JPH10132579A - Light source device and optical fiber gyro - Google Patents

Light source device and optical fiber gyro

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Publication number
JPH10132579A
JPH10132579A JP29166496A JP29166496A JPH10132579A JP H10132579 A JPH10132579 A JP H10132579A JP 29166496 A JP29166496 A JP 29166496A JP 29166496 A JP29166496 A JP 29166496A JP H10132579 A JPH10132579 A JP H10132579A
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JP
Japan
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optical fiber
light source
temperature
light
coupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP29166496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Nakamura
茂 中村
Takeshi Hojo
武 北條
Takemori Masujima
健守 益嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly precise optical fiber gyro excellent in temperature characteristic by connecting a rare earth element dope optical fiber to one end of an optical coupler, and an exciting light source and a temperature regulating device for keeping the temperature of the optical fiber constant to the other end thereof. SOLUTION: A rare earth element dope optical fiber 101A is connected to one end of a coupler 105 through an optical isolator 101C, and an exciting light source 101B is connected to the other end of the coupler 105. The optical fiber 101A has a temperature resulting function. A temperature regulating device has a constant temperature oven 201, a temperature sensor 202, a heater 203 and a control circuit 204. The optical fiber 10A, the temperature sensor 202 and the heater 203 are housed within the constant temperature oven 201. The temperature in the constant temperature oven 201 is detected by the temperature sensor 202, and this temperature signal is supplied to the control circuit 204. The control circuit 204 supplies an instruction signal to the heater 203 on the basis of the temperature signal to keep the temperature within the constant temperature oven 201 constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は希土類元素ドープ光
ファイバを用いた光源装置及びそれを使用した光ファイ
バジャイロに関する。
The present invention relates to a light source device using a rare earth element-doped optical fiber and an optical fiber gyro using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光のサグナック効果を利用して角速度を
計測する光ファイバジャイロには、干渉型と共振型が知
られている。干渉型の光ファイバジャイロは、典型的に
は、光ファイバループよりなる1本の長い光路に互いに
反対方向に光を伝播させこの2つの伝播光を合成して干
渉光を生成し、この干渉光に含まれる位相差より角速度
を求めるように構成されている。
2. Description of the Related Art An interference type and a resonance type are known as optical fiber gyros for measuring an angular velocity using a Sagnac effect of light. An interference-type optical fiber gyro typically propagates light in opposite directions to one long optical path composed of an optical fiber loop, combines the two propagated lights to generate interference light, and generates the interference light. Is determined from the phase difference contained in the angular velocity.

【0003】図3を参照して従来の干渉型のうち位相変
調方式の光ファイバジャイロを説明する。光ファイバジ
ャイロは、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。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。
With reference to FIG. 3, an optical fiber gyro of a phase modulation type among conventional interference types will be described. The optical fiber gyro combines a light source 101, a light receiver 102 for converting incident light into current, an optical fiber loop 103 formed by winding one optical fiber a plurality of times, a polarizer 104, and light propagating through the optical fiber. Or, couplers 105 and 106 are provided. The optical fiber gyro further includes a current / voltage converter 107, a phase modulator 108, a signal generator 109, and a synchronous detector 110.

【0004】光源101より出力された光は第1のカプ
ラ105及び偏光子104を経由して第2のカプラ10
6に導かれ、この第2のカプラ106によって2つの光
に分岐される。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。
The light output from the light source 101 passes through the first coupler 105 and the polarizer 104,
6 and is split into two lights by the second coupler 106. The two split light beams propagate through the optical fiber loop 103 in opposite directions. That is, one propagates clockwise through the optical fiber loop 103 and the other propagates counterclockwise.

【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の間に位相差Δφが
生ずる。この位相差Δφは角速度Ωに比例し、次の式で
表される。
When an angular velocity Ω is applied to the optical fiber loop 103, the optical fiber loop 10
3, a phase difference Δφ occurs between the lights propagating in opposite directions. This phase difference Δφ is proportional to the angular velocity Ω and is expressed by the following equation.

