JPH0979861A

JPH0979861A - 光ファイバジャイロ及び光集積回路

Info

Publication number: JPH0979861A
Application number: JP23698495A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Nakamura; 茂中村; Takeshi Hojo; 武北條; Kuniyoshi Watanabe; 邦芳渡邉; Takemori Masujima; 健守益嶋
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】デポラライザの機能を有する光集積回路を含
む光ファイバジャイロを提供することを目的とする。【解決手段】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、光集積
回路の導波路と光ファイバループの端部の間に四分の一
波長板を配置し、四分の一波長板の主軸を導波路の主軸
に対して４５°傾斜させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバジャイロ
及び斯かる光ファイバジャイロに使用される光集積回路
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る。
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７は干渉型のうち位相変調方式の光ファ
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１０
４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と偏光を無偏光化するためのデポララ
イザ１１１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によって光線は２
つに分岐され、光ファイバループ１０３を互いに反対方
向に伝播する。一方は、デポラライザ１１１を経由して
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内を互いに反対方
向に伝播した光は第２のカプラ１０６によって合成さ
れ、干渉光が生成される。斯かる干渉光は、再び偏光子
１０４及び第１のカプラ１０５を経由して受光器１０２
に導かれ、それによって検出される。

【０００６】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２つの光に位相差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。

【０００７】

【数１】Δφ＝（２πＬＤ／λＣ）Ω

【０００８】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、Ｄは光ファイバループ１０３のル
ープ直径、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。

【０００９】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１０９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
され電圧信号として出力される。

【００１０】位相変調器１０８は光ファイバループ１０
３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２つの光は位相変調される。右周りの伝播光は
光ファイバループ１０３の入口で位相変調され、左周り
の伝播光は光ファイバループ１０３の出口で位相変調さ
れる。信号発生器１０９から供給される信号の角周波数
をω_Pとすれば、電流・電圧変換器１０７の出力電圧Ｖ
は、

【００１１】

【数２】Ｖ＝Ｋ［１＋ｃｏｓΔφ・｛Ｊ₀（ｚ）−２Ｊ
₂（ｚ）ｃｏｓ２ω_Pｔ＋・・｝−ｓｉｎΔφ・｛２Ｊ
₁（ｚ）ｃｏｓω_Pｔ−・・・｝］

【００１２】となる。ここで、ｚ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。

【００１３】同期検波器１１０には信号発生器１０９か
ら角周波数ω_P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ｎω_Pの成分のうち角周波数
ω_Pの成分が同期検波され、ｓｉｎΔφに比例する出力
２ＫＪ₁（ｚ）ｓｉｎΔφが出力される。これより、位
相差Δφを求めて、数１の式より角速度Ωが求められ
る。

【００１４】次に、偏光子１０４及びデポラライザ（偏
光解消器）１１１の機能について説明する。偏光子１０
４及びデポラライザ１１１を有する光ファイバジャイロ
の例は、例えば特開平５−５６２４号に記載されてお
り、詳細は、斯かる公報を参照されたい。光源１０１よ
り出力される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偏光及びＴＭ偏光を含む。以下
に、ＴＥ偏光及びＴＭ偏光をｘ偏光及びｙ偏光とを呼ぶ
こととする。

【００１５】ｘ偏光及びｙ偏光は光ファイバループ１０
３において伝播速度が僅かに異なり、それに起因して干
渉光の位相差Δφに誤差が生ずる。従って光ファイバジ
ャイロでは、高い測定精度を得るために、偏光子１０４
を設け、単一の偏光面を有する偏光、例えばｘ偏光が使
用される。

【００１６】しかしながら、ｘ偏光の如き、直線偏光で
あっても、長尺の光ファイバループ１０３を伝播する
と、伝播中に偏波状態が変化し偏光方向に直角な偏光成
分が生ずる。例えば、ｘ偏光が光ファイバループ１０３
を伝播するとｙ偏光が生成される。従って、カプラ１０
６によって得られる干渉光には、互いに偏光方向が直交
するｘ偏光及びｙ偏光が含まれる。斯かる２つの偏光の
伝播速度の差に起因して干渉光の位相差Δφに誤差が生
ずる。

【００１７】デポラライザ１１１は、互いに直交する偏
光面を有する２つの偏光又は単一の偏光面を有する１つ
の偏光を入力して、強度が等しく且つ位相差が大きい、
即ち、互いに干渉性がない２つの偏光を生成する。

