JPH0791969A - 光ファイバジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学部品の組立て、接続、光ファイバ余長部
の引き回し等が容易な光ファイバジャイロを提供する。 【構成】 ファイバ偏光子１、第一のカプラ２、第二の
カプラ３、センシングコイル４、デポラライザ５、位相
変調器６等の光学部品で構成される光ファイバジャイロ
において、少なくともファイバ偏光子１と第一のカプラ
２、第二のカプラ３を予め組み立て且つ接続して光学部
品ユニット７とした。光学部品ユニット７を部品取付け
部８と、光ファイバ９の余長部１０を収納できる余長収
納部１１を備えた収納トレイ１２にユニット化した。収
納トレイ１２をセンシングコイル４の内側に収納可能な
大きさにし、センシングコイル４に着脱可能に取付け可
能なトレイ取付部１３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバジャイロ、特
に、光ファイバジャイロを構成する光学部品の一部をユ
ニット化した光ファイバジャイロに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、船舶、航空機等の移動物体の回
転角度の検知に使用されるジャイロコンパスの一つに光
ファイバジャイロがある。光ファイバジャイロとして従
来より使用されているものに位相変調方式の光ファイバ
ジャイロがある。この光ファイバジャイロの光学系は図
３に示すような構成になっている。

【０００３】図３の光学系は光源Ａ、第一及び第二の光
カプラＢ、Ｄ、ファイバ偏向子Ｃ、図４に示すリング状
のセンシングコイルボビンＭの外周の鍔Ｎ内に光ファイ
バを巻き付けてなるセンシングコイルＥ、偏光解消子
（デポラライザ）Ｈ、位相変調器Ｆ、受光器Ｇ等の光学
部品で構成されてなる。

【０００４】図３の光学系では光源Ａから出射されたレ
ーザ光は、第一の光カプラＢからファイバＣを経て、第
二の光カプラＤで右回りレーザ光ａと左回りレーザ光ｂ
に分岐され、このうち右回りレーザ光ａはデポラライザ
Ｈで偏光成分が解消されて左回りレーザ光ｂと共にセン
シングコイルＥ中を伝搬する。この両レーザ光ａ、ｂは
第二のカプラＤで合成されて干渉し、干渉したレーザ光
はファイバＣから第一の光カプラＢを経て受光器Ｇに到
達する。

【０００５】この場合、センシングコイルＥが角速度Ω
で回転すると、センシングコイルＥ中を伝搬する右回り
レーザ光ａ及び左回りレーザ光ｂの間にはサニャック
（Ｓａｇｎａｃ）効果により位相差２φが生じる。この
位相差を検出ことにより角速度を知ることができる。

【０００６】前記の各種光学部品は図５に示すように筐
体Ｏに取り付けられ、それらが光ファイバＩにより融着
接続、コネクタ接続などにより接続されてなる。この場
合、光ファイバＩの余長部ＪはセンシングコイルＥの内
側に沿わせてリング状に引き回し、更に、センシングコ
イルボビンＭ（図４）の取付け部Ｐ（図４）に取り付け
た保持具Ｋ（図５）の溝Ｌ（図５）から同保持具Ｋ内に
押込んで収納保持するのが一般的であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバジャ
イロでは前記のように各種光学部品を筐体Ｏに取付け、
それら光学部品間を光ファイバＩで接続し、光ファイバ
の余長部Ｊを引き回して保持して組立てられるので、筐
体Ｏへの光学部品の取付け、光ファイバＩによる接続を
順序良く行わないと光学部品の取付けが面倒になると
か、光ファイバＩの余長部Ｊを引き回しにくくなるとい
った問題があった。

【０００８】また、ファイバ偏向子Ｃには定偏波ファイ
バが使用されるが、定偏波ファイバは曲げや捻れに極端
に弱いため、ファイバ偏向子Ｃの定偏波ファイバと第一
及び第二のカプラＢ、ＤのＳＭファイバとを接続すると
きは、光源Ａから第一カプラＢ−ファイバ偏向子Ｃ−第
二カプラＤと光を入れて、第二カプラＤの出力パワーを
測定して定偏波ファイバの損傷を監視しながら行なわな
ければならず、接続作業が非常に面倒であった。