【0006】[0006]

【数1】Δφ=(2πLD/λC)Ω## EQU1 ## Δφ = (2πLD / 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、D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。
Here, Ω is the angular velocity around the central axis of the optical fiber loop 103, D is the loop diameter of the optical fiber loop 103, L is the length of the optical fiber loop 103, and λ is the wavelength of the light beam output from the light source 101. , C represent the speed of light.

【0008】信号発生器109は角周波数をωP の基準
信号を生成し、それを位相変調器108及び同期検波器
110に供給する。位相変調器108は、信号発生器1
09から供給された角周波数をωP の基準信号によって
光ファイバループ103内を互いに反対方向に伝播する
光を位相変調する。
The signal generator 109 generates a reference signal having an angular frequency of ω P and supplies it to the phase modulator 108 and the synchronous detector 110. The phase modulator 108 is the signal generator 1
The phase frequencies of the light propagating in directions opposite to each other in the optical fiber loop 103 are modulated by the angular frequency supplied from the optical fiber 09 in the optical fiber loop 103 by the reference signal of ω P.

【0009】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、光ファイバループ103内
を右周りに伝播する光は光ファイバループ103の出口
で位相変調され、左周りに伝播する光は光ファイバルー
プ103の入口で位相変調される。
The phase modulator 108 is connected to the optical fiber loop 10.
3, light propagating clockwise in the optical fiber loop 103 is phase-modulated at the exit of the optical fiber loop 103, and light propagating counterclockwise is phase-modulated at the entrance of the optical fiber loop 103. You.

【0010】光ファイバループ103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。斯かる干渉光は偏光子104、第
1のカプラ105を経由して受光器102によって検出
される。受光器102によって出力される電流信号は電
流・電圧変換器107によって電圧信号Vに変換され
る。斯かる電圧信号Vは次のように表される。
The lights that have propagated in the opposite directions through the optical fiber loop 103 are combined by a second coupler 106,
Interference light is generated. Such interference light is detected by the light receiver 102 via the polarizer 104 and the first coupler 105. The current signal output by the light receiver 102 is converted into a voltage signal V by the current / voltage converter 107. Such a voltage signal V is represented as follows.

【0011】[0011]

【数2】V=K[1+cosΔφ・{J0 (z)−2J
2 (z)cos2ωP t+・・}−sinΔφ・{2J
1 (z)cosωP t−・・・}]
V = K [1 + cosΔφ · {J 0 (z) −2J
2 (z) cos2ω P t + ··} −sinΔφ · {2J
1 (z) cosω P t- ··· }]

【0012】ここで、zは位相変調度、J0 、J1 、J
2 、・・・はベッセル関数、Kは比例定数、tは時間で
ある。
Here, z is the phase modulation degree, J 0 , J 1 , J
2, ... are Bessel functions, K is a proportionality constant, t is time.

【0013】同期検波器110は、信号発生器109か
ら供給された角周波数をωP の基準信号によって電圧信
号Vを同期検波する。それによって出力電圧Vに含まれ
る角周波数nωP 成分のうち角周波数成分ωP が同期検
波され、sinΔφに比例する出力2KJ1 (z)si
nΔφが出力される。こうして、サグナック位相差Δφ
を求めて、数1の式より角速度Ωが求められる。
The synchronous detector 110 synchronously detects the voltage signal V based on the reference signal having the angular frequency ω P supplied from the signal generator 109. As a result, the angular frequency component ω P among the angular frequency nω P components included in the output voltage V is synchronously detected, and the output 2KJ 1 (z) si proportional to sinΔφ
nΔφ is output. Thus, the Sagnac phase difference Δφ
Is obtained, and the angular velocity Ω is obtained from the equation (1).

【0014】位相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。セロダイン方式では、図示のように、位
相変調器108の他に更にセロダイン位相変調器10
8’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。
A cellodyne type optical fiber gyro is known as an improvement of the phase modulation type optical fiber gyro. In the serrodyne method, as shown in FIG.
8 'is provided. For details of the cellodyne type optical fiber gyro, refer to Japanese Patent Application No. 4-306975 filed by the same applicant as the present applicant.

