JPS6316690B2 - - Google Patents
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- JPS6316690B2 JPS6316690B2 JP54103504A JP10350479A JPS6316690B2 JP S6316690 B2 JPS6316690 B2 JP S6316690B2 JP 54103504 A JP54103504 A JP 54103504A JP 10350479 A JP10350479 A JP 10350479A JP S6316690 B2 JPS6316690 B2 JP S6316690B2
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
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- 239000000382 optic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は干渉計ジヤイロスコープの改良に関
するものでありかつ、特に、平衡ヘテロダイン位
相検波を用いる干渉計ジヤイロスコープに関する
ものである。
するものでありかつ、特に、平衡ヘテロダイン位
相検波を用いる干渉計ジヤイロスコープに関する
ものである。
干渉計ジヤイロスコープ、またはジヤイロは、
アメリカ合衆国特許番号第4013365号に開示され
る干渉計ジヤイロによつて例示されるように、当
該技術分野において公知である。
アメリカ合衆国特許番号第4013365号に開示され
る干渉計ジヤイロによつて例示されるように、当
該技術分野において公知である。
平衡ヘテロダイン位相検波システムを用いる干
渉計ジヤイロは本願発明者により提案されてい
る。この提案された干渉計ジヤイロにおいては、
ジヤイロは２個のコンポーネントに分割された１
個のレーザ源を用いており、その２個のコンポー
ネントの各々は音響−光変調器を通されて信号お
よび基準光コンポーネントを発生する。信号コン
ポーネントはフアイバソレノイドまたはコイルを
介して逆回転方向に分割されかつ注入され、次い
で、フアイバ光学コイルを横切つた後、それらの
信号は基準コンポーネントと混合されてダブルヘ
テロダイン位相検波システムを形成する。信号コ
ンポーネントは光学フアイバの全長さを通される
が、しかし基準コンポーネントは全く光学フアイ
バへ注入されないので、レーザ源放出コヒーレン
ト長さはフアイバ光学コイルの長さよりも大きく
なければならない。これは、ある応用において
は、用いられることができる光源に基づき比較的
厳しい拘束を構成するかも知れない。
渉計ジヤイロは本願発明者により提案されてい
る。この提案された干渉計ジヤイロにおいては、
ジヤイロは２個のコンポーネントに分割された１
個のレーザ源を用いており、その２個のコンポー
ネントの各々は音響−光変調器を通されて信号お
よび基準光コンポーネントを発生する。信号コン
ポーネントはフアイバソレノイドまたはコイルを
介して逆回転方向に分割されかつ注入され、次い
で、フアイバ光学コイルを横切つた後、それらの
信号は基準コンポーネントと混合されてダブルヘ
テロダイン位相検波システムを形成する。信号コ
ンポーネントは光学フアイバの全長さを通される
が、しかし基準コンポーネントは全く光学フアイ
バへ注入されないので、レーザ源放出コヒーレン
ト長さはフアイバ光学コイルの長さよりも大きく
なければならない。これは、ある応用において
は、用いられることができる光源に基づき比較的
厳しい拘束を構成するかも知れない。
上記に鑑み、この発明の目的は改良された干渉
計ジヤイロを提供することである。
計ジヤイロを提供することである。
この発明の他の目的は平衡ヘテロダイン位相検
波回路を用いる形式の干渉計ジヤイロを提供する
ことである。
波回路を用いる形式の干渉計ジヤイロを提供する
ことである。
この発明のさらに他の目的は先行技術のコヒー
レント長さの条件が大きく緩和されることができ
る形式の干渉計ジヤイロを提供することである。
レント長さの条件が大きく緩和されることができ
る形式の干渉計ジヤイロを提供することである。
これらおよび他の目的、特徴ならびに利点は添
付図面および前掲の特許請求の範囲と共に読むと
