JPS6148715A - 光フアイバジヤイロ - Google Patents
光フアイバジヤイロInfo
- Publication number
- JPS6148715A JPS6148715A JP59172047A JP17204784A JPS6148715A JP S6148715 A JPS6148715 A JP S6148715A JP 59172047 A JP59172047 A JP 59172047A JP 17204784 A JP17204784 A JP 17204784A JP S6148715 A JPS6148715 A JP S6148715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- beam splitter
- light
- polarization
- optical
- 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
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Semiconductor Lasers (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】
〔発明の背景と目的〕
本発明は光ファイバを用いた回転角速度センナ、すなわ
ち、光７アイパジヤイロに係シ、特に高分解剪能とする
のに好適な構成の光ファイバジャイロに関するものであ
る。
ち、光７アイパジヤイロに係シ、特に高分解剪能とする
のに好適な構成の光ファイバジャイロに関するものであ
る。
光ファイバジャイロは光の干渉を利用するので、光ファ
イバとして偏波面保存光ファイバ（ＳＰ７アイバ）を用
いることが望ましい。ところで、従来のＳＰファイバを
用いたいわゆる直交偏波抽出方式のジャイロは、ＳＰフ
ァイバとしてジャケットのみが楕円である償円ジャケッ
ト形ＳＰファイバを用いており、光学系としては、後述
する第１図と同様な構成のものを用いていた。
イバとして偏波面保存光ファイバ（ＳＰ７アイバ）を用
いることが望ましい。ところで、従来のＳＰファイバを
用いたいわゆる直交偏波抽出方式のジャイロは、ＳＰフ
ァイバとしてジャケットのみが楕円である償円ジャケッ
ト形ＳＰファイバを用いており、光学系としては、後述
する第１図と同様な構成のものを用いていた。
しかし、楕円ジャケット形ＳＰ７アイバは、ストレス付
加型であり、楕円ジャケット部のポロン等のドーパント
の量と楕円率で偏波保存性が決められている。そして、
実際に製造される楕円ジャケット形ＳＰファイバは、伝
送損失との関係もあるが、２Ｋｍで消光比（直交偏波モ
ード間の漏話）が−２０ｄＢ程度である。ところで、ジ
ャイロとしての偏波保存性からすると、消光比が低いほ
どよく、少なくとも一６０ｄＢ以下がジャイロの高感度
化に必要であり、楕円ジャケット形ＳＰファイバでは、
それを実現するのが困難であυ、高分解能のジャイロを
製作することができなかった。
加型であり、楕円ジャケット部のポロン等のドーパント
の量と楕円率で偏波保存性が決められている。そして、
実際に製造される楕円ジャケット形ＳＰファイバは、伝
送損失との関係もあるが、２Ｋｍで消光比（直交偏波モ
ード間の漏話）が−２０ｄＢ程度である。ところで、ジ
ャイロとしての偏波保存性からすると、消光比が低いほ
どよく、少なくとも一６０ｄＢ以下がジャイロの高感度
化に必要であり、楕円ジャケット形ＳＰファイバでは、
それを実現するのが困難であυ、高分解能のジャイロを
製作することができなかった。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、検出感度が良好で、高分解能の光ファイバジ
ャイロを提供することにある。
ところは、検出感度が良好で、高分解能の光ファイバジ
ャイロを提供することにある。
本発明の特徴は、光ファイバとしてコアも楕円である楕
円ジャケット形偏波面保存光ファイバを用い、楕円の長
軸方位の偏波モードを光エネルギーの伝搬に用いるよう
にした点にある。
円ジャケット形偏波面保存光ファイバを用い、楕円の長
軸方位の偏波モードを光エネルギーの伝搬に用いるよう
にした点にある。
以下本発明を第１図、第２図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の光ファイバジャイロの一実施例を示す
全体構成図である。第１図において、１は、例えば、半
導体レーザからなる光源で、光源１から出た光は、偏光
子２で直線偏光され、１／２波長板６でその方位を後段
の偏光ビームスプリッタ５のファスト軸、スロー 軸に
対して４５°の方位になるように調整される。このよう
にすると、１／２波長板６からハーフミラ−４を介して
偏光ビームスプリッタ５にＰ偏光とＳ偏光とがほぼ等し
いエネルギーで入射する。そして、偏光ビーム示しであ
るに長軸方位に、ＣＣＷ光は同様に長軸△ 方位に直線偏光でそれぞれレンズ６．７を介して光ファ
イバ８に入射するようにする。
全体構成図である。第１図において、１は、例えば、半
導体レーザからなる光源で、光源１から出た光は、偏光
子２で直線偏光され、１／２波長板６でその方位を後段
の偏光ビームスプリッタ５のファスト軸、スロー 軸に
対して４５°の方位になるように調整される。このよう
にすると、１／２波長板６からハーフミラ−４を介して
偏光ビームスプリッタ５にＰ偏光とＳ偏光とがほぼ等し
いエネルギーで入射する。そして、偏光ビーム示しであ
るに長軸方位に、ＣＣＷ光は同様に長軸△ 方位に直線偏光でそれぞれレンズ６．７を介して光ファ