【0015】光ファイバループ103内を右周りに伝播
する光は、光ファイバループ103の入口でセロダイン
位相変調器108’によってセロダイン変調され、光フ
ァイバループ103の出口で位相変調器108によって
位相変調される。光ファイバループ103内を左周りに
伝播する光は、光ファイバループ103の入口で位相変
調器108によって位相変調され、光ファイバループ1
03の出口でセロダイン位相変調器108’によってセ
ロダイン変調される。
Light propagating clockwise in the optical fiber loop 103 is serrodyne-modulated by a serrodyne phase modulator 108 'at the entrance of the optical fiber loop 103, and phase-modulated by the phase modulator 108 at the exit of the optical fiber loop 103. You. The light propagating counterclockwise in the optical fiber loop 103 is phase-modulated by the phase modulator 108 at the entrance of the optical fiber loop 103, and
At the exit of 03, serrodyne modulation is performed by the serrodyne phase modulator 108 '.

【0016】光源101は発光ダイオード(LED)又
はスーパー・ルミネッセント・ダイオード(SLD)等
の半導体発光素子が使用される。光源101として希土
類元素添加(ドープ)光ファイバが使用されることがで
きる。希土類元素は、エルビウムEr、ネオジムNd、
プラセオジムPr等が使用される。
As the light source 101, a semiconductor light emitting device such as a light emitting diode (LED) or a super luminescent diode (SLD) is used. As the light source 101, a rare earth element doped (doped) optical fiber can be used. The rare earth elements are erbium Er, neodymium Nd,
Praseodymium Pr or the like is used.

【0017】図4を参照して従来の光ファイバジャイロ
の他の例を説明する。この例は、特開平4−98117
号に開示されたものであり、詳細は同公報を参照された
い。光源101は希土類元素ドープ光ファイバ101A
と励起用光源101Bと光アイソレータ101Cとダイ
クロイックミラー101Dとを含む。本例の光ファイバ
ジャイロは図3に示した従来の光ファイバジャイロと比
較して、光源101の構成が異なりそれ以外は同様な構
成であってよい。
Another example of a conventional optical fiber gyro will be described with reference to FIG. This example is disclosed in JP-A-4-98117.
The publication is disclosed in the above-mentioned publication, and the details are referred to the publication. The light source 101 is a rare earth element doped optical fiber 101A.
And an excitation light source 101B, an optical isolator 101C, and a dichroic mirror 101D. The optical fiber gyro of this example has a different configuration from the conventional optical fiber gyro shown in FIG.

【0018】希土類元素ドープ光ファイバ101Aはエ
ルビウムドープ光ファイバ(EDF)であってよい。励
起用光源101Dは半導体レーザ(LD)が用いられて
よい。励起用光源101Dは、典型的には波長λ=0.
98μm又は1.48μmの高出力半導体レーザである
The rare earth element doped optical fiber 101A may be an erbium doped optical fiber (EDF). As the excitation light source 101D, a semiconductor laser (LD) may be used. The excitation light source 101D typically has a wavelength λ = 0.
98 μm or 1.48 μm high power semiconductor laser

【0019】励起用光源101Bからの励起光はダイク
ロイックミラー101Dによって偏向され希土類元素ド
ープ光ファイバ101Aに導かれる。励起光によって希
土類元素ドープ光ファイバ101Aは発光する。希土類
元素ドープ光ファイバ101Aからの光はダイクロイッ
クミラー101D及び光アイソレータ101Cを経由し
て第1のカプラ105に導かれる。
The excitation light from the excitation light source 101B is deflected by the dichroic mirror 101D and guided to the rare-earth element doped optical fiber 101A. The rare-earth element-doped optical fiber 101A emits light by the excitation light. Light from the rare earth element doped optical fiber 101A is guided to the first coupler 105 via the dichroic mirror 101D and the optical isolator 101C.

