JPS5933994B2 - リング・レ−ザ−及び振動式リング・レ−ザ−の後方散乱を減少させる方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は角速度センサとして使用するよう作られたリン
グ・レーザー及び振動式リング・レーザーの後方散乱を
減少させる方法に関する。

このようなリング・レーザーはしぱしばリング・レーザ
ー・ジヤイロスコープと呼ばれる。このような角速度セ
ンサにおいては、互いに反対方向に伝播する放射エネル
ギー、即ち光波の周波数の差はこの伝播波がその中を進
行している構体の回転角速度の尺度となる。互いに反対
方向に伝播するレーザー・ビームを使用するリング・レ
ーザー・ジヤイロスコープは良く知られている。

リング・レーザー・ジヤイロスコープは検知された互い
に反対方向に伝播する波の１部分を組合せて互に反対方
向に伝播する波の差周波数を有するビードを発生させる
ことにより特定の軸のまわりに訃けるリング・レーザー
の回転を測定するのに使用される。リング・レーザーの
本体が予め定められた軸のまわりに回転されると、レー
ザー空洞内を１方の方向に伝播する波の周波数は増加し
、レーザー空洞内を反対方向に伝播する波の周波数は減
少する。伝播する波を検知し、検知した信号のビードを
つくると、そのビード周波数はレーザーの回転角速度に
比例する。リング・レーザー・ジャイロ・スコーブを低
い回転速度で機能させるためには、周波数ロツキング、
即ち、１０ツク・イン”″を除去する必要がある。この
現象は共振空洞内に｝いてわずかに異なる周波数を有す
る２つの互いに反対方向に進行する波が互いに単一の周
波数に向つて引き付けられるときに生じる。リング・レ
ーザーの回転角速度が低い場合、２つの互いに反対方向
に伝播する波の周波数差は極めて小であり、２つの波は
互いに引き付けられてビード周波数は０となり、そのた
めジヤイロスコーブは回転角速度が小の場合感応しなく
なる。ロツク・インの効果についてはモンテ・ロス（Ｍ
ＯｎｔｅＲＯｓｓ）編、１レーザー応用０、アカデミツ
ク・ブレス・インコーポレーテツド（Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．）、ニユーヨーク州ニユーヨーク
、１９７１年中のフレデリツク・アロノヴイツツ（Ｆｒ
ｅｄｅｒｉｃｋＡｒＯｎＯｗｉｔｚ）による３゛レーザ
ー・ジャイロ′２ｐ．ｐ．１３３−２００に詳細に述ぺ
られている。ロツク・イン結合の主たる原因はビームの
各々から他方の方向に向うエネルギーの相互散乱にある
。

この相互散乱、即ち後方散乱についてはアロノヴイツツ
の文献Ｐｐ．ｌ４８−１５３に詳細に説明されている。
簡単に述べると、リング・レーザー中の２つの互いに反
対方向に伝播する波の周波数差はほぼ次式で与えられる
。ψ＝ａ＋Ｂｓｉｎψ ここでψは互いに反対方向に伝播する波の瞬時位相差で
あり、ａはリング・レーザーの回転角速度に比例し、ｂ
は後方散乱エネルギーの大きさに比例する。

ａがｂより小であると、ビード周波数は０に等しく、リ
ング・レーザーはロツク・インされる。リング・レーザ
ー本体の回転速度の尺度である出力信号を得るためには
ａはｂより大でなければならない。ロツク・インを除去
する１つの方法として、リング・レーザー本体をその感
応軸のまわりに機械的に振動させる方法がある。

レーザー構体を振動させることにより、回転速度がジヤ
イロスコープに重畳され、それによつてほとんどの時間
ａはｂより大となり、ｂの効果は最小化または除去され
る。機械的振動を使用するジヤイロスコープについては
トーマス・シュー・ハツチングおよびバージル・イ一・
サンダースの１９７８年９月１９日付米国特許第４１１
５００４号に述べられている。米国特許第４１５２０７
１号は最も本発明に近い従来の発明と思われるものでろ
る。該特許に訃いては、３つのミラーを用いたリング・
レーザーを使用して訃り、該リング・レーザーはミラー
の位置を制御するためミラーの内の１つに対し経路長制
御を行い、そして第２のミラーに対しロツク・イン制御
を行つている。経路長制御装置は高速サーボであり、ロ
ツク・インの制御装置はより遅いサーボである。第３の
ミラーはレーザー・ビームからの光を部分的に光センサ
に透過している。光センサからの信号は２つのサーボに
よつて処理され、上記特許の装置はロツク・イン・ミラ
ーを制御して、１方のみのビーム信号の振幅変動を振動
速度で最小化している。本発明の要点を述べれば次のと
うりである。

