JPH0812077B2

JPH0812077B2 - 光回転検出装置

Info

Publication number: JPH0812077B2
Application number: JP3165490A
Authority: JP
Inventors: 喜則武内; 英彦根岸; 優子竹居; 義彦本庄谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0510772A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体等に使用される
光回転検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光回転検出装置として使用されるジャイ
ロスコープからは、角速度だけでなく、それを積分する
ことにより、方位のデータも得ることができる。そのよ
うなジャイロスコープの内で、光ファイバをセンシング
コイルに用いた光ファイバジャイロスコープは、可動部
が全くなく且つ小型化が可能であり、更に最小検出可能
角速度（感度）、零点ドリフト、可測範囲（ダイナミッ
クレンジ）、スケールファクタの安定性において、従来
のジャイロスコープと比較して優れているために、近年
注目され、研究開発がなされている。

【０００３】そのような光ファイバジャイロスコープに
は、信号処理方式として位相差バイアス方式、２入力方
式、位相変調方式、周波数変調方式、光ヘテロダイン方
式などの処理方式がある。ここでは、位相変調方式を用
いた光ファイバジャイロスコープを例にとって、図５を
もとに、その動作原理を簡単に説明する。

【０００４】まず、光回転検出装置の光学系について以
下に述べる。半導体レーザのような光源１から出射され
た光は、光を分岐結合するための第１カプラ２を介し
て、偏光子４に入力され、その偏光子４を通過した光
は、５のカプラ等のビームスプリッタに入力され、そこ
でさらに２つに分岐される。

【０００５】この２つの光の一方は、直接センシングコ
イル６に入射し、他方は、変調信号として正弦波が印加
されて駆動される位相変調器７を介して、センシングコ
イル６に入射する。位相変調器７としては、円筒状圧電
振動子等に光ファイバを巻き付けたものが一般的に使用
されている。位相変調器の圧電振動子に巻き付けられた
光ファイバ部分において、圧電振動子の伸縮に応じて光
ファイバ長や伝搬定数等が変化し、光がその部分を伝搬
するときに位相変調を受ける。

【０００６】センシングコイルに入射した２つの光は、
それぞれ、センシングコイル６内を右回りと左回りとに
伝搬し、出射端より出射し、先に光の分割に用いたビー
ムスプリッタ５により再度合成される。合成された光は
所定の光学系を介し、フォトダイオード３のような受光
素子に入射され、電気信号に変換される。

【０００７】光ファイバジャイロスコープの検出原理
は、サニャック（Ｓａｇｎａｃ）効果による。つまり、
光がセンシングコイルを伝搬するとき、センシングコイ
ルが回転を受けていると、いわゆるサニャック効果によ
り、右回り光と左回り光との間に位相差が発生する。こ
の位相差の検出は、右回り光と左回り光との干渉光のビ
ート信号成分を検出することによって行なう。

【０００８】このような構成の光ファイバジャイロにお
ける光路は、入射された光の偏光方向を維持するため、
全て偏波面保存光ファイバ等によって構成するのが一般
的である。

【０００９】そして、このような構成の光ファイバジャ
イロにおいて、回転出力信号における信号に対する雑音
比率（Ｓ／Ｎ比）を向上させるためには、位相変調器に
印加する変調信号周波数ｆm、つまり圧電振動子を駆動
する正弦波の周波数ｆmとセンシングコイルのファイバ
長Ｌとは、以下の式を満足することが望ましいとされて
きた。ここでｃは真空中での光速、ｎはセンシングコイ
ルを構成する光ファイバの実効屈折率である。

【００１０】

【数１】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の光回転検出
装置においては、高いＳ／Ｎ比を得ることができるよう
にセンシングコイルを設計しようとすれば、上記（数
１）を満足させることが必要である。このため、ｆmと
Ｌを逆比例の関係としなければならず、これが大きな制
約となっていた。すなわち、センシングコイルを短尺化
するためには変調周波数を高くしなければならず、ま
た、変調周波数を低くしようとするとセンシングコイル
のファイバ長を長くする必要があった。このため、セン
シングコイルのファイバ長を短くすることが難しく、省
スペースや重量低減、ひいてはコスト低減が困難である
等との課題があった。

