JPS60140116A - 光フアイバレ−トセンサ - Google Patents
光フアイバレ−トセンサInfo
- Publication number
- JPS60140116A JPS60140116A JP58245162A JP24516283A JPS60140116A JP S60140116 A JPS60140116 A JP S60140116A JP 58245162 A JP58245162 A JP 58245162A JP 24516283 A JP24516283 A JP 24516283A JP S60140116 A JPS60140116 A JP S60140116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- fiber
- polarization
- optical fiber
- constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光フアイバルーズを互いに逆方向に伝播する
光の干渉波を検出して回転体の回転角速度情報を得る光
フアイバレートセンサに関する。
光の干渉波を検出して回転体の回転角速度情報を得る光
フアイバレートセンサに関する。
各種の航空機や船舶等の移動物体に使用される制御装置
の中で、回転体の回転角速度を検出するセンサは、航空
機や船舶等が自分自身の現在位置を知り、また姿勢側−
を行なううえで特に重要なもののひとつである。従来、
この種のセンサとしては、高速回転したジャイロロータ
の回転軸が慣性空間で一定方向を保つことを利用した機
械式のものがある。このジャイロロータを利用した機械
式のセンサけ、高速の機械回転を利用するためセンサと
しての寿命が極端に短いうえ、高精度の機械加工技術を
要するという難点があり、かつ非常に高価なものである
。
の中で、回転体の回転角速度を検出するセンサは、航空
機や船舶等が自分自身の現在位置を知り、また姿勢側−
を行なううえで特に重要なもののひとつである。従来、
この種のセンサとしては、高速回転したジャイロロータ
の回転軸が慣性空間で一定方向を保つことを利用した機
械式のものがある。このジャイロロータを利用した機械
式のセンサけ、高速の機械回転を利用するためセンサと
しての寿命が極端に短いうえ、高精度の機械加工技術を
要するという難点があり、かつ非常に高価なものである
。
また、機械的な構成によらず、光学的な構成によるもの
のひとつにサニャク（Ｓａｇｎａｃ）効果を利用したリ
ングレーザジャイロがある。これは、光路がリング状に
なるように形成されたリング共振器により構成されるも
ので、このリング共振器中に互いに逆方向にすすむレー
ザ光を挿入し、リング共振器が回転した時に生じるそれ
ぞれの光の発振周波数の差（ビート周波数）を測定して
回転角速度を決定する。このリングレーザジャイロは、
機械的なジャイロと比較して寿命が長く信頼性に優れ、
またビート周波数をカウントするだめディジタル出力が
得られ、かつ起動時間が短い等の利点を有する。
のひとつにサニャク（Ｓａｇｎａｃ）効果を利用したリ
ングレーザジャイロがある。これは、光路がリング状に
なるように形成されたリング共振器により構成されるも
ので、このリング共振器中に互いに逆方向にすすむレー
ザ光を挿入し、リング共振器が回転した時に生じるそれ
ぞれの光の発振周波数の差（ビート周波数）を測定して
回転角速度を決定する。このリングレーザジャイロは、
機械的なジャイロと比較して寿命が長く信頼性に優れ、
またビート周波数をカウントするだめディジタル出力が
得られ、かつ起動時間が短い等の利点を有する。
しかしながら、このリング共振器を利用したレーザージ
ャイロでは、レーザ媒質が非線形であるため互いに逆方
向のそれぞれの光の発振周波数がある程度以上近づくと
引き込みが起こり同一周波数で発振するようになる。し
たがって、この現象（ロックイン）が起こる限界回転速
度内の回転速助けｄ１］１定することができず、たとえ
ビート周波数が測定できても限界回転速ｍ−近傍ではビ
ート周波数対回転速度の直線性が極めて悲くなる／Ｃめ
回転速度を正確に決めることはできない０これを赴ける
方法としては、レーザージャイロの回転軸のまわりに機
械的な回転振動を加えプζす、互いに逆向きの光波の間
に周期的な位相差があられれるようにして発振周波数の
差を周期的に変えプζりする方法がある。しかしながら
、これらの方法ではレーザージャイロの周辺まだは共振
器中に逆ＥＥ電素子または移相器等を設けなければなら
ず構成が複雑化するうえ、温度等周囲環境の変化による