【0020】上述のように、第1のカプラ105に導か
れた光は偏光子104を経由して第2のカプラ106に
導かれ、2つの光に分岐される。2つの光は光ファイバ
ループ103を互いに反対方向に伝播し、第2のカプラ
106によって合成され、干渉光が生成される。この干
渉光は偏光子104を経由して再び第2のカプラ105
に導かれ、受光器102によって受光される。
As described above, the light guided to the first coupler 105 is guided to the second coupler 106 via the polarizer 104, and is split into two lights. The two lights propagate through the optical fiber loop 103 in opposite directions and are combined by the second coupler 106 to generate interference light. This interference light passes through the polarizer 104 again to the second coupler 105.
And received by the light receiver 102.

【0021】光アイソレータ101Cは、同一波長の反
対方向の光が希土類元素ドープ光ファイバ101Aに伝
播することを阻止するために設けられている。干渉光は
再び第2のカプラ105に導かれると2つの光に分岐さ
れ、一方は受光器102に導かれるが、他方は不要な光
として光源101に伝播する。光アイソレータ101C
は、この不要な光が希土類元素ドープ光ファイバ101
Aに伝播することを阻止する。それによって希土類元素
ドープ光ファイバ101Aの発光状態が安定化される。
The optical isolator 101C is provided to prevent light of the same wavelength in the opposite direction from propagating to the rare-earth element-doped optical fiber 101A. When the interference light is again guided to the second coupler 105, it is split into two lights, one of which is guided to the light receiver 102, and the other propagates to the light source 101 as unnecessary light. Optical isolator 101C
Is that the unnecessary light is emitted from the rare-earth element-doped optical fiber 101.
Prevent propagation to A. Thereby, the light emitting state of the rare earth element doped optical fiber 101A is stabilized.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】図3の第1の例では、
光源101として、発光ダイオード(LED)又はスー
パー・ルミネッセント・ダイオード(SLD)等の半導
体発光素子が使用される。半導体発光素子はスペクトル
幅が広く(コヒーレント長が短い。)、ジャイロ出力の
誤差を低減することができる利点を有するが、光源の波
長が温度によって変化するという欠点がある。典型的に
は、光源の波長λの温度変化率は約300ppm/°C
である。また光ファイバに結合することができる光量が
比較的少なく、高精度の光ファイバジャイロには使用す
ることができない欠点がある。
In the first example of FIG. 3,
As the light source 101, a semiconductor light emitting device such as a light emitting diode (LED) or a super luminescent diode (SLD) is used. The semiconductor light emitting device has a wide spectrum width (short coherent length) and has an advantage that gyro output errors can be reduced, but has a disadvantage that the wavelength of the light source changes with temperature. Typically, the rate of temperature change of the wavelength λ of the light source is about 300 ppm / ° C.
It is. In addition, there is a disadvantage that the amount of light that can be coupled to the optical fiber is relatively small and cannot be used for a high-precision optical fiber gyro.

【0023】図4の第2の例では、光源101として希
土類元素ドープ光ファイバを用いる。この光源は波長λ
の温度変化が比較的少なく、光ファイバジャイロのセン
サ側の光ファイバ端部に容易に結合させることができる
利点を有する。
In the second example shown in FIG. 4, a rare earth element-doped optical fiber is used as the light source 101. This light source has a wavelength λ
Has a relatively small temperature change, and has an advantage that it can be easily coupled to the optical fiber end on the sensor side of the optical fiber gyro.

【0024】しかしながら、ある種の用途、特に高精度
が要求される測定装置、例えば高精度光ファイバジャイ
ロでは、温度特性が充分ではない。
However, temperature characteristics are not sufficient in certain applications, particularly in a measuring device requiring high accuracy, for example, a high-precision optical fiber gyro.

【0025】本発明は、斯かる点に鑑み、温度特性が優
れた希土類元素ドープ光ファイバを用いた光源を提供す
ることを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a light source using a rare earth element-doped optical fiber having excellent temperature characteristics.