【００１２】本発明は、上記課題を解決し、光回転検出
装置の回転出力信号として、高いＳ／Ｎ比、および、低
零点ドリフト特性を有する出力を得ることのできる低コ
スト光回転検出装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、光源と、光ファイバで構成され、前記光源
から射出した光が所定光路を経て入射し、サニャック効
果を生じるセンシングコイル部と、前記センシングコイ
ル部から射出された光を所定光路を経て受光する受光手
段とから成り、前記センシングコイル部は前記入射した
光に位相変調を行なう位相変調器を有し、前記位相変調
器に周波数ｆm（Ｈｚ）の正弦波を印加する変調方式で
変調し、前記センシングコイル部の長さをＬ（ｍ）とす
るとき、ｆmとＬと前記センシングコイルに用いるファ
イバの実効屈折率ｎとを乗じた値を、光の真空中での速
度ｃ（ｍ／ｓ）で割った値が、７／１００以下、より望
ましくは１／２０以下である光回転検出装置である。

【００１４】また、光源と、光ファイバで構成され、前
記光源から射出した光が所定光路を経て入射し、サニャ
ック効果を生じるセンシングコイル部と、前記センシン
グコイル部から射出された光を所定光路を経て受光する
受光手段とから成り、前記センシングコイル部は前記入
射した光に位相変調を行なう位相変調器と前記入射した
光を無偏光化する偏光解消手段とを有し、前記位相変調
器に周波数ｆm（Ｈｚ）の正弦波を印加する変調方式で
変調し、前記センシングコイル部の長さをＬ（ｍ）とす
るとき、ｆmとＬと前記センシングコイルに用いるファ
イバの実効屈折率ｎとを乗じた値を、光の真空中での速
度ｃ（ｍ／ｓ）で割った値が、７／１００以下、好まし
くは１／２０以下である光回転検出装置である。

【００１５】

【作用】本発明は、変調周波数ｆmとセンシングコイル
のファイバ長Ｌとセンシングコイルに用いるファイバの
実効屈折率ｎを乗じた値を、光の真空中での速度ｃで割
った値が、７／１００、より望ましくは１／２０以下で
あるセンシングコイルを用いた上記構成をとることによ
り、従来のセンシングコイルのファイバ長と変調周波数
の間の関係を、（数１）で表現される関係に設定するこ
とが望ましいという制限を考慮することなしに、この制
限を満足させた場合に較べ、同等またはそれ以上の高い
Ｓ／Ｎ比および低零点ドリフト特性を有する出力を得る
ことができる。センシングコイルの短尺化と位相変調周
波数の低周波数化が、同時に可能となるので、光回転検
出装置の大幅な低コスト化が実現できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例の詳細を
説明する。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における光回転検出装置光学系の模式図を示す。図１に
おいて、１はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）からなる光源であり、２は光を均等な強度に二分岐
し、光源１からの光をその後の光学系に伝搬後、再び光
源１方向へ帰還する光を二分岐し、一方の光をフォトダ
イオード３に結合させるための第１カプラである。４は
伝搬光の偏光方向を規定するための偏光子である。５は
光を分岐結合、すなわち偏光子４により偏光された光を
二分岐し、その後センシングコイル６を右回り、および
左回りに伝搬した光を、再び結合するための第２カプラ
である。

【００１８】本実施例において第１カプラと第２カプラ
は、ともに偏波面保存ファイバで構成されているが、シ
ングルモードファイバで構成されたカプラを用いてもか
まわない。

【００１９】６は本光回転検出装置の回転角速度量の検
出を行うセンシングコイルである。センシングコイルの
ボビン外径は８０ｍｍであり、偏波面保存ファイバを全
長Ｌとして２００ｍ巻いている。７はセンシングコイル
６を伝搬する右回り、左回りの両回り光に対し、所定の
位相差を設けるために配置された位相変調器である。よ
り具体的には、位相変調器７は、例えば円筒状圧電振動
子に偏波面保存ファイバを巻回して形成され、この円筒
状圧電振動子の周囲に巻回された光路１８を通過する光
に所定量の位相差を与える。なお巻回する光ファイバ
は、シングルモードファイバでもかまわない。この位相
変調器には、位相変調信号ｆmとして５０ｋＨｚの正弦
波を印加している。