挿入部品の特性変化に対する対策も必要となり、回転角
速度の精度のよい測定が困難である。一方、このような
リングレーザ−ジャイロに対し、光ファイバを用いて回
転色違ｒ（（を検出する安価で高精度な光フアイバレー
トセンサ（光フアイバジャイロともいう）の開発が進め
られている。光フアイバレートセンサけ、円形に巻かれ
た光フアイバルーズの両端より光を入射させ、光フアイ
バルーズを通った後、再び両端より出射される２つの光
の干渉光を検出して、回転によって生じる互いに逆方向
に伝播する光の位相差を測定し回転角速度を検出するも
のである。この光フアイバレートセンサは、例えば第１
図のように構成される。すなわち、光源（１）からの光
は、ビームスプリッタ（２）に供給され２分される。２
分された光のうち一方は、ポラライザ（３）を通り光方
向性結合器（４）に供給される。光方向性結合器（４）
は、ポラライザ（３）からの光を２分しシングルモード
光ファイバルーズ（５）の両端に供給する。シングルモ
ード光ファイバルーズ（５）中を互いに逆方向に伝播し
た光は、それぞれデボラライザ（６）及び位相変調器（
７）を通って光方向性結合器（４）で再結合される。光
方向性結合器（４）で再結合された光は、ポラライザ（
３）及びビームスグリツタ（２）を通り光検出器（８）
へ導かれる。位相変調器（７）は、発振器（９）からの
発掘周波数ｆｏで駆動されシングルモード光ファイバル
ープ（５）を通る互いに逆向きの光を位相変調する。光
検出器１８）の出力信号成分のうち位相変調周波数ｆｏ
の成分は、シングルモード光ファイバループ（５）の同
転によって生じた両光の位相差Δφ（これはサニャクの
位相差であり回転角速度に比例する。）の正弦成分８ｉ
ｎ（Δφ）に比例する。したがって、この位相変調周波
数ｒａと同一周波数成分を光検出器（８）出力信号中よ
り同期検波で検出するためロックイン増幅器（１〔が用
いられる。このようなシングルモード光ファイバを用い
たレートセンサでは、シングルモード光ファイバの複屈
折の変化により光の偏波状態が変化すると出力信号にド
リフトが起こり、また入力と出力のスケールファクタが
変動する。したがって、第１図に示す光フアイバレート
センサでは、とれを避けるためポラライザ（３）及びデ
ボラライザ（６）が挿入されている。すなわち、ポララ
イザ（３）は、ファイバの複屈折の変化によるドリフト
を防ぐだめのものであり、デボラライザ（６）は、スケ
ールファクタの変化を防ぐだめのものである。
ャイロでは、レーザ媒質が非線形であるため互いに逆方
向のそれぞれの光の発振周波数がある程度以上近づくと
引き込みが起こり同一周波数で発振するようになる。し
たがって、この現象（ロックイン）が起こる限界回転速
度内の回転速助けｄ１］１定することができず、たとえ
ビート周波数が測定できても限界回転速ｍ−近傍ではビ
ート周波数対回転速度の直線性が極めて悲くなる／Ｃめ
回転速度を正確に決めることはできない０これを赴ける
方法としては、レーザージャイロの回転軸のまわりに機
械的な回転振動を加えプζす、互いに逆向きの光波の間
に周期的な位相差があられれるようにして発振周波数の
差を周期的に変えプζりする方法がある。しかしながら
、これらの方法ではレーザージャイロの周辺まだは共振
器中に逆ＥＥ電素子または移相器等を設けなければなら
ず構成が複雑化するうえ、温度等周囲環境の変化による
挿入部品の特性変化に対する対策も必要となり、回転角
速度の精度のよい測定が困難である。一方、このような
リングレーザ−ジャイロに対し、光ファイバを用いて回
転色違ｒ（（を検出する安価で高精度な光フアイバレー
トセンサ（光フアイバジャイロともいう）の開発が進め
られている。光フアイバレートセンサけ、円形に巻かれ
た光フアイバルーズの両端より光を入射させ、光フアイ
バルーズを通った後、再び両端より出射される２つの光
の干渉光を検出して、回転によって生じる互いに逆方向
に伝播する光の位相差を測定し回転角速度を検出するも
のである。この光フアイバレートセンサは、例えば第１
図のように構成される。すなわち、光源（１）からの光
は、ビームスプリッタ（２）に供給され２分される。２
分された光のうち一方は、ポラライザ（３）を通り光方
向性結合器（４）に供給される。光方向性結合器（４）
は、ポラライザ（３）からの光を２分しシングルモード
光ファイバルーズ（５）の両端に供給する。シングルモ
ード光ファイバルーズ（５）中を互いに逆方向に伝播し
た光は、それぞれデボラライザ（６）及び位相変調器（
７）を通って光方向性結合器（４）で再結合される。光