リングレーザーをその検出軸のまわりに角度的に機械的
に振動させることにより相互に反対方向に伝播する波が
周波数変調された時、その２つの相互に反対の方向に伝
播する波の振幅変調（ＡＭ）包絡線の信号和は等しくな
る。ここで加算されているのはＡＭ包絡線である。その
ＡＭ包絡線の周波数は光の周波数ではない。それらは、
一般的に可聴領域内の、極めて低い周波数である。我々
は瞬間的光信号を加算しようとしているのではなくその
光信号の包絡線を加算しようとしているのである。相互
に反対の方向に伝播する光信号の振幅はリングレーザー
の振動と共に変化？せる。

その振動は検出軸のまわりに角度的に振動しているレー
ザーによる機械的振動でもよい。その機械的振動は１つ
又はそれ以上の鏡の部分を振動させることにより起こし
てもよいし、レーザー内のガスをポンピングすることに
よつて起こしてもよいし、また他の方法で起こしてもよ
い。その結果、光の周波数は周波数変調されるが、しか
し鏡による光の散乱に起因して、それらの振幅もまた振
幅変調される。個々の光センサー４４，４６は２つの相
互に反対方向に伝播するビーム部分を受けるために用い
られる。純粋に周波数変調されたセンサー４４，４６の
出力は一定である。それらのセンサーは光周波数におい
ての光の個々の振動を検出することはできない。それで
、センサー４４，４６の出力は振幅変調される。それら
の信号和が相互に反対方向に伝播する波の変調包絡線の
信号和である。後方散乱がミラーの表面で生じた時、信
号のＡＣ振幅、即ち検知される光信号の包絡線の交流分
のリツプルの振幅、は後方散乱された波と主たる波との
干渉によつて増加または減少される。従つて、本発明の
目的はミラーを内方向と外方向とに移動することにより
互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅を調整し、最終
的に互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の和をほぼ
最小とすることにある。２つの互いに反対方向に伝播す
る波のＡＣ振幅を調整する１つの機構は、測定された互
いに反対方向に伝播する波の２つの相続く和の間のＡＣ
振幅差の尺度である信号によつてミラーをサーボ制御す
る。

１つのミラーにおいて互いに反対方向に伝播する波の和
を表わす信号が最小化された後、他のミラーにおいて操
作が繰返される。

あるいは、３つのミラーをすべて同時に制御してもよい
。もし同時に制御するならば、種々のサーボの応動時間
を異なるように設定することによりサーボがミラーの振
動を生じさせないようにすることが望ましい。互いに反
対方向に伝播する波の和を最小とするようミラーが制御
された後、ミラーは互いに反対方向に伝播する波の差を
最小とするよう制御される。

次にこの操作が互いに反対方向に伝播する波の和を最小
とするよう繰返される。

本発明の概念は典型例では３つのミラーと３つの側壁を
有するリング・レーザーに限定されるものではない。

例えば４つのミラー、６つのミラーまたは８つのミラー
を有するリング・レーザーにも使用出来、またこれらミ
ラーの数に制限されるものでもない。本発明に従い、１
つまたはそれ以上のミラーがサーボ制御されるとき、０
角速度波長を保持するようレーザー経路の全長を制御す
るため１つのミラーを高速サーボで制御することが好ま
しい。