【００２０】ここで、ｆmとＬとセンシングコイルに用
いた光ファイバの実効屈折率ｎ＝１．４を乗じた値を、
光の真空中での速度３×１０⁸（ｍ／ｓ）で割った値
は、本実施例の場合０．０４７となる。これは詳細に後
述するように、本発明にかかる条件７／１００、より望
ましくは１／２０を満たしている。

【００２１】３は、光路１２より入射された光を電気信
号に変換するためのフォトダイオードである。また、１
１、１２、１３、１４、１５、１７、１８、１９は、そ
れぞれ光が通過するための光路であり、偏波面保存ファ
イバで構成されている。

【００２２】次に、図１にもとづき、本光回転検出装置
の動作を説明する。光源１より出射された光出力は、光
路１１を通り、第１カプラ２に入射する。第１カプラ２
により均等に二分岐された光の一方は、偏光状態を１方
向のみに規定する偏光子４、光路１４を通過後、第２カ
プラ５に入射する。第２カプラ５に入射した光は、光路
１５、１９にそれぞれ均等な強度分布で二分岐される。
光路１５へ入射した光は、センシングコイル６を右回り
に進行後、光路１７を通り、位相変調器７に巻回された
光路１８、および光路１９を通過後、第２カプラ５に逆
方向で入射する。この光はセンシングコイル６を通過
後、位相変調器７により位相変調を受けることになる。
ここで、位相変調器７は、センシングコイル６内で発生
する本光回転検出装置が回転することにより生じる、光
の位相差（サニャック位相差）の検出感度を高めるため
に、それに巻回された光路１８中を伝搬する光に予め設
定された光学的位相差を付加する。

【００２３】次に、光路１９に対する入射光は前述の光
波と全く逆方向にセンシングコイルを進行する。つま
り、光路１９に入射された光は、光路１８を通過するこ
とにより光学的位相差を付加された後、光路１７を進行
しセンシングコイル６内を左回りに伝搬し、再度第２カ
プラ５に前述の光に対し逆方向から入射する。つまり、
第２カプラ５で、互いに二分岐された光波は、センシン
グコイル６をそれぞれ反対方向に伝搬後、再度第２カプ
ラ５で結合される。この結合された光は光路１４、偏光
子４、光路１３を逆方向に伝搬する。偏光子４は、セン
シングコイル６に対して単一の偏波成分の光のみを導く
だけでなく、センシングコイル６をそれぞれ逆方向に伝
搬した後、光源１方向に帰還する光のうち、前述の光と
同一の偏波成分のみを取り出している。光路１３を逆方
向に伝搬した光は、第１カプラ２でさらに二分岐され、
光路１２により、フォトダイオード３に入射され電気信
号に変換される。このフォトダイオード３により光電変
換された信号が、位相変調器７に印加されている変調信
号で同期検波され、光回転検出装置の出力信号となる。

【００２４】本実施例に示した光回転検出装置における
Ｓ／Ｎ比について考える。本実施例に示した光回転検出
装置の雑音発生は、主にセンシングコイル内の光の伝搬
状態変動に起因している。環境温度の変動に伴い、セン
シングコイルを構成する光ファイバ及びボビンには不均
一または非対称な温度分布が生じる。不均一または非対
称な温度分布は、センシングコイルに不均一または非対
称な応力印加をもたらし、温度分布それ自体との相乗効
果により、右回り光と左回り光に対する非相反的な伝搬
定数変動分布をセンシングコイル中に誘起し、光が伝搬
中にこの影響を受けて、雑音や零点ドリフトとして観測
される。この様な過程で発生する雑音の大きさは、セン
シングコイルの巻き方や環境温度変動が同じ場合には、
右回り光と左回り光に対する非相反的伝搬定数変動を、
センシングコイルの全長に渡って積分した値にほぼ比例
する。すなわち、雑音はセンシングコイルのファイバ長
が長いほど大きくなる傾向がある。

