JPS614288A - リングレ−ザ角速度計 - Google Patents
リングレ−ザ角速度計Info
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- JPS614288A JPS614288A JP59125597A JP12559784A JPS614288A JP S614288 A JPS614288 A JP S614288A JP 59125597 A JP59125597 A JP 59125597A JP 12559784 A JP12559784 A JP 12559784A JP S614288 A JPS614288 A JP S614288A
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- JP
- Japan
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- lock
- frequency
- optical path
- laser
- winking
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Gyroscopes (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】
「産業上の利用分野」
この発明は少くとも３個の反射鏡により構成された環状
光路に互に反対方向に二つのレーザビームが回転進行さ
れ、その二つのレーザビームの周波数差を検出して入力
角速度を検出するリングレーザ角速度計、特に□上記二
つのレーザビームのロックイン周波数の大きさに応答し
てロックイン周波数を表わす信号を発生する信号発生器
及びそのロックイン周波数を表わす信号によりロツクイ
ン周波数を低減させるようにビームをシフトし、又は反
射鏡をビームに対して移動させる手段を備えたリングレ
ーザ角速度計に関する。
光路に互に反対方向に二つのレーザビームが回転進行さ
れ、その二つのレーザビームの周波数差を検出して入力
角速度を検出するリングレーザ角速度計、特に□上記二
つのレーザビームのロックイン周波数の大きさに応答し
てロックイン周波数を表わす信号を発生する信号発生器
及びそのロックイン周波数を表わす信号によりロツクイ
ン周波数を低減させるようにビームをシフトし、又は反
射鏡をビームに対して移動させる手段を備えたリングレ
ーザ角速度計に関する。
「従来技術」
リングレーザ角速度計は例えば第１図に示すように三つ
の反射鏡１．２及び３が正三角形の各頂点に配されて珊
萩光路１１が構成され、レーザビーム（右回シ光）が反
射鏡を１．３．２．１と順次反射されて環状光路１１を
回転進行され、この右回ル光と同一周波数のレーザビー
ム（左回ル光）が反射鏡を１．２，３．１と順次反射さ
れて環状光路１１を回転進行される。これら右回シ光と
左回シ光との周波数差が検出され、その検出出力により
環状光路１１の軸心１２を中心とする入力角速度が測定
される。
の反射鏡１．２及び３が正三角形の各頂点に配されて珊
萩光路１１が構成され、レーザビーム（右回シ光）が反
射鏡を１．３．２．１と順次反射されて環状光路１１を
回転進行され、この右回ル光と同一周波数のレーザビー
ム（左回ル光）が反射鏡を１．２，３．１と順次反射さ
れて環状光路１１を回転進行される。これら右回シ光と
左回シ光との周波数差が検出され、その検出出力により
環状光路１１の軸心１２を中心とする入力角速度が測定
される。
入力角速度が小さくなると、右回ル光と左回シ光との周
波数が一致してしまうロックイン現象が生じ、入力角速
度を測定することができかくなる。
波数が一致してしまうロックイン現象が生じ、入力角速
度を測定することができかくなる。
このロックイン状態になる最高周波数をロックイン周波
数と呼ぶ。ロックイン現象は反射鏡に微小な散乱源が存
在し、これにより散乱された光が、右回シ光と左回シ光
とで互に混入することにより生じる。
数と呼ぶ。ロックイン現象は反射鏡に微小な散乱源が存
在し、これにより散乱された光が、右回シ光と左回シ光
