JPS60157012A - 閉ル−プ光フアイバジヤイロシステム - Google Patents
閉ル−プ光フアイバジヤイロシステムInfo
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- JPS60157012A JPS60157012A JP59012950A JP1295084A JPS60157012A JP S60157012 A JPS60157012 A JP S60157012A JP 59012950 A JP59012950 A JP 59012950A JP 1295084 A JP1295084 A JP 1295084A JP S60157012 A JPS60157012 A JP S60157012A
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- optical
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- 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
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】
（１）発明の技術分野
本発明は閉ルーズ光ファイバ内に設けた光フアイバジャ
イロの中心回ｐの回転角速度に基づく周波数変位を既提
案の光変調器の変調周波数で相殺し、光フアイバジャイ
ロ内の左右両回シの光位相差を不変に保持するようにし
た閉ループ光フアイバジャイロシステムに関するもので
ある。
イロの中心回ｐの回転角速度に基づく周波数変位を既提
案の光変調器の変調周波数で相殺し、光フアイバジャイ
ロ内の左右両回シの光位相差を不変に保持するようにし
た閉ループ光フアイバジャイロシステムに関するもので
ある。
（２）従来技術と問題点
従来、宇宙空間における速度基準として光ファイバジャ
イ四が注目されている。たとえば、”０ｐｔｔａｘｌＳ
ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ ｋｍｅｒｉ、ｃａ”Ｏｃｔ、 １
９８１／ｗ１６．Ｎｏ、１０論文集： Ｊ、Ｌ、Ｄａｖ
ｉｓａｎｄ ８．ＥｚｅｋｔｅＬによる０ｌｏｓｅｄ−
１ｏｏｐ、 ｌａｗ−ｎｏｉｓｅｆｉｂｅｒ−ｏｐｔｉ
ｃｒｏｔａｔｉｍ ａｔｒｕｉａｒ ”に記載されてい
るように、光ファイバを用いた閉ループ内にリング状の
光フアイバコイルを設け、閉ループの両端から同時に光
を伝播させる時、光ファイバコイル中心回シの→回転角
速度が存在すると光の位相がずれる。
イ四が注目されている。たとえば、”０ｐｔｔａｘｌＳ
ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ ｋｍｅｒｉ、ｃａ”Ｏｃｔ、 １
９８１／ｗ１６．Ｎｏ、１０論文集： Ｊ、Ｌ、Ｄａｖ
ｉｓａｎｄ ８．ＥｚｅｋｔｅＬによる０ｌｏｓｅｄ−
１ｏｏｐ、 ｌａｗ−ｎｏｉｓｅｆｉｂｅｒ−ｏｐｔｉ
ｃｒｏｔａｔｉｍ ａｔｒｕｉａｒ ”に記載されてい
るように、光ファイバを用いた閉ループ内にリング状の
光フアイバコイルを設け、閉ループの両端から同時に光
を伝播させる時、光ファイバコイル中心回シの→回転角
速度が存在すると光の位相がずれる。
この位相ずれを光変調手段を用い相殺するようにし、光
フアイバコイル内の左右両回シ光波間の光位相差を不変
に保持し角速度の基準とするものである。ここで用いら
れる光変調手段としては、たとえば地球自転の角速度を
対象とする場合には、位相ずれに対応する周波数変位は
２〜３Ｈｚ程度となる。このような低い変調周波数で光
周波数を変調９分離するには、光学超音波変調器が用い
られ、バイアス周波数を仲介にして２段に変調分離する
