JPS58137766A - Detector of rotation angular speed of optical fiber - Google Patents

Detector of rotation angular speed of optical fiber

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JPS58137766A
JPS58137766A JP57020752A JP2075282A JPS58137766A JP S58137766 A JPS58137766 A JP S58137766A JP 57020752 A JP57020752 A JP 57020752A JP 2075282 A JP2075282 A JP 2075282A JP S58137766 A JPS58137766 A JP S58137766A
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JP
Japan
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light
photodetector
optical fiber
optical
fiber ring
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Application number
JP57020752A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nagamitsu Oki
大木 永光
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58137766A publication Critical patent/JPS58137766A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/72Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers

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Abstract

PURPOSE:To prevent the influence of a dark current and a DC drift even if the rotation angular speed is constant, by using an optical switch to switch alternately directions of the incident light to an optical fiber ring and obtaining the quantity of phase shift on a basis of the difference of the intensity of detected light between respective cases. CONSTITUTION:The light from a light source 1 is divided into two by a translucent mirror 7, and one divided light is incident to a photodetector 6 as a reference light through a reflective mirror 8 and a translucent mirror 9, and the other is incident to an optical fiber ring 5 through an optical switch 10. This light becomes a counterclockwise light 4 when the optical switch is turned on as shown in figure by (a), and the light becomes a clockwise light 3 when the optical switch is turned off as shown in figure by (b), and thus, the light is transmitted through the ring 5 and is synthesized with the reference light by the photodetector. Though the quantity of phase shift between the reference light and the light transmitted through the ring includes rotation angular speed information, the optical switch is switched alternately to measure the difference of the intensity of detected light between respective cases of detect the quantity of phase shift in AC.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、光通信等に用いられる光ファイバの光フアイ
バ回転角速度検出器(光7アイバジヤイロ)、さらに詳
しくは、光フアイバリングの中を右廻りに伝搬する光と
左廻りに伝搬する党との間に1その元ファイバリングの
回転角速度に比例した伝書時間の差が生じることを利用
した光ファイバ回転角速度検出器に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention relates to an optical fiber rotation angular velocity detector (optical 7 eye verge gyroscope) for an optical fiber used in optical communications, and more specifically, This invention relates to an optical fiber rotational angular velocity detector that utilizes the fact that there is a difference in transmission time between light propagating in the circular direction and light propagating in the counterclockwise direction, which is proportional to the rotational angular velocity of the original fiber ring.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

光フアイバリングの回転角速度によって右廻りの光と左
廻)の光との間に伝搬時間の差が生じる現象は、サグナ
ック効果と呼ばれている。
The phenomenon in which a difference in propagation time occurs between clockwise and counterclockwise light due to the rotational angular velocity of the optical fiber ring is called the Sagnac effect.

第1図に示すように、光源1から出た光をハーフミラ−
2で二分し、右廻りの元(図中の矢印3)と左廻シのy
t(図中の矢印4)とに分割しい半径a1全長りの元フ
ァイバリング50両端から入射し、ついでハーフミラ−
2を通して光検出器6で検出する光学系を構成する。元
ファイバリング5を伝搬してきた右廻りの光と左廻シの
九とを再びハーフミラ−4で合成すると、光フアイバリ
ング5が角速度Ωで回転していれば、右廻り光と左廻)
光との伝搬時間に差があるので、位相差Δφを生じる。
As shown in Figure 1, the light emitted from light source 1 is transferred to a half mirror.
Divided into two by 2, the origin of the clockwise rotation (arrow 3 in the diagram) and the y of the left rotation
It enters from both ends of the original fiber ring 50 with a radius a1 that is divided into t (arrow 4 in the figure), and then a half mirror.
2 constitutes an optical system for detection by a photodetector 6. When the clockwise light that has propagated through the original fiber ring 5 and the counterclockwise light are combined again by the half mirror 4, if the optical fiber ring 5 is rotating at an angular velocity Ω, then the clockwise light and the counterclockwise light)
Since there is a difference in propagation time with light, a phase difference Δφ occurs.