【００２５】一方、光ファイバの感度すなわち、ある回
転角速度に対する出力の大きさは、センシングコイルの
直径とセンシングコイルのファイバ長に比例する。従っ
て、センシングコイルの直径を一定とするとき、センシ
ングコイルのファイバ長が長くなるに伴い、雑音も大き
くなるが、信号強度も大きくなる。

【００２６】この非相反的伝搬定数変動分布が、雑音と
して現出する場合、光の位相変動や強度変動として直接
出現する場合と、位相変調器から発生する強度変調成分
を搬送波として雑音が観測される場合がある。位相変調
器は、前述のように右回り光と左回り光の間に所定の位
相差を設けるために挿入されているが、光の位相変調の
過程で、同時に光の強度変調が僅かながら生じることが
避けられない。干渉出力信号を同期検波することによっ
て回転出力信号だけを取りだそうとしても、この強度変
調成分を搬送波とした雑音は、周波数が変調信号と同一
であるため、その除去と抑圧は難しい。

【００２７】強度変調成分は、回転出力信号に対して、
約９０度の位相差を持っている。位相差が正確に９０度
であれば、干渉出力信号を同期検波したときに、強度変
調成分は観測されず、それを搬送波とした雑音は生じな
い。しかし、実際には位相差が９０度からずれているた
めに、雑音が発生する。この雑音の大きさは、強度変調
成分の振幅と、位相差の９０度からのずれの大きさに依
存している。

【００２８】強度変調成分の振幅は、センシングコイル
のファイバ長と位相変調周波数の積に依存して変化す
る。強度変調成分と回転出力信号成分の位相差の９０度
からのずれも、やはり、センシングコイルのファイバ長
と位相変調周波数の積に依存して変化する。変化の仕方
を記述する式は複雑であるが、この変化の様子を模式的
に表すと図２（ａ）、（ｂ）のようになる。この図の横
軸のパラメータはφ_tで、次式で表される。

【００２９】

【数２】

【００３０】これらの図から判るように、φ_tが小さく
なるに従い、強度変調成分の振幅は大きくなる。それに
対して、位相差の９０度からのずれの大きさは、φ_tが
小さくなるに従い小さくなる傾向がある。

【００３１】強度変調成分の振幅は、位相変調器の位相
変調度にも関係している。変調度αmを、光回転検出装
置の感度を最大にするように設定するとすれば、センシ
ングコイルのファイバ長Ｌと位相変調器の変調周波数ｆ
m、光の速度ｃ、光ファイバの実効屈折率ｎを用いて、
αmは次の式で表される。

【００３２】

【数３】

【００３３】すなわち、センシングコイルのファイバ長
が短くなるほど、最適位相変調度を大きくしなけらばな
らない。位相変調度を大きくするために、位相変調器へ
の印加電圧を大きくすれば、それに伴い、強度変調の変
調度も大きくなり、強度変調成分の振幅が増大する。

【００３４】この様に、回転出力信号および強度変調雑
音の大きさはいろいろなパラメータに依存して決まる
が、センシングコイルの長さに依存する回転出力信号及
び雑音の大きさ変化をまとめると、（１）ファイバ長が短くなるほど、感度は小さくなる。（２）ファイバ長が短くなるほど、センシングコイルで
生じる雑音は減少する。（３）ファイバ長が短くなるほど、最適変調度は大きく
なり、強度変調成分の振幅が増大する。（４）ファイバ長が短くなるほど、強度変調成分と回転
出力信号の位相差は、９０度に近づく。（５）ファイバ長が短くなるほど、強度変調成分の振幅
は大きくなる。

【００３５】上記の項目のうち、（２）、（４）はファ
イバ長を短くしたときＳ／Ｎ比を向上させる要因であ
り、（１）、（３）、（５）はファイバ長を短くしたと
きＳ／Ｎ比を劣化させる要因である。光回転検出器のＳ
／Ｎ比のファイバ長依存性は、これらの要因が複雑に絡
み合って決まる。