き以下の詳細な説明から当業者にとつて明らかと
なろう。
付図面および前掲の特許請求の範囲と共に読むと
き以下の詳細な説明から当業者にとつて明らかと
なろう。
幅広い観点では、この発明は回転速さが測定さ
れるように望まれる軸の周りに巻回された光学フ
アイバを含む干渉計ジヤイロを提供する。第１の
周波数で変調された第１の光コンポーネントが一
方方向に光学フアイバへ注入される。第２の周波
数で変調された第２の光コンポーネントは逆方向
に光学フアイバへ注入され、かつ感度軸の周りの
光学フアイバの回転によつて発生された第１およ
び第２の光コンポーネント間の位相差を決定する
ための手段はその軸の周りの光学フアイバの回転
速さを示す。
れるように望まれる軸の周りに巻回された光学フ
アイバを含む干渉計ジヤイロを提供する。第１の
周波数で変調された第１の光コンポーネントが一
方方向に光学フアイバへ注入される。第２の周波
数で変調された第２の光コンポーネントは逆方向
に光学フアイバへ注入され、かつ感度軸の周りの
光学フアイバの回転によつて発生された第１およ
び第２の光コンポーネント間の位相差を決定する
ための手段はその軸の周りの光学フアイバの回転
速さを示す。
図面に示されたこの発明による干渉計は一般に
参照数字１０で示される。ジヤイロ１０は光源１
１を含み、この光源１１は、ここにおいて議論の
目的のため周波数ω0を有するものとして示され
る。この実施例の光源は、以下に詳細に議論する
ような理由のため、必ずしもレーザ源から得られ
る必要はないが、そのようなレーザ源は都合よく
用いられることができる。事実、白熱光源が、所
望すれば、回路を不動作させることなく用いられ
ることができる。
参照数字１０で示される。ジヤイロ１０は光源１
１を含み、この光源１１は、ここにおいて議論の
目的のため周波数ω0を有するものとして示され
る。この実施例の光源は、以下に詳細に議論する
ような理由のため、必ずしもレーザ源から得られ
る必要はないが、そのようなレーザ源は都合よく
用いられることができる。事実、白熱光源が、所
望すれば、回路を不動作させることなく用いられ
ることができる。
光源１１からの光はビーム分割器１３上へ向け
られて２個の部分に分割され、その第１の部分は
矢印１４の方向にビーム分割器１３を通過し、か
つ他の部分は矢印１５の方向にビーム分割器１３
から反射される。光の部分１４は、たとえば、ブ
ラツグ形周波数シフタのような音響−光変調器１
８または周波数源２０からの周波数ω2の信号で
電気的に駆動される表面弾性波酸化亜鉛インター
デイジタルトランスジユーサへ向けられる。それ
ゆえに、音響−光変調器１８からの出力は、周波
数ω0＋ω2を有する光ビームである。他の形式の
光変調器、たとえば電気−光変調器なども均等に
有利に用いることができるということは当業者に
とつて明らかである。音響−光変調器１８からの
変調されたビームはビーム分割器２１上へ向けら
れて部分的に反射され光経路２４へ注入され、か
つ部分的に基準検波回路２５へ透過される。
られて２個の部分に分割され、その第１の部分は
矢印１４の方向にビーム分割器１３を通過し、か
つ他の部分は矢印１５の方向にビーム分割器１３
から反射される。光の部分１４は、たとえば、ブ
ラツグ形周波数シフタのような音響−光変調器１
８または周波数源２０からの周波数ω2の信号で
電気的に駆動される表面弾性波酸化亜鉛インター
デイジタルトランスジユーサへ向けられる。それ
ゆえに、音響−光変調器１８からの出力は、周波
数ω0＋ω2を有する光ビームである。他の形式の
光変調器、たとえば電気−光変調器なども均等に
有利に用いることができるということは当業者に
とつて明らかである。音響−光変調器１８からの
変調されたビームはビーム分割器２１上へ向けら
れて部分的に反射され光経路２４へ注入され、か
つ部分的に基準検波回路２５へ透過される。
同様な態様で、矢印１５の方向に進行する光の
部分は音響−光変調器１８と類似の形式の音響−
光変調器２７へ向けられる。音響−光変調器２７
は周波数源２８からの周波数ω1の信号によつて
電気的に駆動されてω0＋ω1の周波数を有する出
力光ビームを発生する。音響−光変調器２７から
の出力光ビームはビーム分割器３０へ向けられて
おり、この分割器３０はビームの一部を反射して
光経路２４へ注入しかつビームの一部を透過して
基準検波器２５へ向ける。
部分は音響−光変調器１８と類似の形式の音響−