とで互に混入することにより生じる。
従来において１／−ザビームを環状光路内でシフトさせ
、もしくはビームに対し反射鏡を移動させることにより
、各反射鏡からの散乱波の合成振幅を小さくすることに
よりロ、フィン周波数を低減、 −ｇ＜ｂ ｔ
、！：”１０１５°２０”°″′ン周波数の大小に関す
る情報は、レーザの環状光路がディザ−バイアス（機械
的振動）により回動される時に発生するウィンキング／
ＩＰターンの大小により得ていた。
、もしくはビームに対し反射鏡を移動させることにより
、各反射鏡からの散乱波の合成振幅を小さくすることに
よりロ、フィン周波数を低減、 −ｇ＜ｂ ｔ
、！：”１０１５°２０”°″′ン周波数の大小に関す
る情報は、レーザの環状光路がディザ−バイアス（機械
的振動）により回動される時に発生するウィンキング／
ＩＰターンの大小により得ていた。
ウィンキング現象とは、レーデ角速度計の環状光路を互
に逆向きに走行するレーザビームが互に口、りしている
状態で、レーザの環状光路が回転されるとその回転に伴
なってレーザの強度が変化し、ロックイン周波数を超え
る量の回転が加わった瞬間にほとんど０人力時の光強度
にもどる現象をさし、そのレーザの強度変化の大きさが
ロックイン周波数の大きさに対応するとされてきた。つ
まシウィンキングＡＩターンはレーザの環状光路の回動
と対して直線的表変化をすると考えられていたＯ 「発明が解決しようとする問題点」 しかし各種の実験、研究の結果、レーザの環状光路の回
転方向に伝播するレーザのウィンキングツやターンは従
来報告されているように一様に光強度が減少するばかシ
ではなく、反射鏡と光の位相関係とによって、回転に対
しツクターンが折れ曲ったシ或は方向が逆転したシする
現象があることが判明した。このようにウィンキングパ
ターンがレーザの環状光路の回転に対し、直線的でない
場合は、ロックイン周波数の最小値とウィンキング強度
の最小値とが一致しなくなる。このため単にランキング
強度により、ロックイン周波数を低減させるようにレー
ザビームをシフトさせたシ、反射鏡をレーザビームに対
し移動させてもロックイン周波数を最小とすることはで
きない。
に逆向きに走行するレーザビームが互に口、りしている
状態で、レーザの環状光路が回転されるとその回転に伴
なってレーザの強度が変化し、ロックイン周波数を超え
る量の回転が加わった瞬間にほとんど０人力時の光強度
にもどる現象をさし、そのレーザの強度変化の大きさが
ロックイン周波数の大きさに対応するとされてきた。つ
まシウィンキングＡＩターンはレーザの環状光路の回動
と対して直線的表変化をすると考えられていたＯ 「発明が解決しようとする問題点」 しかし各種の実験、研究の結果、レーザの環状光路の回
転方向に伝播するレーザのウィンキングツやターンは従
来報告されているように一様に光強度が減少するばかシ
ではなく、反射鏡と光の位相関係とによって、回転に対
しツクターンが折れ曲ったシ或は方向が逆転したシする
現象があることが判明した。このようにウィンキングパ
ターンがレーザの環状光路の回転に対し、直線的でない
場合は、ロックイン周波数の最小値とウィンキング強度
の最小値とが一致しなくなる。このため単にランキング
強度により、ロックイン周波数を低減させるようにレー
ザビームをシフトさせたシ、反射鏡をレーザビームに対
し移動させてもロックイン周波数を最小とすることはで
きない。
この発明の目的はロックイン周波数を真に最小値にする
ことができるリングレーデ角速度計を提供することにあ
る。
ことができるリングレーデ角速度計を提供することにあ
る。
「問題点を解決するための手段」
この発明によればレーザ環状光路を構成するすべての反
射鏡の散乱率が等しく、また右回シ光と左回シ光に対す
る異方性がなく、つまりその散乱率に対する二つのレー
ザビームに対する割合がそれぞれ等しく選定されている
。
射鏡の散乱率が等しく、また右回シ光と左回シ光に対す
る異方性がなく、つまりその散乱率に対する二つのレー
ザビームに対する割合がそれぞれ等しく選定されている
。
以下この発明によればロックイン周波数を真の最小値に
することが可能と々ることを説明する。