【００３６】実際、本実施例に沿った構成で、センシン
グコイルのボビンの直径を一定として、Ｓ／Ｎ比のセン
シングコイルのファイバ長依存性を測定したところ、図
３の結果を得た。この図では、変調周波数一定の条件
で、φ_tをパラメータとして記述している。ここで、φ_t
を所定値から０へ、例えばπ／２から０まで変化すると
き、Ｓ／Ｎ比は、劣化し再び回復する。この図による
と、φ_t＝７π／１００以下、より好ましくは、φ_t＝π
／２０以下の条件が最も望ましくＳ／Ｎ比が高くなる条
件であり、これが本発明にかかるセンシングコイルのフ
ァイバ長と変調周波数を決める条件となる。

【００３７】この様に本発明を持ってすれば、従来に較
べ短いセンシングコイルを用いながら、従来技術による
センシングコイルを用いた場合より高いＳ／Ｎ比を得る
ことができた。

【００３８】ファイバ長を短くし過ぎると、光検出器の
ショットノイズに較べて回転出力信号がが小さくなりす
ぎ、Ｓ／Ｎ比は低下する。そのため、ファイバ長を短く
する事によって際限なくＳ／Ｎ比を向上させることはで
きず、実際にはファイバ長の下限が存在する。すなわ
ち、現状の光検出器の性能では、φ_tに下限値があり、
下限値はφ_t＝π／１０００程度である。

【００３９】また、本実施例の構成でのファイバ長の下
限値は、上記センシングコイルのボビン直径や変調周波
数を用いると、Ｌ＝５ｍ以下に下限が存在することがわ
かる。

【００４０】また、変調周波数を高くするとφ_tが大き
くなり、強度変調雑音が増大する傾向がある。しかし、
センシングコイルのボビン直径一定の時のφ_tに関する
定性的な性質は、ほとんど変化しない。

【００４１】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００４２】図４は本発明の第２の実施例における光回
転検出装置光学系の模式図を示す。この第２実施例は、
センシングコイルと第２カップラとの間に偏光解消手段
を設けたことである。

【００４３】図４において、１はスーパールミネッセン
トダイオード（ＳＬＤ）からなる光源であり、２は光を
均等な強度に二分岐し、光源１からの光をその後の光学
系に伝搬後、再び光源１方向へ帰還する光を二分岐し、
一方の光をフォトダイオード３に結合させるための第１
カプラである。４は伝搬光の偏光方向を規定するための
積層型偏光子である。５は光を分岐結合する、すなわち
偏光子４により偏光された光を二分岐し、その後シング
ルモードファイバで構成されたセンシングコイル６を右
回り、および左回りに伝搬した光を、再び結合するため
の第２カプラである。第１カプラと第２カプラは、本実
施例では、ともにシングルモードファイバで形成されて
いる。

【００４４】８は、シングルモードファイバをセンシン
グコイルに用いたことにより増加するセンシングコイル
内での偏波状態変動の効果を、緩和するために挿入した
偏光解消手段である。これには、長さの比が１：２の偏
波面保存ファイバの光学主軸を４５度傾けて融着したフ
ァイバ型の偏光解消子を用いている。また、６は本光回
転検出器の回転角速度量の検出を行うセンシングコイル
である。センシングコイルのボビン外径は８０ｍｍであ
り、シングルモードファイバを全長Ｌとして５０ｍ巻い
ている。７の位相変調器は、センシングコイル６を伝搬
する右回り、左回りの両回り光に対し、あらかじめ設定
された位相差を設けるために配置された位相変調器であ
る。７は、円筒状圧電振動子からなる位相変調器で、作
用は実施例１と同様である。この位相変調器には、位相
変調信号ｆmとして５０ｋＨｚの正弦波を印加してい
る。

【００４５】ここで、ｆmとＬとセンシングコイルに用
いた光ファイバの実効屈折率ｎ＝１．４を乗じた値を、
光の真空中での速度ｃで割った値は、本実施例の場合
０．０１２となる。これは本発明にかかる条件１／２０
を、十分に満たしている。