方向性結合器（４）で再結合された光は、ポラライザ（
３）及びビームスグリツタ（２）を通り光検出器（８）
へ導かれる。位相変調器（７）は、発振器（９）からの
発掘周波数ｆｏで駆動されシングルモード光ファイバル
ープ（５）を通る互いに逆向きの光を位相変調する。光
検出器１８）の出力信号成分のうち位相変調周波数ｆｏ
の成分は、シングルモード光ファイバループ（５）の同
転によって生じた両光の位相差Δφ（これはサニャクの
位相差であり回転角速度に比例する。）の正弦成分８ｉ
ｎ（Δφ）に比例する。したがって、この位相変調周波
数ｒａと同一周波数成分を光検出器（８）出力信号中よ
り同期検波で検出するためロックイン増幅器（１〔が用
いられる。このようなシングルモード光ファイバを用い
たレートセンサでは、シングルモード光ファイバの複屈
折の変化により光の偏波状態が変化すると出力信号にド
リフトが起こり、また入力と出力のスケールファクタが
変動する。したがって、第１図に示す光フアイバレート
センサでは、とれを避けるためポラライザ（３）及びデ
ボラライザ（６）が挿入されている。すなわち、ポララ
イザ（３）は、ファイバの複屈折の変化によるドリフト
を防ぐだめのものであり、デボラライザ（６）は、スケ
ールファクタの変化を防ぐだめのものである。
このように、光ファイバを用いたレートセンサでは、従
来、ファイバ内を伝播する光の偏光面を固定または調節
するための装置が必要であり光学系全体の構成が複雑化
する。また、このような光学系を４１１ｇ成しても各デ
バイスの特性は必ずしも最良であるとは限らず、十分な
測定精度を得ることは困難であり、光学系の調整にも多
大な時間を要した。
来、ファイバ内を伝播する光の偏光面を固定または調節
するための装置が必要であり光学系全体の構成が複雑化
する。また、このような光学系を４１１ｇ成しても各デ
バイスの特性は必ずしも最良であるとは限らず、十分な
測定精度を得ることは困難であり、光学系の調整にも多
大な時間を要した。
本発明け、上記した事情を考慮してなされたもので、ポ
ラライザ及びデボラライザ等の偏光面を固定または凋節
する装諮が不要であり、簡単な構成でドリフトを抑制し
て雑音出力を低減て縫る光フアイバレートセンサを提供
中ることを目的とする１、 〔悄明の４１！ｆ−’史〕 ４（イら明（・τ［、偏光されたスペクトル幅の広い光
を出力する光源を用い、この光源からの（１ｍ光さねた
光を定偏波ファイバに供給してこの定偏波ファイバから
出力される無偏光な元を光フアイバルーズ、光検出器に
４＜ようにしだものである０ 〔消閑の尖細■〕 本Ｓ口明による光ファイバレートセンサの実施例を植２
図及び第３図を参Ｍして「説明する。第２図は、本発明
による光フアイバレートセンサのひと一つの実施例を説
明する図である。第２図において、ｙＣ源Ｕυけ、強度
が太きくスペクト化幅の広い光を出力する例えばスーパ
ールミネッセントダイオードが用いられる。スーパール
ミネッセントダイオードは、発光ダイオードに比べ発光
面が小さく強度の大舞い光を出力するもので光ファイバ
に結合し易い特徴をもち、出力光のスペクトル幅も広い
。
ラライザ及びデボラライザ等の偏光面を固定または凋節
する装諮が不要であり、簡単な構成でドリフトを抑制し
て雑音出力を低減て縫る光フアイバレートセンサを提供
中ることを目的とする１、 〔悄明の４１！ｆ−’史〕 ４（イら明（・τ［、偏光されたスペクトル幅の広い光
を出力する光源を用い、この光源からの（１ｍ光さねた
光を定偏波ファイバに供給してこの定偏波ファイバから
出力される無偏光な元を光フアイバルーズ、光検出器に
４＜ようにしだものである０ 〔消閑の尖細■〕 本Ｓ口明による光ファイバレートセンサの実施例を植２
図及び第３図を参Ｍして「説明する。第２図は、本発明
による光フアイバレートセンサのひと一つの実施例を説
明する図である。第２図において、ｙＣ源Ｕυけ、強度
が太きくスペクト化幅の広い光を出力する例えばスーパ
ールミネッセントダイオードが用いられる。スーパール
ミネッセントダイオードは、発光ダイオードに比べ発光
面が小さく強度の大舞い光を出力するもので光ファイバ
に結合し易い特徴をもち、出力光のスペクトル幅も広い
。
光源（１υとしては、発振スペクトル幅の広い多モード
発４狡レーザダイオードでも良い。また、光源（１１）
としてスペクトル幅の広い光を用いるのは、スペクトル
幅が広いほどファイバ内でのレイリー散乱による戻り光
の重畳に趨因する雑音゛やカー効果による出力ドリフト
が少なくなる利点があるからである。このような光源（
ＩＵからの光は偏光された光を含み、定偏波ファイバ（
