JPS62239014A - 位相変調方式光フアイバジヤイロ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバジャイロに関するものであり、更
に詳述するならば、ドリフトの少ない高感度な位相変調
方式光ファイバジャイロに関するものである。

従来の技術 現在、ジャイロが様々な分野で利用され、特に、航空機
、飛翔体、自動車などの移動体のナビゲーションや姿勢
制御のための角速度センサとして活用されている。この
ジャイロを使用すれば、角速度だけでなく、それを積分
することにより方位などのデータも得ることができる。

そのようなジャイロの中で、光ファイバジャイロは、光
及びその光が伝搬する光ファイバが磁界や電界の影響を
受は難いため、シールドの問題なくどのような環境でも
使用でき、また、可動部が全くなく且つ小型化が可能で
あり、更に、最小検出可能角速度（感度）、ドリフト、
切側範囲（ダイナミックレンジ）、スケールファククの
安定性の点において、従来のジャイロに比較して優れて
いるために、近年注目され開発されている。

そのような光ファイバジャイロの例は、例えば、ギヤロ
レンジテー、ジ乙、フカ口　ジェー、ニー。

他ｒ光ファイバセンザ技術」　アイ　イーイーイージャ
ーナルオブカンタムエレクトロニクス（Ｇｉａｌｌｏｒ
ｅｎｚｉ　　Ｔ、Ｇ、、　　ｌ１ｕｃａｒｎ　　、Ｊ、
八、　　ｅｔ　　ａｌ　　”０ｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ
　５ｅｎｓｏｒ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｌ、　Ｉ［ｌ
ＥＢ　、１、ｏｆ　［］ｕａｎｔｕｍ旧ｅｃｔｒｏ旧ｃ
ｓ　）　０ＩＥ−１４，Ｎｏ、４．　ｐｐ６１８−６６
２（１９８２）やクラショウ及びアイ、ピー、ギレスｒ
光ファイバジャイロスコープ」ジャーナルオブフィジク
スエレクトロニクスサイエンス　インストルメント（Ｃ
ｕｌｓｈａｗ　　ａｎｄ　　Ｉ、Ｐ、Ｇ１１ｅｓ　　”
Ｆｉｈｅｒ　　０ｐｔｉｃ　　Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ”
Ｊ、Ｐｈｙｓ、Ｂ：Ｓｃｉ　Ｉｎｓｔｒｕｍ、　）　１
６　ｐｐ５−１５．　　（１９８３）や、坪用、大塚「
光ファイバジャイロスコープ」レーザ研究、旦、　Ｎｏ
、］２．　ｐｐ８８９−９０２　（１９８３）などに詳
しく示されている。

（ａ）　　光ファイバジャイロの原理 ここで、光ファイバジャイロの原理を第３図を参照して
説明する。

発光素子１０からの光をビームスプリッタ−２により分
割して、コイル状に多数回シングルモード光ファイバー
４を巻回した光フアイバループすなわちセンサコイル１
６の両端に入力して、センサコイル１６に右回り（ＣＷ
）と左回り（ＣＣＷ）に光を伝搬させる。そのとき、セ
ンサコイル１６が角速度Ωで回転していると、右回り光
、左回り光に位相差へ〇が生じ、八〇を測定することに
よって角速度Ωを検出するものである。

センサコイル１６の中を右回りに伝１般した光及び左回
りに伝搬した光の電界の強さＥ　ｃＷ）　ＥＣＣＷは、
次のように表される。

を 但し、Ｅｒ、Ｅ、：左回り光及び右回り光の振幅ω：光
の角周波数 ｔ：時間 △θ：サニャック効果による位相差 そのように位相差△θが生じた左回り光と右回り光きを
ビームスプリッタ１２で合成して、受光素子１８に入射
する。その受光素子１８の検出強度から、位相差△θを
知ることができる。その位相差へ〇は、次のように表す
ことができる。