この位相差Δφはよく知られている通リ、次式 ただし、L:光フアイバリングの全長 Ω:光フアイバリングの半径 Ω:光フアイバリングの回転角速度 C:光速 λ:光妓長 で表わされる。This phase difference Δφ is determined by the well-known formula: However, L: total length of optical fiber ring Ω: radius of optical fiber ring Ω: Rotation angular velocity of optical fiber ring C: Speed of light λ: Mitsukocho It is expressed as

この位相差Δφを用いて、ハーフミラ−2で合成された
合成光の強度をあられすと、 合成光の強度=ム(1−)−cosΔφ)ただし、ムは
定数 となり、この合成光を受信する光検出器6Fi、この合
成光の強度に比例した出力を出すことになり、九ンアイ
/(リング50回転角速度を知ることができる。
Using this phase difference Δφ, the intensity of the composite light synthesized by the half mirror 2 is calculated as follows: Intensity of composite light = m (1-) - cos Δφ) However, m is a constant, and when receiving this combined light, The photodetector 6Fi outputs an output proportional to the intensity of this combined light, allowing the rotational angular velocity of the ring 50 to be determined.

この特性を利用した元ファイバジャイロについては、多
数の研究発表がされている。しかし、それら従来の光フ
アイバジャイロでは、回転角速度Ωが一定の場合には、
光検出器6からの信号出力は直流成分のみとなるので、
光検出器6の晴t k。
Many research papers have been published regarding original fiber gyros that utilize this characteristic. However, in those conventional fiber optic gyros, when the rotational angular velocity Ω is constant,
Since the signal output from the photodetector 6 is only a DC component,
Clearance of photodetector 6 tk.

の温度特性、さらには検出信号を処理する電気回路の直
流ドリフト等が原因となって高精度の測定が困難である
Accurate measurement is difficult due to the temperature characteristics of the sensor and DC drift of the electric circuit that processes the detection signal.

なお、上述した研究発表文献としては、たとえば、 [計測と制御J VOL、 20 No 10(「レー
ザジャイロ」保立和夫著) などがあげられる。
The above-mentioned research publications include, for example, [Measurement and Control J VOL, 20 No. 10 ("Laser Gyro", written by Kazuo Hotate).

〔本発明の目的〕[Object of the present invention]

本発明は、光検出器からの出力信号が光検出器の暗電流
や電気回路の直流ドリフト尋に影響されないようにして
、元ファイバリングの回転角速度を高精度に測定するこ
とを可能とした光フアイバ回転角速度検出器を提供する
ことを目的とする。
The present invention is an optical system that makes it possible to measure the rotational angular velocity of the original fiber ring with high precision by preventing the output signal from the photodetector from being affected by the dark current of the photodetector or the DC drift of the electric circuit. An object of the present invention is to provide a fiber rotational angular velocity detector.

〔本発明の賛意〕[Pros of the present invention]

本発明は、光7アイパリング内を伝搬する光管光スィッ
チによって右廻りする九と左廻りする光とに切り換え、
それぞれの元の移相量を測定し、その差を検出すること
によって、光検出器の出力を交流成分で検出できるよう
にしたことを特徴とする。
The present invention switches between clockwise light and counterclockwise light by a light tube light switch propagating in the light 7 eye ring,
The present invention is characterized in that the output of the photodetector can be detected as an alternating current component by measuring the amount of phase shift of each original and detecting the difference.

また、本発明は、元ファイバをリング状に形成しq リ
ング干渉針の構成を利用した光フアイバ回転角速度検出
器において、光源と、この光源から出射された光を二分
する光学系と、その一方を参照光として光検出器へ入射
するように構成した光学系と、他の一方の光を光フアイ
バリング内を右廻りと左廻りとに交互に入射するように
切換える手段を持った光スィッチを介して光フアイバリ
ングへ入射し、光フアイバリングから出射した光を再び
この光スィッチを介して光検出器へ入射し、参照元と合
成するように構成した光学系とを備えた光フアイバ回転
角検出器として構成することができる。
The present invention also provides an optical fiber rotational angular velocity detector in which the original fiber is formed into a ring shape and utilizes the configuration of a q-ring interference needle, which includes a light source, an optical system that divides the light emitted from the light source into two, and one of the optical fibers. An optical system configured to make the reference light enter the photodetector as a reference light, and an optical switch having a means for switching the other light so that it enters the optical fiber ring alternately clockwise and counterclockwise. An optical fiber rotation angle comprising an optical system configured to enter the optical fiber ring through the optical fiber ring, enter the light emitted from the optical fiber ring again into the photodetector via the optical switch, and combine it with the reference source. It can be configured as a detector.