【００１８】デポラライザ１１１は光ファイバループ１
０３の一端に設けられている。右周りの伝播光は光ファ
イバループ１０３の入口でデポラライザ１１１によって
無偏光化され、左周りの伝播光は光ファイバループ１０
３の出口でデポラライザ１１１によって無偏光化され
る。

【００１９】例えば、偏光子１０４によってｘ偏光が生
成され、第２のカプラ１０６によって２つに分岐される
ものと仮定する。一方のｘ偏光は光ファイバループ１０
３の入口でデポラライザ１１１によって無偏光化され、
互いに干渉性がなく且つ直交する強度が等しい２つの偏
光を生成する。斯かる２つの偏光は光ファイバループ１
０３を右周りに伝播して第２のカプラ１０５に導かれ
る。他方のｘ偏光は光ファイバループ１０３を左周りに
伝播してから出口でデポラライザ１１１によって無偏光
化され、互いに干渉性がなく且つ直交する強度が等しい
２つの偏光を生成する。

【００２０】光ファイバループ１０３を右周りに伝播す
る無偏光化された２つの偏光と左周りに伝播するｘ偏光
は、伝播中に直交する偏光成分を生成するが、最終的に
は無偏光となる。斯かる伝播光は第２のカプラ１０６に
よって合波され、干渉光が得られる。しかしながら、斯
かる干渉光の強度信号には、ｙ偏光及び伝播中に生成し
た偏光成分に起因した誤差は生じない。

【００２１】図８を参照して従来のデポラライザ１１１
の構成及び機能を説明する。ここではリヨー（ＬＹＯ
Ｔ）型デポラライザ１１１を説明する。リヨー型デポラ
ライザ１１１の例は、例えば特開昭６２−２２３６１４
号に記載されており、詳細は斯かる公報を参照された
い。リヨー型デポラライザ１１１は、典型的には２本の
偏波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１Ｂを接続すること
によって構成されている。偏波面保存ファイバは伝播す
る偏光の偏光面を主軸（偏波面保存軸）に一致した状態
で保持するように機能する。

【００２２】一方の偏波面保存ファイバ１１１Ｂの長さ
Ｌ₂は、他方の偏波面保存ファイバ１１１Ａの長さＬ₁
の２倍より大きい。即ち、Ｌ₂＞２Ｌ₁である。また一
方の偏波面保存ファイバ１１１Ｂの主軸ｙ₂、ｘ₂は他
方の偏波面保存ファイバ１１１Ａの主軸ｙ₁、ｘ₁に対
して４５°傾斜するように接続されている。

【００２３】光ファイバループ１０３が偏波面保存ファ
イバによって構成されている場合には、一方の偏波面保
存ファイバ１１１Ｂは光ファイバループ１０３の端部で
あってよく、第２のカプラ１０６に接続された光ファイ
バが偏波面保存ファイバによって構成されている場合に
は、他方の偏波面保存ファイバ１１１Ａは第２のカプラ
１０６に接続された光ファイバであってよい。

【００２４】第１の偏波面保存ファイバ１１１Ａの端部
より、例えば主軸ｘ₁、ｙ₁方向の２つの偏光面を有す
る偏光又は主軸ｘ₁方向の単一の偏光面を有する直線偏
光が入射されたと仮定する。斯かる偏光は第２の偏波面
保存ファイバ１１１Ｂを伝播し、互いに直交する主軸ｘ
₂、ｙ₂方向の偏光面を有する２つの偏光が生成され
る。

【００２５】第２の偏波面保存ファイバ１１１Ｂと第１
の偏波面保存ファイバ１１１Ａの長さの差ΔＬ＝Ｌ₂−
Ｌ₁は十分大きく、従って２つの偏光が第２の偏波面保
存ファイバ１１１Ｂを伝播する間に十分大きな光路差が
生ずる。こうして、第２の偏波面保存ファイバ１１１Ｂ
からは、強度が等しく且つ互いに干渉しないように十分
大きい光路差を有する２つの偏光成分を有する光が得ら
れる。即ち、第１の偏波面保存ファイバ１１１Ａに入射
された偏光は無偏光化される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図８に示したように、
リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザ１１１は、２つの偏
波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１Ｂを主軸が互いに他
に対して４５°回転した状態で融着接続することによっ
て形成されている。２つの主軸の間の回転角度は正確に
４５°でなければならない。リヨー（ＬＹＯＴ）型デポ
ラライザ１１１は、高い製造精度が要求され且つ温度変
化等の外乱に敏感であるという欠点があった。