１つに結＠される。定偏波ファイバは、これに偏光され
ン′こ光を入射させる際、偏光面を定偏波ファイバの偏
波保存面に一致させて入射させると、入射元と同じ偏光
面をもつ光を出力する。このような定偏波ファイバのう
ちのひとつに、例えばファイバのクラッドの断面が橢円
形のものがあり、この場合は断面に垂直でかつ橢円の長
軸（または短軸）を含む平面が偏波保存面となる。
発４狡レーザダイオードでも良い。また、光源（１１）
としてスペクトル幅の広い光を用いるのは、スペクトル
幅が広いほどファイバ内でのレイリー散乱による戻り光
の重畳に趨因する雑音゛やカー効果による出力ドリフト
が少なくなる利点があるからである。このような光源（
ＩＵからの光は偏光された光を含み、定偏波ファイバ（
１つに結＠される。定偏波ファイバは、これに偏光され
ン′こ光を入射させる際、偏光面を定偏波ファイバの偏
波保存面に一致させて入射させると、入射元と同じ偏光
面をもつ光を出力する。このような定偏波ファイバのう
ちのひとつに、例えばファイバのクラッドの断面が橢円
形のものがあり、この場合は断面に垂直でかつ橢円の長
軸（または短軸）を含む平面が偏波保存面となる。
本発明においては、光源（１１）からの光は、その偏光
面が定偏波ファイバａ々の偏波保存面と４５肋の角度を
なすように定偏波ファイバ睦と結合される。
面が定偏波ファイバａ々の偏波保存面と４５肋の角度を
なすように定偏波ファイバ睦と結合される。
その際、光源Ｕυからの光の偏光面が一定でない場合は
、光源α１）からの元を例えばポラライザａ３を通して
から定偏波ファイバ＋１２１に入射させるようにしても
よい。
、光源α１）からの元を例えばポラライザａ３を通して
から定偏波ファイバ＋１２１に入射させるようにしても
よい。
上記偏波保存面と４５度の色間をもって結合された光は
、スペクトル幅が広いだめ（例えばスペクトル半値幅は
Ｉｇ−８ｒｎのオーダー）定偏波ファイバ（１２１中を
例えは数十α進んだ後には無偏光となりその後は偏光面
をもた７ｊくなる０このことについては、例えばＥＬＥ
Ｃ’ｌ’１ＬＯＮＩＣ８ＬＥ：ｉ、’ｉ、’Ｅ１．ｊＳ
３ｒｄＭＡＩ（、ＣＨ１９８３Ｖｏｌ、１９ＮＯ，５，
Ｐ、１８７〜１８８にもｄ己ｉ戊されている。
、スペクトル幅が広いだめ（例えばスペクトル半値幅は
Ｉｇ−８ｒｎのオーダー）定偏波ファイバ（１２１中を
例えは数十α進んだ後には無偏光となりその後は偏光面
をもた７ｊくなる０このことについては、例えばＥＬＥ
Ｃ’ｌ’１ＬＯＮＩＣ８ＬＥ：ｉ、’ｉ、’Ｅ１．ｊＳ
３ｒｄＭＡＩ（、ＣＨ１９８３Ｖｏｌ、１９ＮＯ，５，
Ｐ、１８７〜１８８にもｄ己ｉ戊されている。
なお、上記無偏光の意味には、実用上支障のない程度に
偏光度が小さい光も含まれる０この偏光面をもたなくな
った元は、光方向性結合器２本のファイバ（１５１，（
ｌｆ９のコアが近接して配設され近接コア間のエバネセ
ント波の結合を利用したもので、定偏波ファイバＩＪ２
からの光を定偏波ファイバ（Ｉη−側へ結合するものと
定偏波ファイバ（国側へ透過するものとに分離する。
偏光度が小さい光も含まれる０この偏光面をもたなくな
った元は、光方向性結合器２本のファイバ（１５１，（
ｌｆ９のコアが近接して配設され近接コア間のエバネセ
ント波の結合を利用したもので、定偏波ファイバＩＪ２
からの光を定偏波ファイバ（Ｉη−側へ結合するものと
定偏波ファイバ（国側へ透過するものとに分離する。
定偏波ファイバαηの終端−は無反射終端である。定偏
波ファイバ（ＩｓＫ透過された光は、光方向性結合器（
ｌに供給される。この光は、また、光方向性結合器−で
定偏波ファイバＣＤ側に透過するものと定偏波ファイバ
０邊側に結合するものとに分離される０定偏波フアイバ
Ｃυに透過された光は、やはり定偏波ファイバで構成さ
れかつドラム＠に巻回された光フアイバルーズ（２４１
を時計回りに伝播し、また定例波ファイバ（２カに結合
された光は、定偏波光ファイバルーズ＠を反時計回りに
伝播する。定例波光ファイバループｃ！４）を時計回り
に伝播した光及び定偏波ファイバのに結合して定偏波光
ファイバルーズ（２４）に導かれる光は、位相変調器（
イ）によりそれぞれ位相変調される。位相変調器（２５
）は、例えば逆電圧効果を利用したもので発振器翰から
の高周波信号に応答して光ファイバが機械的に伸縮する
べく駆動され、高周波信号周波数が位相変調周波数とな
る０ 定偏波光ファイバルーグ鯛）を互いに逆方向に伝播した
光は、再び光方向性結合器（２１に導かれろ。定偏波フ
ァイバｔ２ηの終端ｄａ無反射終端である。定偏波ファ
イバ（２υから透過された光と定偏波ファイバ（２２１