イバ８に入射するようにする。
ところで、本発明においては、光ファイバ８として第２
図に示す実施例の断面構造を有するコアも楕円の楕円ジ
ャケット形ＳＰファイバを用いた。
図に示す実施例の断面構造を有するコアも楕円の楕円ジ
ャケット形ＳＰファイバを用いた。
第２図において、８１はコア、８２はクラッド、８６は
ジャケット、８４はサポートで、図に示すように、従来
用いていた楕円ジャケット形ＳＰファイバのコアとクラ
ッドとをジャケットと同一方向に楕円化させた構成とし
てある。この構造は、従来の楕円コア形ＳＰファイバと
従来用いていた楕円ジャケット形ＳＰファイバとを組み
合せた形となっている。
ジャケット、８４はサポートで、図に示すように、従来
用いていた楕円ジャケット形ＳＰファイバのコアとクラ
ッドとをジャケットと同一方向に楕円化させた構成とし
てある。この構造は、従来の楕円コア形ＳＰファイバと
従来用いていた楕円ジャケット形ＳＰファイバとを組み
合せた形となっている。
この場合、Ｘ軸（長軸）がスロー軸、Ｙ軸がファスト軸
となる。このようなＳＰファイバでは、楕円コア形の効
果（直交偏波モード間に伝搬長の差を大きくつけること
により直交偏波間のモード変換を抑える）と楕円ジャケ
ット形のストレス付加効果（直交偏波モード間に光弾性
効果により位相定数差を大きくつけ、直交偏波間のモー
ド変換を抑える）とが重ね合わされ、その結果、優れた
偏波保存性が得られる。試作結果では、２Ｋｍ程度で一
４０ｄＢ程度の消光比が得られた。なお、通常の楕円コ
ア形ＳＰファイバでは、短軸側はコア径が小さいため、
光の結合特性が悪く、伝送にはあまり使われていないが
、長軸方向の偏波モードのみの伝送に用いる場合は差支
えない。
となる。このようなＳＰファイバでは、楕円コア形の効
果（直交偏波モード間に伝搬長の差を大きくつけること
により直交偏波間のモード変換を抑える）と楕円ジャケ
ット形のストレス付加効果（直交偏波モード間に光弾性
効果により位相定数差を大きくつけ、直交偏波間のモー
ド変換を抑える）とが重ね合わされ、その結果、優れた
偏波保存性が得られる。試作結果では、２Ｋｍ程度で一
４０ｄＢ程度の消光比が得られた。なお、通常の楕円コ
ア形ＳＰファイバでは、短軸側はコア径が小さいため、
光の結合特性が悪く、伝送にはあまり使われていないが
、長軸方向の偏波モードのみの伝送に用いる場合は差支
えない。
再び第１図について説明する。この場合、図に示しであ
るように、ＣＷ光は長軸方位１／Ｃ，ＣＣＷ光は同様に
長軸方位に直線偏光で光ファイバ８に入射し、光ファイ
バ８を伝搬した後にそれぞれＰ偏光、Ｓ偏光で偏光ビー
ムスプリッタ５を通過、あるいは反射し、ハーフミラ−
４に向い、ハーフミラ−４で反射されて１／４波長板９
、偏光ビームスプリッタ１０に向う。ここで、１／４波
長板９は、ＣＷ光とＣＣＷ光との間に９０’の位相バイ
アスがかかる方位に設置する。このようＫすることによ
υ、偏光ビームスプリッタ１０からの２つの出力光”Ｏ
Ｘ・ｐｏｌは・ Ｐｏ １＝Ａ （１−ｄｎθ） −−−（１）Ｐ
ｏ２＝Ａ（１＋ａθ＞ −−−（２）ここに、Ａ
：定数 θ；サグナックの位相差 となシ、これらの出力光を用いて演算増幅器１１で下記
の演算を行い、 ｐ −ｐ。。
るように、ＣＷ光は長軸方位１／Ｃ，ＣＣＷ光は同様に
長軸方位に直線偏光で光ファイバ８に入射し、光ファイ
バ８を伝搬した後にそれぞれＰ偏光、Ｓ偏光で偏光ビー
ムスプリッタ５を通過、あるいは反射し、ハーフミラ−
４に向い、ハーフミラ−４で反射されて１／４波長板９
、偏光ビームスプリッタ１０に向う。ここで、１／４波
長板９は、ＣＷ光とＣＣＷ光との間に９０’の位相バイ
アスがかかる方位に設置する。このようＫすることによ
υ、偏光ビームスプリッタ１０からの２つの出力光”Ｏ
Ｘ・ｐｏｌは・ Ｐｏ １＝Ａ （１−ｄｎθ） −−−（１）Ｐ
ｏ２＝Ａ（１＋ａθ＞ −−−（２）ここに、Ａ
：定数 θ；サグナックの位相差 となシ、これらの出力光を用いて演算増幅器１１で下記
の演算を行い、 ｐ −ｐ。。
Ｑ＝−（−７−川口１．）＝幽θ −一−（３）―θな
る出力を得る。
る出力を得る。
ところで、サグナックの位相差θが９０’を越えるよう
な場合、すなわち、 ここに、Ω；回転角速度 λ；波長 Ｃ；光速 Ｒ；光ファイバ８のループ半径 Ｌ；光ファイバ８の長さ で、λとＲ，ＬとΩが特定の関係を有する場合は、出θ
は魚θとなり、微小回転角速度の感度が低下するので、
第１図のハーフミラ−４と１／４波長板９との間に偏光
ビームスプリッタを設け、Ｐｏ”””’ （’ ＣＧ
Ｉθ） −−−（５）Ｐ ｏ ２’＝Ａ’ （１
＋ａｓθ） −一−（６）なる２つの光出力を得
て上記と同様の演算増幅を行うようにする。
な場合、すなわち、 ここに、Ω；回転角速度 λ；波長 Ｃ；光速 Ｒ；光ファイバ８のループ半径 Ｌ；光ファイバ８の長さ で、λとＲ，ＬとΩが特定の関係を有する場合は、出θ
は魚θとなり、微小回転角速度の感度が低下するので、
第１図のハーフミラ−４と１／４波長板９との間に偏光
ビームスプリッタを設け、Ｐｏ”””’ （’ ＣＧ
Ｉθ） −−−（５）Ｐ ｏ ２’＝Ａ’ （１
＋ａｓθ） −一−（６）なる２つの光出力を得
て上記と同様の演算増幅を行うようにする。
以上説明したように、本発明によれば、検出感度が良好
で、かつ、高分解能のものとすることができるという効
果がある。
で、かつ、高分解能のものとすることができるという効
果がある。
第１図は本発明の光ファイバジャイロの一実施例を示す
全体構成図、第２図は第１図の光ファイバの一実施例を
