JP2000205865A - 光ファイバループと二重位相共役ミラーとを有するジャイロスコープ - Google Patents
光ファイバループと二重位相共役ミラーとを有するジャイロスコープInfo
- Publication number
- JP2000205865A JP2000205865A JP2000000479A JP2000000479A JP2000205865A JP 2000205865 A JP2000205865 A JP 2000205865A JP 2000000479 A JP2000000479 A JP 2000000479A JP 2000000479 A JP2000000479 A JP 2000000479A JP 2000205865 A JP2000205865 A JP 2000205865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- fiber
- phase conjugate
- conjugate mirror
- gyroscope
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外乱の影響に強く、迅速な位相シフトと遅い
位相シフトの双方について同一の感度を有する廉価な光
ファイバジャイロスコープの構造を提供する。 【解決手段】 光ビームを放出する光源１と、この光が
双方向に伝搬する光ファイバループ５と、光が両側から
到達するようにループ５に設けられた二重位相共役ミラ
ー９と、ループ５内を循環して伝搬する光を再び結合す
る再結合手段４と、再結合された信号を検出する検出手
段２と、を備えるジャイロスコープにおいて、偏光を維
持しない単一モードファイバ１１をループ５内に含め、
ファイバ１１と二重位相共役ミラー９との間でループ５
の両側に偏光を解消する偏光解消手段１０を設ける。
位相シフトの双方について同一の感度を有する廉価な光
ファイバジャイロスコープの構造を提供する。 【解決手段】 光ビームを放出する光源１と、この光が
双方向に伝搬する光ファイバループ５と、光が両側から
到達するようにループ５に設けられた二重位相共役ミラ
ー９と、ループ５内を循環して伝搬する光を再び結合す
る再結合手段４と、再結合された信号を検出する検出手
段２と、を備えるジャイロスコープにおいて、偏光を維
持しない単一モードファイバ１１をループ５内に含め、
ファイバ１１と二重位相共役ミラー９との間でループ５
の両側に偏光を解消する偏光解消手段１０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバジャイ
ロスコープに関する。
ロスコープに関する。
【０００２】
【従来の技術】フランス国特許出願第２，７５４，８９
３号において、本願出願人は、二重位相共役ミラーを含
むマルチモード光ファイバループを備えたサニャック
（Sagnac）効果ジャイロスコープの構造を既に提案して
いる。このジャイロスコープの一方の側から上記ミラー
に到達した光は、上記ジャイロスコープの他方の側から
上記ミラーに到達した光に対してポンピング波を構成
し、また、上記ジャイロスコープの他方の側から上記ミ
ラーに到達した光も、上記ジャイロスコープの一方の側
から上記ミラーに到達した光に対してポンピング波を構
成する。
３号において、本願出願人は、二重位相共役ミラーを含
むマルチモード光ファイバループを備えたサニャック
（Sagnac）効果ジャイロスコープの構造を既に提案して
いる。このジャイロスコープの一方の側から上記ミラー
に到達した光は、上記ジャイロスコープの他方の側から
上記ミラーに到達した光に対してポンピング波を構成
し、また、上記ジャイロスコープの他方の側から上記ミ
ラーに到達した光も、上記ジャイロスコープの一方の側
から上記ミラーに到達した光に対してポンピング波を構
成する。
【０００３】このような光ファイバジャイロスコープの
構造により、迅速な位相シフトとより遅い位相シフトの
双方について同一の感度を達成することができる。
構造により、迅速な位相シフトとより遅い位相シフトの
双方について同一の感度を達成することができる。
【０００４】さらに、マルチモードファイバが、サニャ
ック効果ジャイロスコープで一般的に用いられる種類の
偏光維持単一モードファイバよりも廉価であることを考
慮すると、コストの点でも有益である。
ック効果ジャイロスコープで一般的に用いられる種類の
偏光維持単一モードファイバよりも廉価であることを考
慮すると、コストの点でも有益である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
モードファイバは、半径が大きく、このため、ジャイロ
スコープのコイルのサイズが大きくなる。これは、用い
られるファイバの長さがそれ自体長い場合は特に顕著で
ある。
モードファイバは、半径が大きく、このため、ジャイロ
スコープのコイルのサイズが大きくなる。これは、用い
られるファイバの長さがそれ自体長い場合は特に顕著で
ある。
【０００６】さらに、マルチモードファイバの出口にお