但し、Ｌ：センサコイルのファイバ長 ａ：センサコイルの半径 Ｃ：真空中の光速度 λ：光の波長 Ω：回転角速度 これをサニヤック効果という。

位相差△θの検出方法には多様なものがあり、様々なも
のが提案されている。

最も簡単に、左回り光、右回り光の和を、受光素子で二
乗検波すると、出力Ｉは、 Ｉ　”　（１＋ｃｏｓ（Δθ））・・・・（２）という
形になる。

これはＣＯＳの中に△θがあるので、△θが０に近い時
の感度が悪いという欠点がある。

そこで、左回り、右回りの光のいずれかの位相を９０°
ずらして、二乗検波するという光学機構が提案されてい
る。この場合、出力Ｉは、Ｉ”　（１＋５ｉｎ（△θ）
）　・　・　・　・（３）の形になるから、△θがＯに
近い時の感度が良い。

しかし、いずれか一方の光を分離するためには、光路を
分離するだめの新たなビームスプリッタが３つ必要にな
る。また、分離された光路の長さを常に等しくしておか
なければならない。

八〇がＯに近い時の感度の改善を、上述したように光学
的な検出機構によって行うには、上記のような難点があ
る。

（ｂ）　　位相変調方式光ファイバジャイロそこで、動
的な機構によって、八〇を検出しようとする光ファイバ
ジャイロも多く提案されている。例えば、位相変調方式
、周波数変調方式などである。その中で、最小検出可能
角速度などの点で最も優れているものが、位相変調方式
光ファイバジャイロである。

位相変調方式光ファイバジャイロは、光ファイバのセン
サコイルの一方の端付近に、位相変調素子を設け、変調
信号の大きさを測定することにより位相差△θを求める
方式である。

その位相変調方式光ファイバジャイロについて第２図を
参照して説明する 発光素子１０からの可干渉光は、ビームスブリック１２
Ａ１モードフイルタ１２Ｂ及び偏光子１２Ｃを介してビ
ームスブリック１２に送られて２つに分けられ、光ファ
イバ１４の両端に結合される。その光ファイバ１４は、
センサコイル１６を構成するように巻回された部分と、
発振器２０により角周波数ω□で駆動されるピエゾ素子
のような位相変調器２２に巻き付けられた光ファイバの
位相変調部２４とに分けられている。そして、光ファイ
バの両端から結合された光は、それぞれ、光ファイバの
センサコイル１６内を右回りと左回りに伝搬し、反対側
の端部より出射し、ビームスブリック１２により合成さ
れて受光素子１８に入射する。その受光素子１８の出力
は、プリアンプ２６で増幅され、ローパスフィルタ２７
を介して同期検波器２８に送られて角周波数ω、で同期
検波される。

位相変調素子をセンサコイルに対して非対称な位置に設
けると、同時に発光素子を出た光が、右回り、左回りに
分けられてセンサコイルと位相変調素子巻回部とを通過
するが、変調の時刻が異なるので、受光素子で出力を二
乗検波した時、変調信号が出力に現われる。変調信号の
振幅に△θが含まれるから、変調信号の大きさを知って
△θを求めることができる。

例えば、光ファイバのセンサコイルの長さがＬ１ファイ
バコアの屈折率をｎ１光速をＣとすると、光がセンサコ
イルを通過するに要する時間τはτ＝ｎＬ／ｃ　　　・
・・（４） である。

ここで、位相変調器２２を左回り光の入射端の近傍に設
け、位相変調器２２の変調信号が、前述したように、角
周波数ω１の正弦波であるとする。同時に発光素子を出
た光が、右回り光、左回り光に分かれ、それぞれ位相変
調を受ける時の、変調イ１）号の位相差φは、 φ：；ω１τ ＝ｎＬａ＋ｍ／ｃ ＝２πｆｍｎｆ、／ｃ　　　　−（５）但し、ω□−２
πｆ□ となる。