から結合された光は、定偏波ファイバｆｉｌｌＫ４かわ
る。この定偏波ファイバ１ＩＩ１９からの光は、再び光
方向性結合器α４に導かれ、ここで結合された光が定偏
波ファイバ（至）を介して光検出器（至）に供給される
。光検出器（７）は、定偏波光ファイバルーズ（２４）
を互いに逆方向に伝播した。光の干渉光を検出する。こ
の光検出器（至）の出力（Ｈ＋−ｆ尿分のうち位相変調
周波数成分の振幅は、定偏波光フアイバルーズ２４）の
回転によって生じた両光の位相差Δφ（サニャクの位相
差）の正弦成分５ｉｎ（Δφ）に比例する。したがって
、ロックイン増幅器Ｃ３１）を用いて同期検波により光
検出器Ｃａの出力信号中より位相変調周波数と同一周波
数成分を抽出すれば、位相差Δφは定偏波光フアイバル
ープ（財）の回転角速度圧比例しているため微小角速度
でも容易に回転角速度情報が得られる。
波ファイバ（ＩｓＫ透過された光は、光方向性結合器（
ｌに供給される。この光は、また、光方向性結合器−で
定偏波ファイバＣＤ側に透過するものと定偏波ファイバ
０邊側に結合するものとに分離される０定偏波フアイバ
Ｃυに透過された光は、やはり定偏波ファイバで構成さ
れかつドラム＠に巻回された光フアイバルーズ（２４１
を時計回りに伝播し、また定例波ファイバ（２カに結合
された光は、定偏波光ファイバルーズ＠を反時計回りに
伝播する。定例波光ファイバループｃ！４）を時計回り
に伝播した光及び定偏波ファイバのに結合して定偏波光
ファイバルーズ（２４）に導かれる光は、位相変調器（
イ）によりそれぞれ位相変調される。位相変調器（２５
）は、例えば逆電圧効果を利用したもので発振器翰から
の高周波信号に応答して光ファイバが機械的に伸縮する
べく駆動され、高周波信号周波数が位相変調周波数とな
る０ 定偏波光ファイバルーグ鯛）を互いに逆方向に伝播した
光は、再び光方向性結合器（２１に導かれろ。定偏波フ
ァイバｔ２ηの終端ｄａ無反射終端である。定偏波ファ
イバ（２υから透過された光と定偏波ファイバ（２２１
から結合された光は、定偏波ファイバｆｉｌｌＫ４かわ
る。この定偏波ファイバ１ＩＩ１９からの光は、再び光
方向性結合器α４に導かれ、ここで結合された光が定偏
波ファイバ（至）を介して光検出器（至）に供給される
。光検出器（７）は、定偏波光ファイバルーズ（２４）
を互いに逆方向に伝播した。光の干渉光を検出する。こ
の光検出器（至）の出力（Ｈ＋−ｆ尿分のうち位相変調
周波数成分の振幅は、定偏波光フアイバルーズ２４）の
回転によって生じた両光の位相差Δφ（サニャクの位相
差）の正弦成分５ｉｎ（Δφ）に比例する。したがって
、ロックイン増幅器Ｃ３１）を用いて同期検波により光
検出器Ｃａの出力信号中より位相変調周波数と同一周波
数成分を抽出すれば、位相差Δφは定偏波光フアイバル
ープ（財）の回転角速度圧比例しているため微小角速度
でも容易に回転角速度情報が得られる。
第２図に示す光フアイバレートセンサでは、光ファイバ
ルーズＣ２（イ）を構成する定偏波ファイバ及び定偏波
ファイバ０２（１（ｘｌ）（社）＠は一本の連続した光
ファイバで構成され、また、検出器側のファイバも含む
全ファイバ長にわたりその温度が定常的に均一（（なる
よう保たれる。また、センサ全体は、磁界によるファラ
デー効果に起因するドリフトを抑制するため磁気シール
ドされる。
ルーズＣ２（イ）を構成する定偏波ファイバ及び定偏波
ファイバ０２（１（ｘｌ）（社）＠は一本の連続した光
ファイバで構成され、また、検出器側のファイバも含む
全ファイバ長にわたりその温度が定常的に均一（（なる
よう保たれる。また、センサ全体は、磁界によるファラ
デー効果に起因するドリフトを抑制するため磁気シール
ドされる。
第２図に示すように光ファイバルーズ等の光路を全て光
ファイバで構成すると、光の結合部分や光ファイバの継
目部分がないため結合部損失や反射を減らすことができ
高感度の信号検出が可能である。
ファイバで構成すると、光の結合部分や光ファイバの継
目部分がないため結合部損失や反射を減らすことができ
高感度の信号検出が可能である。
第２図に示す光フアイバレートセンサでは、定偏波ファ
イバａ′；！Ｊに入射した光源ａυからの偏光された光
は、定偏波ファイバ（【のを例えば数十α進んだ後には
無偏光となる。したがって、光検８１器Ｃ慢１での光路
中、光は無偏光状態で伝播されるため、温度変化やファ
イバ複ル１折性があって本定常統計的にみて偏光状態の
変動に因る雑音′沖因がなく出力ドリフトを抑えること
が可能である。
イバａ′；！Ｊに入射した光源ａυからの偏光された光