【００２７】また、リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザ
１１１は、２つの偏波面保存ファイバ１１１Ａ、１１１
Ｂの融着接続部を保護する部材の寸法が比較的大きいた
め、光ファイバジャイロの小型化の妨げとなり、また光
集積回路の使用に適していなかった。

【００２８】本発明は、斯かる点に鑑み、外乱の影響を
受けることがない且つ小型化が可能な光ファイバジャイ
ロを提供することを目的とする。

【００２９】本発明は、斯かる点に鑑み、リヨー（ＬＹ
ＯＴ）型デポラライザ１１１を使用することなく、デポ
ラライザ機能を組み込んだ光集積回路を提供することを
目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
図１及び図２に示すように、光源と２つの光を分岐し且
つ合成する光分岐手段と光ファイバループと受光器とを
有し、上記光分岐手段は上記光源からの光を２つに分岐
して上記光ファイバループの両端に供給し上記光ファイ
バループを互いに反対方向に伝播した光を合成して干渉
光を生成し、該干渉光は上記受光器によって検出される
ように構成された光ファイバジャイロにおいて、上記光
ファイバループはシグルモード光ファイバによって形成
され、上記光ファイバループの両端又は一端に四分の一
波長板が配置され、該四分の一波長板の光軸は入射する
偏光の光軸に対して４５°傾斜して配置されている。

【００３１】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板の光路方向の厚さは上記光源
のコヒーレンス長より大きいことを特徴とする。

【００３２】本発明によれば、上記光分岐手段は光集積
回路に形成された導波路よりなるＹ分岐を含むことを特
徴とする。本発明によれば、上記光分岐手段は光集積回
路に形成された導波路よりなる２つのＹ分岐を含むこと
を特徴とする。本発明によれば、上記光集積回路に偏光
子が集積されていることを特徴とする。本発明によれ
ば、上記光集積回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。

【００３３】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板は上記集積回路と上記光ファ
イバループを接続する接続部材によって支持されている
ことを特徴とする。

【００３４】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記接続部材は珪素（Ｓｉ）板に形成されたＶ溝
に上記光ファイバループの端部を支持するように構成さ
れていることを特徴とする。上記四分の一波長板は上記
接続部材に形成された溝に挿入されて支持されているこ
とを特徴とする。

【００３５】本発明によれば、光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板は光路に垂直な面に対して傾
斜して配置されていることを特徴とする。本発明によれ
ば、光ファイバジャイロにおいて、上記光源からの光の
スペクトルは広域スペクトルであることを特徴とする。

【００３６】本発明によれば、基板とその上面に沿って
形成された導波路とを有する光集積回路において、上記
導波路の光路に四分の一波長板が設けられ、該四分の一
波長板の主軸は上記導波路の主軸に対して４５°傾斜し
ていることを特徴とする。

【００３７】本発明によれば、光集積回路において、上
記四分の一波長板は珪素（Ｓｉ）よりなる光ファイバ保
持部材によって支持されていることを特徴とする。

【００３８】本発明によれば、光集積回路において、上
記導波路はＹ分岐を形成しており、該Ｙ分岐の各分岐に
沿って位相変調器が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、光集積回路において、上記導波路に偏
光子が形成されていることを特徴とする。

【００３９】本発明によれば、光源と受光器と光集積回
路と光ファイバループと上記光集積回路と光ファイバル
ープの間に配置された四分の一波長板とを有する光ファ
イバジャイロの製造方法において、珪素（Ｓｉ）板の上
面にＶ溝を形成することと、該Ｖ溝に上記光ファイバル
ープの端部の光ファイバを装着することと、上記Ｖ溝内
に配置された光ファイバを切断するように上記珪素（Ｓ
ｉ）板に横断方向の溝を形成することと、該横断方向の
溝に四分の一波長板を挿入することと、を含む。