ザニャック効果により、右回り光、左回り光は、±△θ
／２の位相差を持つが、位相変調赤子によって、さらに
位相変調される。位相変調赤子の振幅をｂとすると、右
回り光、左回り光の電界の強さＥ　ｃ　ｗ、Ｅ　ＣＣＷ
は、 ・・・（６） ど ・　・　・（７） となる。

以上のような電界強度を有する右回り光、左回り光は、
ビームスプリッタ−２で合成されて受光素子ｌＨによっ
て二乗検波されるので、受光素子の出力Ｓ（△θ、１）
はＥ　ＣＷとＥ　ＣＣＷの和を二乗したものに比例する
。

Ｓ（△θ、ｔ）−（Ｅ、ｗ−１−Ｅ、ｃＷ）２　　・・
−（８）これを計算すると、 ＋Ｄ、Ｃ十（２ω以」二）　　　　　　・・・（９）但
し、Ｄ、Ｃ６は直流成分を意味する。

（２ω以上）は、光の角振動数の２倍の振動数の項とい
う意味である。なお、これは理論的には検出器で検出で
きないので０である。

となる。かくして、位相変調素子によりもたらされる位
相差φがあるので、△θを、変調信号の振幅に関係づけ
て得ることができる。

そこで、Ｄ、　Ｃ，を省略して、Ｓ（△θ、１）をベッ
セル函数を使って級数展開する。まず、（９）式は次の
ように表される。

・　・　・００ 一方、ベッセル函数の母函数展開から、ｌθ である。ｔ＝ｅ　　と置くと、 と表すことができる。（１２）式の実数部、虚数部の展
開から、００式のｃｏｓ、　ｓｉｎの部分の級数展開を
寿ることかできる。Ｓ（△θ、１）を、これらの部分に
分けて、 Ｓ（八〇、１） ＝　（Ｓ　ｃｃｏｓΔθ−１−３Ｓｓｉｎ△θ）Ｅ、Ｅ
、・・（１３）と書くと、θ−θ＋π／２の変換をした
後、．１．（ｘ）−（−）’Ｊｎ（ｘ）　　　　・・（
１４）但し、ｎは正の整数 きいう性質を使って、 とおいて、上記ＳＣと８５を書くと、 Ｓ、＝Ｊ、（ξ） ＋２．；、（−）’　Ｊ２．、（ξ）ｃｏｓ２ｎω、Ｉ
ｔ・・・（１６） ＳＳ＝２．；。（−）”　Ｊ　２１１＋＋　（ξ）ｃｏ
ｓ（２ｎ＋１）　ω、ｔ・・・（１７） となる。そこで、再び、Ｓ（△θ、１）を表すと次の如
くである。

Ｓ（△θ、１） ＝　′Ａ（Ｅ、”十Ｅｌ’）　＋　（２ωを以上の成分
）＋ＥｒＥＩＪＯ（ξ）　ｃｏｓ△θ ＋ＥｒＥ、２　ｎ（刊）Ｊ２ｈ（ξ）ｃｏｓ２ｎ　ω、
ｔ−ｃｏｓ△θ十ＥｒＥｔ　２．Ｅｇ（−１＞”Ｊ２ｏ
−１（ξ）ｃｏｓ（２ｎ＋１）　ａ＋ｍｔ・ｓｉｎ△θ
・・・α［）ａ −ＤＣ成分 ＋２　Ｅ、Ｉｔ　Ｊ＋（ξ）ｃｏｓωｍｔ−５ｉｎ△θ
−２ＥｒＥ、Ｊ２（ξ）ＣＯ８２ω、ｔ−ｃｏｓ△θ−
２ＥｒＥ、　Ｊ３（ξ）ｃｏｓ　３　ω、ｔ・ｓｉｎ△
θ−１２Ｅ、ＥｔＪ４（ξ）ｃｏｓ４ω、、ｔ−ｃｏｓ
Δθ十高次成分　　　　　　　　　　　　　・・・０．
０１１］これは、変調信号ω。の基本波と、高調波信号
の級数和である。