こと拡よく知られている。
フアイバコイル内の左右両回シ光波間の光位相差を不変
に保持し角速度の基準とするものである。ここで用いら
れる光変調手段としては、たとえば地球自転の角速度を
対象とする場合には、位相ずれに対応する周波数変位は
２〜３Ｈｚ程度となる。このような低い変調周波数で光
周波数を変調９分離するには、光学超音波変調器が用い
られ、バイアス周波数を仲介にして２段に変調分離する
こと拡よく知られている。
前記論文では構成の詳細は開示されていないが、バイア
ス周波数と見なされる４０ＭＨｚ程度で変調される２組
の光学超音波変調器（ｉｌｏ ）と１組の位相変調器（
ＶＯ）の組合せで構成されている。しかし、この場合、
光学超音波変調器自身の回折波検出や、変調後の分離フ
ィルタ等に難しい問題があシ、かつ全体の構成が複雑化
するという難点がある。
ス周波数と見なされる４０ＭＨｚ程度で変調される２組
の光学超音波変調器（ｉｌｏ ）と１組の位相変調器（
ＶＯ）の組合せで構成されている。しかし、この場合、
光学超音波変調器自身の回折波検出や、変調後の分離フ
ィルタ等に難しい問題があシ、かつ全体の構成が複雑化
するという難点がある。
本発明者はこのような光周波数に対して数Ｈｚというよ
うな低い変調周波数によシ変調する手段として、最近第
１図、第２図に示す２つの方法を別出願によシ提案して
いる。
うな低い変調周波数によシ変調する手段として、最近第
１図、第２図に示す２つの方法を別出願によシ提案して
いる。
第１図（α）〜（６）は第１の方法であシ、同図（α）
において、レンズホルダ７に保持する光ファイバ２１．
２２のうちの２１から出射し、レンズホルダ８に支持さ
れたレンズ５を通し、同図（６）に示すように、紙面に
平行に分割された平面反射鏡４に集光する。分割された
平面反射鏡４１ ｒ ４２の下側には同様に分割された
超音波振動板５１＋５２がホルダ９に固定され駆動され
る。平面反射鏡４からの反射光はレンズ３を通して光フ
ァイバ２２に集光される。
において、レンズホルダ７に保持する光ファイバ２１．
２２のうちの２１から出射し、レンズホルダ８に支持さ
れたレンズ５を通し、同図（６）に示すように、紙面に
平行に分割された平面反射鏡４に集光する。分割された
平面反射鏡４１ ｒ ４２の下側には同様に分割された
超音波振動板５１＋５２がホルダ９に固定され駆動され
る。平面反射鏡４からの反射光はレンズ３を通して光フ
ァイバ２２に集光される。
この構成において、同図（ｃ）に示すような制御回路に
よシ平面反射鏡下の振動板の一方に端子６ｚよシ交流阻
止；イル１２を介してＤｏバイアス電源１１により ２
／８（往復で偽、〃位相に相当）だけ光路方向に距離バ
イアスを与えるとともに、端子６１ ＋ ６２の間にコ
ンデンサ１５を介して９−位相器１４を設け、発振器１
５にょシ変調周波数へで駆動する。このように、光束を
２分割し光路に嘘の位相差を設けるとともに、変調周波
数に勢の位相差をもたせて駆動するようにしたものであ
シ、その結果、光の周波数１０に対し光変調周波数ｆｏ
＋ルを堆出し、かつムを数Ｈｚとすることができる。
よシ平面反射鏡下の振動板の一方に端子６ｚよシ交流阻
止；イル１２を介してＤｏバイアス電源１１により ２
／８（往復で偽、〃位相に相当）だけ光路方向に距離バ
イアスを与えるとともに、端子６１ ＋ ６２の間にコ
ンデンサ１５を介して９−位相器１４を設け、発振器１
５にょシ変調周波数へで駆動する。このように、光束を
２分割し光路に嘘の位相差を設けるとともに、変調周波
数に勢の位相差をもたせて駆動するようにしたものであ
シ、その結果、光の周波数１０に対し光変調周波数ｆｏ
＋ルを堆出し、かつムを数Ｈｚとすることができる。
第２図は第２の方法であシ、入射光ｆｏは直交偏波成分
の保持された光ファイバ２５からレンズ２６を通してＴ