光変調器２７へ向けられる。音響−光変調器２７
は周波数源２８からの周波数ω1の信号によつて
電気的に駆動されてω0＋ω1の周波数を有する出
力光ビームを発生する。音響−光変調器２７から
の出力光ビームはビーム分割器３０へ向けられて
おり、この分割器３０はビームの一部を反射して
光経路２４へ注入しかつビームの一部を透過して
基準検波器２５へ向ける。
基準検波器２５はビーム分割器２１および３０
からの光が突き当たるビーム分割器３３を含む。
光分割器２１および３０からの光は各々部分的に
反射されかつ部分的にビーム分割器３３を透過さ
れてフオトダイオード３５および３６に当たる。
フオトダイオード３５および３６のカソードは相
互接続されており、かつ入力として増幅器３９へ
与えられてビーム分割器２１および３０から受け
られた信号の組合わせに等しい出力を発生し、こ
の出力は周波数ω1−ω2を有する。
からの光が突き当たるビーム分割器３３を含む。
光分割器２１および３０からの光は各々部分的に
反射されかつ部分的にビーム分割器３３を透過さ
れてフオトダイオード３５および３６に当たる。
フオトダイオード３５および３６のカソードは相
互接続されており、かつ入力として増幅器３９へ
与えられてビーム分割器２１および３０から受け
られた信号の組合わせに等しい出力を発生し、こ
の出力は周波数ω1−ω2を有する。
光経路２４は、好ましい実施例では、参照数字
４０で示される、感度軸の周りに巻回されたある
長さのフアイバ光学材料を含む。それゆえに、光
経路２４はそれが矢印４１によつて示されるよう
に感度軸４０の周りに回転されるとき、光フアイ
バ経路２４の各端部から注入される光に対して見
かけ上長くなつたり短くなつたりする経路を与え
る。すなわち光フアイバのコイルからなる経路２
４が感度軸４０のまわりに回転する場合、その回
転方向に伝搬する光は回転方向と反対方向に伝搬
する光が移動する経路長よりも見かけ上長い経路
長を移動する。このような見かけ上の経路長の変
化が生じるのは以下の理由による。光はその伝搬
方向が時計方向または反時計方向にかかわらず光
フアイバ２４の同一長さ部分を移動する。しかし
ながら、回転軸４０を有する円周上を移動する光
フアイバ内を移動する場合には、経路長が見かけ
上長くなる。なぜならば、光は光フアイバ２４そ
れ自身の長さに等しい距離と、感度軸４０に関す
る角速度と感度軸４０から光フアイバまでの半径
と光フアイバが感度軸４０のまわりに巻回される
巻回数との積の関数で与えられる距離に等しい余
分の距離を移動するからである。一方感度軸４０
に関する光フアイバの運動方向と反対方向に光が
光フアイバ２４内を移動する場合光は光フアイバ
２４のすべての長さを移動するが、その長さは上
述の積の関係に等しい光フアイバの見かけの距離
だけ短くなる。光経路２４はアメリカ合衆国特許
番号第4013365号で説明される態様で鏡または反
射性表面で、交互に確立されることができるが、
しかし説明したように、好ましくは光学フアイバ
材料である。光学フアイバ材料が用いられるとき
は、好ましくは単一モード材料が好ましいけれど
も、多モード光学フアイバが容易に用いられるこ
とができる。そのような光学フアイバは幅広く商
業的に入手可能であり、かつその特性は当業者に
広く知られている。
４０で示される、感度軸の周りに巻回されたある
長さのフアイバ光学材料を含む。それゆえに、光
経路２４はそれが矢印４１によつて示されるよう
に感度軸４０の周りに回転されるとき、光フアイ
バ経路２４の各端部から注入される光に対して見
かけ上長くなつたり短くなつたりする経路を与え
る。すなわち光フアイバのコイルからなる経路２
４が感度軸４０のまわりに回転する場合、その回
転方向に伝搬する光は回転方向と反対方向に伝搬
する光が移動する経路長よりも見かけ上長い経路
長を移動する。このような見かけ上の経路長の変
化が生じるのは以下の理由による。光はその伝搬
方向が時計方向または反時計方向にかかわらず光
フアイバ２４の同一長さ部分を移動する。しかし
ながら、回転軸４０を有する円周上を移動する光
フアイバ内を移動する場合には、経路長が見かけ
上長くなる。なぜならば、光は光フアイバ２４そ
れ自身の長さに等しい距離と、感度軸４０に関す
る角速度と感度軸４０から光フアイバまでの半径
と光フアイバが感度軸４０のまわりに巻回される