適当なフィルターを使えば、基本波ω、又は任意の次数
の高調波の信号を取り出すことができる。

どの信号を採用しても、ｃｏｓΔθ又はｓｉｎ△θの大
きさを知ることができる。

その場合、その次数のベッセル函数Ｊ、、（ξ）の値が
大きくなるよう、位相変調素子による変調の振幅ｂ、変
調角周波数ω□、センザコイル通過時間τを設定すべき
である。

最も高感度が期待できるのは、（１７）式の１次の項（
ｎ＝０）すなわちｃＱｂ式の右辺第２項である。

これは、基本波成分である。この基本波成分をＰ（△θ
、１）とすると、 Ｐ（△θ、１） ＝２Ｅ、Ｅ、Ｊ、（ξ）ｃｏｓ　ω、ｌｔ−５ｉｎ△θ
・　・　・（１８） である。かくして、ｓｉｎ八〇へ比例した出力かえられ
、基本波成分の振幅を求めて、△θを知ることができる
。

なお、Ｊ、（ξ）を最大にすると感度が良くなるので、
ξ−１，８に設定する。このとき、直流成分Ｊ、（ξ）
はほぼＯである。

以上が位相変調方式の光ファイバジャイロの基本構成で
ある。

周波数の１の矩形波を使用した同期検波して、２Ｅ　ｒ
　Ｅ　（Ｓ　Ｉ　ｎ△θを寿ている。

その参照周波数の矩形波のデユーティが２でない場合、
結果として２ω□の成分も含まれる。そのため、受光素
子の出力をそのような矩形波を参照信号として同期検波
すると、受光素子出力の２ω。成分が参照信号の２ω、
成分で同期検波される。その結果、ＱＣ）ｂ式に示され
ろ成分の内の一２Ｅ、Ｅ、Ｊ２（ξ）　ｃｏｓΔθが出
力される。これは、雑音となり、光量の変動によりＥ、
、Ｅ、が変化したときのドリフトの大きな原因となる。

そのような問題を解決ずろために、１１号２図に示すよ
うよ同期検波器２８の前に高域阻止フィルタすなわちロ
ーパスフィルタ２７を設けることが考えられるが、基本
波成分をほぼ減衰することなく透過するローパスフィル
タでは２ω、成分を完全に除去することはできない。一
方、２ω、成分を完全に除去できるローパスフィ・ルタ
ては、基本波成分を減衰なく透過させることができない
。

そこで、本発明は、上記した問題を解消して、伝搬光の
振幅が変動しても測定精度、に影響しない、ドリフトの
小さい位相変調方式光ファイバジャイロを提供せんとす
るものである。

更に具体的に述べるならば、本発明は、位相変副層波数
の２倍高調波成分が雑音として影響しな、い位相変調方
式光ファイバジャイロを提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、発光素子と、多数回コ
イル状に巻回されたセンサコイル部分ヲ含み且つ前記発
光素子からの光が分岐されて両端に結合され該センサコ
イルを両方向に伝搬した光を両端から出力する光ファイ
バと、該光ファイバの一方の端付近に設けられて光ファ
イバを伝搬する光の位相を変調する位相変調器と、前記
光ファイバを伝搬した両回り光を受ける受光素子と、該
受光素子の出力を前記位相変調器による位相変調周波数
で同期検波する同期検波器とを具備し、前記センサコイ
ルが回転したときに生ずる両回り光間の位相差から回転
角速度を測定する位相変調方式光ファイバジャイロにお
いて、前記受光素子の出力の内の位相変調周波数の２倍
の周波数成分を検出して該成分が零となるように前記位
相変調器による変調を：ｆｉ！Ｉ御する制御装置が更に
設けられる。