ｉＯ２よ構成る２個のクサビ形を組合せた四−ジョン形
複屈折プリズム２１に入射し、入射光の直交偏波成分が
異なる屈折角で分離する。この分離された光束を光学超
音波材結晶体（ＡＯＭ）２２に入射する。
の保持された光ファイバ２５からレンズ２６を通してＴ
ｉＯ２よ構成る２個のクサビ形を組合せた四−ジョン形
複屈折プリズム２１に入射し、入射光の直交偏波成分が
異なる屈折角で分離する。この分離された光束を光学超
音波材結晶体（ＡＯＭ）２２に入射する。
ＡＯＭ２２はたとえばＰ６ＭＯＯ４、Ａｌ１８６７等の
結晶体に接着された圧電素子ＬｉＮｂＯ３への駆動周波
数を／Ｍｌとしてたとえば１４０ ＭＨｚの超音波バイ
アス周波数に変調周波数Ａ３１ｎωｍを加えて励磁する
。この時ｐ−ジョン形形層屈折プリズム１のクサビ角を
調整することによシ、所望の回折光たとえば１０ ＋
ｆｗｘを入射光ｆｏＫ平行とすることができる。次にこ
の平行出力を点対称に設けた構成のＡＯＭ２３に入射し
、ローション形複屈折プリズム２４に集光して出射させ
る。この場合のＡＯＭ２３の駆動周波数はｆＭ２＝１４
０ＭＨｚのみとし、その方向を／Ｍｌと反対方向とする
。これによシ出力光ｆａｗｔは ｆ ｃｒｕｔ ＝ ｆｏ ＋（ｆＭｌ ７Ｍ２） ＝
Ａ ＋Ａ ａｉｎ Ｇ）−となシ、出力としては不要な
バイアス周波数１４０ＭＨｚは完全に除去され、たとえ
ば数Ｈ２の低い周波数による光変調が可能となる。
結晶体に接着された圧電素子ＬｉＮｂＯ３への駆動周波
数を／Ｍｌとしてたとえば１４０ ＭＨｚの超音波バイ
アス周波数に変調周波数Ａ３１ｎωｍを加えて励磁する
。この時ｐ−ジョン形形層屈折プリズム１のクサビ角を
調整することによシ、所望の回折光たとえば１０ ＋
ｆｗｘを入射光ｆｏＫ平行とすることができる。次にこ
の平行出力を点対称に設けた構成のＡＯＭ２３に入射し
、ローション形複屈折プリズム２４に集光して出射させ
る。この場合のＡＯＭ２３の駆動周波数はｆＭ２＝１４
０ＭＨｚのみとし、その方向を／Ｍｌと反対方向とする
。これによシ出力光ｆａｗｔは ｆ ｃｒｕｔ ＝ ｆｏ ＋（ｆＭｌ ７Ｍ２） ＝
Ａ ＋Ａ ａｉｎ Ｇ）−となシ、出力としては不要な
バイアス周波数１４０ＭＨｚは完全に除去され、たとえ
ば数Ｈ２の低い周波数による光変調が可能となる。
これらの２方法による光変調器は何れも単一素子として
構成される。
構成される。
本発明者は上述の２つの方法による光変調器を利用して
光フアイバジャイロを実現することを考えたものである
。
光フアイバジャイロを実現することを考えたものである
。
（３）発明の目的
本発明の目的は、閉ループ光フアイバ内に設けたファイ
バジャイロの中心口シの回転角速度に基づく周波数変位
を、前記既提案の光変調器を用いて相殺し、光フアイバ
ジャイロ内の左右両回シの光位相差を不変に保持するよ
うにした閉ループ光フアイバジャイロシステムを提供す
ることである。
バジャイロの中心口シの回転角速度に基づく周波数変位
を、前記既提案の光変調器を用いて相殺し、光フアイバ
ジャイロ内の左右両回シの光位相差を不変に保持するよ
うにした閉ループ光フアイバジャイロシステムを提供す
ることである。
（４）発明の構成
前記目的を達成するため、本発明の閉ルニプ光ファイバ
ジャイロシステムは単−偏波面を有する光を直交偏波成
分を保持する光ファイバを介し複屈折プリズムに入射さ
せ、直交偏波成分によシ屈折角の異なる光束に分離し、
これを光方向性結合器によシ整合して左回シ方向と右回
シ方向に同時に分岐して伝播する閉ループ光ファイバに
入射し、該閉ループ光ファイバ内にリング状ファイバコ
イルよ構成る光７アイバジヤイロと、前記分離した光束
に対しＶ２位相差の変調を行ないかつπ／２位相差で合
成を行なうとともに２πＮ （Ｎ＝０．１ 、・・・）
のに基づく周波数変位を前記光変調器の変調周波数によ
シ相殺し光フアイバジャイロ内の光位相差を不変に保持
するようにしたことを特徴とするものである。
ジャイロシステムは単−偏波面を有する光を直交偏波成
分を保持する光ファイバを介し複屈折プリズムに入射さ
せ、直交偏波成分によシ屈折角の異なる光束に分離し、
これを光方向性結合器によシ整合して左回シ方向と右回
シ方向に同時に分岐して伝播する閉ループ光ファイバに
入射し、該閉ループ光ファイバ内にリング状ファイバコ
イルよ構成る光７アイバジヤイロと、前記分離した光束
に対しＶ２位相差の変調を行ないかつπ／２位相差で合
成を行なうとともに２πＮ （Ｎ＝０．１ 、・・・）
のに基づく周波数変位を前記光変調器の変調周波数によ
シ相殺し光フアイバジャイロ内の光位相差を不変に保持
するようにしたことを特徴とするものである。
（５）発明の実施例
第６図は本発明の実施例の要部の構成説明図でおる。
同図は光フアイバジャイロを設けた閉ループ光７アイバ
を示したものである。単一偏波面を有する周波数にの光
を複屈折プリズムを通して直交偏波成分により屈折角の
異なる光束に分離し、光７アイバ端３１よシ図示の光方
向性結合器３０に入れる。
を示したものである。単一偏波面を有する周波数にの光
を複屈折プリズムを通して直交偏波成分により屈折角の
異なる光束に分離し、光７アイバ端３１よシ図示の光方
向性結合器３０に入れる。
光方向性結合器６０は入出力光ファイバ端３１．３２と
３３ 、３４の間に、中央にバー・フミラー（Ｈ１ｌｉ
０５７を。
３３ 、３４の間に、中央にバー・フミラー（Ｈ１ｌｉ
０５７を。
その両側にレンズ３５ 、５６を配した光路系を設ける
。
。
光ファイバ端３１からの出射光はレンズ３５で集光され
てＨＭ ５７に達し、一部は反射してレンズ３５を通し
て戻シ光ファイバ端３２に入射し、一部はＨＭ３７を透
過してレンズ５６ｆｉ元され光ファイバ端３３に入射す
る。光７アイパ端５２．５５に入射した光束は後述の光
７アイバジヤイμ３８とＰＭ、ＦＭ変調器３９を挿入し
た閉ループ内をそれぞれ左回シ、右回りに伝播する。そ
してそれ−どれ反対側の光ファイバ端３３．３２に達し
、光ファイバ端３６の出射光は前記と同様に一部は反射
して光ファイバ端５４に、一部は透過して光ファイバ端
３１ Ｋ入射する。また、光ファイバ端５２の出射光は
同様に一部は反射して光ファイバ端３１に、一部は透過
して光ファイバ端３４に入射する。
てＨＭ ５７に達し、一部は反射してレンズ３５を通し
て戻シ光ファイバ端３２に入射し、一部はＨＭ３７を透
過してレンズ５６ｆｉ元され光ファイバ端３３に入射す
る。光７アイパ端５２．５５に入射した光束は後述の光
７アイバジヤイμ３８とＰＭ、ＦＭ変調器３９を挿入し
た閉ループ内をそれぞれ左回シ、右回りに伝播する。そ
してそれ−どれ反対側の光ファイバ端３３．３２に達し
、光ファイバ端３６の出射光は前記と同様に一部は反射
して光ファイバ端５４に、一部は透過して光ファイバ端
３１ Ｋ入射する。また、光ファイバ端５２の出射光は
同様に一部は反射して光ファイバ端３１に、一部は透過
して光ファイバ端３４に入射する。
光フアイバジャイロ３８は光ファイバをリング状に複数
回巻いてコイルを形成する。この中径を現全長をＬとし
、その中心口シの回転角速度をΩとする。ＰＭ、ＦＭ変
調器３９は第１図で説明した光変調器である。
回巻いてコイルを形成する。この中径を現全長をＬとし
、その中心口シの回転角速度をΩとする。ＰＭ、ＦＭ変
調器３９は第１図で説明した光変調器である。
このような構成において、光ファイバジャイ四３８に対
し回転角速度がない場合には、両方向の光周波数は光フ
ァイバの状態に温度等の変化が起っても、両方が同一条
件で反対方向に発生するから相殺され、光フアイバジャ
イロの光周波数の位相に変化は起らない。
