JPS62148921A - 光位相変調器 - Google Patents
光位相変調器Info
- Publication number
- JPS62148921A JPS62148921A JP60287873A JP28787385A JPS62148921A JP S62148921 A JPS62148921 A JP S62148921A JP 60287873 A JP60287873 A JP 60287873A JP 28787385 A JP28787385 A JP 28787385A JP S62148921 A JPS62148921 A JP S62148921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- modulation
- expansion
- expansion part
- stretchable part
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光フアイバ内を伝搬する光の位相を変調する
光位相変調器に関する。
光位相変調器に関する。
光ファイバジャイロは光源よシ出る光を分岐し、光フア
イバループを互いに逆方向に伝搬させた後、再び合成し
てサグナック効果による左右両回り光の位相差を検出す
ることにより、慣性空間に対する運動体の回転角速度を
検出するもので、船舶、航空、車輌等、多方面にわたり
その利用が期待されている。この光フアイバジャイロの
うち、位相変調方式と称するものは、光フアイバルーズ
の一端に設けられた光位相変調器によって左右両回り光
に周期的に位相変調を加え、干渉光出力のうち、この位
相変調周波数と同一の基本波成分を検波することにより
回転角速度を検出している。
イバループを互いに逆方向に伝搬させた後、再び合成し
てサグナック効果による左右両回り光の位相差を検出す
ることにより、慣性空間に対する運動体の回転角速度を
検出するもので、船舶、航空、車輌等、多方面にわたり
その利用が期待されている。この光フアイバジャイロの
うち、位相変調方式と称するものは、光フアイバルーズ
の一端に設けられた光位相変調器によって左右両回り光
に周期的に位相変調を加え、干渉光出力のうち、この位
相変調周波数と同一の基本波成分を検波することにより
回転角速度を検出している。
従来の光位相変調器は第２図に示すように円柱あるいは
円筒形をしたピエゾ素子（７！υの外周に光ファイバ（
２渇を巻き付は接着し、発振器［有］によりピエゾ素子
Ｑυの径方向に交流電圧を印加してピエゾ素子（２１）
を振動させ、その外形変形により光ファイバ（２２１を
伸縮させていた。この方式によると、第３図に示される
ようにピエゾ素子（２ηの変形時にファイバ断面に対し
て一方向（ピエゾ素子（２］）の径方向）のみから側圧
が作用し、光フアイハ（２２を伝搬する光に応力による
モード変換を生じさせ、伝搬光の位相のみならず偏光ま
でも変調してしまう。これによりジャイロ出力に複屈折
による位相誤差が発生し角速凝の測定精度が劣化する。
円筒形をしたピエゾ素子（７！υの外周に光ファイバ（
２渇を巻き付は接着し、発振器［有］によりピエゾ素子
Ｑυの径方向に交流電圧を印加してピエゾ素子（２１）
を振動させ、その外形変形により光ファイバ（２２１を
伸縮させていた。この方式によると、第３図に示される
ようにピエゾ素子（２ηの変形時にファイバ断面に対し
て一方向（ピエゾ素子（２］）の径方向）のみから側圧
が作用し、光フアイハ（２２を伝搬する光に応力による
モード変換を生じさせ、伝搬光の位相のみならず偏光ま
でも変調してしまう。これによりジャイロ出力に複屈折
による位相誤差が発生し角速凝の測定精度が劣化する。
この問題を解決する為、第４図に示すように円柱形のピ
エゾ素子（４１）の中心部に設けた細径の穴に光ファイ
バ（４つを辿して固定し、発振器（伺出力をピエゾ素子
（４１）の軸方向（厚さ方向）に印加してピエゾ素子（
４１）の厚み振動を利用し７て変調を行なう方式も考え
られている。この場合、光ファイバｆ４３に加わる応力
はその主軸に対して均一な分布となる為、上記した偏光
変調による影響を低減することが可能となる。しかしな
がら、この場合細径の穴の加工に高い精度と技術が要求
される為、その裏作性が低下するうえ、ピエゾ素子（イ
υの軸方向の共振、所謂厚み振動を利用するので単位電
圧当りの歪量が小さく、低電圧では十分な変調量が得ら
れないという欠点を有する。
エゾ素子（４１）の中心部に設けた細径の穴に光ファイ
バ（４つを辿して固定し、発振器（伺出力をピエゾ素子
（４１）の軸方向（厚さ方向）に印加してピエゾ素子（
４１）の厚み振動を利用し７て変調を行なう方式も考え
られている。この場合、光ファイバｆ４３に加わる応力
はその主軸に対して均一な分布となる為、上記した偏光
変調による影響を低減することが可能となる。しかしな
がら、この場合細径の穴の加工に高い精度と技術が要求
される為、その裏作性が低下するうえ、ピエゾ素子（イ
υの軸方向の共振、所謂厚み振動を利用するので単位電
圧当りの歪量が小さく、低電圧では十分な変調量が得ら
れないという欠点を有する。
〔発明の目的〕
本発明は上記した欠点を除去するもので、偏光変調の影
響を低減でき、かつ低電圧でも十分な変調量が得られる
光位相変調器を提供することを目的とする。
響を低減でき、かつ低電圧でも十分な変調量が得られる
光位相変調器を提供することを目的とする。