許月 上述した０（１１３式かられかるように、位相変調周波
数の基本波ω、の高調波成分ｎｗ、は、Ｊ、（ξ）に比
例する。そして、そのξは、ξ−２ｂｓｉｎ（φ／２）
〜で表される。従って、ξは位相変調の振幅すなわち深
さに比例している。この位相変調の深さは、位相変調器
に付属する発振器の出力に依存する。

第４図は、ベッセル関数を示すグラフであり、上記した
ξは、Ｘに対応している。第４図かられかるように、Ｘ
すなわぢξを（１１η御しｃ５例えば、５．２．８．３
．１１，８・・とすることにより、Ｊ２（ｘ）すなわち
Ｊ２（ξ）を零にすることができる。

従って、位相変調の深さを制御することにより、Ｊ２（
ξ）成分を零にすることができる。

上記した本発明による位相変調方式光ファイ２、ジャイ
ロは、上記した原理に基づいているものであり、制御器
が、受光素子出力の内の２ω□成分を検出して、それが
零となるように位相変調器ヲ制御している。従って、ド
リフトに大きく影υさする２ω、成分を除去することが
できる。

ここで、検出したい信号であるω、成分は、」二記した
ａＱｂ式かられかるように、Ｊ、（ξ）に比例する。そ
して、このＪ、（ξ）は、第４図かられかるように、Ｊ
２（ξ）すなわちＪ２（ｘ）が零となるとき（ｘ＝５．
２．８．３．１１．８・・）、それぞれの極大値に近い
大きな値となっている。従って、Ｊ、（ξ）／Ｊ２（ξ
）は、十分に大きく、たとえ完全に２ω□成分を零に抑
えることができなくても、２ω、成分の影響をほぼ除去
できる。但し、ｘ＝５．２のとき、Ｊ、（ξ）がｘ＝８
．３．１１．８などのときと１し較して最も大きいので
、ｘ＝５．２となるように変調信号の振幅を制御するこ
とが好ましい。

なお、Ｊ２（ξ）が零のとき、Ｊ、（ξ）が大きいが、
これは基本波の４倍高調波であるので、ローパスフィル
タを同期検波器の前に挿入することにより、はぼ完全に
除去できる。なぜならば、基本波成分をほぼ減衰するこ
となく透過するローパスフィルタは、２倍高調波成分の
除去が容易でなくとも、４倍高調波成分の除去は容易で
ある。

実施例 以下添付図面を参照して本発明による光ファイバジャイ
ロの実施例を説明する。

第１図は、本発明を実施した位相変調方式光ファイバジ
ャイロの１実施例の構成を示した図である。光ファイバ
ジャイロの基本的条件を備えた最小構成については、イ
ゼキールエス、及びアープティ　エイチ、シェ〜、「光
ファイバ回転センサ」スプリニガーーーフェアラーク　
ベルリン（ＩＥｚｅｋ　ｉ　ＩＳ、　　ａｎｄ　　八ｒ
ｄｉｔｔｙ　　Ｉｔ、　　、Ｊ　　　１１Ｆｉｂｅｒ　
　０ｐｔｉｃ　　ｌ１ｏｔａＬｉｏｒＳｅｎｓｏｒｓ”
、　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　−Ｖｅｒｌａｇ　Ｂｅｒｌｉｎ
、）　１９８２に詳しい説明がある。

図示の位相変調方式光ファイバジャイロにおいて４よ、
半導体レーザのような発光素子３０が設けられ、図示し
ていない駆動電源により駆動されて、可干渉性光ビーム
を発生ずる。なお、発光素子としては、Ｉ」叶Ｎｅレー
ザなどのガスレーザやスーパールミネセントダイオード
なども使用できる。