けるモード分解、即ち、スペックルパターニングは、外
部からの所定のパラメータの変動、例えば温度や振動に
対して高い感度を有することが判明し、これにより、指
標の局所的な変動が発生する。このため、外部のストレ
スからコイルを隔離しなければならない、という問題が
あった。
けるモード分解、即ち、スペックルパターニングは、外
部からの所定のパラメータの変動、例えば温度や振動に
対して高い感度を有することが判明し、これにより、指
標の局所的な変動が発生する。このため、外部のストレ
スからコイルを隔離しなければならない、という問題が
あった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上述した欠点がないサニャック効果
光ファイバジャイロスコープの構造を提供することにあ
る。
あり、その目的は、上述した欠点がないサニャック効果
光ファイバジャイロスコープの構造を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の手段に
より上記課題の解決を図る。
より上記課題の解決を図る。
【０００９】即ち、本発明によれば、光ビームを放出す
る光源と、この光が双方向に伝搬する光ファイバループ
と、光が両側から到達するように上記ループに設けられ
た二重位相共役ミラーと、上記ループ内を循環して伝搬
する上記光を再び結合する再結合手段と、この再結合さ
れた信号を検出する検出手段と、を備え、上記ループ
は、偏光を維持しない単一モードファイバを含み、上記
ファイバと上記二重位相共役ミラーとの間で上記ループ
の両側に偏光を解消する手段が設けられている、ことを
特徴とするジャイロスコープが提供される。
る光源と、この光が双方向に伝搬する光ファイバループ
と、光が両側から到達するように上記ループに設けられ
た二重位相共役ミラーと、上記ループ内を循環して伝搬
する上記光を再び結合する再結合手段と、この再結合さ
れた信号を検出する検出手段と、を備え、上記ループ
は、偏光を維持しない単一モードファイバを含み、上記
ファイバと上記二重位相共役ミラーとの間で上記ループ
の両側に偏光を解消する手段が設けられている、ことを
特徴とするジャイロスコープが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴および利点は、
以下に述べる本発明の実施の一形態を読むことにより明
らかになる。ただし、以下の記述は単に本発明を説明す
るためのものであって、本発明の技術的範囲を限定する
ものでは決してない。以下の実施形態は、添付の図面を
参照しながら読まれたい。
以下に述べる本発明の実施の一形態を読むことにより明
らかになる。ただし、以下の記述は単に本発明を説明す
るためのものであって、本発明の技術的範囲を限定する
ものでは決してない。以下の実施形態は、添付の図面を
参照しながら読まれたい。
【００１１】図１に示すサニャック効果ジャイロは、カ
プラ３とＹ連結部４とを介して光ファイバループ５に接
続されたレーザ発光モジュール１および検出モジュール
２を備える。
プラ３とＹ連結部４とを介して光ファイバループ５に接
続されたレーザ発光モジュール１および検出モジュール
２を備える。
【００１２】連結部４は、ループ５の入口において、２
つのアームの一方または他方に備えられた変調手段６と
ともに光学回路７内に集積される。
つのアームの一方または他方に備えられた変調手段６と
ともに光学回路７内に集積される。
【００１３】変調手段６は、プロセッサユニット８によ
り制御される。プロセッサユニット８には、モジュール
２から出力された電気的信号またはディジタル信号が印
加される。
り制御される。プロセッサユニット８には、モジュール
２から出力された電気的信号またはディジタル信号が印
加される。
【００１４】ループ５の中間部は、マルチモードファイ
バの分節１０を有する。分節１０は、集積された素子９
を内部に含み、二重位相共役ミラーをなす。
バの分節１０を有する。分節１０は、集積された素子９
を内部に含み、二重位相共役ミラーをなす。
【００１５】上記ループ５の残部は、偏光を維持しない
単一モード光ファイバ１１で形成される。
単一モード光ファイバ１１で形成される。
【００１６】素子９により構成される二重位相共役ミラ
ーのいずれかの側における位相の共役化は、他方の側か
ら上記素子に到達する波によってポンピングされ、そこ
から共役波が発生する。
ーのいずれかの側における位相の共役化は、他方の側か
ら上記素子に到達する波によってポンピングされ、そこ
から共役波が発生する。
【００１７】フランス国特許出願第２，７５４，８９３
号において説明したように、また、この出願との参照に
おいて有益な点として、ジャイロの感度は、迅速な位相
シフトに対しても遅い位相シフトに対しても同一であ
る。
号において説明したように、また、この出願との参照に
おいて有益な点として、ジャイロの感度は、迅速な位相
シフトに対しても遅い位相シフトに対しても同一であ
る。
【００１８】二重位相共役ミラー９は、例えばＢＳＯの
結晶により構成される。
結晶により構成される。