することが可能と々ることを説明する。
環状光路１１の右回シ光と左回シ光の強度と位相に関す
る自己無撞着方程式はよく知られているように次の（１
） 、 （２） 、 （３）式で表わされる。
る自己無撞着方程式はよく知られているように次の（１
） 、 （２） 、 （３）式で表わされる。
ｉ、＝＝（ｃＡ、）！、（α、−βｌ１１−θ、２Ｉ２
−２／）２Ｃｏｇ（針ｔ２）） ＊＋ （１）ｉ２＝
（ｃ、４）ｒ２［α２−βＩ２−θ２１”ｌ−２ρ１”
（φ−ｆｆ、）） ・（２）−〇＋７２山−τ１２Ｉ
２ （Ｃ／Ｌ）（ρ２ｇｂ＋（ＩＰ＋８２）Ｆ−ρ伸（
ψ−Ｃ１）・・（３）ここでα：正味の利得、β：自己
飽和、τ：相互押し出し、Ｉ：無次元の光強度、Ω：入
力角速度、ε：散乱付加位相、／’１＝ｒ １（Ｉ、／
Ｉ２）”−／’２＝ｒ２（Ｉ２／１１）’。
−２／）２Ｃｏｇ（針ｔ２）） ＊＋ （１）ｉ２＝
（ｃ、４）ｒ２［α２−βＩ２−θ２１”ｌ−２ρ１”
（φ−ｆｆ、）） ・（２）−〇＋７２山−τ１２Ｉ
２ （Ｃ／Ｌ）（ρ２ｇｂ＋（ＩＰ＋８２）Ｆ−ρ伸（
ψ−Ｃ１）・・（３）ここでα：正味の利得、β：自己
飽和、τ：相互押し出し、Ｉ：無次元の光強度、Ω：入
力角速度、ε：散乱付加位相、／’１＝ｒ １（Ｉ、／
Ｉ２）”−／’２＝ｒ２（Ｉ２／１１）’。
ｒ：後方散乱率、Ｃ：光速、Ｌ：ｉｌ状光路１１の光路
長、添字１．２はそれぞれ右回シ光、左回シ光に対応す
る記号に付加したものである。
長、添字１．２はそれぞれ右回シ光、左回シ光に対応す
る記号に付加したものである。
ロックイン状態ではｉ＝０．小＝０また正三角形の環状
光路１１を例に取ればラム定数は右回シ光、左回シ光に
対して等しく（４）〜（６）式が成立つ。
光路１１を例に取ればラム定数は右回シ光、左回シ光に
対して等しく（４）〜（６）式が成立つ。
α−β■、−θ工、−２ρ２ｃｏｓ（ψ＋６２）＝０
・・・（４）α−β工２−θＩ、−２ｐ１ｃｏＳ（φ
−ｇ、）＝Ｏ−（５）−Ω＋τ（Ｉ、−Ｉ２）＋（ＣＡ
）（ρ２＊（ｆ＋ｔ２）＋ρ、＊（２ｇ、））＝Ｏ・・
・＜６） −また３枚の反射鏡により構成された正三
角形の環状光路１１の場合の散乱付加位相の反射＠Ｉ変
位依存性は（７） ｌ （８）式で表わせる。
・・・（４）α−β工２−θＩ、−２ｐ１ｃｏＳ（φ
−ｇ、）＝Ｏ−（５）−Ω＋τ（Ｉ、−Ｉ２）＋（ＣＡ
）（ρ２＊（ｆ＋ｔ２）＋ρ、＊（２ｇ、））＝Ｏ・・
・＜６） −また３枚の反射鏡により構成された正三
角形の環状光路１１の場合の散乱付加位相の反射＠Ｉ変
位依存性は（７） ｌ （８）式で表わせる。
ε、ｔ−−’ ［（Σ ｒ、ｇｉｎ（ｇＨ））／（Σ
ｒＨωｓ（ｇ、、）リ−（７）量ｇａ、ｂ、ｅ
ｔｅａ、ｂ、ｅｇ２”ｔａｌｌ−’ ［（Σ
ｒ２ｒ＋ｎ（ｇ１２））／（Σ ｒ１２ωＩ、２
）リ ・（８）１＝＊、ｂ、ｅ １ｍ
、ｂ、ａここでａ ＋ ｂ ＊ Ｏはそれぞれ反射＠１
１，２．３に対するものである。同様に散乱率の反射鏡
変位依存性は（９）、α１式で表わせる。
ｒＨωｓ（ｇ、、）リ−（７）量ｇａ、ｂ、ｅ
ｔｅａ、ｂ、ｅｇ２”ｔａｌｌ−’ ［（Σ
ｒ２ｒ＋ｎ（ｇ１２））／（Σ ｒ１２ωＩ、２
）リ ・（８）１＝＊、ｂ、ｅ １ｍ
、ｂ、ａここでａ ＋ ｂ ＊ Ｏはそれぞれ反射＠１
１，２．３に対するものである。同様に散乱率の反射鏡
変位依存性は（９）、α１式で表わせる。
ｒ、＝〔（Σｒ１１ｃＯ３（ε１１））’＋（Σｒ１１
＊（’１１））２．ｌ ’ −（９）Ｓｅｔ、ｂ、ａ
ｌｌｌ’ａ、ｂ、ｃここでε１．
εｂ＋ ｅｅＨｒ、 Ｈｒｂｅ ｒｅはそれぞれ３枚の
反射鏡１，２．３に対する付加位相及び散乱率であシ、
添字１，２はそれぞれ右回シ光、左回夛光に対応する。
＊（’１１））２．ｌ ’ −（９）Ｓｅｔ、ｂ、ａ
ｌｌｌ’ａ、ｂ、ｃここでε１．
εｂ＋ ｅｅＨｒ、 Ｈｒｂｅ ｒｅはそれぞれ３枚の
反射鏡１，２．３に対する付加位相及び散乱率であシ、
添字１，２はそれぞれ右回シ光、左回夛光に対応する。
なお正三角形の場合３枚の反射鋳１，２．３のそれぞれ
の付加位相の反射鏡変位依存性は（ロ）〜α時式で表わ
せる。
の付加位相の反射鏡変位依存性は（ロ）〜α時式で表わ
せる。