巻回数との積の関数で与えられる距離に等しい余
分の距離を移動するからである。一方感度軸４０
に関する光フアイバの運動方向と反対方向に光が
光フアイバ２４内を移動する場合光は光フアイバ
２４のすべての長さを移動するが、その長さは上
述の積の関係に等しい光フアイバの見かけの距離
だけ短くなる。光経路２４はアメリカ合衆国特許
番号第4013365号で説明される態様で鏡または反
射性表面で、交互に確立されることができるが、
しかし説明したように、好ましくは光学フアイバ
材料である。光学フアイバ材料が用いられるとき
は、好ましくは単一モード材料が好ましいけれど
も、多モード光学フアイバが容易に用いられるこ
とができる。そのような光学フアイバは幅広く商
業的に入手可能であり、かつその特性は当業者に
広く知られている。
光経路２４へ注入された光の部分はそこから除
去されかつビーム分割器２１および３０を介して
第２の信号検波回路４３へ通るのを許容される。
検波回路４３はビーム分割器４４を含み、この各
側部上へ光経路からの光が突き当たるのを許容さ
れる。ビーム分割器４４から反射されかつそれを
透過した光は１対のフオトダイオード４７および
４８上へ向けられ、それらのカソードは相互接続
されかつ入力として増幅器５０へ与えられる。
去されかつビーム分割器２１および３０を介して
第２の信号検波回路４３へ通るのを許容される。
検波回路４３はビーム分割器４４を含み、この各
側部上へ光経路からの光が突き当たるのを許容さ
れる。ビーム分割器４４から反射されかつそれを
透過した光は１対のフオトダイオード４７および
４８上へ向けられ、それらのカソードは相互接続
されかつ入力として増幅器５０へ与えられる。
当該技術分野において公知であるように、光経
路が感度軸の周りに回転されるとき、経路内にあ
る光はその進行中に経路の見掛けの延長および短
縮を経験し、経路内の反対または逆回転方向に通
過する光のコンポーネント間の相対位相変化を生
じる。このように、図示したように、ビーム分割
器２１に突き当たる光経路２４からの光は位相＋
φを有する周波数ω0＋ω1でありかつ、同様に、
ビーム分割器３０に突き当たる光は位相−φを有
する周波数ω0＋ω2である。２個の光ビームが検
波回路４３によつて互いに区別して比較されまた
は減算されかつ増幅されるとき、信号の周波数は
位相＋2φを有する周波数ω1−ω2であろう。増幅
器３９および５０からの出力は、次いで、位相検
波回路５２によつて比較されまたは減算されて、
感度軸の周りの光経路２４の回転によつて信号上
へ導入される位相差の２倍を表わす出力５３を発
生することができる。
路が感度軸の周りに回転されるとき、経路内にあ
る光はその進行中に経路の見掛けの延長および短
縮を経験し、経路内の反対または逆回転方向に通
過する光のコンポーネント間の相対位相変化を生
じる。このように、図示したように、ビーム分割
器２１に突き当たる光経路２４からの光は位相＋
φを有する周波数ω0＋ω1でありかつ、同様に、
ビーム分割器３０に突き当たる光は位相−φを有
する周波数ω0＋ω2である。２個の光ビームが検
波回路４３によつて互いに区別して比較されまた
は減算されかつ増幅されるとき、信号の周波数は
位相＋2φを有する周波数ω1−ω2であろう。増幅
器３９および５０からの出力は、次いで、位相検
波回路５２によつて比較されまたは減算されて、
感度軸の周りの光経路２４の回転によつて信号上
へ導入される位相差の２倍を表わす出力５３を発
生することができる。
基準信号検波器２５によつて検波された信号の
相対的周波数は発振器２０および２８間の差、す
なわちω1−ω2であることに注目をすべきである。
この周波数は中間周波数内に有るように容易に選
ばれることができ、たとえば、多くの応用におい
て、数ｋHzのオーダの中間周波数が有益である。
なぜならばDC（直流）または零に近い周波数の信
号は増幅してそこから情報を取出すのが困難であ
り、一方中間周波数を有する信号の場合必要な速
度情報を含む出力信号を、容易に増幅することが
できかつ信号処理技法を適用して得ることができ
るからである。
相対的周波数は発振器２０および２８間の差、す
なわちω1−ω2であることに注目をすべきである。
この周波数は中間周波数内に有るように容易に選
ばれることができ、たとえば、多くの応用におい
て、数ｋHzのオーダの中間周波数が有益である。