【００４６】また、３は、光路１２のより入射された光
を電気信号に変換するためのフォトダイオードである。
また、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１
８、１９は、それぞれ光が通過するための光路であり、
シングルモードファイバで構成されている。

【００４７】本光回転検出装置の動作の基本原理は、実
質的に第一の実施例と同様である。すなわち、光源１よ
り出射された光出力は、光路１１を通り、第１カプラ２
に入射する。第１カプラ２により均等に二分岐された光
の一方は、偏光状態を１方向のみに規定する偏光子４、
光路１４を通過後、第２カプラ５に入射する。第２カプ
ラ５に入射した光は、光路１５、１９にそれぞれ均等な
強度分布で二分岐される。光路１５へ入射した光は、偏
光解消手段８で無偏光化され、光路１６、センシングコ
イル６を右回りに進行後、光路１７を通り、位相変調器
７に巻回された光路１８、および光路１９を通過後、第
２カプラ５に逆方向で入射する。この光はセンシングコ
イル６を通過後、位相変調器７により位相変調を受ける
ことになる。ここで、位相変調器７は、センシングコイ
ル６内で発生する本光回転検出装置が回転することによ
り生じる、光の位相差（サニャック位相差）の検出感度
を高めるために、それに巻回された光路１８中を伝搬す
る光に予め設定された光学的位相差を付加する。

【００４８】次に、光路１９に対する入射光は前述の光
波と全く逆方向にセンシングコイルを進行する。つま
り、光路１９に入射された光は、光路１８を通過するこ
とにより光学的位相差を付加された後、光路１７を進行
しセンシングコイル６内を左回りに伝搬し、光路１６、
偏光解消手段８、光路１５を経て、再度第２カプラ５に
前述の光に対し逆方向から入射する。つまり、第２カプ
ラ５で、互いに二分岐された光波は、センシングコイル
６をそれぞれ反対方向に伝搬後、再度第２カプラ５で結
合される。この結合された光は光路１４、偏光子４、光
路１３を逆方向に伝搬する。偏光子４は、センシングコ
イル６に対して単一の偏波成分の光のみを導くだけでな
く、センシングコイル６をそれぞれ逆方向に伝搬した
後、光源１方向に帰還する光のうち、前述の光と同一の
偏波成分のみを取り出している。光路１３を逆方向に伝
搬した光は、第１カプラ２でさらに二分岐され、光路１
２により、フォトダイオード３に入射され電気信号に変
換される。このフォトダイオード３により光電変換され
た信号が、位相変調器７に印加されている変調信号で同
期検波され、光回転検出装置の出力信号となる。

【００４９】本実施例に示した光回転検出装置における
Ｓ／Ｎ比のセンシングコイルのファイバ長依存性を決め
る要因は、第一の実施例で詳細に説明したものが同様に
考えられ、φ_t＝７π／１００以下、望ましくはφ_t＝π
／２０以下の条件が最もＳ／Ｎ比が高くなる条件であ
り、下限値はφ_t＝π／１０００程度である。これが本
発明にかかるセンシングコイルのファイバ長と変調周波
数を決める条件となる。

【００５０】この様に本実施例においても、従来に較べ
短いセンシングコイルを用いながら、より高いＳ／Ｎ比
を得ることができた。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明は、位相変調器に周
波数ｆm（Ｈｚ）の正弦波を印加する位相変調方式をと
り、前記センシングコイルの長さをＬ（ｍ）とすると
き、ｆmとＬとセンシングコイルに用いるファイバの実
効屈折率ｎを乗じた値を、光の真空中での速度ｃ（ｍ／
ｓ）で割った値が、７／１００、より望ましくは、１／
２０以下とすることにより、従来のセンシングコイルの
ファイバ長と変調周波数の間の満たすことが望ましいと
されてきた関係を考慮することなしに、この関係を満足
させた場合と同等もしくはそれ以上の高いＳ／Ｎ比、お
よび低零点ドリフト特性を有する出力を得ることができ
る。このため、センシングコイルの短尺化と位相変調周
波数の低周波数化が、同時に可能となるので、光回転検
出装置の大幅な低コスト化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における光ファイバジャイロの光
学系の構成模式図