その発光素子３０が発生ずる光ビームは、ハーフミラー
：１２のようなビームスプリッタに送られる。

そのハーフミラ−３２を透過した光ビームは、シングル
モードファイバで構成されるモードフィルタファイバ３
４の一端に結合される。モードフィルタファイバ３４の
他端から出力された光ビームは、偏光子３６を介して、
ハーフミラ−３８のようなもう１つのビームスプリッタ
に送られる。そのハーフミラ−３８で２つに分けられた
光ビームは、光ファイバ４０の両端に結合される。

光ファイバ４０は、光フアイバセンサを構成するように
、多数回コイル状に巻かれてセンサコイル４２と、角周
波数ω、で駆動されるピエゾ半導体素子またはＬＮＯ素
子（ＬｉＮｂ０３）を材料とした素子のような位相変調
器４４に巻き付けられた部分４６とからなっている。

センサコイル４２を両方向に伝搬した光ビームは、光フ
ァイバ４０の両端から出力されて、ノ１−フミラー３８
により合成され、その合成光ビームは、偏光子３６を介
してモードフィルタファイバ３４に結合される。そのモ
ードフィルタファイバ３４を伝搬した光ビームは、ハー
フミラ−３２を介して、受光素子４８に入射する。

その受光素子４８の電気出力は、プリアンプ５０とロー
パスフィルタ５２を介して同期検波器５４の入力に接続
されている。なお、ローパスフィルタ５２の遮断角周波
数は、ω、である。その同期検波器５４は、発振器５６
から角周波数ω１の正弦波信号が参照信号として供給さ
れている。一方、上記した位相変調器４４は、発振器５
６から角周波数ω１で駆動される。

従って、同期検波器５４は、受光素子４８の出力を角周
波数ω７で同期検波し、角周波数ω、の成分を含む電圧
信号を出力する。

更に、発振器５６の出力は、周波数逓倍器５８に入力さ
れて、２倍の角周波数２ω□の正弦波信号に変換される
。その角周波数２ω□の信号は、第２の同期検波器６０
に参照信号として供給される。この同期検波器６０は、
プリアンプ５０の出力を受けて２ω、の角周波数で同期
検波する。そして、その出力は、比較器６２の一方の入
力に供給され、その他方の入力は接地されている。かく
して、比較器６２は、同期検波器６０の出力を接地レベ
ルすなわち零レベルと比較して、その差を表す電圧信号
を発振器５６に供給する。その発振器５６は、差信号が
零となるように発振信号の振幅を制御する。

以上のように構成される位相変調方式光ファイバジャイ
ロは、次のように動作する。

発光素子３０からの光ビームは、ハーフミラ−３２に送
られてそのハーフミラ−３２で分岐され、その−内の透
過光ビームが、モードフィルタファイバ３４の一端に結
合されて、単一のモードのレーザ光のみが、それらモー
ドフィルタファイバの他端から出力され、更に、偏光子
３６で直線偏光されて、ハーフミラ−３８に送られる。

そして、そのハーフミラ−３８で２つに分けられた光ビ
ームは、光ファイバ４０の両端に結合される。

光ファイバ４０に入力された光ビームは、回転を受けて
いるセンサコイル４２の部分で位相差ができ、また、角
周波数ωつの交流で駆動される位相変調器４４に巻き付
けられた部分４Ｇにおいて位相塵６１Ｊされる。

そのように光ファイバ４０において位相差ができ且つ位
相変調された右回り光ビームと左回り光ビームは、光フ
ァイバ４０の両端からそれぞれ出力されて、ハーフミラ
−１３８により合成され、偏光子３６を介してモードフ
ィルタファイバ３４の他端に結合される。そして、その
モードフィルタファイバ３４に結合された光ビームは、
ハーフミラ−３２によって受光素子４８に入射する。

かくして、受光素子４８の電気出力が、プリアンプ５０
で増幅されて、ローパスフィルタ５２を介して、発振器
５６から位相変調器４４の駆動角周波数ω□を参照周波
数として受けている同期検波器５４に入力されて同期検
波される。それ故、同期検波器５４から、回転角速度に
比例する量△θを示す電気信号が出力される。