し回転角速度がない場合には、両方向の光周波数は光フ
ァイバの状態に温度等の変化が起っても、両方が同一条
件で反対方向に発生するから相殺され、光フアイバジャ
イロの光周波数の位相に変化は起らない。
これに対し、光ファイバジャイμ３８に対し回転角速度
Ωが加えられると、光フアイバジャイロ５８の光フアイ
バ内の光周波数の位相ずれｙ８が生じる。
Ωが加えられると、光フアイバジャイロ５８の光フアイ
バ内の光周波数の位相ずれｙ８が生じる。
このｌｌｒの値は下記の８ａｇｎａｃの原理式で示され
る。
る。
−２πＬＲ
Ｉｓ−一τ−Ω 【１）
一方、光フアイバジャイロ３８によシ上記位相ずれｈに
起因する周波数変位Δｆは次式で示される。
起因する周波数変位Δｆは次式で示される。
２ＲΩ
△ｆ＝−玩−（２）
（１） ＋ （２）式よシΩを消去すると、λｎ λＧ
２（２ＲΔｆ） ＝ （−４画）１． （３）ここで（
２）式の△ｆを前記光変調器の入射光とπ／２位相差を
有する変調周波数にょシ相殺するようにする。
２）式の△ｆを前記光変調器の入射光とπ／２位相差を
有する変調周波数にょシ相殺するようにする。
従って、１ｚ＝Ｈとすることにょ９
６１２石 （４）
となるから、７Ｍ” ４Ｉ、、を光変調器のπ／２位相
差変調信号として式（２）のΔｆで微調整を行なうよう
にする。
差変調信号として式（２）のΔｆで微調整を行なうよう
にする。
（２）式の周波数変位△ｆと光フアイバジャイロの位相
ずれΩ（０／Ａ ）との１例を示すと次表のようになる
。
ずれΩ（０／Ａ ）との１例を示すと次表のようになる
。
表
たとえば、地球自転の角速度は１５ｏ／Ａ程度であるか
ら、上表から推定して４は２〜５Ｈｚ程度である。
ら、上表から推定して４は２〜５Ｈｚ程度である。
従って第１図の光変調器の分割された平面反射鏡４１
ｅ ４２下の振動板５１ｗ５２にπ／２位相差を設けて
駆動することによシ、数ＩＩＺの変調周波数で変調し前
記の位相ずれグ８に起因する周波数変位△ｆを相殺する
ことができる。
ｅ ４２下の振動板５１ｗ５２にπ／２位相差を設けて
駆動することによシ、数ＩＩＺの変調周波数で変調し前
記の位相ずれグ８に起因する周波数変位△ｆを相殺する
ことができる。
また、同相の位相ずれ、すなわち０８＝２πＮ （Ｎ
＝０＋１．２１・・・）の位相差を有する場合にはＮ △／＝ −（Ｎ＝０．１．２．・・・）（５）Ｌ となシ、第１図の光変調器の分割された平面反射鏡４１
＋ ４２下の振動板５１＋Ｆ）２を同相で駆動する。
＝０＋１．２１・・・）の位相差を有する場合にはＮ △／＝ −（Ｎ＝０．１．２．・・・）（５）Ｌ となシ、第１図の光変調器の分割された平面反射鏡４１
＋ ４２下の振動板５１＋Ｆ）２を同相で駆動する。
すなわち、周波数変調に重畳して位相変調を行なうこと
によシ、両方のΔｆの相殺を行なうことができる。
によシ、両方のΔｆの相殺を行なうことができる。
このように、第１図の光変調器を用いることによシ、百
位相差の周波数変調（ＦＭ）の場合にも、２πＮ位相差
の同相の位相変調に対してもΔｆの相殺が可能となシ、
周波数変調と位相変調を単一変調素子で行ないうるとい
う利点がある。
位相差の周波数変調（ＦＭ）の場合にも、２πＮ位相差
の同相の位相変調に対してもΔｆの相殺が可能となシ、
周波数変調と位相変調を単一変調素子で行ないうるとい
う利点がある。
なお、光変調器のπ／２位相差の周波数変調に対し、第
２図で説明した第２の方法を適用すると、周波数変調の
みは単一素子としうるが、同相の位相変調素子は別に設
けなければならない。
２図で説明した第２の方法を適用すると、周波数変調の
みは単一素子としうるが、同相の位相変調素子は別に設
けなければならない。
第４図は本発明の実施例の構成説明図である。
同図において、レーザダイオード（ＬＤ ） ４１から
単一偏波面を有する光をレンズ４２で集光し、ノ１−フ
ミラー（ＨＭ）４３を透過し、さらにレンズ４４を透し
ローションプリズム４５に入射する。そして単一偏波面
成分を取出し、第３図で説明した光方向性結合器３０の
光ファイバ端３１に入射させる。
単一偏波面を有する光をレンズ４２で集光し、ノ１−フ
ミラー（ＨＭ）４３を透過し、さらにレンズ４４を透し
ローションプリズム４５に入射する。そして単一偏波面
成分を取出し、第３図で説明した光方向性結合器３０の
光ファイバ端３１に入射させる。
光フアイバジャイロ３８とＰＭ 、 ＦＭ変調器３９を
設けた閉ループを左回シと右回シに伝播した光周波数は
たとえば地球自転等の角速度のため△ｆの周波数変位を
生ずる。これを光ファイバ端３２．５３よシ反射、透過
によυ再び光ファイバ端３１に取出し、元の光路をロー
ションプリズム４５．レンズ４４を透してＨＭ ４５に
戻し、反射光をピンダイオード４７で検出する。この検
出出力をプリアンプ４８を介して゛ロックインアンプ（
ＬＩＡ）よ構成る復調器４９に入力し、入射光と同相の
成分および９位相差成分をそれぞれ対応する周波数でロ
ックインすることによシ高い８／Ｎ比で検出する。同相
成分は位相変調発生部４６よ多位相変調周波数ｆ、とし
て、９位相差成分はＶＯＯ５０によシ変調周波数ｆＭと
してＰＭ、ＦＭ変調器３９に与え、それぞれ光ファイノ
くジャイロの位相ずれに基づく周波数変位を０とするよ
うに変調をかける。
設けた閉ループを左回シと右回シに伝播した光周波数は
たとえば地球自転等の角速度のため△ｆの周波数変位を
生ずる。これを光ファイバ端３２．５３よシ反射、透過
によυ再び光ファイバ端３１に取出し、元の光路をロー
ションプリズム４５．レンズ４４を透してＨＭ ４５に
戻し、反射光をピンダイオード４７で検出する。この検
出出力をプリアンプ４８を介して゛ロックインアンプ（
ＬＩＡ）よ構成る復調器４９に入力し、入射光と同相の
成分および９位相差成分をそれぞれ対応する周波数でロ
ックインすることによシ高い８／Ｎ比で検出する。同相
成分は位相変調発生部４６よ多位相変調周波数ｆ、とし
て、９位相差成分はＶＯＯ５０によシ変調周波数ｆＭと
してＰＭ、ＦＭ変調器３９に与え、それぞれ光ファイノ
くジャイロの位相ずれに基づく周波数変位を０とするよ
うに変調をかける。
レーザダイオード（ＬＤ ） ４１の左側の回路はＬＤ
４１の周波数を一定に保持するための温度制御回路であ
る。すなわち、ＬＤ４１からのレーザ光をＨＭ５１を介
して一部の反射光をピンダイオード５４に送シ、他の透
過光をシャープな特性をもつ光帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）５２を通し、同様のピンダイオード５６に送る。ピ
ンダイオード５５ 、５４の検出信号をそれぞれプリア
ンプを介して割算回路５５に入れてレーザ光よシの波長
帯の光量に対する所要波長帯の光量の比をめ、これを比
較器５７に入れ設定値５６と比較してＬＤ温度制御信号
を出力する。これによ、９ＬＤ４１の光周波数を一定に
保持することができる。
４１の周波数を一定に保持するための温度制御回路であ
る。すなわち、ＬＤ４１からのレーザ光をＨＭ５１を介
して一部の反射光をピンダイオード５４に送シ、他の透
過光をシャープな特性をもつ光帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）５２を通し、同様のピンダイオード５６に送る。ピ
ンダイオード５５ 、５４の検出信号をそれぞれプリア
ンプを介して割算回路５５に入れてレーザ光よシの波長
帯の光量に対する所要波長帯の光量の比をめ、これを比
較器５７に入れ設定値５６と比較してＬＤ温度制御信号
を出力する。これによ、９ＬＤ４１の光周波数を一定に
保持することができる。
（６）発明の詳細