【００１９】単一モードファイバ分節１１は、単一の偏
光のみを伝達することができる。この偏光は、振動のよ
うな短時間の外乱があってもほとんど変化しないが、時
間の経過、例えば温度により大きく変化する。このため
に、マルチモード光ファイバ分節１０は、モード分解
（即ちスペックルパターニング）が可能になるよう十分
に長いものが選択され、これにより、二重位相共役ミラ
ー９の動作が可能になる。
光のみを伝達することができる。この偏光は、振動のよ
うな短時間の外乱があってもほとんど変化しないが、時
間の経過、例えば温度により大きく変化する。このため
に、マルチモード光ファイバ分節１０は、モード分解
（即ちスペックルパターニング）が可能になるよう十分
に長いものが選択され、これにより、二重位相共役ミラ
ー９の動作が可能になる。
【００２０】マルチモード光ファイバ分節１０の長さと
して、１メータ（ｍ）以上が好ましい。
して、１メータ（ｍ）以上が好ましい。
【００２１】マルチモード分節１０を形成する２つのフ
ァイバ部分は、二重位相共役ミラーの支持部材に堅く固
定されることが望ましい。これにより、この組立体は、
振動に対する単一のブロックを構成する。
ァイバ部分は、二重位相共役ミラーの支持部材に堅く固
定されることが望ましい。これにより、この組立体は、
振動に対する単一のブロックを構成する。
【００２２】このブロックは、振動の影響を受けて変形
することがないよう、小さくかつコンパクトに作ること
ができる。
することがないよう、小さくかつコンパクトに作ること
ができる。
【００２３】図２に示すように、この支持部材は、二重
位相共役ミラー９が固定されたコア１２で構成すると好
適である。マルチモードファイバ分節１１は、例えば接
着剤によって上記コア１２に固着することができる。ル
ープ５の全体はコア１２の表面に巻付けられる。変形例
においては、コア１２を第２のコアに結合しても良い。
位相共役ミラー９が固定されたコア１２で構成すると好
適である。マルチモードファイバ分節１１は、例えば接
着剤によって上記コア１２に固着することができる。ル
ープ５の全体はコア１２の表面に巻付けられる。変形例
においては、コア１２を第２のコアに結合しても良い。
【００２４】コアは異なる様々な材料から形成すること
ができる。材料は、その膨張係数がファイバの膨張係数
に実質的に一致するもの、例えばガラスや「ディルバ
（Dilver）」の商標で販売される金属を選択することが
好ましい。
ができる。材料は、その膨張係数がファイバの膨張係数
に実質的に一致するもの、例えばガラスや「ディルバ
（Dilver）」の商標で販売される金属を選択することが
好ましい。
【００２５】他の変形例も当然可能である。特に、二重
位相共役ミラーから上流における偏光の解消は、偏光解
消手段を上記二重位相共役ミラーの両側にまたは逆側に
設ければ、マルチモードファイバの分節以外の偏光解消
手段により実行可能である。
位相共役ミラーから上流における偏光の解消は、偏光解
消手段を上記二重位相共役ミラーの両側にまたは逆側に
設ければ、マルチモードファイバの分節以外の偏光解消
手段により実行可能である。
【００２６】このような偏光解消手段は、二重位相共役
ミラーのつや消しされた入口面を用いれば好適に構成す
ることができる。
ミラーのつや消しされた入口面を用いれば好適に構成す
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
外乱の影響に強く、迅速な位相シフトと遅い位相シフト
の双方について同一の感度を有する廉価な光ファイバジ
ャイロスコープの構造が提供される。
外乱の影響に強く、迅速な位相シフトと遅い位相シフト
の双方について同一の感度を有する廉価な光ファイバジ
ャイロスコープの構造が提供される。
【図１】本発明にかかる光ファイバジャイロスコープ構
造の実施の一形態を説明する概略図である。
造の実施の一形態を説明する概略図である。
【図２】ジャイロスコープのコアに巻付かれた光ファイ
バループの中間部の透視図である。
バループの中間部の透視図である。
１ レーザ発光モジュール（光源） ２ 検出モジュール ４ Ｙ連結部（再結合手段） ５ 光ファイバループ ９ 二重位相共役ミラー １０ マルチモードファイバ分節（偏光解消手段） １１ 単一モード光ファイバ １２ コア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ、デレイ フランス国パリ、リュ、デュ、フォブー ル、サン、マルタン、257
Claims (10)
- 【請求項１】光ビームを放出する光源（１）と、 前記光が双方向に伝搬する光ファイバループ（５）と、 光が両側から到達するように、前記ループ内に設けられ
た二重位相共役ミラー（９）と、 前記ループ内を循環して伝搬する前記光を再び結合する
再結合手段（４）と、 前記再結合された信号を検出する検出手段（２）と、を
備え、 前記ループ（５）は、偏光を維持しない単一モードファ
イバ（１１）を含み、 前記ファイバ（１１）と前記二重位相共役ミラー（９）
との間で前記ループの両側に偏光を解消する手段（１