’ａ１＝’ａ＋ε、、、−２πｈ ２７ｆ’３λ
・・・αηｔｂｔ ＝８ｂ＋Ｍ、Ｂ、＋２πｈ
、／ｆＸλ＋４πｈｆλ ・・・υ’ｃｌ＝８ｃ＋ε
、ｃ、＋２πｈ ＩＪλ−２πｈ２ｆλ ・（Ｉｎ’
ａ２””’−８ａ＋Ｓｐａ□＋２πｈ２膚λ
・・・α４εｂ２＝−’ｂ”ｐｂ２−２πｈ、肩λ−４
πｂ２肩λ ・・・（ロ）を二２＝−ｓｃ＋ｓ、ｅ２
＋２πｂ、／／Ｅλ＋２πｈ ２／／にλ ・
６にこでＣは散乱源に個有な散乱時の付加位相で反
射鏡の変位に対し変化しない。８１〜Ｓｃは各反射鏡の
代表散乱源による散乱時の初期位相、ｈ、。
・・・αηｔｂｔ ＝８ｂ＋Ｍ、Ｂ、＋２πｈ
、／ｆＸλ＋４πｈｆλ ・・・υ’ｃｌ＝８ｃ＋ε
、ｃ、＋２πｈ ＩＪλ−２πｈ２ｆλ ・（Ｉｎ’
ａ２””’−８ａ＋Ｓｐａ□＋２πｈ２膚λ
・・・α４εｂ２＝−’ｂ”ｐｂ２−２πｈ、肩λ−４
πｂ２肩λ ・・・（ロ）を二２＝−ｓｃ＋ｓ、ｅ２
＋２πｂ、／／Ｅλ＋２πｈ ２／／にλ ・
６にこでＣは散乱源に個有な散乱時の付加位相で反
射鏡の変位に対し変化しない。８１〜Ｓｃは各反射鏡の
代表散乱源による散乱時の初期位相、ｈ、。
ｈ２は３１図に示すように反射鏡１，２の各法線方向に
おける変位で、環状光路１１の内側に向う場合を正とし
ている。λはレーザの発振波長である。
おける変位で、環状光路１１の内側に向う場合を正とし
ている。λはレーザの発振波長である。
一般に反射鏡１，２はそれぞれ平面鏡であル、その法線
方向に移動可能に設けられ、反射鏡３は曲率数ｍの凹面
鏡である。
方向に移動可能に設けられ、反射鏡３は曲率数ｍの凹面
鏡である。
ウィンキング特性及びロ、クイン周波数の反射鏡変位依
存性を求めるには（４）〜（６）式を（７）〜θφ式を
用いて数値解析により求める。（４）〜（６）式は自己
無撞着方程式であシ、解析的に／４’ラメータ依存性を
得ることは難しい。８ａ−８゜＝０．憤〜ｅ、。＝８５
°。
存性を求めるには（４）〜（６）式を（７）〜θφ式を
用いて数値解析により求める。（４）〜（６）式は自己
無撞着方程式であシ、解析的に／４’ラメータ依存性を
得ることは難しい。８ａ−８゜＝０．憤〜ｅ、。＝８５
°。
ｒｌ”＝ｒ２ ｓ ｒ、＝ｒｂ＝ｒｃとした１時のウィ
ンキング／母ターンと、ロックイン周波数とのｈ２依存
性の例を第２図に示す。これは中心周波数動作（ｈ、
＝Ｑ ）の場合である。仁の第２図でけつ（ンキング強
度が最小の時のｈ２でロックイン周波数は最低値となっ
ている。このことから解かれるように三つの反射鏡１，
２．３の散乱率ｒ、 ＋ ｒＨｒ ｒｅが等しく、等方
的、即ち右回シ光、左回シ光の反射鏡変位依存性が等し
く ｒｌ ＝ｒ２であれはウィンキング強度とロックイ
ン周波数は対応する。
ンキング／母ターンと、ロックイン周波数とのｈ２依存
性の例を第２図に示す。これは中心周波数動作（ｈ、
＝Ｑ ）の場合である。仁の第２図でけつ（ンキング強
度が最小の時のｈ２でロックイン周波数は最低値となっ
ている。このことから解かれるように三つの反射鏡１，
２．３の散乱率ｒ、 ＋ ｒＨｒ ｒｅが等しく、等方
的、即ち右回シ光、左回シ光の反射鏡変位依存性が等し
く ｒｌ ＝ｒ２であれはウィンキング強度とロックイ
ン周波数は対応する。
Ｂ、＝Ｂｂ＝Ｏ、５ｅ＝３０°、εｐ、〜ａｐｅ＝ ８
５°。
５°。
’ａｌ ’Ｅ ｒｂｌ ＝ｒｅ１” ａ２＝ｒｃ２ ”
’ｂ２ ’ ｒ、１ ”ｒｌ２ ’ｒ１．１ ”ｉ ｒ
ｂ２ ＋ ｒ、４％ ｒｃｚとし、ｈ、 ＝ｏ ｏ状態
）ｈ２依存性を求めた例を第３図に示す。ウィンキング
が入力回転に対し折れ曲シ、ロ、クイン周波数の最小を
示すｈ２の位置とウィンキング強度が最小となるｈ２の
位置とが対応していないことが解る０以上の説明から反
射鏡１，２．３の散乱率（後方散乱率）ｒ’＊ｒ＋ｒ
が等しく、かつ後方散乱ｂｅ 率の右回シ光と左回〕光とに対する割合ｒ１”＋ｒ２が
等しく、つまシ異方性の少ないものとすることによりロ
ックイン周波数を真に最小値にすることが可能となる。
’ｂ２ ’ ｒ、１ ”ｒｌ２ ’ｒ１．１ ”ｉ ｒ
ｂ２ ＋ ｒ、４％ ｒｃｚとし、ｈ、 ＝ｏ ｏ状態
）ｈ２依存性を求めた例を第３図に示す。ウィンキング