【００４０】本発明によれば、光ファイバジャイロの製
造方法において、上記横断方向の溝はダイシング技術に
よって形成することを特徴とする。

【００４１】本発明によると、四分の一波長板によって
リヨー（ＬＹＯＴ）型デポラライザと同様な無偏光化の
機能が提供される。

【００４２】光集積回路の導波路を伝播した偏光は四分
の一波長板に伝播し、互いに直交する２つの偏光面を有
する偏光が生成される。斯かる２つの偏光成分は、四分
の一波長板を伝播する間に十分大きな位相差を生じる。
こうして、互いに干渉性が無い２つの偏光成分が生成さ
れる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に図１〜図６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
積回路及びそれを使用した光ファイバジャイロの第１の
例を示す。本例の光ファイバジャイロは、光源１０１及
び受光器１０２と光集積回路１０と接続部材１１６と接
続部材１１６に支持された四分の一波長板２５と光ファ
イバループ１０３とを有し、更に、電流電圧変換器１０
７、信号発生器１０９及び同期検波器１１０を有する。

【００４４】本例の光ファイバジャイロは、図７の従来
の光ファイバジャイロと比較して、偏光子１０４、２つ
のカプラ１０５、１０６、位相変調器１０８の代わりに
光集積回路１０が使用され、リヨー型デポラライザ１１
１の代わりに接続部材１１６に支持された四分の一波長
板２５が使用されている点が異なり、それ以外は従来の
光ファイバジャイロの構成と同様であってよい。

【００４５】本例によると、四分の一波長板２５はリヨ
ー型デポラライザ１１１と同様に互いに直交する２つの
偏光面を有するＸ偏光及びＹ偏光を含む直線偏光を無偏
光化する機能を有する。四分の一波長板２５の機能の詳
細は後に説明する。

【００４６】本例によると、光集積回路１０は２つのＹ
分岐１５、１６と第２のＹ分岐１６の２つの分岐１６
Ａ、１６Ｂに沿って形成された位相変調器１８、１８’
とを有する。２つのＹ分岐１５、１６及びその各々の分
岐１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂは基板１１の上面に
形成された導波路よりなる。斯かる位相変調器１８、１
８’は第２のＹ分岐１６の２つの分岐１６Ａ、１６Ｂの
一方又は両方に設けてよい。

【００４７】第１のＹ分岐１５の一方の分岐１５Ａの先
端には光源１０１が配置され、第１のＹ分岐１５の他方
の分岐１５Ｂの先端には受光器１０３が配置されてい
る。光源１０１及び受光器１０３は第１のＹ分岐１５の
各分岐１５Ａ、１５Ｂの先端、即ち、基板１１の端面よ
り隔置されてよく又は適当な方法によって接合されてよ
い。

【００４８】本例によると、光集積回路１０と光ファイ
バループ１０３の間に接続部材１１６が設けられてお
り、斯かる接続部材１１６は第２のＹ分岐１６の分岐１
６Ａ、１６Ｂと光ファイバループ１０３の両端の光ファ
イバ１１３、１１３を接続するように機能する。

【００４９】本例によると、光ファイバループ１０３の
両端の光ファイバ１３１、１３１を横断するように四分
の一波長板２５が設けられている。斯かる四分の一波長
板２５は接続部材１１６によって支持されている。四分
の一波長板２５は２つの光ファイバ１３１、１３１の一
方又は両方に設けられてよい。

【００５０】図２を参照して本発明による光ファイバジ
ャイロ及び光集積回路の第２の例を説明する。本例の光
ファイバジャイロは、光源１０１及び受光器１０２と１
つのカプラ１０５と光集積回路３０と２つの接続部材１
１５及び１１６と第２の接続部材１１６に支持された四
分の一波長板２５と光ファイバループ１０３とを有し、
更に、電流電圧変換器１０７、信号発生器１０９及び同
期検波器１１０を有する。

【００５１】本例の光ファイバジャイロは、図７の従来
の光ファイバジャイロと比較して、偏光子１０４、位相
変調器１０８の代わりに２つの接続部材１１５及び１１
６と光集積回路３０が使用され、リヨー型デポラライザ
１１１の代わりに四分の一波長板２５が使用されている
点が異なり、それ以外は従来の光ファイバジャイロの構
成と同様であってよい。