本発明による光位相変調器は、複数の圧電素子を積層し
て伸縮部を形成しこの伸縮部の両端部に非伸縮部を設け
て振動体を構成するとともに、この振動体の外周に、光
ファイバを伸縮部の外側面で軸方向が圧電素子の積層方
向に一致するように巻回したもので、交流電界を各圧電
素子に並列に印加することにより光ファイバの軸方向に
応力が加わりかつ低電圧で十分な伸縮量を得ることが可
能となる。
て伸縮部を形成しこの伸縮部の両端部に非伸縮部を設け
て振動体を構成するとともに、この振動体の外周に、光
ファイバを伸縮部の外側面で軸方向が圧電素子の積層方
向に一致するように巻回したもので、交流電界を各圧電
素子に並列に印加することにより光ファイバの軸方向に
応力が加わりかつ低電圧で十分な伸縮量を得ることが可
能となる。
以下、本発明による光位相変調器の一実施例を第１図を
参照して説明する。第１図は本発明による光位相変調器
の一実施例の概観を表わす図である。伸縮部は）は、複
数の圧電素子ａυが積層されたもので、例えば数十〜数
百μｍオーダの薄い圧電素子が数十枚から数百枚程積層
されて構成される。この伸縮部（１）の積層方向におけ
る両端部には、伸縮部（１）をはさむ形で例えば半円柱
形のセラミックの構体で形成された非伸縮部（２）、
（３）が固着され振動体が構成される。この伸縮部〔１
）と非伸縮部（２）、（３）が一体化された構成には、
光ファイバ（４）が伸縮部（１）の側面でその軸方向が
圧電素子（１１）の積層方向に一致するように巻回され
る。発振器（６）には各圧電素子（１υが並列に接続さ
れる。このような構成において、発振器（６）からの交
流電圧が各圧電素子（１１）に並列的に印加されると、
各圧電素子的）は発振器（６）の出力に基づき一様に伸
縮するので、各圧電素子ａυの積層方向には、各圧電素
子θｄの伸縮量が加算され低電圧でも大きな伸縮量が得
られる。したがって、光ファイバ（４）は伸縮部（１）
の側面で軸方向が圧電素子の積層方向に一致されている
のでその軸方向に大きな応力を受けて伸縮する。この場
合、伸縮部（１）の側面に接する光ファイバ（４）は、
伸縮部（１）の伸縮に対応して確実に伸縮するように、
その二次被覆（プライマリコート）まで除去された、例
えば外径１２５ミクロン程の光ファイバ裸線（５）であ
るのが望ましい。
参照して説明する。第１図は本発明による光位相変調器
の一実施例の概観を表わす図である。伸縮部は）は、複
数の圧電素子ａυが積層されたもので、例えば数十〜数
百μｍオーダの薄い圧電素子が数十枚から数百枚程積層
されて構成される。この伸縮部（１）の積層方向におけ
る両端部には、伸縮部（１）をはさむ形で例えば半円柱
形のセラミックの構体で形成された非伸縮部（２）、
（３）が固着され振動体が構成される。この伸縮部〔１
）と非伸縮部（２）、（３）が一体化された構成には、
光ファイバ（４）が伸縮部（１）の側面でその軸方向が
圧電素子（１１）の積層方向に一致するように巻回され
る。発振器（６）には各圧電素子（１υが並列に接続さ
れる。このような構成において、発振器（６）からの交
流電圧が各圧電素子（１１）に並列的に印加されると、
各圧電素子的）は発振器（６）の出力に基づき一様に伸
縮するので、各圧電素子ａυの積層方向には、各圧電素
子θｄの伸縮量が加算され低電圧でも大きな伸縮量が得
られる。したがって、光ファイバ（４）は伸縮部（１）
の側面で軸方向が圧電素子の積層方向に一致されている
のでその軸方向に大きな応力を受けて伸縮する。この場
合、伸縮部（１）の側面に接する光ファイバ（４）は、
伸縮部（１）の伸縮に対応して確実に伸縮するように、
その二次被覆（プライマリコート）まで除去された、例
えば外径１２５ミクロン程の光ファイバ裸線（５）であ
るのが望ましい。
上記した構成によれば、光ファイバ（４）は、非伸縮部
（２）、 、（３）の外周では応力が加わらず（１）の
側面部分のみに加わる応力で伸縮されるので、従来方式
のように光ファイバ（４）の径方向に応力が加わらない
為、偏光変調による位相誤差を低減することが可能であ
る。また、伸縮部（１）は積層型圧電素子であり単位電
圧当りの変形量が大きい為、低電圧で容易に所望の変調
量を得ることができ消費電力を節減する上でも非常に有
効である。
（２）、 、（３）の外周では応力が加わらず（１）の
側面部分のみに加わる応力で伸縮されるので、従来方式
のように光ファイバ（４）の径方向に応力が加わらない
為、偏光変調による位相誤差を低減することが可能であ
る。また、伸縮部（１）は積層型圧電素子であり単位電
圧当りの変形量が大きい為、低電圧で容易に所望の変調
量を得ることができ消費電力を節減する上でも非常に有
効である。
また、非伸縮部（２）、（３）の構体は半円柱形である
ため、光ファイバ（４）をその外周曲面に沿って無理な
曲げを加えることなく容易に多数回巻回することができ
る。この非伸縮部（２）、 （３）の構体の形状は、半
円柱形でなくても光ファイバ（４）に無理な曲げを加え
ずに巻回できる形状であればよい。
ため、光ファイバ（４）をその外周曲面に沿って無理な
曲げを加えることなく容易に多数回巻回することができ
る。この非伸縮部（２）、 （３）の構体の形状は、半
円柱形でなくても光ファイバ（４）に無理な曲げを加え
ずに巻回できる形状であればよい。
寸だ、光ファイバ（４）にはシングルモード光ファイバ
や偏波面保存光ファイバ等、種々の光ファイバが利用で
きる。
や偏波面保存光ファイバ等、種々の光ファイバが利用で
きる。
以ト説明したように本発明による光位相変調器によれば
、偏光変調による位相誤差を低減できるとともに低電圧
で十分な光ファイバの伸縮量を得ることができ容易に所
望の変調量が確保できる。また、圧電素子は積層される
だけで特別な加工を必要としないためその製作性も向上
される。
、偏光変調による位相誤差を低減できるとともに低電圧
で十分な光ファイバの伸縮量を得ることができ容易に所
望の変調量が確保できる。また、圧電素子は積層される
だけで特別な加工を必要としないためその製作性も向上
される。
第１図は本発明による光位相変調器の一実施例の概観を
表わす図、第２図乃至第４図は従来の光位相変調器を説
明する図である。 （１）・・・伸縮部、０υ・・・圧電素子、（２） 、
（３）・・・非伸縮部、（４）・・・光ファイバ、（
６）・・・発振器。
表わす図、第２図乃至第４図は従来の光位相変調器を説
明する図である。 （１）・・・伸縮部、０υ・・・圧電素子、（２） 、
（３）・・・非伸縮部、（４）・・・光ファイバ、（
６）・・・発振器。
Claims (1)
- 複数の圧電素子が積層されて形成されこの複数の圧電素
子の各素子に並列に交流電界が印加されることにより伸
縮する伸縮部と、この伸縮部の前記圧電素子の積層方向
における両端部に取着された非伸縮部と、この非伸縮部
及び前記伸縮部の外側面に巻回されかつ前記伸縮部の外
側面では軸方向が前記積層方向に一致するように巻回さ
れた光フアイバとを具備する光位相変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287873A JPS62148921A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光位相変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287873A JPS62148921A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光位相変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148921A true JPS62148921A (ja) | 1987-07-02 |
Family
ID=17722845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60287873A Pending JPS62148921A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光位相変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148921A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308915A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 光ファイバジャイロ用位相変調器の駆動方法 |
| JPH02240511A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 光ファイバジャイロ |
| US5101449A (en) * | 1990-06-05 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical phase modulator with asymmetric piezoelectric vibrator |
| US6266456B1 (en) * | 1998-02-21 | 2001-07-24 | Donam Systems Inc. | Optical fiber polarization scrambler and operating parameter input method therefor |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP60287873A patent/JPS62148921A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308915A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 光ファイバジャイロ用位相変調器の駆動方法 |
| JPH02240511A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 光ファイバジャイロ |
| US5101449A (en) * | 1990-06-05 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical phase modulator with asymmetric piezoelectric vibrator |
| US6266456B1 (en) * | 1998-02-21 | 2001-07-24 | Donam Systems Inc. | Optical fiber polarization scrambler and operating parameter input method therefor |
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