が入力回転に対し折れ曲シ、ロ、クイン周波数の最小を
示すｈ２の位置とウィンキング強度が最小となるｈ２の
位置とが対応していないことが解る０以上の説明から反
射鏡１，２．３の散乱率（後方散乱率）ｒ’＊ｒ＋ｒ
が等しく、かつ後方散乱ｂｅ 率の右回シ光と左回〕光とに対する割合ｒ１”＋ｒ２が
等しく、つまシ異方性の少ないものとすることによりロ
ックイン周波数を真に最小値にすることが可能となる。
ロ、クイン周波数を最小にする手段は従来用いられてい
る手段と同様にすればよい。
る手段と同様にすればよい。
その−例を第４図を参照して筒車に説明する。
結晶化がラス１３内にほぼ正三角形の各辺を構成する通
路１４．１５．１６が形成され、これら通路は一つの連
続した放電空間を構成し、かつこの放電空間は環状光路
１１を構成している。通路１４゜１５．１６の各交差点
位置に反射鏡１．２．３が設けられ、通路１４の中間部
に陰極１７が、通路１５．１６の各中間部に陽極１８．
１９がそれぞれ設けられている。この環状光路１１を構
成している放電空間内にレーデ媒質が封入″され、陰極
１７と陽極１８．１９との間にそれぞれレーデ放−が行
われ、左回シ光と右回り光とが得られる。一つの反射緯
３から右回シ光及び左回シ光の各一部が取出され、これ
ら取出されたレーザビームは互に干渉され、その干渉縞
の移動速度及びその方向により入力角速度の大きさ及び
方向が測定される。
路１４．１５．１６が形成され、これら通路は一つの連
続した放電空間を構成し、かつこの放電空間は環状光路
１１を構成している。通路１４゜１５．１６の各交差点
位置に反射鏡１．２．３が設けられ、通路１４の中間部
に陰極１７が、通路１５．１６の各中間部に陽極１８．
１９がそれぞれ設けられている。この環状光路１１を構
成している放電空間内にレーデ媒質が封入″され、陰極
１７と陽極１８．１９との間にそれぞれレーデ放−が行
われ、左回シ光と右回り光とが得られる。一つの反射緯
３から右回シ光及び左回シ光の各一部が取出され、これ
ら取出されたレーザビームは互に干渉され、その干渉縞
の移動速度及びその方向により入力角速度の大きさ及び
方向が測定される。
反射鏡１，２はそれぞれ例えば圧電形駆動器２１゜２２
０可動部に取付けられ、それぞれその反射鏡の法線方向
に往復移動できるようにされている。
０可動部に取付けられ、それぞれその反射鏡の法線方向
に往復移動できるようにされている。
例えば発振器２３の出力によ多制御回路２４を通じて圧
電形駆動器２１を駆動して環状光路１１の光路長を変−
化させ、例えば第１図で光路１１を１１′に変化させ、
その時の反射鏡３よシの出力光を発光素子２５で受光し
て電気信号に変換し、その出力を増幅検波器２６で増幅
検波し、その出力が最大とカフた点で反射鏡１の移動を
停止させる。次に発振器２３の出力を制御回路２４を通
じて駆動器２エヘ供給し、反射鏡ｌを法線方向に往復移
動させると共に、発振器２３の出力を反転回路２８−
で位相反転し、その出力制御回路２９を通じて駆
動器２２へ供給し、反射鏡２を法線方向に反射鏡１と逆
に往復移動させる。つま）例えば第１図で光路１１を光
路１１＃に変化させるように環状光路１１の光路長を一
定に保持しながら、反射鏡１及び２を法線方向に往復移
動させる。その時の増幅検波回路２６の出力を包絡線検
波回路２７で包絡線検波し、つまシ第２図、第３図に示
したウィンキング強度を検出し、これが最小となった時
点で反射鏡１，２の移動を停止する。この状態はロック
イン周波数が最低の状態である。
電形駆動器２１を駆動して環状光路１１の光路長を変−
化させ、例えば第１図で光路１１を１１′に変化させ、
その時の反射鏡３よシの出力光を発光素子２５で受光し
て電気信号に変換し、その出力を増幅検波器２６で増幅
検波し、その出力が最大とカフた点で反射鏡１の移動を
停止させる。次に発振器２３の出力を制御回路２４を通
じて駆動器２エヘ供給し、反射鏡ｌを法線方向に往復移
動させると共に、発振器２３の出力を反転回路２８−
で位相反転し、その出力制御回路２９を通じて駆
動器２２へ供給し、反射鏡２を法線方向に反射鏡１と逆
に往復移動させる。つま）例えば第１図で光路１１を光