示す断面図である。 １；光源、２；偏光子、３；１／２波長板、４：ハーフ
ミラ−，５，１０；偏光ビームスプリッタ、６．７；レ
ンズ、８；コアも楕円の楕円ジャケット形ＳＰファイバ
、９ ： １／４ｉ長板、１１；演算増幅器。
全体構成図、第２図は第１図の光ファイバの一実施例を
示す断面図である。 １；光源、２；偏光子、３；１／２波長板、４：ハーフ
ミラ−，５，１０；偏光ビームスプリッタ、６．７；レ
ンズ、８；コアも楕円の楕円ジャケット形ＳＰファイバ
、９ ： １／４ｉ長板、１１；演算増幅器。
Claims (2)
- （１）レーザ光を光分岐器で２分し、それぞれレンズを
介して多層ループ状の光ファイバの両端に入射し、前記
光ファイバを伝搬した２つの光を光分岐器で合波し、前
記光ファイバが慣性空間に対してある角速度で回転した
場合の角速度を前記合波した光エネルギーの変化から検
出するよりにした光ファイバジャイロにおいて、前記光
ファイバとしてコアも楕円である楕円ジャケット形偏波
面保存光ファイバを用い、楕円の長軸方位の偏波モード
を光エネルギーの伝搬に用いる構成としたことを特徴と
する光ファイバジャイロ。 - （２）前記光分岐器は偏光ビームスプリッタで、該偏光
ビームスプリッタのファスト軸、スロー軸に前記コアも
楕円である楕円ジャケット形偏波保存光ファイバのコア
の長軸を合わせ、前記レーザ光はハーフミラーを介して
前記偏光ビームスプリッタに対して４５°方向の直線偏
光として前記偏光ビームスプリッタに導き、前記光ファ
イバを伝搬した２つの光を前記偏光ビームスプリッタで
合波した後前記ハーフミラーで直交偏波モードとして抽
出する構成としてある特許請求の範囲第１項記載の光フ
ァイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172047A JPS6148715A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 光フアイバジヤイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172047A JPS6148715A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 光フアイバジヤイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148715A true JPS6148715A (ja) | 1986-03-10 |
Family
ID=15934547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59172047A Pending JPS6148715A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 光フアイバジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148715A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5168539A (en) * | 1990-11-28 | 1992-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fiber-optic coil and method of manufacturing same |
| JPH0525678U (ja) * | 1991-09-12 | 1993-04-02 | 矢崎総業株式会社 | 組立式シールドコネクタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834406A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-02-28 | Nec Corp | 偏光保存単一モ−ドフアイバ |
| JPS58196415A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバレ−ザジヤイロ |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP59172047A patent/JPS6148715A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834406A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-02-28 | Nec Corp | 偏光保存単一モ−ドフアイバ |
| JPS58196415A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバレ−ザジヤイロ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5168539A (en) * | 1990-11-28 | 1992-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fiber-optic coil and method of manufacturing same |
| JPH0525678U (ja) * | 1991-09-12 | 1993-04-02 | 矢崎総業株式会社 | 組立式シールドコネクタ |
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