【図２】（ａ）本実施例において強度変調成分の９０度
からの位相差のずれのφ_t依存性を表す図（ｂ）本実施例において強度変調成分の振幅φ_t依存性
を表す図

【図３】本実施例においてＳ／Ｎ比のφt依存性を表す
図

【図４】第２の実施例における光ファイバジャイロの光
学系の構成模式図

【図５】従来の光ファイバジャイロの光学系の模式図

【符号の説明】

１光源２第１カプラ３フォトダイオード４偏光子５第２カプラ６センシングループ７偏光解消手段８位相変調器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本庄谷義彦神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (56)参考文献特開平３−72214（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、光ファイバで構成され、前記光
源から射出した光が所定光路を経て入射し、サニャック
効果を生じるセンシングコイル部と、前記センシングコ
イル部から射出された光を所定光路を経て受光する受光
手段とを有し、前記センシングコイル部は前記入射した
光に位相変調を行なう位相変調器を有し、前記位相変調
器に周波数ｆm（Ｈｚ）の正弦波を印加する変調方式で
変調し、前記センシングコイル部の長さをＬ（ｍ）とす
るとき、ｆmとＬと前記センシングコイルに用いるファ
イバの実効屈折率ｎとを乗じた値を、光の真空中での速
度ｃ（ｍ／ｓ）で割った値が、７／１００以下である光
回転検出装置。
【請求項２】ｆmとＬと前記センシングコイルに用い
るファイバの実効屈折率ｎを乗じた値を、光の真空中
での速度ｃ（ｍ／ｓ）で割った値が、１／２０以下１／
１０００以上である請求項１記載の光回転検出装置。
【請求項３】光源から射出した光を二分岐する第１の
カプラと、前記第１のカプラにより分岐された光の一方
が入射する偏光子と、前記偏光子から射出した光を二分
岐し一方の光をセンシングコイル部に入射する第２のカ
プラとを有し、前記センシングコイル部は位相変調器を
介し前記第２のカプラに結合され、センシングコイル部
を経て前記第２のカプラに入射され２分岐された一方の
光は、前記偏光子を通過し前記第２のカプラに入射し、
受光手段は前記第１のカプラで二分岐された光の一方を
受光する請求項１または２記載の光回転検出装置。
【請求項４】光源と、光ファイバで構成され、前記光
源から射出した光が所定光路を経て入射し、サニャック
効果を生じるセンシングコイル部と、前記センシングコ
イル部から射出された光を所定光路を経て受光する受光
手段とから成り、前記センシングコイル部は前記入射し
た光に位相変調を行なう位相変調器と前記入射した光を
無偏光化する偏光解消手段とを有し、前記位相変調器に
周波数ｆm（Ｈｚ）の正弦波を印加する変調方式で変調
し、前記センシングコイル部の長さをＬ（ｍ）とすると
き、ｆmとＬと前記センシングコイルに用いるファイバ
の実効屈折率ｎとを乗じた値を、光の真空中での速度ｃ
（ｍ／ｓ）で割った値が、７／１００以下である光回転
検出装置。
【請求項５】ｆmとＬと前記センシングコイルに用いる
ファイバの実効屈折率ｎを乗じた値を、光の真空中での
速度ｃ（ｍ／ｓ）で割った値が、１／２０以下１／１０
００以上である請求項４記載の光回転検出装置。
【請求項６】光源から射出した光を二分岐する第１の
カプラと、前記第１のカプラにより分岐された光の一方
が入射する偏光子と、前記偏光子から射出した光を二分
岐し一方の光をセンシングコイル部に入射する第２のカ
プラとを有し、前記センシングコイル部は位相変調器を
介し前記第２のカプラに結合され、センシングコイル部
を経て前記第２のカプラに入射され２分岐された一方の
光は、前記偏光子を通過し前記第２のカプラに入射し、
受光手段は前記第１のカプラで二分岐された光の一方を
受光する請求項５または６記載の光回転検出装置。