例えば本発明の１実施例に｝いては、本発明に従い３つ
のミラーを有するリング・レーザーの２つのミラーは低
速サーボ制御され、第３のミラーは従来技術に従いレー
ザーを同調させ、０角速度波長を保持するため高速サー
ボ制御される。制御ミラーの役割を適当に交替させ、例
えば第１のミラーをレーザー経路の全長を制御するのに
使用し、第２、第３のミラーを本発明に従つて制御する
こともまた可能であり、これも本発明の範囲に入る。こ
の場合、ある時間周期の後、第２のミラーはレーザー経
路の全長を制御するのに使用され、第１、第３のミラー
は本発明に従つてサーボ制御される。第１または第３の
ミラーは次にレーザー径路の全長を制御するのに使用さ
れ、残りのミラーは本発明に従つてサーポ制御される。
本発明の好ましき実施例に訃いては、互いに反対方向に
伝播する波のＡＣ振幅が検知され、このＡＣ振幅の和は
マイクロプロセサの１部であつても良い論理回路中に記
憶される。互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅は再
び検知され加算される。新らしい和のＡＣ振幅は記憶さ
れた和信号から減算される。差の符号に応じて、ミラー
の位置を匍脚する水晶に電圧が加えられ、該ミラーを内
側又は外側に移動させる。信号は再び検知され、加算さ
れ、比較される。この操作は２つの相続く和信号の差が
最小となるまで継続される。最小値であることは差の符
号変化により確認される。測定が再び繰返されるが、第
２のミラーの位置は２つの互いに反対方向に伝播する波
のＡＣ振幅によつて形成された和信号の差に応動して調
整される。測定は２つの互いに反対方向に伝播する波の
ＡＣ振幅の相続いて測定された和の差が最小となるよう
異なるミラーを調整するべく何回も繰返される。

互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の和が最小化さ
れた後、差をまた最小化することは本発明の範囲に属す
る。

このため本発明の典型的な実施例においては、ＡＣ振幅
は減算され、記憶される。次にミラーの位置は移動され
、ＡＣ振幅が再び減算される。差は比較され、ミラーは
再び差を最小とするような方向に移動される。ミラーの
位置はまず和を最小とするように決定されるから、差信
号を完全に最小化することは適当でない。もし差信号を
完全に最小化すると和信号に悪い影響を与えろ可能性が
ある。従つて装置が和信号を最小化する動作モードに戻
るまでに予め定められた回路（例えば５）だけ差信号が
計算される。従つて、リング・レーザーにおける光散乱
を最小化するのが本発明の１つの目的である。レーザー
がその感応軸の周りで振動されているようなリング・レ
ーザーにおける光散乱を最小化することが本発明の更な
る目的でめる。

リング・レーザーの少くとも１つのコーナー・ミラーを
サーボ制御して、互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振
幅の和を最小化する位置を決定するのが本発明の更なる
目的である。

リング・レーザーの少くとも１つのコーナー・ミラーを
サーボ制御して互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅
の差を最小とするような位置を決定するのが本発明の更
なる目的である。

相続くミラーを上述の仕方で連続的にサーボ制御するの
が本発明の更なる目的である。

デイジタル・プロセサを用いて上述の目的を達成するの
が本発明の１つの目的である。

他の目的は本発明の詳細に記述、図面ならびに特許請求
の範囲から明らかとなろう。

第１図を参照すると、ジヤイロとして使用されるリング
・レーザーが剛体プロツク１０中に埋め込まれている。

（矢印１４で示す）レーザー経路としての多角形状導管
１２がプロツク１０の中に形成されており、例えばヘリ
ウム３、ネオン２０訃よびネオン２２の混合物の如きレ
ーザー・ガスを収容している。レーザー径路は三角形と
して示されているが、他の多角形状であつても良く、平
面状である必要はない。典型例ではレーザー径路は三角
形または長方形である。多角形状径路の頂点にはレーザ
ー光を反射してリング状径路とするコーナー・ミラ１６
Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが設けられており、このリング状径
路内をレーザー径路に沿つて時計方向訃よび反時計方向
の両方にレーザー光が伝播する。レーザーは利得セクシ
ヨン１８で励起され、該セクシヨンに訃いて電子および
イオンはレーザー・ガスを通して陰極２４と陽極２６の
間で移動する。補助導管２８が陽極２６と陰極２４を利
得セクシヨン１８に接続している。レーザーの径路の長
さはミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの１つを内外に移動
して該径路長をレーザー光の波長の整数倍となるよう制
御される。このミラーの位置決めは回路３２によつて制
御される。ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのすべてを後
方散乱に対して補正することが本発明の目的である。後
方散乱を補正するため特定のミラーが接続される場合、
該ミラーは空洞長制御回路３２によつて制御されない。
従つて、論理回路３４は、前記特定のミラーが本発明に
従い補正されていない期間中、回路３２をして制御信号
をミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに送信させる。各ミラ
ーはピエゾエレクトリツク・トランスジユーサ３６Ａ，
３６Ｂ，３６Ｃを有する。