路１１＃に変化させるように環状光路１１の光路長を一
定に保持しながら、反射鏡１及び２を法線方向に往復移
動させる。その時の増幅検波回路２６の出力を包絡線検
波回路２７で包絡線検波し、つまシ第２図、第３図に示
したウィンキング強度を検出し、これが最小となった時
点で反射鏡１，２の移動を停止する。この状態はロック
イン周波数が最低の状態である。
この発明では先に述べたように反射鏡１，２゜３の後方
散乱率を等しくシ、かつその各後方散乱率の右回シ光と
左回シ光とに対する割合が等しくされているため、真の
ロックイン周波数の最低値が得られる。なお反射鏡１，
２．３を取付ける前に予めレーザ発振に必要な周波数領
域での後方散乱率とその入射光の方向依存性を計測して
おき、これらの中から徒房門乱率がほぼそろ一九ものを
選び出し、更にそのうちの最４異方性の少い方向を組合
せて一反射鏡１．２．３として使用する。このようＫし
てロックイン周波数を従来の悪い場合と比較して例えば
半分以下にすることができる。
散乱率を等しくシ、かつその各後方散乱率の右回シ光と
左回シ光とに対する割合が等しくされているため、真の
ロックイン周波数の最低値が得られる。なお反射鏡１，
２．３を取付ける前に予めレーザ発振に必要な周波数領
域での後方散乱率とその入射光の方向依存性を計測して
おき、これらの中から徒房門乱率がほぼそろ一九ものを
選び出し、更にそのうちの最４異方性の少い方向を組合
せて一反射鏡１．２．３として使用する。このようＫし
てロックイン周波数を従来の悪い場合と比較して例えば
半分以下にすることができる。
上述ではウィンキングの強度が小さくなるように反射鏡
１，２を移動させたが、例えば特開昭５３−１８３９７
号公報や特開昭５９−５６８４号公報に示すように、光
ビームを空間に対し、移動させ、つまルシフトさせても
よい。このために社例えば１つの反射鏡をその面内で環
状光通路の接線方向に移動させて行う。
１，２を移動させたが、例えば特開昭５３−１８３９７
号公報や特開昭５９−５６８４号公報に示すように、光
ビームを空間に対し、移動させ、つまルシフトさせても
よい。このために社例えば１つの反射鏡をその面内で環
状光通路の接線方向に移動させて行う。
「発明の効果」
以上述べたようにこの発明によれば、ｈ２の変化に対し
、ロック４フ周一波数の最低位置と、ウィンキング強度
の最小位置とを、ロックイン周波数のヒステリシス幅程
度の誤差範囲で合一せることかで−きるから、ウィンキ
ｚｊの大きさを用いてロックイン周波数の真の最低値を
求めることができ、それだけ小さい入力角速度をも測定
することがてきる。
、ロック４フ周一波数の最低位置と、ウィンキング強度
の最小位置とを、ロックイン周波数のヒステリシス幅程
度の誤差範囲で合一せることかで−きるから、ウィンキ
ｚｊの大きさを用いてロックイン周波数の真の最低値を
求めることができ、それだけ小さい入力角速度をも測定
することがてきる。
第１図はリングレーザの反射鏡と環状光路との関係を示
す図、第２図及び第３図はそれぞれ反射鏡２の変化に対
するロックイン周波数及びウィンキング強度の変化を示
す図、第４図はこの発明のリングレーザ角速度計の一例
を示すブロック図である。 １．２，３：反射鏡、１１：３１Ｊ状光路、２１゜２２
：反射鏡を変化させる駆動器、２５：受光素子、２６：
増幅検波回路、２７：ウインキング信号強度検出用包、
結線検波回路。
す図、第２図及び第３図はそれぞれ反射鏡２の変化に対
するロックイン周波数及びウィンキング強度の変化を示
す図、第４図はこの発明のリングレーザ角速度計の一例
を示すブロック図である。 １．２，３：反射鏡、１１：３１Ｊ状光路、２１゜２２
：反射鏡を変化させる駆動器、２５：受光素子、２６：
増幅検波回路、２７：ウインキング信号強度検出用包、
結線検波回路。
Claims (1)
- （１）少くとも３個の反射鏡により環状光路が構成され
、この環状光路を二つのレーザビームが互に反対方向に
回転進行し、その二つのレーザビームの周波数差を検出
して、上記環状光路の軸心を中心とする入力角速度を検
出し、かつ上記二つのレーザビームのロックイン周波数
の大きさに応答してロックイン周波数を表わす信号を発