は、定偏波ファイバ（【のを例えば数十α進んだ後には
無偏光となる。したがって、光検８１器Ｃ慢１での光路
中、光は無偏光状態で伝播されるため、温度変化やファ
イバ複ル１折性があって本定常統計的にみて偏光状態の
変動に因る雑音′沖因がなく出力ドリフトを抑えること
が可能である。
第３図は、本発明による光フアイバレートセンサの他の
実施例を説明する図である。第２図七同−構成部分につ
いては第２図と同一番号をイτｔｔ−て説明を省略する
。この第３図に示す実施例では、定偏波ファイバ（１３
からの無偏）ｔになった九を結合部（３２１を介して真
円シングルモードファイバ器に入射するように構成した
点が第２図に示すものとは異なる。
実施例を説明する図である。第２図七同−構成部分につ
いては第２図と同一番号をイτｔｔ−て説明を省略する
。この第３図に示す実施例では、定偏波ファイバ（１３
からの無偏）ｔになった九を結合部（３２１を介して真
円シングルモードファイバ器に入射するように構成した
点が第２図に示すものとは異なる。
干なわち、第３図においては、結合器０４以後の光ファ
イバ（３濁（財）０りＧη（至）、光ファイバルーズ（
至）は連続【７た一本の真円シングルモードファイバで
構成され、寸だ光ファイバＣ３１（４１も一本の真円シ
ングルモードファイバで構成される。光ファイバｍ、ｅ
３１のそれぞれの終端（至）、（ｔｌは、無反射終端で
あり、光方向性結合器０．４）、ｃｉ！Ｉの光の結合、
透過の関係は、第２図に示すものと同様である。
イバ（３濁（財）０りＧη（至）、光ファイバルーズ（
至）は連続【７た一本の真円シングルモードファイバで
構成され、寸だ光ファイバＣ３１（４１も一本の真円シ
ングルモードファイバで構成される。光ファイバｍ、ｅ
３１のそれぞれの終端（至）、（ｔｌは、無反射終端で
あり、光方向性結合器０．４）、ｃｉ！Ｉの光の結合、
透過の関係は、第２図に示すものと同様である。
真円シングルモード７アイパけ、コア及びクラッドの断
面形状が真円であり、単一モードの光ｊ２か伝播し、な
い。
面形状が真円であり、単一モードの光ｊ２か伝播し、な
い。
この第３図においても、第２図と同様、元ファイバ０３
）から光検出器（至）までの光路中、光は無偏光状卯で
伝播されるため温度変化やファイバ複屈折性があっても
雑音要因がなく出力ドリフトを抑えることができる。ま
た、光ファイバ（ハ）ｔｓａｉｓｔｍＩ３ｎｍｒａ、一
本の連続した光ファイバで構成されるため結合部での損
失や反射を減らすことができ高感度の信号検出が可能で
ある。
）から光検出器（至）までの光路中、光は無偏光状卯で
伝播されるため温度変化やファイバ複屈折性があっても
雑音要因がなく出力ドリフトを抑えることができる。ま
た、光ファイバ（ハ）ｔｓａｉｓｔｍＩ３ｎｍｒａ、一
本の連続した光ファイバで構成されるため結合部での損
失や反射を減らすことができ高感度の信号検出が可能で
ある。
第３図においては、光ファイバ（濶０明０９（支））６
η弼ｃ３１ＩＩは、真円シングルモードファイバで構成
されるが、これらファイバの代わりにマルチモードファ
イバ等その他の光ファイバを用いても同様の効果を得る
ことができる。
η弼ｃ３１ＩＩは、真円シングルモードファイバで構成
されるが、これらファイバの代わりにマルチモードファ
イバ等その他の光ファイバを用いても同様の効果を得る
ことができる。
本発明による光フアイバレートセンサけ、第２図及び第
３図に示されるものに限定されず、定偏波ファイバを用
いて光源からの偏光された光を無偏光にし、その無偏光
な光の干渉光を検出するようにしたものであれば仙々変
形実施可能でを、る。
３図に示されるものに限定されず、定偏波ファイバを用
いて光源からの偏光された光を無偏光にし、その無偏光
な光の干渉光を検出するようにしたものであれば仙々変
形実施可能でを、る。
〔発明の分１果〕
以上説明しノヒように、本発明による光フアイバレート
センサによれば、定偏波ファイバを用いて光を無偏光に
しこの無偏光な光を利用して干渉光を検出するようにし
たので、従来のように偏光面を固定または調節する装置
が不要であり、簡単な構成で出力ドリフトを抑え雑音出
力や光路損失を低減することがでへる。
センサによれば、定偏波ファイバを用いて光を無偏光に
しこの無偏光な光を利用して干渉光を検出するようにし
たので、従来のように偏光面を固定または調節する装置
が不要であり、簡単な構成で出力ドリフトを抑え雑音出
力や光路損失を低減することがでへる。
また、光源からの光を全て光ファイバにより光検出器中
で導くこともできるだめ、結合部損失や反則も減らすこ