このトランスジユーサに関しては例えば本出願の譲受人
であるリツトン・ジステムズ・インコーポレーテツドに
譲渡されたトーマス・シュー・ハツチング等による３゛
制御可能なミラー゛と題する１９７９年９月１２日付米
国特許願第７４６１９号で述べられている型のもので必
つてよい。空洞長制御は例えば本出願の譲受人であるリ
ツトン・システムズ・インコーポレーテツドに譲渡され
たトーマス・ジエー・ハツチングの１９７９年５月１日
付米国特許第４１５２０７２号に述ベられている方法を
用いて良い。

低角速度に｝いては、互いに反対方向に伝播する波はほ
とんど同じ周波数を有し、同一周波数にロツクする傾向
にある。

この現象はロツク・インと呼ばれる。このロツク・イン
は１方の伝播方向の光が他方の伝播方向に後方散乱し、
元の光が後方散乱光と同期することにより生じる。後方
散乱を最小化する方法の１つとしてリング・レーザーの
角速度がロツク・イン領域内に入る時間を全体の時間の
内のほんのわずかな時間とする方法がある。

振動手段４２によりリング・レーザーをその検知軸４０
のまわりに機械的に振動させることにより、ほんのわず
かな時間だけ角速度が小であることが保証される。振動
は周期的でも、正弦的でもランダム的でも良い。振動に
より互いに反対方向に伝播するリング・レーザー波に周
波数変調が生じる。振動の周波数、即ち速度および大き
さを調整することにより、リーグ・レーザーの角速度は
ほんのわずかな割合の時間に中シいてのみロック・イン
領域内に入ることが保証される。互いに反対方向に伝播
する波の実効経路長はまた例えばジエー・イー・キルバ
トリツクの０レーザー角速度センサ″゛と題する１９６
８年３月１９日付米国特許第３３７３６５０号に述べら
れているようにフアラデー効果を用いて差動振動させて
もよい。

ロツク・イン現象を更に減少させるためにはミラ−１６
Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを後方散乱が最小となるような位置
に配置することが望ましい。

ミラーの後方散乱番ま周波数変調された包絡線のＡＣ振
幅の和が最小となるとき最小となることが知られている
。従つて本発明の方法は、まず第１のミラーに対し、次
に第２のミラーに対し、次に第３のミラーに対し、そし
て最終的にはすべてのミラーに対し周波数変調された包
絡線のＡＣ振幅の和を最小とするものである。

周波数変調された包絡線のＡＣ振幅の和がすベてのミラ
ーに対して最小化された後、本発明の微調整技術に従い
ミラーを連続的に移動して周波数変調された包絡線のＡ
Ｃ振幅間の差が最小化される。

しかし、和を最小とする調整を無効としないため、前記
差は単に減少されるだけで、必ずしも最小とはされない
。例えぱミラーの変位量は差信号を最小化する期間中予
め定められた小さな量に制限されていてもよい。ミラ−
１６Ａ，１６Ｂまたは１６Ｃの内少くとも２つは部分透
過特性を有しており、従つて１対の光に感応する装置（
例えばフオトダイオード４４および４６）を２づつの個
々のレーザー・ビームをモニタするのに使用できる。

米国特許第３３７３６５０号に示されているような適当
な組合せ手段と組み合わされた別の透過性ミラーの所に
設けられた２つの他の検出器がヘテロダイン差周波数ジ
ヤイロ信号を測定するため通常の方法で使用されている
。前記光に感応する装置４４および４６の出力はレーザ
ー空洞の全長を制御するのに使用するべく矢印で示すよ
うに空洞長制御回路に加えられる。この光に感応する装
置の出力はまた本発明に従い、ミラーの後方散乱を最小
とするのに使用するため矢印で示すように論理回路３４
に加えられる。論理回路３４と空洞長制御回路３２の間
の接続５０は、本発明に従い種々のミラーが補正される
とき、論理回路が空洞長制御回路をして１つのミラーか
ら他のミラーへその制御を切替えるよう動作することを
示している。

典型例ではセンサ４４，４６は１つのミラーに｝いて使
用され、第２のミラーは空洞長をｌｆｆｊｌｍするのに
使用され、第３のミラーは後方散乱を補正するのに使用
されている。

ミラーは後で述べるように連続的に切替えられる。トラ
ンスジユーサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの制御はこれはト
ランスジユーサに加えられている矢印で示されている。

「典型例では、振動手段は最大５００サイクル／秒の速
度で振動し、この振動の大きさは互いに反対方向に伝播
する波の周波数が±２５００００サイクル／秒のオーダ
の領域にわたつて周波数変調されるような大きさを有し
ている。

即ち、振動は典型例では５００サイクル／秒を超さない
周波数の周期的振動であつても、正弦波状振動であつて
もよい。もし振動がランダムであるなら、周波数変調さ
れた互いに反対方向に伝播する波の最高周波数成分ほ±
２５００００サイクル／秒のオーダでなければならない
。空洞長制御回路３２は論理回路３４の応動速度に比べ
て速いサーボ機構を含んでおり、それによつて空洞長は
、後方散乱を最少とするために移動される他のミラーの
移動に適応するため１つのミラーを動かすことにより連
続的に同期される。

第２図にお・いで″Ｌ゛″はミラー１６Ａ，１６Ｂ，１
６Ｃおよびエピゾエレクトリツク・トランスジユーサ３
６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの内外位置と関係している。３゛
ｌ”なる添字はトランスジユーサ３６Ａ，３６Ｂまたは
３６Ｃを示す。

更にトランスジユーサ於よびミラーの数は３つに限る必
要はない。３゛Ｌ５′に付された添字゛３１，２，３″
゛はここで示す３つのミラーの例に対してばＡ，Ｂ，Ｃ
゛に対応する。

３゛ＡＭ，，ＡＭ２゛″なる記号は例えばセンサ４４，
４６により検知された周波数変調された信号のＡＣ振幅
を意味する。

゛Ａ，，Ａ２”なる記号は例えばセンサ４４，４６の如
き２つの光センサによつて検知された信号を表わす記憶
されている信号と関係している。

゛Ａ３，Ａ４″″なる記号はＡ，，Ａ２信号を検知する
直前に記憶されていた信号と関係している。信号゛Ａ″
゛は第２図に示すように２つの互いに反対方向に伝播す
るＡＣ信号の振幅の和を最小とするモードに装置がある
場合における式Ａ＝（Ａ，＋Ａ２）（Ａ３＋Ａ４）と関
係している。ここで本発明の方法は計算機なしに実行し
得ることに注意されたい。

例えば２つのＡＣ電圧計をセンサ４４，４６の如きセン
サに接続する。そしてその和は表にされる。次に数秒後
トランスジユーサ３６Ｂ，３６Ｃの内の１つの位置は予
め定められた小さな変化幅だけ１方の方向または他方の
方向に移動される。もし電圧計の読みの和が増すと、移
動の方向は逆転される。トランスジユーサは電圧計の読
みの和が最小となるまで移動され続ける。同様に、アナ
ログ・サーボ装置を使用することも出来る。

センサ４４，４６により検出された信号は低域済波器で
ろ波され、次いでピーク電圧計に、そして加算回路に加
えられる。そして加算回路の出力は和が最小となるまで
トランスジユーサ３６Ａまたは３６Ｂをサーボ制御する
のに使用される。手動装置およびアナログ装置に関して
は図は示していない。

第２図の好ましき実施例に訃いては、Ａ，訃よびＡ２が
読み出され、記憶される。

Ａ，およびＡ２はＡ３およびＡ４に転送され、トランス
ジユーサ３６Ｂは予め定められた小さい量だけ増加され
、新らしいＡ，およびＡ２が記憶される。計算機がデー
タの位置を覚えているならば信号を１つのメモリ記憶素
子から他のメモリ記憶素子に実際に転送する必要はない
。Ａ，＋Ａ２がＡ３＋Ａ４から減じられる。Ａの符号が
負で、トランスジユーサ３６Ｂの増加方向が正しい方向
であつたことを示す場合、トランスジユーサ３６Ｂに対
する制御信号Ｌ２は再び前と同じ符号を有する量Δだけ
増加され、この操作はＡが＋となるまで繰返される。Ａ
が＋となると、Ｌ２は一ΔＶだけ増加される。すると信
号Ａはその最小値の近傍でわずかに振動する。ΔＶが予
め定められた回数ｎだけ符号を変化した後、制御はＬ２
からＬ３に切替えられ、Ｌ，がトランスジユーサ３６Ｃ
を制御する。この全過程は、Ａの最小値が再び得られる
までトランスジユーサ３６Ｃに対して再び繰返される。
この過程がトランスジユーサ３６Ａを制御するため再び
繰返される。互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の
和を最小化している間に、制御されているトランスジユ
ーサがその領域の端に達すると、その事実は検出Ａれ、
反対極性の増分，なる制御信号がトランスジユーサに加
えられ、制御されているミラーをその領域の端の位置か
らレーザ光の１波長分だけジアップさせる。