【0026】本発明は、斯かる点に鑑み、温度特性が優
れたRDF光源を有する高精度な光ファイバジャイロを
提供することを目的とする。
In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a high-precision optical fiber gyro having an RDF light source having excellent temperature characteristics.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光源装
置において、光結合器の一端に接続された希土類元素ド
ープ光ファイバと上記光結合器の他端に接続された励起
用光源と上記希土類元素ドープ光ファイバの温度を一定
に維持するための温度調節装置とを含み、上記励起用光
源からの第1の波長の光が上記光結合器を経由して上記
希土類元素ドープ光ファイバに入射され、上記希土類元
素ドープ光ファイバから第2の波長の光が上記光結合器
の他端に出射されるように構成されている。
According to the present invention, in a light source device, a rare earth element-doped optical fiber connected to one end of an optical coupler, an excitation light source connected to the other end of the optical coupler, and A temperature controller for maintaining the temperature of the rare-earth element-doped optical fiber constant, wherein light of the first wavelength from the excitation light source enters the rare-earth-element-doped optical fiber via the optical coupler. The light of the second wavelength is emitted from the rare-earth element-doped optical fiber to the other end of the optical coupler.

【0028】本発明によると、光源装置において、上記
温度調節装置は上記希土類元素ドープ光ファイバを収容
するための恒温箱を有する。更に、上記温度調節装置は
温度センサと該温度センサからの信号に応答するヒータ
とを含む。また、上記温度センサ及びヒータと上記希土
類元素ドープ光ファイバは同一のボビンに巻かれてい
る。上記希土類元素ドープ光ファイバは発熱体によって
皮膜され、該発熱体の発熱によって上記希土類元素ドー
プ光ファイバは一定の温度に維持されるように構成され
ている。
According to the present invention, in the light source device, the temperature control device has a thermostatic chamber for accommodating the rare earth element-doped optical fiber. Further, the temperature control device includes a temperature sensor and a heater responsive to a signal from the temperature sensor. The temperature sensor and the heater and the rare earth element-doped optical fiber are wound on the same bobbin. The rare earth element-doped optical fiber is coated with a heating element, and the heat generated by the heating element is configured to maintain the rare earth element-doped optical fiber at a constant temperature.

【0029】本発明によると、光源と受光器と光を合成
し分岐する2つのカプラと光ファイバループとを含み、
上記光源からの光は第1のカプラを経由し第2のカプラ
によって2つの光に分岐され、該2つの光は上記光ファ
イバループを互いに反対方向に伝播して上記第2のカプ
ラによって合成され干渉光が生成され、該干渉光は上記
第1のカプラを経由して上記受光器によって受光される
ように構成された光ファイバジャイロにおいて、上記光
源は上記第1のカプラの一端に接続された希土類元素ド
ープ光ファイバと上記第1のカプラの他端に接続された
励起用光源と上記希土類元素ドープ光ファイバの温度を
一定に維持するための温度調節装置とを含む。更に、上
記第1のカプラは入力光の波長に依らず入力光を略5
0:50の割合で2つの光に分岐するように構成されて
いる。
According to the present invention, there are provided a light source, a light receiver, two couplers for combining and branching light, and an optical fiber loop,
The light from the light source passes through a first coupler and is split into two lights by a second coupler, and the two lights propagate through the optical fiber loop in opposite directions to each other and are combined by the second coupler. An optical fiber gyro configured to generate interference light and receive the interference light by the light receiver via the first coupler, wherein the light source is connected to one end of the first coupler. A rare earth element-doped optical fiber; an excitation light source connected to the other end of the first coupler; and a temperature controller for keeping the temperature of the rare earth element-doped optical fiber constant. Further, the first coupler can reduce the input light by approximately 5 irrespective of the wavelength of the input light.
It is configured to split into two lights at a ratio of 0:50.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図1を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。本例の光ファイバジャイロは、光源と
して希土類元素ドープ光ファイバ101Aと励起用光源
101Bとを有する。希土類元素ドープ光ファイバ10
1Aは、光アイソレータ101Cを介して第1のカプラ
105の一端に接続され、励起用光源101Bは第1の
カプラ105の他端に接続されている。希土類元素ドー
プ光ファイバ101Aには温度調節機能が設けられてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The optical fiber gyro of this example has a rare earth element doped optical fiber 101A and a pumping light source 101B as light sources. Rare earth element doped optical fiber 10
1A is connected to one end of the first coupler 105 via the optical isolator 101C, and the excitation light source 101B is connected to the other end of the first coupler 105. The rare-earth element doped optical fiber 101A has a temperature control function.