【００５２】本例によると、光集積回路３０は基板３１
の上面に形成されたＹ分岐３６と斯かるＹ分岐３６の分
岐３６Ａ、３６Ｂに沿って形成された位相変調器３８、
３８’とを有する。斯かる位相変調器３８、３８’は２
つの分岐、即ち、導波路３６Ａ、３６Ｂの一方又は両方
に設けてよい。

【００５３】光集積回路３０の両側にはそれぞれ接続部
材１１５、１１６が設けられている。第１の接続部材１
１５はカプラ１０５より延在する光ファイバ１３１をＹ
分岐３６の導波路に接続し、第２の接続部材１１６はＹ
分岐３６の分岐３６Ａ、３６Ｂをそれぞれ光ファイバル
ープ１０３の両端の光ファイバ１３１、１３１に接続す
るように機能する。

【００５４】図１に示した本発明の第１の例と同様に、
光ファイバループ１０３の両端の光ファイバ１３１、１
３１を横断するように四分の一波長板２５が設けられて
いる。斯かる四分の一波長板２５は第２の接続部材１１
６によって支持されている。四分の一波長板２５は２つ
の光ファイバ１３１、１３１の一方又は両方に設けられ
てよい。

【００５５】図１に示した光集積回路１０及び図２に示
した光集積回路３０は周知の適当な方法によって製造さ
れてよい。例えば、Ｙ分岐１５、１６、３６及びその各
分岐１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ
を構成する導波路、位相変調器１８、３８等、はフォト
リソグラフィ技術を使用して製造されてよい。基板１
１、３１として例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ₃）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）が使用
される。導波路の形成方法には熱拡散法、プロトン拡散
法等がある。

【００５６】本例によると、光集積回路１０、３０は好
ましくは偏光分離機能を有する。プロトン交換型の光集
積回路では導波路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
光集積回路では導波路が偏光子の機能を有することはな
いから、光集積回路に偏光子を形成する必要がある。斯
かる偏光子は金属装荷型に形成されてよい。

【００５７】本例の光集積回路１０、３０は好ましくは
プロトン交換型であり、従って、図１及び図２に示すよ
うに、偏光子が設けられていない。しかしながら、本例
の光集積回路１０、３０をチタン拡散型とし、偏光子を
別個に設けてもよい。斯かる場合、図１に示す例では、
偏光子１４（破線にて示す。）は光集積回路１０に形成
され、２つのＹ分岐１５、１６の間に設けられる。図３
に示す例では、偏光子１４（破線にて示す。）はＹ分岐
３６の導波路に形成してもよい。

【００５８】本例によると光集積回路１０、３０に形成
されたＹ分岐１５、１６、３６及びその分岐１５Ａ、１
５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂはシングルモー
ド導波路であり、光ファイバループ１０３、１３１、１
３１はシングルモード光ファイバである。また、光源１
０１としてスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）が使用されてよく、光源からの光のスペクトルは広
域スペクトルである。

【００５９】図３を参照して四分の一波長板２５の配置
及び機能を詳細に説明する。光集積回路１０、３０のＹ
分岐１６、３６の一方の分岐、即ち、導波路１６Ｂ、３
６Ｂの部分とそれに接続された光ファイバループ１０３
の一端の光ファイバ１３１の部分を示し、接続部材１１
６は省略されている。導波路１６Ｂ、３６Ｂの主軸をＯ
ｘ、Ｏｙとする。図示のように四分の一波長板２５の結
晶軸Ｃ−Ｃは導波路１６Ｂの主軸Ｏｘ、Ｏｙに対して４
５°回転傾斜している。

【００６０】四分の一波長板２５は周知のように、互い
に直交する２つの偏光面を有する偏光の間に１／４波長
の光路差を生じさせる。また、主軸に対して４５°傾斜
した直線偏光が入射すると透過光は円偏光となる。従っ
て、四分の一波長板２５によってリヨー型デポラライザ
と同様な無偏光化の機能が提供される。

【００６１】四分の一波長板は適当な厚さの複屈折板よ
りなり、斯かる複屈折板としてルチル（ＴｉＯ₂）、水
晶、方解石（結晶）等が使用される。複屈折板の厚さは
入射した２つの直線偏光の間に１／４波長、詳細には
（２ｎ＋１）／４波長の光路差が生ずるように設定され
る。光源のコヒーレンス長（可干渉距離）より大きい光
路差を生じさせることによって、２つの直交する偏光は
互いに独立となり、出射光は無偏光化されることができ
る。