なぜならばDC（直流）または零に近い周波数の信
号は増幅してそこから情報を取出すのが困難であ
り、一方中間周波数を有する信号の場合必要な速
度情報を含む出力信号を、容易に増幅することが
できかつ信号処理技法を適用して得ることができ
るからである。
説明した実施例において、光源１１からの光に
与えられるときの周波数ω1および周波数ω2は共
に光学フアイバ２４によつて規定される光経路の
長さに沿つて完全に通過するということもまた注
目されるべきである。したがつて、たとえば温度
変化などのような光経路２４の回転に関連しない
物理的要因により周波数成分のうちの一方が経験
するような任意の遅延は他方の周波数成分も同様
に経験することになる。これもまた、第１の周波
数が光源に印加されかつ光経路を通過されそれに
対して第２光源へ与えられた第２の基準周波数が
単に検波のため第１の周波数を搬送する光源と後
で組合わせるために利用されるように作られた本
願発明者により提案された干渉計ジヤイロと対比
される。このような提案された干渉計ジヤイロに
おいては本発明と同様の構成の光検出器で得られ
る信号周波数は、取扱いの容易な中間周波数成分
を有するものではなくむしろDC（直流）または零
に近い周波数を有している。本願発明はこのよう
な提案された干渉計ジヤイロの有する問題点を除
去するものであり、必要な速度情報を容易に取出
すことのできる中間周波数を有する信号を出力す
ることのできる干渉計ジヤイロを提供するもので
ある。
与えられるときの周波数ω1および周波数ω2は共
に光学フアイバ２４によつて規定される光経路の
長さに沿つて完全に通過するということもまた注
目されるべきである。したがつて、たとえば温度
変化などのような光経路２４の回転に関連しない
物理的要因により周波数成分のうちの一方が経験
するような任意の遅延は他方の周波数成分も同様
に経験することになる。これもまた、第１の周波
数が光源に印加されかつ光経路を通過されそれに
対して第２光源へ与えられた第２の基準周波数が
単に検波のため第１の周波数を搬送する光源と後
で組合わせるために利用されるように作られた本
願発明者により提案された干渉計ジヤイロと対比
される。このような提案された干渉計ジヤイロに
おいては本発明と同様の構成の光検出器で得られ
る信号周波数は、取扱いの容易な中間周波数成分
を有するものではなくむしろDC（直流）または零
に近い周波数を有している。本願発明はこのよう
な提案された干渉計ジヤイロの有する問題点を除
去するものであり、必要な速度情報を容易に取出
すことのできる中間周波数を有する信号を出力す
ることのできる干渉計ジヤイロを提供するもので
ある。
特許請求の範囲第１０項の干渉計ジヤイロの素
子は集積光学および電子回路技術にしたがつて容
易に構成されることができる。このように、用い
られた光源および光学フアイバ経路２４を除き、
すべての素子は、半導体材料のような集積光学回
路が形成されることができるサブストレート上へ
作られることができて、特に安定な干渉計装置を
達成することができる。
子は集積光学および電子回路技術にしたがつて容
易に構成されることができる。このように、用い
られた光源および光学フアイバ経路２４を除き、
すべての素子は、半導体材料のような集積光学回
路が形成されることができるサブストレート上へ
作られることができて、特に安定な干渉計装置を
達成することができる。
本願発明をある程度の特定を伴つて説明しかつ
図解したけれども、この開示は例示のみによつて
なされたものでありかつ部品の組合わせおよび配
置における数多くの変更は本願発明の精神および
範囲から逸脱することなく当業者によつてなされ
ることができるということが理解されよう。
図解したけれども、この開示は例示のみによつて
なされたものでありかつ部品の組合わせおよび配
置における数多くの変更は本願発明の精神および
範囲から逸脱することなく当業者によつてなされ
ることができるということが理解されよう。
図面はこの発明の原理にしたがつて干渉計ジヤ
イロの概略図を示す。 図において、１０は干渉計、１１は光源、１
３，２１，３０，３３および４４はビーム分割
器、１８および２７は音響−光変調器、２０およ
び２８は周波数源、２４は光経路、２５は基準検
波回路、３５，３６，４７および４８はフオトダ
イオード、３９および５０は増幅器、５２は位相
検波回路、４０は感度軸を示す。