【0031】本例の光ファイバジャイロの光源は、図4
を参照して説明した従来の第2の例の光源と比較して、
ダイクロイックミラー101Dを使用して励起用光源1
01Bからの光を希土類元素ドープ光ファイバ101A
に導く代わりに、第1のカプラ105の光ファイバ端を
経由して励起用光源101Bからの光を希土類元素ドー
プ光ファイバ101Aに導くように構成されている点と
希土類元素ドープ光ファイバ101Aに温度調節機能が
設けられている点が異なる。
The light source of the optical fiber gyro of this embodiment is shown in FIG.
As compared with the light source of the second conventional example described with reference to
Excitation light source 1 using dichroic mirror 101D
01B from rare earth element doped optical fiber 101A
Instead, the light from the excitation light source 101B is guided to the rare-earth element-doped optical fiber 101A via the optical fiber end of the first coupler 105. The difference is that an adjustment function is provided.

【0032】本例の光ファイバジャイロは、光源の構成
以外は図3及び図4に示した従来の光ファイバジャイロ
の第1の例及び第2の例と同様な構成を有する。即ち、
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、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。
The optical fiber gyro of this embodiment has the same configuration as the first and second examples of the conventional optical fiber gyro shown in FIGS. 3 and 4 except for the configuration of the light source. That is,
A photodetector 102 for converting incident light into a current, an optical fiber loop 103 formed by winding one optical fiber a plurality of times, a polarizer 104, and couplers 105 and 106 for synthesizing or splitting light propagating through the optical fiber. And a current / voltage converter 107, a phase modulator 108, a signal generator 109, and a synchronous detector 110.

【0033】希土類元素ドープ光ファイバ101Aに設
けられた温度調節装置について説明する。本例の温度調
節装置は、恒温箱201と温度センサ202とヒータ2
03と制御回路204とを有する。尚、図示されていな
いが温度センサ202及びヒータ203には適当な電源
が接続されている。
A description will be given of the temperature control device provided in the rare-earth element doped optical fiber 101A. The temperature control device of this example includes a constant temperature box 201, a temperature sensor 202, and a heater 2.
03 and a control circuit 204. Although not shown, an appropriate power supply is connected to the temperature sensor 202 and the heater 203.

【0034】希土類元素ドープ光ファイバ101A、温
度センサ202及びヒータ203は恒温箱201内に収
容されている。温度センサ202によって恒温箱201
内の温度が検出され、この温度信号は制御回路204に
供給される。制御回路204は温度信号に基づいて命令
信号を生成しヒータ203に供給する。こうしてヒータ
203が作動し、恒温箱201内の温度は一定に維持さ
れる。
The rare-earth element-doped optical fiber 101 A, the temperature sensor 202 and the heater 203 are housed in a thermostat box 201. Constant temperature box 201 by temperature sensor 202
Is detected, and this temperature signal is supplied to the control circuit 204. The control circuit 204 generates a command signal based on the temperature signal and supplies the command signal to the heater 203. In this way, the heater 203 operates, and the temperature in the constant temperature box 201 is kept constant.

【0035】図2を参照して温度調節装置の第2の例に
ついて説明する。図2Aに示す例では、ボビン300に
希土類元素ドープ光ファイバ101A、温度センサ20
2及びヒータ203が巻かれている。また図2Bに示す
例では、ボビン300に皮膜付き希土類元素ドープ光フ
ァイバ301と温度センサ202が巻かれている。皮膜
付き希土類元素ドープ光ファイバ301は希土類元素ド
ープ光ファイバ101Aの外側に発熱体が皮膜された構
成を有する。
A second example of the temperature control device will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 2A, the rare earth element doped optical fiber 101A and the temperature sensor 20
2 and the heater 203 are wound. In the example shown in FIG. 2B, a rare earth element doped optical fiber 301 and a temperature sensor 202 are wound around a bobbin 300. The coated rare earth element doped optical fiber 301 has a configuration in which a heating element is coated on the outside of the rare earth element doped optical fiber 101A.