【００６２】本例によると、四分の一波長板２５の厚さ
は光源のコヒーレンス長（可干渉距離）の３〜４倍であ
る。例えば、３０μｍ程度のコヒーレンス長を有するス
ーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）を光源１０
１として用い、ルチル板を四分の一波長板として用いる
場合、その厚さを０．３ｍｍ程度とすることによって、
２つの互いに直交する直線偏光の間の光路差を（２ｎ＋
１）／４とすることができる。

【００６３】図４及び図５を参照して接続部材、即ち、
支持部材１１６に支持された四分の一波長板２５の配置
位置を説明する。図４Ａ及び図５Ａは接続部材１１６を
含む部分の平面構成、図４Ｂ及び図５Ｂはその側面構成
を示す。図４に示す例では、四分の一波長板２５は光フ
ァイバ１３１に対して垂直に配置され、図５に示す例で
は、四分の一波長板２５は光ファイバ１３１に垂直な面
に対して傾斜して配置されている。図５の例のように、
四分の一波長板２５を傾斜して配置することによって、
光の反射に起因する損失を減少させることができる。

【００６４】図６を参照して、四分の一波長板２５を接
続部材、即ち、支持部材１１６に配置する方法を説明す
る。図６Ａに示すように、支持部材１１６の上面にＶ溝
１２０を形成する。支持部材１１６は珪素（Ｓｉ）によ
って形成してよい。図６Ｂに示すように、光ファイバ１
３１を斯かるＶ溝１２０に配置して固定する。光ファイ
バ１３１は適当な接着剤によって固定されてよい。図６
Ｃに示すように、光ファイバ１３１を横断するように溝
１２２を形成する。即ち、溝１２２を形成するとき同時
に光ファイバ１３１は切断される。

【００６５】斯かる溝１２２は、半導体の製造工程にて
使用されるダイシング技術によって形成してよい。半導
体の製造工程では、ウエハを切断してチップを形成する
ときダイシング用カッタが使用される。斯かるダイシン
グ用カッタによって図６Ｃに示す如き溝１２２が形成さ
れてよい。

【００６６】最後に図６Ｄに示すように、溝１２２に四
分の一波長板２５が挿入され、固定される。溝１２２及
び四分の一波長板２５は、図４に示した例のように、光
ファイバ１３１に垂直に配置されてよく、図５に示した
例のように、光ファイバ１３１に垂直な面に対して傾斜
して配置されてよい。尚、２つの光ファイバ１３１、１
３１の両者に対して四分の一波長板２５を配置する場合
には、溝１２２は２つのＶ溝１２０、１２０に対して形
成される。

【００６７】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。

【００６８】

【発明の効果】本発明の光ファイバジャイロによると、
四分の一波長板によってデポラライザの機能が提供され
るから、装置を小型化することができる利点がある。

【００６９】本発明の光ファイバジャイロによると、リ
ヨー型デポラライザの代わりに四分の一波長板を使用す
るから、製造工程を容易化できる利点がある。

【００７０】本発明の光集積回路によると、ダイシング
技術を使用して四分の一波長板を挿入するための溝を形
成するから、正確に且つ容易に四分の一波長板を挿入し
光軸を整合させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバジャイロの第１の例を示す
図である。