０）が設けられている、ことを特徴とするジャイロスコ
ープ。 - 【請求項２】前記偏光解消手段は、マルチモードファイ
バ（１１）の分節で構成されることを特徴とする請求項
１に記載のジャイロスコープ。 - 【請求項３】前記ループ内の前記マルチモードファイバ
（１１）の分節の長さは、約１ｍ以上であることを特徴
とする請求項２に記載のジャイロスコープ。 - 【請求項４】前記マルチモードファイバ（１１）の分節
は、支持部材に堅く固定され、 前記二重位相共役ミラーも前記支持部材の表面に固定さ
れることを特徴とする請求項２または３に記載のジャイ
ロスコープ。 - 【請求項５】前記マルチモードファイバ（１１）の分節
は、コア（１２）の表面に堅く固定され、このコア（１
２）は、前記二重位相共役ミラーの支持部材をなすこと
を特徴とする請求項４に記載のジャイロスコープ。 - 【請求項６】前記マルチモードファイバの分節は、接着
剤により前記コア（１２）に固着されることを特徴とす
る請求項５に記載のジャイロスコープ。 - 【請求項７】前記コア（１２）は、膨張係数が前記ファ
イバと略同一である材料で形成されることを特徴とする
請求項５または６に記載のジャイロスコープ。 - 【請求項８】前記コア（１２）を形成する前記材料は、
ガラスまたは「ディルバ（Dilver）」タイプの金属であ
ることを特徴とする請求項７に記載のジャイロスコー
プ。 - 【請求項９】前記ループの前記ファイバは、２つのコア
に巻付けられることを特徴とする請求項５ないし８のい
ずれかに記載のジャイロスコープ。 - 【請求項１０】前記二重位相共役ミラーの入口側の面
は、つや消し加工がなされたことを特徴とする請求項１
に記載のジャイロスコープ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9900023A FR2788127B1 (fr) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Perfectionnements aux gyroscopes a boucle a fibre optique et a miroir a double conjugaison de phase |
| FR9900023 | 1999-01-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205865A true JP2000205865A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=9540624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000000479A Withdrawn JP2000205865A (ja) | 1999-01-05 | 2000-01-05 | 光ファイバループと二重位相共役ミラーとを有するジャイロスコープ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6222633B1 (ja) |
| EP (1) | EP1018636B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000205865A (ja) |
| CA (1) | CA2293721A1 (ja) |
| DE (1) | DE69915242T2 (ja) |
| ES (1) | ES2213997T3 (ja) |
| FR (1) | FR2788127B1 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2503862B1 (fr) * | 1981-04-08 | 1985-11-22 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif optique interferometrique avec miroir(s) a conjugaison de phase, en particulier pour gyrometre laser |
| US4681446A (en) * | 1984-06-11 | 1987-07-21 | Rockwell International Corporation | Phase conjugate fiber gyroscope |
| US4944591A (en) * | 1988-12-05 | 1990-07-31 | Rockwell International Corporation | Double phase-conjugate fiber optic gyroscope |
| FR2754893B1 (fr) * | 1996-10-21 | 1999-01-08 | Sfim Ind | Gyroscope a fibre optique multimode |
-
1999