互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の和が最小化さ
れた後は互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の差を
減少させることは望ましいが必要ではない。

このため、第３図に従い、Ａ１とＡ２の差は記憶され、
制御されているトランスジユーサの位置は予め定められ
た量Δだけ増加される。これら信号は再び読み出され、
新らしい振幅の差が古い振幅の差から減算され、トラン
スジユーサが正しい方向に増加されているかどうかを決
定する。もし正しい方向に増加されているならば、操作
は繰返される。正しい方向に増加されていない場合には
、Δの符号は反転される。比較は予め定められた回数ｍ
回だけ行なわれる。何故ならば差を最小化すると和を最
小化することにより先に得られた較正値に混乱が生じる
可能性があるからである。従つて、差をｍ回（例えば５
回）減少させることによりトランスジユーサおよびミラ
ーの位置は、和を最小にする位置かられずかに修正され
るにすぎない。重み因子ｎ／ｍは各々のジヤイロに対し
て最も良く適合するよラ選択される。１つのミラーに対
し差がｍ回減少された後、操作は第２のミラー、次いで
第３のミラーに切替えられる。

すべてのミラーに対し差が減少された後、ＡＣ信号の和
を最小とする操作が再びすべてのミラーに対して繰返さ
れる。

このシーケンスが継続される。

本発明に従い、１つのミラーが位置決めされている間に
、他のミラーは高速のサーボ空洞長制御装置３２により
調整されているので、本発明に従ラ比較的遅いミラーの
移動によつてもレーザーの同調がはずれることはない。

このようにして、レーザーのミラーの位置は後方散乱を
最小化し、それによつてロツク・インを最小化するよう
逐次調整される。

本発明を上で詳細に述べたが、本発明は上記記述により
制限を受けるものではなく、本記述と特許請求の範囲と
の組合せに従つてのみ制限されるものである。

以上要約すると次の通りである。

ミラーからの後方散乱が、ミラーを内外位置方向にサー
ボ制御して、互いに反対方向に伝播する波のＡＣ振幅の
和を最小値に減少させ、次いで更にミラーをサーボ制御
して前記ＡＣ振幅の差を減少させることにより最小化さ
れる、ジヤイロとして使用するのに特に適した振動式リ
ング・レーザーが本発明により実現された。