【図２】本発明の光ファイバジャイロの第２の例を示す
図である。

【図３】本発明の光ファイバジャイロの一部詳細を示す
図である。

【図４】四分の一波長板の配置状態を説明するための説
明図である。

【図５】四分の一波長板の配置状態を説明するための説
明図である。

【図６】四分の一波長板を組み立てる方法を説明するた
めの説明図である。

【図７】従来の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。

【図８】従来のリヨー型デポラライザの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０光集積回路１１基板１４偏光子１５、１６Ｙ分岐１５Ａ、１５ＢＹ分岐の分岐１６Ａ、１６ＢＹ分岐の分岐１８、１８’ 位相変調器２５四分の一波長板３０光集積回路３１基板３６Ｙ分岐３６Ａ、３６ＢＹ分岐の分岐（導波路）３８、３８’ 位相変調器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位相変調器１０９信号発生器１１０同期検波器１１１リヨー型デポラライザ１３１光ファイバ１１５接続部材１１６接続部材、支持部材１２０Ｖ溝１２２溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者益嶋健守東京都大田区南蒲田２丁目16番46号株式会社トキメック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と２つの光を分岐し且つ合成する光
分岐手段と光ファイバループと受光器とを有し、上記光
分岐手段は上記光源からの光を２つに分岐して上記光フ
ァイバループの両端に供給し上記光ファイバループを互
いに反対方向に伝播した光を合成して干渉光を生成し、
該干渉光は上記受光器によって検出されるように構成さ
れた光ファイバジャイロにおいて、上記光ファイバループはシグルモード光ファイバによっ
て形成され、上記光ファイバループの両端又は一端に四
分の一波長板が配置され、該四分の一波長板の光軸は入
射する偏光の光軸に対して４５°傾斜して配置されてい
ることを特徴とする光ファイバジャイロ。
【請求項２】請求項１記載の光ファイバジャイロにお
いて、上記四分の一波長板の光路方向の厚さは上記光源のコヒ
ーレンス長より大きいことを特徴とする光ファイバジャ
イロ。
【請求項３】請求項１又は２記載の光ファイバジャイ
ロにおいて、上記光分岐手段は光集積回路に形成された導波路よりな
るＹ分岐を含むことを特徴とする光ファイバジャイロ。
【請求項４】請求項３記載の光ファイバジャイロにお
いて、上記光分岐手段は光集積回路に形成された導波路よりな
る２つのＹ分岐を含むことを特徴とする光ファイバジャ
イロ。
【請求項５】請求項３又は４記載の光ファイバジャイ
ロにおいて、上記光集積回路に偏光子が集積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６】請求項３又は４記載の光ファイバジャイ
ロにおいて、上記光集積回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ファイバジャイロ。
【請求項７】請求項３、４、５又は６記載の光ファイ
バジャイロにおいて、上記四分の一波長板は上記集積回路と上記光ファイバル
ープを接続する接続部材によって支持されていることを
特徴とする光ファイバジャイロ。
【請求項８】請求項７記載の光ファイバジャイロにお
いて、上記接続部材は珪素（Ｓｉ）板に形成されたＶ溝に上記
光ファイバループの端部を支持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９】請求項７又は８記載の光ファイバジャイ
ロにおいて、上記四分の一波長板は上記接続部材に形成された溝に挿
入されて支持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１、２、３、４、５、６、７、
８又は９記載の光ファイバジャイロにおいて、上記四分
の一波長板は光路に垂直な面に対して傾斜して配置され
ていることを特徴とする光ファイバジャイロ。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９又は１０記載の光ファイバジャイロにおいて、上
記光源からの光のスペクトルは広域スペクトルであるこ
とを特徴とする光ファイバジャイロ。
【請求項１２】基板とその上面に沿って形成された導
波路とを有する光集積回路において、上記導波路の光路に四分の一波長板が設けられ、該四分
の一波長板の主軸は上記導波路の主軸に対して４５°傾
斜していることを特徴とする光集積回路。
【請求項１３】請求項１２記載の光集積回路におい
て、上記四分の一波長板は珪素（Ｓｉ）よりなる光ファ
イバ保持部材によって支持されていることを特徴とする
光集積回路
【請求項１４】請求項１２又は１３記載の光集積回路
において、上記導波路はＹ分岐を形成しており、該Ｙ分岐の各分岐
に沿って位相変調器が形成されていることを特徴とする
光集積回路。
【請求項１５】請求項１２、１３又は１４記載の光集
積回路において、上記導波路に偏光子が形成されていることを特徴とする
光集積回路。
【請求項１６】光源と受光器と光集積回路と光ファイ
バループと上記光集積回路と光ファイバループの間に配
置された四分の一波長板とを有する光ファイバジャイロ
の製造方法において、珪素（Ｓｉ）板の上面にＶ溝を形成することと、該Ｖ溝
に上記光ファイバループの端部の光ファイバを装着する
ことと、上記Ｖ溝内に配置された光ファイバを切断する
ように上記珪素（Ｓｉ）板に横断方向の溝を形成するこ
とと、該横断方向の溝に四分の一波長板を挿入すること
と、を含む光ファイバジャイロの製造方法。
【請求項１７】請求項１６記載の光ファイバジャイロ
の製造方法において、上記横断方向の溝はダイシング技術によって形成するこ
とを特徴とする光ファイバジャイロの製造方法。