とができ高感度の信号抄出が可能であり実用上の効果は
犬である。
で導くこともできるだめ、結合部損失や反則も減らすこ
とができ高感度の信号抄出が可能であり実用上の効果は
犬である。
第１図は、従来の光フアイバレートセンサを説明−する
図、枦：２図は、本発明による光フアイバレートセンサ
のひとつの実施例を説明する図、第３図は、不発明によ
る光フアイバレートセンサの他の実施例を説明する図で
ある。 ａυ・・・光源、０り・・定制波ファイバ、ａ４１＋２
ｕ・・光方向性結合ＲＬ（２４４・光フアイバループ、
（至）・・光検出器。
図、枦：２図は、本発明による光フアイバレートセンサ
のひとつの実施例を説明する図、第３図は、不発明によ
る光フアイバレートセンサの他の実施例を説明する図で
ある。 ａυ・・・光源、０り・・定制波ファイバ、ａ４１＋２
ｕ・・光方向性結合ＲＬ（２４４・光フアイバループ、
（至）・・光検出器。
Claims (1)
- 偏光された光を含む光を出方する光源と、この光源か′
らの出力光が供給され無偏光な光を出力する定偏波ファ
イバと、この定偏波ファイバからの光を２波に停船する
手段と、この手段からの２波が供給され２波が互いに逆
方向に伝播する光ファイバルーグと、この光フアイバル
ーズを伝播した２波の干渉波を検出する光検出器とを具
備する光フアイバレートセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245162A JPS60140116A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光フアイバレ−トセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245162A JPS60140116A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光フアイバレ−トセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140116A true JPS60140116A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17129530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58245162A Pending JPS60140116A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光フアイバレ−トセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140116A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260885A2 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-23 | Litton Systems, Inc. | Dual fiber optic gyroscope |
| JPH04106420A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバジヤイロ |
| JPH04106418A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバジヤイロ |
| JPH07113647A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-05-02 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバジャイロ |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP58245162A patent/JPS60140116A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260885A2 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-23 | Litton Systems, Inc. | Dual fiber optic gyroscope |
| JPS6385313A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-15 | リットン・システムズ・インコーポレーテッド | サグナックリング回転センサおよびサグナックリング回転センサを形成する方法 |