【０００９】本発明の目的は光学部品の組立て、接続、
光ファイバ余長部の引き回し等が容易な光ファイバジャ
イロを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
光ファイバジャイロは図１の様にファイバ偏光子１、第
一のカプラ２、第二のカプラ３、センシングコイル４、
デポラライザ５、位相変調器６等の光学部品で構成され
る光ファイバジャイロにおいて、少なくともファイバ偏
光子１と第一のカプラ２、第二のカプラ３を予め組み立
て且つ接続して光学部品ユニット７としたことを特長と
するものである。

【００１１】本発明のうち請求項２の光ファイバジャイ
ロは、請求項１の光学部品ユニット７が、図２に示すよ
うに光学部品を取付け可能な部品取付け部８と、光ファ
イバ９（図１）の余長部１０を収納可能な余長収納部１
１（図２）を備えた収納トレイ１２にユニット化されて
なることを特長とするものである。

【００１２】本発明のうち請求項３の光ファイバジャイ
ロは、請求項２の収納トレイ１２がセンシングコイル４
の内側に収納可能な大きさに形成され、且つセンシング
コイル４に着脱可能にに取付け可能なトレイ取付部１３
（図２）を備えてなるものである。

【００１３】

【作用】本発明のうち請求項１の光ファイバジャイロで
は、光ファイバジャイロを構成する光学部品のうち、特
に曲げや捻れに弱い定偏波ファイバが使用されているフ
ァイバ偏光子１と第一及び第二のカプラ２、３をユニッ
ト化してあるので、ファイバ偏光子１の定偏波ファイバ
と第一、第二の光カプラ２、３のＳＭファイバとの接続
が、従来のように筐体Ｏ（図５）に取付けてから接続す
る場合に比して容易になり、また、筐体への光学部品ユ
ニット７の取付けも容易になる。

【００１４】本発明のうち請求項２の光ファイバジャイ
ロでは、収納トレイ１２に部品取付け部８と余長収納部
１１を設けてあるので、収納トレイ１２への光学部品の
取付けも、光ファイバ９の余長部１０の収納も容易にな
り、光学部品ユニット７の構成も簡潔になる。

【００１５】本発明のうち請求項３の光ファイバジャイ
ロでは、収納トレイ１２がセンシングコイル４の内側に
収納可能で且つ着脱可能であるため、収納トレイ１２に
光学部品を組込んでユニット化すれば、その光学部品ユ
ニット７をセンシングコイル４の内側に容易に着脱で
き、光学部品ユニット７の取扱いが容易になる。

【００１６】

【実施例】図１に本発明の光ファイバジャイロの一例を
示す。図１に示すものは筐体２０に取付けたリング状の
センシングコイル４の内側に、ＳＬＤ等の光源２１、デ
ポラライザ５、受光器２４等を取付け、センシングコイ
ル４の外側で筐体２０の右隅に位相変調器６を、左隅に
光学部品ユニット７を取付け、これらをファイバ外径調
心法の融着機にて接続して光学ヘッドを完成させてあ
る。

【００１７】この場合、光ファイバ９の余長部１０はセ
ンシングコイル４の内側に沿ってリング状に引き回し、
センシングコイル４の内側に取付けられている保持具２
２の開口溝２３から同保持具２２内に押込んで収納保持
してある。

【００１８】前記の光学部品ユニット７は収納トレイ１
２にファイバ偏光子１と第一のカプラ２と第二のカプラ
３を予め組み立て且つ接続してある。この接続は、光源
２１から第一のカプラ２−ファイバ偏光子１−第二のカ
プラ３を通した光パワーを測定して、ファイバ偏光子１
の偏波ファイバの曲げや捻れ等の損傷を確認しながら行
ってある。

【００１９】図２に収納トレイ１２の実施例を示す。こ
の収納トレイ１２はポリプロピレン等の樹脂の射出成形
により形成されており、センシングコイル４の内側に収
納できる大きさに形成されている。

【００２０】この収納トレイ１２（図２）は円盤状のト
レイ本体２５の外周に均等間隔で背の高い鍔２６｛図２
（ｂ）｝を９ケ設け、また均等間隔で背の低い鍔２７
｛図２（ｂ）｝を３ケ設け、そのうち背の高い鍔２６の
横に箱形の余長収納部１１を設け、その余長収納部１１
の上面に余長部１０を押込む溝２８を形成してある。

【００２１】また、背の低い鍔２７の横にはトレイ取付
部１３｛図２（ａ）（ｂ）｝を設け、各取付部１３に螺
子等の固定具を差込む通孔２９を形成してある。収納ト
レイ１２の形状は円盤状に限られるものではなく、例え
ば図１に示すようなほぼ三角形とか、他の形状であって
もよい。