生するロックイン周波数信号発生器及びそのロックイン
周波数信号によりロックイン周波数を低減させるように
上記レーザビームをシフトもしくは反射鏡をレーザビー
ムに対し移動させる制御手段を備えたリングレーザ角速
度計において、上記すべての反射鏡の各後方散乱率及び
各後方散乱率の上記二つのレーザビームに対する割合が
それぞれほぼ等しく選定されていることを特徴とするリ
ングレーザ角速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125597A JPH0716052B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | リングレ−ザ角速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125597A JPH0716052B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | リングレ−ザ角速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614288A true JPS614288A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH0716052B2 JPH0716052B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=14914080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125597A Expired - Fee Related JPH0716052B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | リングレ−ザ角速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716052B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208187A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-21 | Singer Co | Ring laser gyroscope |
| JPS5866378A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Hitachi Ltd | ジヨセフソン回路 |
| JPS58159387A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-21 | ハネウエル・インコ−ポレ−テツド | 信号発生装置および角速度センサ |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59125597A patent/JPH0716052B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208187A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-21 | Singer Co | Ring laser gyroscope |
| JPS5866378A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Hitachi Ltd | ジヨセフソン回路 |
| JPS58159387A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-21 | ハネウエル・インコ−ポレ−テツド | 信号発生装置および角速度センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0716052B2 (ja) | 1995-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |