JPS6070308A - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
- Publication number
- JPS6070308A JPS6070308A JP58179033A JP17903383A JPS6070308A JP S6070308 A JPS6070308 A JP S6070308A JP 58179033 A JP58179033 A JP 58179033A JP 17903383 A JP17903383 A JP 17903383A JP S6070308 A JPS6070308 A JP S6070308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diode
- light
- optical fiber
- laser
- light receiving
- 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
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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
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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
本発明は素子数が少なく安定な動作を行う光フアイバジ
ャイロに関する。
ャイロに関する。
（２）技術の背景
光フアイバジャイロは小型・軽量で且つ文・１環境特性
の優れた高感度な回転角速度計として＋ｉｌＦ究され、
有効性が実証されつつある。光ファイ／Ｎジャイロは７
フイパコイルをそれぞれ逆方向Ｇこ（云！１シた光のフ
ァイノへコイルの出力端での光の４ｎ ＋ＩＪ差力くコ
イルの回転角速度に比例するとらｈう専′り゛づ−・ツ
ク効果を利用して、回転角速度を測定場−るものである
。このとき検出感度は光ファイン＼の長さＧこＬヒ（９
１１するが、光ファイン＼は低損失の光転１１特号生を
有し、且つ細いため、長い光ファイン＼を用む）でも／
ｈ型で高感度なファイノへジャイロが実現できる。
の優れた高感度な回転角速度計として＋ｉｌＦ究され、
有効性が実証されつつある。光ファイ／Ｎジャイロは７
フイパコイルをそれぞれ逆方向Ｇこ（云！１シた光のフ
ァイノへコイルの出力端での光の４ｎ ＋ＩＪ差力くコ
イルの回転角速度に比例するとらｈう専′り゛づ−・ツ
ク効果を利用して、回転角速度を測定場−るものである
。このとき検出感度は光ファイン＼の長さＧこＬヒ（９
１１するが、光ファイン＼は低損失の光転１１特号生を
有し、且つ細いため、長い光ファイン＼を用む）でも／
ｈ型で高感度なファイノへジャイロが実現できる。
（３）従来技術と問題点
光フアイバジャイロの従来の構成概略を第１図に示す。
レーザダイオードＬＤからの直に全偏光のレーザ光は、
偏光子Ｐ、偏光制御器Ｐｃｔを１．￥−Ｃ光ファイバ方
向性結合器ＯＤＣに入射する。イ扁光子Ｐは直線偏光か
らの偏りを補正し、偏光！ｉ’ｌ ｆａｌｌ ４ＰＣＩ
は光位相雑音を零に減少させるためイ吏ＨＪ する。光
ファイバ方向側結合器０ＤＣ４まラーファイーｉ′等の
一軸性の結晶より成るレンズと半ｉ３！多Ｎラ−とを用
いて形成される。光フアイバ方向性結合器ＯＤＣのファ
イバＦ３．Ｆ４への端子間に偏光制御器ＰＣ２を介して
、単一モードファイバで形成した光フアイバコイルＯＦ
Ｃを接続する。光フアイバコイル○ＦＣを伝播しする光
の向きは矢印ＣＣＷとＣＷの両方向があり、伝播の後結
合器ＯＤＣにおいて合成してπ／２の光位相バイアスを
生ずるように偏光制御器ＰＣ２を調整する。ＰＣ２はフ
ァイバ゛を２〜３回ひねり曲げした程度のもので良い。
偏光子Ｐ、偏光制御器Ｐｃｔを１．￥−Ｃ光ファイバ方
向性結合器ＯＤＣに入射する。イ扁光子Ｐは直線偏光か
らの偏りを補正し、偏光！ｉ’ｌ ｆａｌｌ ４ＰＣＩ
は光位相雑音を零に減少させるためイ吏ＨＪ する。光
ファイバ方向側結合器０ＤＣ４まラーファイーｉ′等の
一軸性の結晶より成るレンズと半ｉ３！多Ｎラ−とを用
いて形成される。光フアイバ方向性結合器ＯＤＣのファ
イバＦ３．Ｆ４への端子間に偏光制御器ＰＣ２を介して
、単一モードファイバで形成した光フアイバコイルＯＦ
Ｃを接続する。光フアイバコイル○ＦＣを伝播しする光
の向きは矢印ＣＣＷとＣＷの両方向があり、伝播の後結
合器ＯＤＣにおいて合成してπ／２の光位相バイアスを
生ずるように偏光制御器ＰＣ２を調整する。ＰＣ２はフ
ァイバ゛を２〜３回ひねり曲げした程度のもので良い。
結合器ＯＤＣにおいて合成された光は、ファイバＦ２を
介して受光素子を含む検知器ＤＥＴに入射し検知される
。この構成では発光素子・検知器が別個になっているか
ら、動作解析は容易であるが、外部気圧の変化があった
ときなど、ファイバコイルＯＦＣの内部歪が変化して、
光位相雑音が発生するため検知器Ｄ ＥＴの出力のＳ／
Ｎは発光素子の動作に関係のない態様で劣化の起こるこ
とがあった。また結合器０１） Ｃはファイバコイル伝
播の後合成した光が、発光用レーザダイオードへできる
だけ戻らないように特性を良くする必要があり、製造・
調整が難しくなる欠点があった。
介して受光素子を含む検知器ＤＥＴに入射し検知される
。この構成では発光素子・検知器が別個になっているか
ら、動作解析は容易であるが、外部気圧の変化があった
ときなど、ファイバコイルＯＦＣの内部歪が変化して、
光位相雑音が発生するため検知器Ｄ ＥＴの出力のＳ／
Ｎは発光素子の動作に関係のない態様で劣化の起こるこ
とがあった。また結合器０１） Ｃはファイバコイル伝
播の後合成した光が、発光用レーザダイオードへできる
だけ戻らないように特性を良くする必要があり、製造・
調整が難しくなる欠点があった。
（４）発明の目的
本発明の目的は前述の欠点を改善し、簡易な構成で、良
い特性の得られる光フアイバジャイロを提供することに
ある。
い特性の得られる光フアイバジャイロを提供することに
ある。
（５）発明の構成
前述の目的を達成するための本発明の構成は、レーザ発
光素子を駆動して得られたレーザ光を光結合器を介して
光フアイバコイルと結合し、該ファイバコイル伝播後の
光を受光素子により受光する光フアイバジャイロにおい
て、前記レーザ発光素子を駆動する装置は、レーザ発光
素子を駆動した後該レーザ発光素子を受光素子としてり
１作させるように切り換える装置としたことである。
光素子を駆動して得られたレーザ光を光結合器を介して
光フアイバコイルと結合し、該ファイバコイル伝播後の
光を受光素子により受光する光フアイバジャイロにおい
て、前記レーザ発光素子を駆動する装置は、レーザ発光
素子を駆動した後該レーザ発光素子を受光素子としてり
１作させるように切り換える装置としたことである。
（６）発明の実施例
第２図は本発明の一実施例を示すブロック構成図であっ
て、第１図と同一符号は同様のものを示す。第２図にお
いて、ＳＷは切り換え装置、■はレーザダイオード動作
電源、ＣＬばクロックパルスを示している。レーザダイ
オードＬＤを駆動してジャイロ動作をさせるときは、所
定タイミングでパルスＣＬをＶ と共にＬＤに与えるよ
うに切り換え装置ＳＷを切り換える。ダイオードＬＤが
発光した後切り換え装置ＳＷは、ダイオードＬＤを検出
回路ＤＴＰと接続するように次のタイミングで切り換え
る。Ｌ Ｄからのレーザ光がファイバコイルＯＦＣを伝
播し、時間τΦ後ダイオードＬＤに達するとき、クロッ
クパルスＣＬと動作電源ＶＩ３ の印加はなく、受光素
子として動作するように準備されている。ＬＤによる受
光出力は次にＳＷを介して検出回路Ｄ Ｔ Ｒに到達し
、所望により移相検波などを行いその出力を処理し易い
直流信号とし出力信号ＯＵＴを得る。ＬＤの動作タイミ
ングは第３図に示すようになっていて、第３図Ａは発光
素子としての動作を、第３図Ｂは受光出力を示す。ＬＤ
は次のタイミングで再び発光素子となる。即ち第３図へ
に示すタイミングでダイオードＬＤを発光させた後休止
し、次に第３図Ｂに示すタイミングでダイオード１、Ｄ
を受光素子とする。ファイバコイルの伝播時間τはＬ
ｎ ／ Ｃで与えられるから、この値より長い値の発光
タイミングとする。Ｌはコイル長、ｎはファイバ材の屈
折率を示している。１個の素子を時間差をもって発光、
受光素子に切り換えるため簡易な構成でも、出力信号の
Ｓ／Ｎを大にでき、動作が安定である。
て、第１図と同一符号は同様のものを示す。第２図にお
いて、ＳＷは切り換え装置、■はレーザダイオード動作
電源、ＣＬばクロックパルスを示している。レーザダイ
オードＬＤを駆動してジャイロ動作をさせるときは、所
定タイミングでパルスＣＬをＶ と共にＬＤに与えるよ
うに切り換え装置ＳＷを切り換える。ダイオードＬＤが
発光した後切り換え装置ＳＷは、ダイオードＬＤを検出
回路ＤＴＰと接続するように次のタイミングで切り換え
る。Ｌ Ｄからのレーザ光がファイバコイルＯＦＣを伝
播し、時間τΦ後ダイオードＬＤに達するとき、クロッ
クパルスＣＬと動作電源ＶＩ３ の印加はなく、受光素
子として動作するように準備されている。ＬＤによる受
光出力は次にＳＷを介して検出回路Ｄ Ｔ Ｒに到達し
、所望により移相検波などを行いその出力を処理し易い
直流信号とし出力信号ＯＵＴを得る。ＬＤの動作タイミ
ングは第３図に示すようになっていて、第３図Ａは発光
素子としての動作を、第３図Ｂは受光出力を示す。ＬＤ
は次のタイミングで再び発光素子となる。即ち第３図へ
に示すタイミングでダイオードＬＤを発光させた後休止
し、次に第３図Ｂに示すタイミングでダイオード１、Ｄ
を受光素子とする。ファイバコイルの伝播時間τはＬ
ｎ ／ Ｃで与えられるから、この値より長い値の発光
タイミングとする。Ｌはコイル長、ｎはファイバ材の屈
折率を示している。１個の素子を時間差をもって発光、
受光素子に切り換えるため簡易な構成でも、出力信号の
Ｓ／Ｎを大にでき、動作が安定である。
第４図は第２図の構成を更に改善したもので、素子ＬＤ
と切り換え装置ＳＷをＬＤＩ、ＬＤ２；及びＳＷＩ、Ｓ
Ｗ２と２組設は差動増幅器用の信号を得ている。素子Ｌ
ＤＩ、ＬＤ２は同＋１ｉ）に発光し、次のタイミングで
受光する。そしてＳＷＩ。
と切り換え装置ＳＷをＬＤＩ、ＬＤ２；及びＳＷＩ、Ｓ
Ｗ２と２組設は差動増幅器用の信号を得ている。素子Ｌ
ＤＩ、ＬＤ２は同＋１ｉ）に発光し、次のタイミングで
受光する。そしてＳＷＩ。
ＳＷ２の出力をＦＥＴＩ、ＦＥＴ２を介して高入力イン
ピーダンスの差動増幅器ＤＦＡに印加し、その出力を移
相検波器ＰＳＤ、積分器ＩＴＣ，を経て出力ＯＵＴを得
る。積分器ＩＴＧは出力ＯＵＴを処理し易い信号とする
ため使用する。ファイバ内で発生した同相信号歪は、差
動増幅器ＤＦＡにおける公知の同相分除去作用により打
消されるから、差動増幅器の出力における信号Ｓ／Ｎは
所定の差動増幅により極めて良好である。
ピーダンスの差動増幅器ＤＦＡに印加し、その出力を移
相検波器ＰＳＤ、積分器ＩＴＣ，を経て出力ＯＵＴを得
る。積分器ＩＴＧは出力ＯＵＴを処理し易い信号とする
ため使用する。ファイバ内で発生した同相信号歪は、差
動増幅器ＤＦＡにおける公知の同相分除去作用により打
消されるから、差動増幅器の出力における信号Ｓ／Ｎは
所定の差動増幅により極めて良好である。
（７）発明の効果
このようにして本発明によると、簡易な構成であっても
、Ｓ／Ｎば良好である。即ち発光素子が動作したとき所
定波長とその近辺の波長が同時に放射され、それらが方
向性結合器など素子に近い場所から反射し易いが発光素
子の動作中は受光素子として動作していないから、発光
レーザ光を受光しないこと、そのため方向性結合器の特
性は格別良好なものとする必要がない。
、Ｓ／Ｎば良好である。即ち発光素子が動作したとき所
定波長とその近辺の波長が同時に放射され、それらが方
向性結合器など素子に近い場所から反射し易いが発光素
子の動作中は受光素子として動作していないから、発光
レーザ光を受光しないこと、そのため方向性結合器の特