〔実施例による説明〕[Explanation based on examples]

以下、本発明実施例装置を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A device according to an embodiment of the present invention will be explained below based on the drawings.

第2図り本発明の第1実施例装置の構成図である。同図
において、光源lから出射された九ケ」、ハーフミラ−
7で二分され、その一方の光ハ、ミラー8、ハーフミラ
−9を通じて光検出器6に参照元として入射し、もう一
方の党は、元スイッチ(光切換器)10を通じて元ファ
イバリング5に入射する。この光フアイバリング5に入
射した元は、光スィッチ10がオン状態の時には、元フ
ァイバリング5を左廻りに伝搬する左廻り元4となり、
光フアイバリング5を出射した後にはノ・−フミ・ラー
9を通して光検出器6へ入射し、ここで前述の参照光と
合成される−(第3図参照)。また、元スイッチlOが
オフ状態の時には、光は光イアイバリング5を右廻り光
3として通過し、前述と同様にして光検出器6で参照元
と合成される(第4図参照)。
FIG. 2 is a configuration diagram of the device according to the first embodiment of the present invention. In the same figure, nine beams emitted from light source l, half mirror
7, one part of the light enters the photodetector 6 as a reference source through a mirror 8 and a half mirror 9, and the other part enters the original fiber ring 5 through the original switch (optical switching device) 10. do. When the optical switch 10 is on, the source incident on the optical fiber ring 5 becomes a counterclockwise source 4 that propagates counterclockwise through the original fiber ring 5.
After exiting the optical fiber ring 5, the light enters the photodetector 6 through the optical fiber ring 9, where it is combined with the reference light described above (see FIG. 3). Furthermore, when the source switch 1O is in the off state, the light passes through the optical ear ring 5 as clockwise light 3, and is combined with the reference source at the photodetector 6 in the same manner as described above (see FIG. 4).

第5図は、光スイツチ100オン・オフ時間に対する光
検出器6での光強度特性図であり、横軸は時間軸を示す
FIG. 5 is a characteristic diagram of the light intensity at the photodetector 6 with respect to the on/off time of the optical switch 100, and the horizontal axis indicates the time axis.

一図において、元スイッチlOのオン・オフの切換時間
間隔をそれぞれT(秒)とし、光ファイハリング5を光
が通過する時間をT/(秒)とし、これらは、T ) 
T’の関係にあるものとする。光スィッチ10は、時刻
toでオフからオンに切9換わ9、時刻t2てオンから
オフに、そして再び時刻t4でオフからオンに切り換わ
るものとする。
In the figure, the on/off switching time interval of the original switch IO is respectively T (seconds), the time for light to pass through the optical fiber ring 5 is T/(seconds), and these are T )
It is assumed that there is a relationship T'. It is assumed that the optical switch 10 is switched from off to on at time to, from on to off at time t2, and again from off to on at time t4.

時刻tgからtlまでの71秒間(区関夏)は、光スィ
ッチ10のオフ状態時に元ファイバリング5に入射した
右廻り元3が、党ファイバリング5から出射され続ける
ため、その出射光は元スイッチ10ヲ通ってハーフ建う
−7の方へ出射され、光検出器6には参照元のみしか入
射しない。時刻t。
For 71 seconds from time tg to time tl (Guanxia), the clockwise source 3 that entered the original fiber ring 5 when the optical switch 10 was in the OFF state continues to be emitted from the original fiber ring 5, so that the emitted light remains unchanged from the original fiber ring 5. The light passes through the switch 10 and is emitted toward the half-circuit -7, and only the reference source enters the photodetector 6. Time t.

からtlまでの間(区間層)では、装置社第S図の状態
で動作しているから、光検出器6で参照元と元ファイバ
リング5を右廻りで通過する光とが合成される。
In the period from tl to tl (interval layer), the device operates in the state shown in FIG.

また同様に、時刻t2からt5までの71秒間(区間■
)では、光スィッチlOのオン状態時に元ファイバリン
グ5に入射した左mDjt4が、元ファイバリング5の
内を伝搬して、オフ状態にある光スィッチ10から出射
するので、この出射光は区間Iの場合と同様に光検出器
6には達しない。時刻t8からt4までの間(区間y)
では、元スイッチ10のオフ状態時の右廻り光3として
光ファイバ5を通過する光と、前述のミラー8を通過す
る参照光とが光検出器6て合成される。
Similarly, 71 seconds from time t2 to t5 (section ■
), the left mDjt4 that entered the original fiber ring 5 when the optical switch lO was in the on state propagated inside the original fiber ring 5 and was emitted from the optical switch 10 that was in the off state, so this emitted light was in the section I. As in the case of , it does not reach the photodetector 6. Between time t8 and t4 (section y)
Here, the light passing through the optical fiber 5 as the clockwise light 3 when the original switch 10 is in the OFF state and the reference light passing through the mirror 8 described above are combined by the photodetector 6.