- 1999-01-05 FR FR9900023A patent/FR2788127B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-24 CA CA002293721A patent/CA2293721A1/fr not_active Abandoned
- 1999-12-30 EP EP99403321A patent/EP1018636B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-30 ES ES99403321T patent/ES2213997T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-30 DE DE1999615242 patent/DE69915242T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-05 JP JP2000000479A patent/JP2000205865A/ja not_active Withdrawn
- 2000-01-05 US US09/477,647 patent/US6222633B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6222633B1 (en) | 2001-04-24 |
| CA2293721A1 (fr) | 2000-07-05 |
| EP1018636A1 (fr) | 2000-07-12 |
| DE69915242T2 (de) | 2005-01-13 |
| EP1018636B1 (fr) | 2004-03-03 |
| FR2788127A1 (fr) | 2000-07-07 |
| ES2213997T3 (es) | 2004-09-01 |
| FR2788127B1 (fr) | 2001-03-23 |
| DE69915242D1 (de) | 2004-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2722005B2 (ja) | 偏波回転リング経路を有する受動リング共振器ジヤイロ | |
| US5187757A (en) | Fiber optic gyro | |
| KR19980064486A (ko) | 버퍼지대를 포함하는 광섬유 센서 코일 | |
| US6891622B2 (en) | Current sensor | |
| JPH02216010A (ja) | 光干渉角速度計 | |
| CA2051875C (en) | Fiber optic gyro with reduced zero-point output drift | |
| US6563971B1 (en) | Optical fiber Mach-Zehnder interferometer employing miniature bends | |
| CA2357991C (en) | Optical phase shifting, splitting and combining device | |
| EP1065539A2 (en) | Optical fiber mach-zehnder interferometer employing miniature bends | |
| JP2000205865A (ja) | 光ファイバループと二重位相共役ミラーとを有するジャイロスコープ | |
| JP4176307B2 (ja) | 光ファイバ・サニャック干渉計 | |
| JP2514491B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2552603B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2627134B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| EP0534435A1 (en) | Fiber optic gyro | |
| JP2514530B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP3478633B2 (ja) | 光ファイバポラライザ及びその製造方法 | |
| JPH01299413A (ja) | 回転角速度センサ | |
| JP2528094B2 (ja) | フアイバ形偏光子 | |
| JP2596487B2 (ja) | 導波型偏光子 | |
| JPH05133758A (ja) | ３×３シングルカプラ光フアイバジヤイロ | |
| JPH08145696A (ja) | 光ファイバジャイロスコープ | |
| JPH04364420A (ja) | 光位相変調器及びそれを用いた干渉センサ | |
| JPH06347275A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JPH08313271A (ja) | 光ファイバコイル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |