第１のＹ分岐２５の一
方の分岐２５Ａに入射され、第１のＹ分岐２５を経て第
２のＹ分岐２６に導かれる。第２のＹ分岐２６にて光は
２つに分岐され、一方の光は一方の分岐２６Ａ及び接続
装置３５を経由して光ファイバループ１９を右周りに伝
播し、他方の光は他方の分岐２６Ｂ及び接続装置３５を
経由して光ファイバループ１９を左周りに伝播する。
方の分岐２５Ａに入射され、第１のＹ分岐２５を経て第
２のＹ分岐２６に導かれる。第２のＹ分岐２６にて光は
２つに分岐され、一方の光は一方の分岐２６Ａ及び接続
装置３５を経由して光ファイバループ１９を右周りに伝
播し、他方の光は他方の分岐２６Ｂ及び接続装置３５を
経由して光ファイバループ１９を左周りに伝播する。
【００５３】光ファイバループ１９を右周りに伝播する
光と左周りに伝播する光の両者は、第２のＹ分岐２６の
各分岐２６Ａ、２６Ｂに沿って配置された位相変調器２
７、２８によって位相変調される。第２の位相変調器２
８はセロダイン位相変調器であってよい。
光と左周りに伝播する光の両者は、第２のＹ分岐２６の
各分岐２６Ａ、２６Ｂに沿って配置された位相変調器２
７、２８によって位相変調される。第２の位相変調器２
８はセロダイン位相変調器であってよい。
【００５４】こうして、位相変調された右周りの伝播光
と左周りの伝播光は第１のＹ分岐２６にて合成され、干
渉光は第１のＹ分岐２５を経由して受光器１３によって
受光される。受光器１３は干渉光の強さ及び位相を指示
する電流信号を出力する。図示のように、第２の支持部
材３１には１対の終端抵抗器４７、４７及び電流電圧変
換器４９が設けられ、終端抵抗器４７、４７の各々は位
相変調器２７、２８に接続され、電流電圧変換器４９は
受光器１３に接続されている。
と左周りの伝播光は第１のＹ分岐２６にて合成され、干
渉光は第１のＹ分岐２５を経由して受光器１３によって
受光される。受光器１３は干渉光の強さ及び位相を指示
する電流信号を出力する。図示のように、第２の支持部
材３１には１対の終端抵抗器４７、４７及び電流電圧変
換器４９が設けられ、終端抵抗器４７、４７の各々は位
相変調器２７、２８に接続され、電流電圧変換器４９は
受光器１３に接続されている。
【００５５】光源１１より出力された光は互いに直交す
る偏光面を有し強度が等しい２つの偏光ＴＥ及びＴＭ偏
光を含む。光ファイバジャイロでは、高い測定精度を得
るために、単一の偏光面を有する偏光が使用される。従
って、通常、光ファイバジャイロには光源１１からの光
より偏光を得るための偏光分離機能が備えられている。
例えば、光路に偏光子（図７及び図８にて参照符号１０
４にて示す。）が設けられている。
る偏光面を有し強度が等しい２つの偏光ＴＥ及びＴＭ偏
光を含む。光ファイバジャイロでは、高い測定精度を得
るために、単一の偏光面を有する偏光が使用される。従
って、通常、光ファイバジャイロには光源１１からの光
より偏光を得るための偏光分離機能が備えられている。
例えば、光路に偏光子（図７及び図８にて参照符号１０
４にて示す。）が設けられている。
【００５６】本例の光集積回路２１も偏光分離機能を備
えている。プロトン交換型の光集積回路２１では導波路
２３が偏光子の機能を果たすので偏光子を特に設ける必
要はない。しかしながら、チタン拡散型の光集積回路２
１では導波路２３が偏光子の機能を有することはないか
ら、光集積回路２１に偏光子２９を形成する必要があ
る。斯かる偏光子２９は金属装荷型に形成されてよい。
えている。プロトン交換型の光集積回路２１では導波路
２３が偏光子の機能を果たすので偏光子を特に設ける必
要はない。しかしながら、チタン拡散型の光集積回路２
１では導波路２３が偏光子の機能を有することはないか
ら、光集積回路２１に偏光子２９を形成する必要があ
る。斯かる偏光子２９は金属装荷型に形成されてよい。
【００５７】図５に本発明による光ファイバジャイロの
他の例を示す。本例の光ファイバジャイロは図３及び図
４に示した光ファイバジャイロの例と比較して光集積回
路２１のみが異なり、それ以外は同一であってよい。本
例の光集積回転２１は図３に示した例の光集積回路２１
と比較して、導波路２３の第１のＹ分岐２５の代わりに
カプラ２５Ｃが形成されている。基板２２の上面及び下
面には遮断帯３０Ａ、３０Ｂが設けられている。斯かる
遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面及び下面に形成
した溝であってよい。この例でも基板２２の上面以外の
各面に反射防止膜を設けてよい。
他の例を示す。本例の光ファイバジャイロは図３及び図
４に示した光ファイバジャイロの例と比較して光集積回
路２１のみが異なり、それ以外は同一であってよい。本
例の光集積回転２１は図３に示した例の光集積回路２１
と比較して、導波路２３の第１のＹ分岐２５の代わりに
カプラ２５Ｃが形成されている。基板２２の上面及び下
面には遮断帯３０Ａ、３０Ｂが設けられている。斯かる
遮断帯３０Ａ、３０Ｂは基板２２の上面及び下面に形成
した溝であってよい。この例でも基板２２の上面以外の
各面に反射防止膜を設けてよい。
【００５８】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【００５９】
【発明の効果】本発明によると、基板２２内を伝播する
光は、遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって遮断されるから、
それが導波路２３に侵入することはない利点がある。
光は、遮断帯３０Ａ、３０Ｂによって遮断されるから、
それが導波路２３に侵入することはない利点がある。
【００６０】本発明の光ファイバジャイロによると、光
集積回路２１に設けられた遮断帯３０Ａ、３０Ｂによっ
て基板２２内を伝播する光が遮断されるから、導波路２
３を伝播する光にノイズが混入することがなく、従っ
て、ジャイロ信号にノイズが混入することがない利点が
ある。
集積回路２１に設けられた遮断帯３０Ａ、３０Ｂによっ
て基板２２内を伝播する光が遮断されるから、導波路２
３を伝播する光にノイズが混入することがなく、従っ
て、ジャイロ信号にノイズが混入することがない利点が
ある。
【００６１】本発明によると、基板２２の上面以外の各
面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに反射防止膜が形成されてお
り、基板２２内を伝播する光は基板２２内に閉じ込めら
れることなく外方に放射されるから、基板２２内を伝播
する光が導波路２３に侵入することがない利点がある。
面２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに反射防止膜が形成されてお
り、基板２２内を伝播する光は基板２２内に閉じ込めら
れることなく外方に放射されるから、基板２２内を伝播
する光が導波路２３に侵入することがない利点がある。
【００６２】本発明の光ファイバジャイロによると、光
集積回路２１の基板２２の上面以外の各面２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃに反射防止膜が形成されており、基板２２内
を伝播する光は基板２２内に閉じ込められることなく外
方に放射されるから、基板２２内を伝播する光が導波路
２３に侵入することがなく、導波路２３を伝播する光に
ノイズが混入することがなく、従って、ジャイロ信号に
ノイズが混入することがない利点がある。
集積回路２１の基板２２の上面以外の各面２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃに反射防止膜が形成されており、基板２２内
を伝播する光は基板２２内に閉じ込められることなく外
方に放射されるから、基板２２内を伝播する光が導波路
２３に侵入することがなく、導波路２３を伝播する光に
ノイズが混入することがなく、従って、ジャイロ信号に
ノイズが混入することがない利点がある。
【図１】本発明の光ファイバジャイロの第１の例の平面
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】本発明の光ファイバジャイロの第１の例の正面
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】本発明の光ファイバジャイロの一部の詳細を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の光ファイバジャイロの一部の詳細を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の光ファイバジャイロの第２の例の平面
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図６】従来の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の光源モジュールを示す図である。
【図８】従来の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。
る。
１１ 光源 １３ 受光器 １５ サブキャリア １７ 支持部材 １９ 光ファイバループ ２１ 光集積回路 ２２ 基板 ２３ 導波路 ２５、２６ Ｙ分岐 ２５Ｃ カプラ ２７、２８ 位相変調器 ２９ 偏光子 ３０Ａ、３０Ｂ 遮断帯、溝 ３１ 支持部材 ３３ ボルト ３５ 接続装置 ３９ 基台 ４１ 温度センサ ４３ 加熱冷却装置 ４７ 終端抵抗器 ４９ 電流電圧変換器 １０１ 光源 １０２ 受光器 １０３ 光ファイバループ １０４ 偏光子 １０５、１０６ カプラ １０７ 電流電圧変換器 １０８、１０８’ 位相変調器 １０９ 信号発生器 １１０ 同期検波器 １１５ 光集積回路 １１６ 接続装置 １１７ 接続部 １１８ Ｙ分岐 １２１ 光源 １２３ 光源支持台 １２５ 基台 １２７ 光検出器 １３１ 光ファイバ １３３ 支持台 １３３Ａ 上面 １３５ Ｖ溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/083
Claims (12)
- 【請求項１】 基板とその上面に形成された導波路とを
有する光集積回路において、 上記導波路を横断して上記基板の両側まで延在する遮断
帯を設け、該遮断帯によって上記導波路より洩れた光が
上記基板内を伝播することを防止するように構成されて
いることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の光集積回路において、 上記基板の上面以外の各面に反射防止膜が設けられ、該
反射防止膜によって上記基板内を伝播する光が上記基板
の上面以外の各面に反射することが防止されるように構
成されていることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光集積回路におい
て、 上記遮断帯は上記基板の下面に形成された溝を含み、上
記導波路を切断することなく、上記基板の両側まで延在
していることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の光集積回路に
おいて、 上記遮断帯は上記基板の上面に形成された溝を含み、該
溝は上記導波路を切断することなく、上記導波路の両側
より上記基板の両側まで延在していることを特徴とする
光集積回路。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の光集積回
路において、 上記基板はＬｉＮｂＯ3 又はＬｉＴａＯ3 のいずれかに
よって構成されていることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の光集
積回路において、 上記導波路はＴｉ熱拡散法によって形成されていること
を特徴とする光集積回路。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
光集積回路において、 上記導波路はプロトン交換法によって形成されているこ
とを特徴とする光集積回路。 - 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５、６又は７記
載の光集積回路において、 第１及び第２のＹ分岐と該第２のＹ分岐の分岐枝に沿っ
て設けられた位相変調器とを有し、上記第１のＹ分岐の
一方の分岐枝の先端に光源を接続し他方の分岐枝の先端
に受光器を接続し上記第２のＹ分岐の各分岐枝の先端に
光ファイバループの各端部を接続することによって光フ
ァイバジャイロが構成される光ファイバジャイロ用であ
ることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項９】 光源と光集積回路と光ファイバループと
受光器とを有する光ファイバジャイロにおいて、 上記光集積回路は基板と該基板の上面に形成された導波
路と該導波路を横断して上記基板の両側まで延在する遮
断帯とを有し、該遮断帯によって上記導波路より洩れた
光が上記基板内を伝播することを防止するように構成さ
れていることを特徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項１０】 請求項９記載の光ファイバジャイロに
おいて、 上記遮断帯は上記基板の下面に形成された溝を含み、上
記導波路を切断することなく、上記基板の両側まで延在
していることを特徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項１１】 請求項９又は１０記載の光ファイバジ
ャイロにおいて、 上記遮断帯は上記基板の上面に形成された溝を含み、該
溝は上記導波路を切断することなく、上記導波路の両側
より上記基板の両側まで延在していることを特徴とする
光ファイバジャイロ。 - 【請求項１２】 請求項９、１０又は１１記載の光ファ
イバジャイロにおいて、 上記基板の側面と下面には反射防止膜が装着され、該反
射防止膜によって上記基板内を伝播する光が上記基板の
上面以外の各面に反射することが防止されるように構成
されていることを特徴とする光ファイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32797293A JPH07181045A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光集積回路及び光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32797293A JPH07181045A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光集積回路及び光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181045A true JPH07181045A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18205074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32797293A Pending JPH07181045A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光集積回路及び光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181045A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004021075A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd | 光変調器 |
| JP2008107768A (ja) * | 2006-02-27 | 2008-05-08 | Honeywell Internatl Inc | 光学導波管装置 |
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