さらに、時刻t4以降はt(1% t4と同様の動作が
繰返される。
Furthermore, after time t4, the same operation as t(1% t4) is repeated.

光検出器6上での参照元の振幅をム、同じく光検出器6
上での光フアイバリング5からの出射光の振幅をBとす
る。また、ハーフミラ−7からミラー8を通ってハーフ
ミラ−9まで至る九の移相量をψ魯、ハーフミラ−7か
ら光スィッチ10 j−rの光の移相蓋をψ1、元スイ
ッチlOからハーフミラ−9までの光の移相量をψ9と
【7、元ファイバリング5の中での九の移相量を ψ5−Δφ/2 (ただし、9’5−2 x n L /λ、Δφ=4r
LaΩ/Cλとする。) とおくと1参照光BAと元ファイバリング5からの出射
光EBとは、光検出器6上では次式により表わされる。
The amplitude of the reference source on the photodetector 6 is
Let B be the amplitude of the light emitted from the optical fiber ring 5 above. In addition, the amount of phase shift from the half mirror 7 to the half mirror 9 through the mirror 8 is ψ, the phase shift lid of the light from the half mirror 7 to the optical switch 10j is ψ1, and the amount of phase shift from the half mirror 7 to the optical switch 10j is ψ1, and from the original switch lO to the half mirror. The phase shift of light up to 9 is ψ9 and [7, and the phase shift of 9 in the original fiber ring 5 is ψ5-Δφ/2 (9'5-2 x n L /λ, Δφ=4r
Let LaΩ/Cλ. ) Then, 1 reference light BA and the output light EB from the original fiber ring 5 are expressed on the photodetector 6 by the following equation.

このため、区間冒時にお轄る党の強度1.は、1、=I
CA−Rム −A 凶fl!1 [時にお轄る光の強度1mは、璽g =(
k!、 + PiB)・(KA−11B)”=A2−1
−B2+2ムBaas((ψ7+ψ9+ψ5−ψ8)−
Δφ/2) と表わされる。
For this reason, the strength of the party under control at the beginning of the period is 1. is 1,=I
CA-Rmu-A evil fl! 1 [The intensity of light 1 meter at a time is g = (
k! , + PiB)・(KA-11B)”=A2-1
−B2+2μBaas((ψ7+ψ9+ψ5−ψ8)−
Δφ/2).

ここで、ミラー80反射率および位置を調整することに
より、 A=B ψ7+ψ9+ψ5−ψ8=7(2n+1 )ただし、n
:整数 となるようにすると、前述の■1、輸は、■1;ム2 1m=2A2(1±sinΔφ/2) た友し、符号はnが偶数なら+、 奇数なら−、 となる。
Here, by adjusting the reflectance and position of the mirror 80, A=B ψ7+ψ9+ψ5-ψ8=7(2n+1), where n
: If n is made to be an integer, the above-mentioned ■1 and the import are ■1; m2 1m=2A2 (1±sinΔφ/2), and the sign is + if n is an even number and - if it is an odd number.

次に、区間層の時の光強度■、は、区間!の時と同じだ
から、 ■履=A2 となる。
Next, the light intensity ■ when in the interval layer is the interval! Since it is the same as in the case of , ■ shoes = A2.

区間Vの時の光強度−9について述べると、これは区間
層の場合と比較して、党が元ファイバリング5の内を左
廻りに進むか、それとも左廻9に進むかだけの違いであ
るから、党7アイパリ/グ5の内での移相量が区間!の
場合と異なって、ψ、+Δφ/2となるだけの違いであ
る。このため、光強度19は次式のようになる。
Regarding the light intensity -9 in section V, compared to the case of section layer, this is the difference only in whether the party moves counterclockwise inside the original fiber ring 5 or counterclockwise 9. Therefore, the amount of phase shift within Party 7 Aipari/G 5 is an interval! The difference is that ψ, +Δφ/2 is different from the case of . Therefore, the light intensity 19 becomes as shown in the following equation.

凰、=  2  A2 (14−sin  Δφ72 
)第5図れ、上述の光強度と時間との関係を示すもので
、n=1の場合について記しである。
凰, = 2 A2 (14-sin Δφ72
) Figure 5 shows the relationship between the above-mentioned light intensity and time, and is for the case of n=1.

同図において、区間層および区間yでの光強度は、角速
度Ωが零の時には2A2となり、角速度Ωがある大きさ
をもつと、その大きさKよシ区間1での光強&輸と区間
yでの光強度IWとの間に差が生じる。このIIと1.
との差値を求めると、4 A25inΔφ/2とな9、
Δφ〈〈1の条件下では、この差値は4φに比例するこ
ととなるため、交流信号としてΔφの検出が可能となる
In the same figure, the light intensity in the interval layer and the interval y is 2A2 when the angular velocity Ω is zero, and when the angular velocity Ω has a certain magnitude, the light intensity in the interval 1 and the interval A difference occurs between the light intensity IW at y. This II and 1.
Find the difference value with 4 A25inΔφ/29,
Under the condition of Δφ<<1, this difference value is proportional to 4φ, so that Δφ can be detected as an AC signal.

次に、第5図中で区間!と区間■とは、角速度Ωと無関
係な部分となっているが、これに対してはTをT′より
十分に大きな値(例えば、T ) 1000T/)にす
れば、第6図に示すように、この部分を無視することが
できる。あるいは、第7図に示すように、区間量、区間
Vの間の適当な時刻t5、t6で出力をサンプリングす
ることにより角速度Ωに関係ある値だけを得るようにす
ることもできる。
Next, the section in Figure 5! and section ■ are parts unrelated to the angular velocity Ω, but if T is set to a value sufficiently larger than T' (for example, T ) 1000T/), as shown in Fig. 6, You can ignore this part. Alternatively, as shown in FIG. 7, only values related to the angular velocity Ω can be obtained by sampling the output at appropriate times t5 and t6 between the interval V.

なお、aI s図におけるT′の値は、ファイバ長りを
I Kmとすれば、約5μa@Cとなるから、第6図の
場合は元スイッチ4を約200 Hzより遅いタイミン
グで切換えればよい。また、第5図、第6図からみてあ
きらかなように、切換え速度は速いものの方がよい。
Note that the value of T' in the aIs diagram is approximately 5 μa@C if the fiber length is I Km, so in the case of Figure 6, if the original switch 4 is switched at a timing later than approximately 200 Hz, good. Further, as is clear from FIGS. 5 and 6, the faster the switching speed, the better.

第8図は、本発明の第2実施例装置の構成図である。第
2図の第1実施例装置では、角速度Ωとは関係のない区
間■および区間量の時間が存在するので、第6図、第7
図を用いて説明したような処置を行う必要がある。第2
実施例装置祉、この区間lおよび区間量の時でも、角速
度Ωに関係する出力を得ることができるようにしたもの
である。
FIG. 8 is a block diagram of a device according to a second embodiment of the present invention. In the device of the first embodiment shown in FIG. 2, since there is a section ■ and a period amount time which are unrelated to the angular velocity Ω,
It is necessary to take measures as explained using the diagram. Second
The apparatus of this embodiment is designed so that it is possible to obtain an output related to the angular velocity Ω even in the interval l and the interval quantity.

第8図において、M2図と同じ符号の付されている部分
の構成は第1実施例俟置と同じものとする。相違する点
は、ハーフミラ−9を通ったjt、rj、ミラー11、
ハーフミラ−12を通して光検出器6に入射することと
、光スィッチlOからハーフミラ−7に入射した光が、
ミラー13、ハーフミラ−12を通毛て光検出器6に入
射することである。
In FIG. 8, the structures of the parts denoted by the same reference numerals as in FIG. M2 are the same as those of the first embodiment. The difference is that jt, rj passing through half mirror 9, mirror 11,
The light enters the photodetector 6 through the half mirror 12, and the light enters the half mirror 7 from the optical switch IO.
The light passes through the mirror 13 and the half mirror 12 and enters the photodetector 6.

第9 図において、区間t、i、m、Wlifa211
Jで説明し要時間と四じものである。
In FIG. 9, sections t, i, m, Wlifa211
It is explained in J and takes about the same amount of time.

区間lでは、元ファイバリング5を出射した元は、元ス
イッチ゛゛10からハーフミラ−7の方へ出力する。第
1実施例鉄置の場合KIIi、この元ファイバリング5
を出射した九番ゴ、参照光と合成されなかったが、第2
実施例の場合には、この出射光はハーフミラ−7を通過
し、ミラー13、ハーフミラ−12を通って光検出器6
に達する。
In section 1, the source emitted from the source fiber ring 5 is output from the source switch 10 to the half mirror 7. In the case of the iron rack of the first embodiment, KIIi, this original fiber ring 5
The 9th beam emitted was not combined with the reference beam, but the 2nd beam
In the case of the embodiment, this emitted light passes through the half mirror 7, passes through the mirror 13, and the half mirror 12, and then reaches the photodetector 6.
reach.

一方、参照光はハーフミラ−9で反射し、ミラ−11ヲ
通してハーフミラ−12で、元ファイバリング5から出
射した前述の光と合成され、光検出器6へ入力する。区
間量の場合も、同様の光路をとる。
On the other hand, the reference light is reflected by the half mirror 9, passes through the mirror 11, is combined with the aforementioned light emitted from the original fiber ring 5 at the half mirror 12, and is input to the photodetector 6. A similar optical path is taken for interval quantities.

区間量、Wの場合について述べると、第8図において、
ハーフミラ−9で合成された元は、さらにミラー11、
ハーフミラ−12ヲ通して光検出器6に入射し、ここで
検出される。このため、光検出器6へ入力する光強度は
、第9図に示すように区間1、I、II、Wを通じて角
速度Ωに関係する値のみとなるので、その値を交流信号
として検出L、そのwR幅を求めることに19角達度Ω
の値を求めることができる。ただし、この場合には、イ
ブ−11,130反射率を1、ハーフミラー12の反射
率を[L5とすれば、合成光の強度は、第1実施例装置
の場合に比べて1/2となる。
Regarding the interval quantity W, in Fig. 8,
The originals synthesized by half mirror 9 are further mirrored by mirror 11,
The light passes through the half mirror 12 and enters the photodetector 6, where it is detected. Therefore, the light intensity input to the photodetector 6 is only a value related to the angular velocity Ω through sections 1, I, II, and W as shown in FIG. 9, so that value is detected as an AC signal L, To find the wR width, 19 angles of reach Ω
The value of can be found. However, in this case, if the reflectance of the Eve-11, 130 is 1 and the reflectance of the half mirror 12 is [L5, the intensity of the combined light will be 1/2 compared to the case of the first embodiment. Become.

光スィッチとしては極々のものが応用できるが、その一
つとして第10図に示したような導波路を用いた元スイ
ッチが利用できる。第10図においで、基板14(例え
[、Link)Osでできている。)上K 15.16
.17.18を入出力部とし九導波絡を形成し、電極1
9.20を蒸着する。いま、電極19.20へ引加電圧
をかけると、導波路およびその周辺の光の屈折率が変化
し、2本の導波路間の結合係数が変化する。このため電
極19.20への印加電圧の有無によって入出力部15
.16.17.18を15・17問および16・18間
が通じている状態と、15・18問および16・17間
が通じている状態との間で切抄換えることができる。埃
在、印加電圧10v1切換え時間数100 MHIのも
のが開発されており、本発明の実現に使用可能である。
Many types of optical switches can be used, one of which is an original switch using a waveguide as shown in FIG. In FIG. 10, a substrate 14 (eg [, Link) is made of Os. ) Upper K 15.16
.. Nine waveguides are formed with 17 and 18 as input and output parts, and electrode 1
9. Deposit 20. Now, when an applied voltage is applied to the electrodes 19 and 20, the refractive index of the waveguide and the light around it changes, and the coupling coefficient between the two waveguides changes. Therefore, depending on the presence or absence of voltage applied to the electrodes 19 and 20, the input/output section 15
.. 16.17.18 can be switched between a state where questions 15, 17 and 16, 18 are connected, and a state where questions 15, 18 and 16, 17 are connected. A device with an applied voltage of 10v1 and a switching time of 100 MHI has been developed and can be used to implement the present invention.

なお、元スイッチについては、第10図で説明した方式
以外のものも使用可能であるし、また光路上にA / 
O変調器のよう注波長変!I!器を押入し、そのビート
信号の位相の差を検出する方式を採用することも可能で
ある。さらに%光部品としてハ=7ミラー、あるいはミ
ラーを用いて説明してきたが、スイッチとして例示した
ような導波路形状の部品を使用してもよいことは明白で
ある。
As for the original switch, it is also possible to use a system other than the one explained in Fig. 10, and there is also an A/A switch on the optical path.
Wavelength changes like an O modulator! I! It is also possible to adopt a method of inserting a device into the device and detecting the phase difference between the beat signals. Furthermore, although the explanation has been made using a C=7 mirror or a mirror as the optical component, it is clear that a waveguide-shaped component such as the one illustrated as a switch may also be used.

〔効果の説明〕 以上述べたように1本発明によれば、元スイッチを用い
て元ファイバリングに右廻りの光と左廻9の元とを交互
に入射し、その出射光の位相の差を検出することにより
、光検出器の出力信号を回転角速度に応じた蚕幅をもつ
変流信号として検出することが可能になり、光検出部で
の暗電流あるいは電気部での直流ドリフト等に影響され
ることがない高精度な測定を行うことができる。
[Description of Effects] As described above, according to the present invention, the clockwise light and the counterclockwise light are alternately incident on the source fiber ring using the source switch, and the phase difference between the output lights is determined. By detecting this, it is possible to detect the output signal of the photodetector as a variable current signal with a width corresponding to the rotational angular velocity, and it is possible to detect dark current in the photodetector or DC drift in the electrical section. It is possible to perform highly accurate measurements without being affected.

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

第1図は従来の元ファイバ回転角速度横田器構成図。 第2図は本発明の第1実施例装置構成図。 第5図および第4図は本発明の第1実施例装置の動作説
明図。 第5図は第1実施例装置での光検出器出力特性図0  
             特開昭58−137766
(5)第6図および第7図は他の実施例装置の場合の光
検出器出力特性図。 第8図は本発明のfjg2実施例装置構成図。 第9図は第2実施例装置での光検出器出力特性図。 第10図は光スィッチの具体的な実施例構成図。 1・・・光源、5・・・元ファイバリング、6・・・光
検出器、10・・・光スィッチ。 特許出願人日本電気株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 ハ 1 図 児2 図 第3図 M4 図 第7 図   1073 肩 9 口
Figure 1 is a diagram showing the configuration of a conventional original fiber rotation angular velocity Yokota device. FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus according to a first embodiment of the present invention. 5 and 4 are explanatory diagrams of the operation of the apparatus according to the first embodiment of the present invention. Figure 5 is a photodetector output characteristic diagram in the first embodiment device.
Japanese Patent Publication No. 58-137766
(5) FIGS. 6 and 7 are photodetector output characteristics diagrams for other embodiment devices. FIG. 8 is a configuration diagram of an fjg2 embodiment of the present invention. FIG. 9 is a photodetector output characteristic diagram in the second embodiment device. FIG. 10 is a configuration diagram of a specific example of an optical switch. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light source, 5... Original fiber ring, 6... Photodetector, 10... Optical switch. Patent applicant NEC Corporation Representative Patent attorney Nao Ide Takaha 1 Figure 2 Figure 3 M4 Figure 7 Figure 7 1073 Shoulder 9 Mouth

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  光源と、仁の光源からの光を参照元と測定光
とに二分する光学手段と、光が入出射する光フアイバリ
ングと、上記光学手段から上記光フアイバリングに入射
する測定光をこの元ファイバリングを右廻りに伝搬して
出射する方向と左廻りに伝搬して出射する方向とに周期
的に切り換える光切換え手段と、上記光学手段からの参
照元および上記□光ファイバリングからの出射光が入射
する光検出器とを備えたことを特徴とする光フアイバ回
転角速度検出器。
(1) A light source, an optical means that divides the light from the light source into a reference source and a measurement light, an optical fiber ring through which the light enters and exits, and a measurement light that enters the optical fiber ring from the optical means. A light switching means for periodically switching the original fiber ring between a clockwise propagation and output direction and a counterclockwise propagation and output direction, and a reference source from the optical means and the optical fiber ring. 1. An optical fiber rotation angular velocity detector comprising: a photodetector into which emitted light enters.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114029209A (en) * 2021-11-03 2022-02-11 株洲菲斯罗克光电科技股份有限公司 Stress control device of optical fiber ring

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