性は格別良好なものとする必要がない。
第１図は従来の光フアイバジャイロの概略構成を示す図
、 第２図は本発明の第１実施例を示すブロック構成図、 第３図は第２図の動作説明図、 第４図は本発明の他の実施例を示す構成図である。 ＬＤ−−−レーザダイオード ＯＤ Ｃ−光ファイ凸方向性結合器 ＯＦ Ｇ−光フアイハコイル ＤＥＴ−光検知器 ＳＷ−切り換え装置ＤＴＲ−・検出
回路 ＯＵ Ｔ−出力 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 鈴木栄祐 第１図 ＵＴ 第２図 一一□禦 第３図
、 第２図は本発明の第１実施例を示すブロック構成図、 第３図は第２図の動作説明図、 第４図は本発明の他の実施例を示す構成図である。 ＬＤ−−−レーザダイオード ＯＤ Ｃ−光ファイ凸方向性結合器 ＯＦ Ｇ−光フアイハコイル ＤＥＴ−光検知器 ＳＷ−切り換え装置ＤＴＲ−・検出
回路 ＯＵ Ｔ−出力 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 鈴木栄祐 第１図 ＵＴ 第２図 一一□禦 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ発光素子を駆動して得られたレーザ光を光結
合器を介して光フアイバコイルと結合し、該ファイバコ
イル伝播後の光を受光素子により受光する光フアイバジ
ャイロにおいて、前記レーザ発光素子を駆動する装置ば
レーザ発光素子を駆動した後該レーザ発光素子を受光素
子として動作させるように切り換える装置としたことを
特徴とする光フアイバジャイロ。 ２ レーザ発光素子・受光素子の単一構成素子を２組使
用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
フアイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179033A JPS6070308A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179033A JPS6070308A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070308A true JPS6070308A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=16058934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179033A Pending JPS6070308A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61277014A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-08 | トムソン−セ−エスエフ | リング干渉計装置 |
| US9003614B2 (en) | 2010-04-02 | 2015-04-14 | Ykk Corporation | Slider for slide fastener |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58179033A patent/JPS6070308A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61277014A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-08 | トムソン−セ−エスエフ | リング干渉計装置 |
| US9003614B2 (en) | 2010-04-02 | 2015-04-14 | Ykk Corporation | Slider for slide fastener |
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