【0036】図2では図示されていないが、ボビン30
0は恒温箱201内に収容されてよい。図2Aの例にお
いて、温度センサ202とヒータ203の間に制御回路
204が接続され、図2Bの例において、温度センサ2
02と発熱体の間に制御回路204が接続されている。
また、ヒータ203及び発熱体には適当な電源が接続さ
れる。
Although not shown in FIG. 2, the bobbin 30
0 may be stored in the thermostat box 201. In the example of FIG. 2A, a control circuit 204 is connected between the temperature sensor 202 and the heater 203, and in the example of FIG.
A control circuit 204 is connected between the heating element 02 and the heating element.
Further, an appropriate power supply is connected to the heater 203 and the heating element.

【0037】尚、この発熱体自身が温度制御機能を有す
る自己温度制御型発熱体である場合には、温度センサ2
02は除去される。自己温度制御型発熱体は、温度が低
くなると電気抵抗が増加して発熱量が増加し、温度が高
くなると電気抵抗が減少して発熱量が減少し、従って常
に一定の温度に維持されるように構成されている。全体
的に温度が変化した場合ばかりでなく、局部的に温度が
変化した場合でも、自己温度制御作用によって常に一定
の温度に維持される。
When the heating element itself is a self-temperature control type heating element having a temperature control function, the temperature sensor 2
02 is removed. The self-temperature control type heating element is designed such that when the temperature decreases, the electric resistance increases and the calorific value increases, and when the temperature increases, the electric resistance decreases and the calorific value decreases. Is configured. Not only when the temperature changes as a whole but also when the temperature changes locally, the temperature is always kept constant by the self-temperature control action.

【0038】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。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can adopt various other configurations without departing from the spirit of the present invention. It will be easily understood.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によると、温度調節装置によって
希土類元素ドープ光ファイバは常に一定の温度に維持さ
れているから、高精度の光源装置を提供することができ
る利点を有する。
According to the present invention, the rare-earth-element-doped optical fiber is always maintained at a constant temperature by the temperature control device, so that there is an advantage that a highly accurate light source device can be provided.

【0040】本発明によると、光源装置は温度調節装置
を供え常に一定の強度の光を提供することができるか
ら、高精度の光ファイバジャイロを提供することができ
る利点を有する。
According to the present invention, since the light source device is provided with the temperature control device and can always provide light of a constant intensity, there is an advantage that a highly accurate optical fiber gyro can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical fiber gyro of the present invention.

【図2】本発明の光源装置の主要部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a main part of the light source device of the present invention.

【図3】従来の光ファイバジャイロの第1の例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a first example of a conventional optical fiber gyro.