イロの概略図を示す。 図において、１０は干渉計、１１は光源、１
３，２１，３０，３３および４４はビーム分割
器、１８および２７は音響−光変調器、２０およ
び２８は周波数源、２４は光経路、２５は基準検
波回路、３５，３６，４７および４８はフオトダ
イオード、３９および５０は増幅器、５２は位相
検波回路、４０は感度軸を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源と、 第１の周波数で前記光源の一方部分を変調する
ための手段と、 第２の周波数で前記光源の他方部分を変調する
ための手段と、 感度軸の周りで測定されるように望まれる回転
の領域を包囲する光経路と、 一方方向に前記光経路を介して前記第１の周波
数で変調された前記部分を向けるための手段と、 他方方向に前記光経路を介して前記第２の周波
数で変調された前記部分を向けるための手段と、 前記２つの部分を組合わせて組合せられた基準
信号を構成するための手段と、 前記光経路を横切つた後前記２つの部分を組合
わせて組合わせられた回転検出信号を構成するた
めの手段と、 前記組合わせられた基準信号と前記組合わせら
れた回転検出信号との間の位相差を決定するため
の手段とを備えた、干渉計ジヤイロ。 ２ 前記光源は非干渉性光源である、特許請求の
範囲第１項記載の干渉計ジヤイロ。 ３ 前記光経路は巻回された光学フアイバを含
む、特許請求の範囲第１項または第２項記載の干
渉計ジヤイロ。 ４ 前記光経路は多モード光学フアイバを含む、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の干渉計
ジヤイロ。 ５ 前記組合わせられた基準信号と前記組合わせ
られた回転検出信号との間の位相差を決定するた
めの前記手段は、各々の対が前記組合わせられた
信号のそれぞれのものを受けるように構成される
２対のフオトダイオードと、その入力が前記フオ
トダイオードのそれぞれの対に接続される１対の
増幅器と、前記増幅器の出力を受けるように接続
される位相検波器とを含む、特許請求の範囲第１
項記載の干渉計ジヤイロ。 ６ その回転速さが測定されるように望まれる軸
の周りに巻回される光学フアイバと、 第１の周波数で変調されかつ一方方向に前記光
学フアイバへ注入される第１の光コンポーネント
と、 第２の周波数で変調されかつ逆方向に前記光学
フアイバへ注入される第２の光コンポーネント
と、 前記軸の周りの前記光学フアイバの回転によつ
て発生された前記第１および第２の光コンポーネ
ントとの間の位相差を決定して前記軸の周りの前
記光学フアイバの回転の速さを示すための手段と
を備えた、干渉計ジヤイロ。 ７ 第１の周波数で変調されかつ一方方向に前記
光学フアイバへ注入された前記第１の光コンポー
ネントは、光源と、前記光源からの光を受けるよ
うに構成された音響−光変調器と、前記音響−光
変調器へ与えられた前記第１の周波数の出力およ
び前記音響−光変調器からの出力を受けかつ前記
受けられた出力を前記一方方向に前記光学フアイ
バへ向けるための手段とを含み、かつ第２の周波
数で変調されかつ前記光学フアイバへ反対方向に
注入された前記光コンポーネントは前記光源から
の光の第２の部分を受けるように構成された第２
の音響−光変調器と、前記第２の周波数のかつ前
記音響−光変調器へ与えられた出力を有し前記第
２の周波数で変調された前記光源の出力を発生す
る第２の発振器と、前記第２の音響−光変調器の
出力を受けかつ前記受けられた出力を前記光学フ
アイバへ前記逆方向に向けるための手段とを含
む、特許請求の範囲第６項記載の干渉計ジヤイ
ロ。 ８ 前記第１および第２の光コンポーネント間の
位相差を決定するための前記手段は第１および第
２の対のフオトダイオードを含み、前記第１の対
のフオトダイオードは前記光学フアイバへ注入さ
れる前に変調された光を受けるように構成されて
おりかつ前記第２の対のフオトダイオードは前記
変調された光が前記光学フアイバを横切つた後そ
の光を受けるように構成されており、前記位相差
決定手段はさらに、フオトダイオードの前記それ
ぞれの第１および第２の対の出力を受けるように
接続された第１および第２の増幅器と、前記増幅
器の出力を受けかつそれらの間の位相差に関連し
うる出力信号を発生するように接続された位相検
波器とを含む、特許請求の範囲第６項記載の干渉