【００２２】また、トレイ本体２５には光源２１、ファ
イバ偏光子１、第一と第二のカプラ２、３等を取付け可
能な部品取付け部８が形成されている。これらの部品取
付け部８はトレイ本体２５に開口した丸孔や細長孔３
０、或は上方に立ち上げた突子３１等により形成されて
なる。

【００２３】前記の収納トレイ１２を使用すれば、その
部品取付け部８にオフラインにおいてファイバ偏光子
１、第一及び第二のカプラ２、３等の光学部品を取付
け、それらを融着接続して、光ファイバ９の余長部１０
を余長収納部１１に収納することにより光学部品ユニッ
ト７（図１）を作ることができる。

【００２４】前記のようにして作られた光学部品ユニッ
ト７は別ラインにて図１に示すセンシングコイル４の内
側に配置し、収納トレイ１２のトレイ取付部１３の通孔
２９に螺子等の固定具を差込んで締付けることによりセ
ンシングコイル４に固定し、その光学部品ユニット７の
光学部品にデポラライザ５、位相変調器６等をファイバ
外径調心法の融着機にて接続して光学ヘッドを完成させ
ることができる。光学部品ユニット７は通孔２９に差込
む固定具を外すことによりセンシングコイル４から外す
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の光ファイバジャイロによればフ
ァイバ偏光子１、カプラ２、３等をユニット化してある
ので、その光学部品ユニット７を筐体２０に取付けて、
筐体２０に取付ける他の光学部品と接続するだけで光フ
ァイバジャイロの光学ヘッドを完成することができ、光
学ヘッドを作る作業効率が大幅に向上し、月当たりの生
産量が従来の製作方法の１．５倍にもなる。それに伴っ
て組み立てコストが３０％もダウンするので経済的効果
が著しい。

【００２６】本発明の請求項２の光ファイバジャイロに
よれば、収納トレイ１２にファイバ偏光子１、カプラ
２、３等をオフラインで組み立てて光学部品ユニット７
を形成し、それをオンライン上で筐体２０の所望位置に
組立てることができるので、組立て作業、輸送、保管、
筐体２０への配置等が容易になる。

【００２７】本発明の請求項３の光ファイバジャイロに
よれば、収納トレイ１２に光学部品が組込まれた光学部
品ユニット７をセンシングコイル４の内側に手軽に脱着
できるので取扱いが容易であり、また、センシングコイ
ル４の内側に取付けることにより光ファイバジャイロの
構成が簡潔になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバジャイロの一例を示す説明
図。

【図２】（ａ）は本発明の光ファイバジャイロ用収容ト
レイの一例を示す平面図、（ｂ）は同収容トレイのＸ−
Ｘ断面図。

【図３】光ファイバジャイロの光学部の説明図。

【図４】（ａ）は光ファイバジャイロにおけるセンシン
グコイルボビンの一例を示す平面図、（ｂ）は同コイル
ボビンの側面図。

【図５】従来の光ファイバジャイロの一例を示す説明
図。

【符号の説明】 １ ファイバ偏光子 ２ 第一のカプラ ３ 第二のカプラ ４ センシングコイル ５ デポラライザ ６ 位相変調器 ７ 光学部品ユニット ８ 部品取付け部 ９ 光ファイバ １０ 余長部 １１ 余長収納部 １２ 収納トレイ １３ トレイ取付部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 正信 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイバ偏光子（１）、第一のカプラ
   （２）、第二のカプラ（３）、センシングコイル
   （４）、デポラライザ（５）、位相変調器（６）等の光
   学部品で構成される光ファイバジャイロにおいて、少な
   くともファイバ偏光子（１）と第一、第二のカプラ
   （２、３）とを予め組み立て且つ接続して光学部品ユニ
   ット（７）としたことを特長とする光ファイバジャイ
   ロ。
2. 【請求項２】 請求項１の光学部品ユニット（７）が光
   学部品を取付け可能な部品取付け部（８）と、光ファイ
   バ（９）の余長部（１０）を収納できる余長収納部（１
   １）を備えた収納トレイ（１２）にユニット化されてな
   ることを特長とする光ファイバジャイロ。
3. 【請求項３】 請求項２の収納トレイ（１２）が、セン
   シングコイル（４）の内側に収納可能な大きさに形成さ
   れ、且つセンシングコイル（４）に着脱可能に取付け可
   能なトレイ取付部（１３）を備えたことを特長とする光
   ファイバジャイロ。