【図4】従来の光ファイバジャイロの第2の例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a second example of a conventional optical fiber gyro.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 光源 101A 希土類元素ドープ光ファイバ 101B 励起用光源 101C 光アイソレータ 101D ダイクロイックミラー 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 201 恒温箱 202 温度センサ 203 ヒータ 204 制御回路 300 ボビン 301 皮膜付き希土類元素ドープ光ファイバ Reference Signs List 101 light source 101A rare earth element doped optical fiber 101B excitation light source 101C optical isolator 101D dichroic mirror 102 light receiver 103 optical fiber loop 104 polarizer 105,106 coupler 107 current-voltage converter 108,108 'phase modulator 109 signal generator 110 synchronization Detector 201 Thermostatic box 202 Temperature sensor 203 Heater 204 Control circuit 300 Bobbin 301 Rare earth element doped optical fiber with film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光結合器の一端に接続された希土類元素
ドープ光ファイバと上記光結合器の他端に接続された励
起用光源と上記希土類元素ドープ光ファイバの温度を一
定に維持するための温度調節装置とを含み、上記励起用
光源からの第1の波長の光が上記光結合器を経由して上
記希土類元素ドープ光ファイバに入射され、上記希土類
元素ドープ光ファイバから第2の波長の光が上記光結合
器の他端に出射されるように構成された光源装置。
1. A rare earth element-doped optical fiber connected to one end of an optical coupler, an excitation light source connected to the other end of the optical coupler, and a temperature for maintaining the temperature of the rare earth element doped optical fiber constant. A light of a first wavelength from the excitation light source is incident on the rare-earth element-doped optical fiber via the optical coupler, and a second wavelength of light is emitted from the rare-earth element-doped optical fiber. A light source device configured to emit light to the other end of the optical coupler.
【請求項2】 請求項1記載の光源装置において、上記
温度調節装置は上記希土類元素ドープ光ファイバを収容
するための恒温箱を有することを特徴とする光源装置。
2. The light source device according to claim 1, wherein said temperature control device has a constant temperature chamber for accommodating said rare earth element-doped optical fiber.
【請求項3】 請求項1又は2記載の光源装置におい
て、上記温度調節装置は温度センサと該温度センサから
の信号に応答するヒータとを含むことを特徴とする光源
装置。
3. The light source device according to claim 1, wherein the temperature control device includes a temperature sensor and a heater responsive to a signal from the temperature sensor.
【請求項4】 請求項3記載の光源装置において、上記
温度センサ及びヒータと上記希土類元素ドープ光ファイ
バは同一のボビンに巻かれていることを特徴とする光源
装置。
4. The light source device according to claim 3, wherein the temperature sensor and the heater and the rare earth element-doped optical fiber are wound around the same bobbin.
【請求項5】 請求項1又は2記載の光源装置におい
て、上記希土類元素ドープ光ファイバは発熱体によって
皮膜され、該発熱体の発熱によって上記希土類元素ドー
プ光ファイバは一定の温度に維持されるように構成され
ていることを特徴とする光源装置。
5. The light source device according to claim 1, wherein the rare-earth element-doped optical fiber is coated with a heating element, and the rare-earth element-doped optical fiber is maintained at a constant temperature by the heat generated by the heating element. A light source device, characterized in that:
【請求項6】 光源と受光器と光を合成し分岐する2つ
のカプラと光ファイバループとを含み、上記光源からの
光は第1のカプラを経由し第2のカプラによって2つの
光に分岐され、該2つの光は上記光ファイバループを互
いに反対方向に伝播して上記第2のカプラによって合成
され干渉光が生成され、該干渉光は上記第1のカプラを
経由して上記受光器によって受光されるように構成され
た光ファイバジャイロにおいて、 上記光源は上記第1のカプラの一端に接続された希土類
元素ドープ光ファイバと上記第1のカプラの他端に接続
された励起用光源と上記希土類元素ドープ光ファイバの
温度を一定に維持するための温度調節装置とを含むこと
を特徴とする光ファイバジャイロ。
6. A light source, a light receiver, and two couplers for combining and splitting light and an optical fiber loop, and light from the light source passes through a first coupler and is split into two lights by a second coupler. The two lights propagate through the optical fiber loop in opposite directions, and are combined by the second coupler to generate interference light. The interference light is transmitted by the light receiver via the first coupler. In the optical fiber gyro configured to receive light, the light source is a rare earth element doped optical fiber connected to one end of the first coupler, the excitation light source connected to the other end of the first coupler, and An optical fiber gyro, comprising: a temperature control device for maintaining a temperature of a rare earth element-doped optical fiber constant.
【請求項7】 請求項6記載の光ファイバジャイロにお
いて、上記第1のカプラは入力光の波長に依らず入力光
を略50:50の割合で2つの光に分岐するように構成
されていることを特徴とする光ファイバジャイロ。
7. The optical fiber gyro according to claim 6, wherein the first coupler is configured to split the input light into two lights at a ratio of approximately 50:50 regardless of the wavelength of the input light. An optical fiber gyro characterized by the above.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6978072B2 (en) 2002-04-19 2005-12-20 Fujitsu Limited Rare-earth doped optical fiber module and manufacturing method therefor
JP2007151962A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Matsushita Electric Works Ltd Biological component measuring instrument
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CN114543785A (en) * 2022-02-18 2022-05-27 北京思卓博瑞科技有限公司 Fiber-optic gyroscope and inertial navigation system

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