な説明したように、閉ループ光フアイバ内に設けた光フ
ァイバジャイ四の中心回シの回転角速度に基づく周波数
変位を、既提案の光変調器を用いて相殺するものであシ
、入射光と同相成分に対しては位相変調を行ない、π／
２位相差成分に対しては周波数変調を行ない光フアイバ
ジャイロの位相ずれに基づく周波数変位を０とするよう
に周波数を選び、光フアイバジャイロ内の光位相差を不
変に保持するものである。この場合の光変調器は位相変
調９周波数変調を単一素子によシ高精度に構成できるか
ら、このような光フアイバジャイロの実用化に役立つと
ころが大きいものと考えられる。
ァイバジャイ四の中心回シの回転角速度に基づく周波数
変位を、既提案の光変調器を用いて相殺するものであシ
、入射光と同相成分に対しては位相変調を行ない、π／
２位相差成分に対しては周波数変調を行ない光フアイバ
ジャイロの位相ずれに基づく周波数変位を０とするよう
に周波数を選び、光フアイバジャイロ内の光位相差を不
変に保持するものである。この場合の光変調器は位相変
調９周波数変調を単一素子によシ高精度に構成できるか
ら、このような光フアイバジャイロの実用化に役立つと
ころが大きいものと考えられる。
第１図（→〜（Ｃ）、第２図は本発明に用いる光変調器
の提案例の説明図、第３図は本発明の要部の構成説明図
、第４図は本発明の実施例の構成説明図であシ、３０は
光方向性結合器、３１〜６４は光ファイバ端、５５，５
６，４２．４４はレンズ、３７，４３．５１はバー７ミ
２−１３８は光フアイバジャイロ、３９はＰＭ。 ＦＭ変調器、４１はレーザダイオード、４５は四−ショ
ンプリズム、４６は位相変調発生部、４７，５３．５４
はビンダイオード、４８はプリアンプ、４９は復調器、
５０はＶＯＯ１５２は光帯域通過フィルタ、５５は割算
回路、５６は設定値、５７は比較器を示す。 特許出願人富士通株式会社 復代理人 弁理士１）坂 善 重 第１図 （ａ） 第２図
の提案例の説明図、第３図は本発明の要部の構成説明図
、第４図は本発明の実施例の構成説明図であシ、３０は
光方向性結合器、３１〜６４は光ファイバ端、５５，５
６，４２．４４はレンズ、３７，４３．５１はバー７ミ
２−１３８は光フアイバジャイロ、３９はＰＭ。 ＦＭ変調器、４１はレーザダイオード、４５は四−ショ
ンプリズム、４６は位相変調発生部、４７，５３．５４
はビンダイオード、４８はプリアンプ、４９は復調器、
５０はＶＯＯ１５２は光帯域通過フィルタ、５５は割算
回路、５６は設定値、５７は比較器を示す。 特許出願人富士通株式会社 復代理人 弁理士１）坂 善 重 第１図 （ａ） 第２図
Claims (2)
- （１）単一偏波面を有する光を直交偏波成分を保持する
光ファイバを介し複屈折プリズムに入射させ、直交偏波
成分によシ屈折角の異なる光束に分離し、これを光方向
性結合器によシ整合して左回多方向と右回多方向に同時
に分岐して伝播する閉ループ光ファイバに入射し、該閉
ループ光フアイバ内にリング状ファイバコイルよシ成る
光フアイバジャイロと、前記分離した光束に対しπ／２
位相差の変調を行ないかつ９位相差で合成を行なうとと
もに２πＮ（Ｎ＝０．１．・・・）の位相差の変調を重
畳する単一素子の光変調器とを設け、前記光フアイバジ
ャイロの中心の回転角速度に基づく周波数変位を前記光
変調器の変調周波数によシ相殺し光７アイパジヤイロ内
の光位相差を不変に保持するようにしたことを特徴とす
る閉ループ光フアイバジャイロシステム。 - （２）前記光７アイパジヤイ四のコイル半径を現全長を
り、中心の回転角速度をΩとし、ファイバ屈折率をｎ。 光速をＣとすると、前記光変調器の９位相差周波数／Ｍ
がｆｙｒ＝罰ス であシ、 Ｒ Δ／Ｍ勺ｒΩ で微調整することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の閉ルー・プ光ファイバジャイロシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012950A JPS60157012A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 閉ル−プ光フアイバジヤイロシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012950A JPS60157012A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 閉ル−プ光フアイバジヤイロシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60157012A true JPS60157012A (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=11819555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59012950A Pending JPS60157012A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 閉ル−プ光フアイバジヤイロシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60157012A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05340761A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-21 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光干渉角速度計 |
| CN111174773A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 浙江大学 | 一种多相调制解调的光纤陀螺多闭环算法 |
| CN112444241A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-03-05 | 北京航空航天大学 | 一种基于光频移操控的闭环原子自旋陀螺仪 |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP59012950A patent/JPS60157012A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05340761A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-21 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光干渉角速度計 |
| CN111174773A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 浙江大学 | 一种多相调制解调的光纤陀螺多闭环算法 |
| CN112444241A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-03-05 | 北京航空航天大学 | 一种基于光频移操控的闭环原子自旋陀螺仪 |
| CN112444241B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-08-26 | 北京航空航天大学 | 一种基于光频移操控的闭环原子自旋陀螺仪 |
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