更に、プリアンプ５０で増幅された受光素子４８の出力
は、もう１つの同期検波器６０に入力され、周波数逓倍
器５８からの２ω□の角周波数で同期検波される。従っ
て、この同期検波器６０は、２ω、成分の振幅に比例し
た電圧信号を出力する。そして、その電圧信号は、比較
器６２において零レベルと比較され、その差信号が発振
器５６に供給される。その発振器５６は、入力差信号が
零となるように、位相変調器４４に供給する角周波数ω
、の交流駆動信号の振幅を調整する。

その結果、受光素子４８の出力に含まれる２ω□成分が
実質的に零に維持される。すなわち、同期検波器５４は
、２ω、成分のない入力信号を受けて同期検波するので
、その２Ｏ２成分による雑音の少ないすなわちドリフト
変動の少ない、八〇を示す電圧信号を出力することがで
きる。

発明の詳細 な説明した本発明の実施例から明らかなように、本発明
による位相変調方式光ファイバジャイロは、位相変調周
波数の２倍高調波底分の影響を除去して、ドリフトが少
なく、高感度である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による位相変調方式光ファイバジャイ
ロの１つの実施例の構成を示すブロック図であり、 第２図は、位相変調方式光ファイバジャイロの原理を説
明する基本構成図であり、 第３図は、光ファイバジャイロの原理を説明する基本構
成図であり、 第４図は、ベッセル関数を示すグラフである。 〔主な参照番号〕 １０・・発光素子　　１２．１２Δ・・ビームスブリッ
ク１２Ｂ・・モードフィルタファイバ １２ｃ・・偏光子　　１４・・光ファイバ１６・・セン
サコイル　　１８・・受光素子２２・・位相変調器　　
　２８・・同期検波器３０・・発光素子　　　３２．３
Ｂ・・ハーフミラ−３４・・モードフィルタファイバ ３６・・偏光子　　　　４０・・光ファイバ４２・・セ
ンサコイル　４４・・位相変調器４８・・受光素子　　
　５ｏ・・プリアンプ５２・・ローパスフィルタ ５４．６０・・同期検波器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と、多数回コイル状に巻回されたセンサ
   コイル部分を含み且つ前記発光素子からの光が分岐され
   て両端に結合され該センサコイルを両方向に伝搬した光
   を両端から出力する光ファイバと、該光ファイバの一方
   の端付近に設けられて光ファイバを伝搬する光の位相を
   変調する位相変調器と、前記光ファイバを伝搬した両回
   り光を受ける受光素子と、該受光素子の出力を前記位相
   変調器による位相変調周波数で同期検波する同期検波器
   とを具備し、前記センサコイルが回転したときに生ずる
   両回り光間の位相差から回転角速度を測定する位相変調
   方式光ファイバジャイロにおいて、前記受光素子の出力
   の内の位相変調周波数の２倍の周波数成分を検出して該
   成分が零となるように前記位相変調器による変調を制御
   する制御装置を更に具備することを特徴とする位相変調
   方式光ファイバジャイロ。
2. （２）前記位相変調器には、所定の角周波数の発振器が
   付属しており、前記制御装置は、前記発振器の出力を受
   けて２倍の角周波数の信号を出力する周波数逓倍器と、
   前記受光素子の出力を受けて前記逓倍器の２倍の角周波
   数の信号で同期検波する第２の検波器と、該第２の検波
   器の出力を受けて基準値と比較して前記発振器に出力を
   制御させる比較器とを有していることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の位相変調方式光ファイバジ
   ャイロ。
3. （３）前記受光素子の出力は、前記位相変調周波数より
   高い周波数成分を除去する高域阻止フィルタを介して、
   前記同期検波器に入力されることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項または第（２）項に記載の位相変調方
   式光ファイバジャイロ。