| JPH04106420A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバジヤイロ |
| JPH04106418A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバジヤイロ |
| JPH07113647A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-05-02 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバジャイロ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5090809A (en) | Modulation frequency control in a fiber optic rotation sensor | |
| Hotate et al. | Resonator fiber optic gyro using digital serrodyne modulation | |
| EP0434767B1 (en) | Passive ring resonator gyro with polarization rotating ring path | |
| JP5448745B2 (ja) | 偏光モードにより引き起こされるバイアス誤差が低減されたｒｆｏｇ | |
| US4671658A (en) | Fiber optic rotation sensor utilizing a magnetic shield and an optical isolator | |
| EP0262825A2 (en) | Fiber optic rotation sensor utilizing high birefringence fiber and having reduced intensity type phase errors | |
| US6801319B2 (en) | Symmetrical depolarized fiber optic gyroscope | |
| JPS6337212A (ja) | 受動光学共振器による回転速度読出しのための方法 | |
| US5137357A (en) | Interferometric signal analysis with modulation switching | |
| CA1210482A (en) | Fiber optic rotation sensor | |
| EP0078931B1 (en) | Angular rate sensor | |
| EP2230484A1 (en) | Depolarizer for a fiber optic gyroscope (fog) using high birefringence photonic crystal fiber | |
| JP3687971B2 (ja) | 干渉計式光ファイバージャイロにおける残留複屈折を補償する方法及び装置 | |
| EP0160450B1 (en) | Phase reading fiber optic interferometer | |
| JPS60140116A (ja) | 光フアイバレ−トセンサ | |
| US5170225A (en) | Determining optical signal transit delay time in an optical interferometer | |
| JPH0743263B2 (ja) | 位相変調方式光ファイバジャイロ | |
| US5120130A (en) | Apparatus and method for reducing phase errors in an interferometer | |
| JPH0350964B2 (ja) | ||
| JPS60140115A (ja) | 光フアイバレ−トセンサ | |
| JPS63138208A (ja) | 位相変調方式光フアイバジヤイロ | |
| JPS6280512A (ja) | 光フアイバジヤイロ | |
| JPS61122516A (ja) | 光フアイバジヤイロ | |
| JPS622121A (ja) | 光フアイバジヤイロスコ−プ | |
| EP0124524B1 (en) | Interferometer with kerr effect compensation |