計ジヤイロ。 ９ 前記光源は非干渉性光源でありかつ前記光学
フアイバは多モード光学フアイバである、特許請
求の範囲第７項または第８項に記載の干渉計ジヤ
イロ。 １０ 光源と、 測定されるように望まれるその回転の軸の周り
の光経路を規定するフアイバ光学コイルと、 前記光源から光を受けて前記光源を一方および
他方部分に分割する第１のビーム分割器と、各々
が前記光源の前記一方および他方部分のそれぞれ
のものを受けかつそれぞれの第１および第２の周
波数で前記受けられた部分を変調するための１対
の音響−光変調器と、前記変調された光の前記一
方および他方部分を前記フアイバ光学コイルの第
１および逆方向へ向けて前記フアイバ光学コイル
を横切らせるための反射手段とからなる集積光学
回路と、 前記変調された光が前記フアイバ光学コイルへ
注入される前に前記変調された光の前記一方およ
び他方部分を受けかつ組合わせるように構成され
た第１のフオトダイオード手段と、前記変調され
た光が前記フアイバ光学コイルを横切つた後前記
変調された光の前記一方および他方部分を受けか
つ組合わせるように構成された第２のフオトダイ
オード手段と、各々が前記第１および第２のフオ
トダイオード手段のそれぞれの出力を受けて増幅
された信号を発生するように接続される第１およ
び第２の増幅器と、前記増幅された信号間の位相
差を検出して前記軸の周りの前記フアイバ光学コ
イルの回転の速さを示すための手段と、それぞれ
に前記音響−光変調器へ与えるため前記第１およ
び第２の周波数を、それぞれに発生するための第
１および第２の発振器とからなる集積回路とを備
えた干渉計ジヤイロ。 １１ 前記光源はレーザ光源を含む、特許請求の
範囲第１０項記載の干渉計ジヤイロ。 １２ 前記光源は非干渉性光源を含む、特許請求
の範囲第１０項記載の干渉計ジヤイロ。 １３ 前記フアイバ光学コイルは多モードフアイ
バ光学材料の長さを含む、特許請求の範囲第１
０、１１または１２項に記載の干渉計ジヤイロ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/936,678 US4208128A (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Interferometer gyro using heterodyne phase detection without severe light source coherence requirements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5530691A JPS5530691A (en) | 1980-03-04 |
| JPS6316690B2 true JPS6316690B2 (ja) | 1988-04-11 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US4208128A (ja) |
| JP (1) | JPS5530691A (ja) |
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| DE (1) | DE2934191A1 (ja) |
| FR (1) | FR2434371A1 (ja) |
| GB (1) | GB2028497B (ja) |
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-
1979
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- 1979-08-02 GB GB7927019A patent/GB2028497B/en not_active Expired
- 1979-08-13 FR FR7920628A patent/FR2434371A1/fr active Granted
- 1979-08-13 JP JP10350479A patent/JPS5530691A/ja active Granted
- 1979-08-23 DE DE19792934191 patent/DE2934191A1/de active Granted
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