【図面の簡単な説明】

第１図はそのコーナー・ミラーがサーボ制御されている
典型的なリング・レーザーの断面図、第２図は本発明に
従つてコーナー・ミラー・システムをサーボ制御する典
型的な加算ルーチンの計算機流れ図、第３図は本発明の
付加的実施例の減算ルーチンの流れ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 調整可能な複数個のコーナー・ミラーと、長さが差
   動的に振動されるレーザー経路内を互いに反対方向に伝
   播する周波数変調された２つのレーザザー進行波の振幅
   の尺度である電気信号を発生するる手段とを有する振動
   式リング・レーザーの後方散乱を減少させる方法におい
   て、該方法は前記電気信号の振幅を測定する過程； 該振幅を加法的に組合せる過程；及び 該組合わされた振幅を最小とするように前記ミラーの少
   くとも１つの位置を調整する過程より成ることを特徴と
   する振動式リング・レーザーの後方散乱を減少させる方
   法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、更に：
   前記電気信号の振幅の差をとり； 該差信号の絶対値を減少させるよう前記ミラーの少くと
   も１つの位置を調整することより成ることを特徴とする
   方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記ミ
   ラーは前記差信号の値を減少させるため予め定められた
   制限のある移動領域内で連続的に調整されることを特徴
   とする方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記ミ
   ラーは前記差信号を最小とするため連続的に調整される
   ことを特徴とする方法。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、更に：
   前記電気信号の振幅の差をとり； 該差信号の絶対値を減少させるため前記ミラーの少くと
   も１つの位置を調整することを特徴とする方法。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の方法において、前記ミ
   ラーは前記差信号の値を減少させるため予め定められた
   制限のある移動領域内で連続的に調整されることを特徴
   とする方法。 ７ 複数個のコーナー・ミラー、該ミラーの位置を制御
   するトランスジューサ、２つの互いに反対方向に伝播す
   る周波数変調されたレーザー進行波のＡＣ振幅を検出す
   る装置、レーザー経路長を差動的に振動させる装置、該
   レーザー経路長さを制御・同調させるべく少くとも１つ
   の前記ミラーの位置を制御するサーボ手段とを含むリン
   グ・レーザーにおいて、前記ミラーの少くとも１つの後
   方散乱を最小とし、リング・レーザーのロック・インを
   減少させる手段が：前記振幅の尺度である２つの信号を
   発生する前記検出手段に接続された装置；前記信号を受
   信し、該信号の和の尺度である和信号を発生するべく接
   続された加算手段；及び前記ミラーの少くとも１つの位
   置をサーボ制御して前記和信号を最小化する手段とより
   成ることを特徴とするリング・レーザー。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、更に制
   御信号を前記１つのミラーから前記他のミラーへ逐次転
   送するサーボ制御転送手段を含むことを特徴とする装置
   。 ９ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、更に前
   記トランスジューサーの移動可能領域の終端に達したこ
   とを検知する手段、及び該トランスジューサーおよびミ
   ラーの位置をレーザー光の波長の整数倍だけ増加させる
   手段とを含むことを特徴とする装置。 １０ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手段
   はディジタル・プロセサとを含むことを特徴とする装置
   。 １１ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記
   サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手段
   はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置。 １２ 特許請求の範囲第９項記載の装置において、前記
   サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手段
   はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置。 １３ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、更に
   ：前記ＡＣ振幅の尺度である前記２つの信号を減算して
   、該減算される信号の差の絶対振幅の尺度である差信号
   を発生する装置；前記年信号が最小化れた時点を感知し
   、前記制御されたミラーの位置の制御を前記和信号から
   前記差信号に転送する手段を含むサーボ制御転送手段；
   及び前記差信号の制御の下で前記ミラーの移動可能領域
   を制限する手段とを含むことを特徴とする装置。 １４ 特許請求の範囲第１３項記載の装置において、更
   に制御信号を前記１つのミラーから前記他のミラーへ逐
   次転送するサーボ制御転送手段を含むことを特徴とする
   装置。 １５ 特許請求の範囲第１３項記載の装置において、更
   に前記トランスジューサが移動可能領域の終端に達した
   ことを感知する手段、及び前記トランスジューサおよび
   ミラーの位置をレーザー光の波長の整数倍だけ増加させ
   る手段とを含むことを特徴とする装置。 １６ 特許請求の範囲第１３項記載の装置において、前
   記サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手
   段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置
   。 １７ 特許請求の範囲第１４項記載の装置において、前
   記サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手
   段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置
   。 １８ 特許請求の範囲第１５項記載の装置において、前
   記サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手
   段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置
   。 １９ 特許請求の範囲第１３項記載の装置において、更
   に前記差信号に応動して前記制御されているミラーの移
   動を検知し、前記制御されているミラーの位置の制御を
   前記差信号から前記和信号に転送する手段を含むサーボ
   制御転送手段を含むことを特徴とする装置。 ２０ 特許請求の範囲第１３項記載の装置において、更
   に制御信号を前記１つのミラーから前記他のミラーに逐
   次転送するサーボ制御転送手段を含むことを特徴とする
   装置。 ２１ 特許請求の範囲第１９項記載の装置において、更
   に前記トランスジューサが移動可能領域の終端に達した
   ことを検知する手段、及び前記トランスジューサおよび
   ミラーの位置をレーザー光の波長の整数倍だけ増加させ
   る手段とを含むことを特徴とする装置。 ２２ 特許請求の範囲第１９項記載の装置において、前
   記サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手
   段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置
   。 ２３ 特許請求の範囲第２０項記載の装置において、前
   記サーボ手段はディジタル・サーボであり、前記転送手
   段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装置
   。 ２４ 特許請求の範囲第２１項記載の装置において、前
   記サーボ手段は、ディジタル・サーボであり、前記転送
   手段はディジタル・プロセサを含むことを特徴とする装
   置。 ２５ 特許請求の範囲１０、１１、１２、１６、１７、
   １８、２２、２３項または第２４項のいずれかに記載の
   装置におにて、前記ディジタル・プロセサはレーザ経路
   長の制御を後方散乱を補正するべく現在制御されている
   １つのミラー・トランスジューサから他のミラーに切替
   えることを特徴とする装置。