JP2916618B2 - リングレーザー流速計 - Google Patents
リングレーザー流速計Info
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Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機や宇宙往還
機の飛行制御に必要な対気速度、又は航空機等の設計に
必要な空気力学データを取得するための風洞試験におけ
る気流速度等の流体流速を精密に計測できる透明流体流
速計、特にリングレーザー流速計に関する。
機の飛行制御に必要な対気速度、又は航空機等の設計に
必要な空気力学データを取得するための風洞試験におけ
る気流速度等の流体流速を精密に計測できる透明流体流
速計、特にリングレーザー流速計に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機や宇宙往還機の飛行制御を行うた
めに必要な対気速度の計測や風洞試験における気流速度
計測においては、従来、ピトー管を使用した対気速度計
が使用されている。一方、透明な気体（流体）の流速を
精密に測定する流速測定法として、図３に示すようなリ
ングレーザー流速計を使用した透明流体の流速測定法が
提案されている（例えば、W.M.MACER,J.R.SCHNEIOER,
andR.M.SALAMON;Measurement of FresneI Drag with th
e Ring Laser,J.Appl.PhyS.35〔8〕,PP.2556‐2557,(19
64)、小林春洋著「レーザ応用技術」日刊工業新聞社
（昭和４８年１月）発行、PP.149‐150参照）。
めに必要な対気速度の計測や風洞試験における気流速度
計測においては、従来、ピトー管を使用した対気速度計
が使用されている。一方、透明な気体（流体）の流速を
精密に測定する流速測定法として、図３に示すようなリ
ングレーザー流速計を使用した透明流体の流速測定法が
提案されている（例えば、W.M.MACER,J.R.SCHNEIOER,
andR.M.SALAMON;Measurement of FresneI Drag with th
e Ring Laser,J.Appl.PhyS.35〔8〕,PP.2556‐2557,(19
64)、小林春洋著「レーザ応用技術」日刊工業新聞社
（昭和４８年１月）発行、PP.149‐150参照）。
【０００３】従来のリングレーザー流速計は、図３に示
されているように、レーザー発振波長に対して高い反射
率のミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３で構成するリング共振器３
１を備えたリングレーザー装置の一辺に、被測定流体流
入管３２を挿入し、該流入管に透明な被測定流体を通し
て流速を測定するものである。その測定原理はつぎのよ
うに説明できる。リングレーザーは慣性座標系において
静止しているものと仮定し、被測定流体流入管３２には
屈折率ｎの透明流体を速度ｖで流すとする。リングレー
ザーの右まわり光Ｌｃｗおよび左回り光Ｌｃｃｗの各発
振周波数Ｆｃｗ及びＦｃｃｗは、被測定流体流入管３２
内の透明流体が静止している場合には相互に等しく、流
体が流れている場合（流れの向きは図に示した向きとす
る）には、流体中を伝搬する右回り光Ｌｃｗの見かけの
速さは遅くなり、一方左回り光Ｌｃｃｗの見かけの速さ
は速くなるので、右回り光の発振周波数Ｆｃｗは低くな
り、左回り光の発振周波数ＦｃｃＷは高くなる。それゆ
え、右回り光Ｌｃｗと左回り光Ｌｃｃｗをリングレーザ
ー装置のミラーＭ３からそれらの一部を取り出して重ね
あわせればピート周波数ΔＦが得られる。流速が無いと
きのリングレーザーの発振周波数をｆとすると、次の関
係（フレネルのドラッグ効果）から流体の流速ｖが求め
られる。 ΔＦ＝｛２ｖＬ（ｎ2ー１）ｆ｝／｛ｃ（ｎＬ十Ｒ）｝ （１） ここに、 Ｌ：流入管の長さ Ｒ：Ｌを除くリング共振器の光路長 ｃ：真空中の光速
されているように、レーザー発振波長に対して高い反射
率のミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３で構成するリング共振器３
１を備えたリングレーザー装置の一辺に、被測定流体流
入管３２を挿入し、該流入管に透明な被測定流体を通し
て流速を測定するものである。その測定原理はつぎのよ
うに説明できる。リングレーザーは慣性座標系において
静止しているものと仮定し、被測定流体流入管３２には
屈折率ｎの透明流体を速度ｖで流すとする。リングレー
ザーの右まわり光Ｌｃｗおよび左回り光Ｌｃｃｗの各発
振周波数Ｆｃｗ及びＦｃｃｗは、被測定流体流入管３２
内の透明流体が静止している場合には相互に等しく、流
体が流れている場合（流れの向きは図に示した向きとす
る）には、流体中を伝搬する右回り光Ｌｃｗの見かけの
速さは遅くなり、一方左回り光Ｌｃｃｗの見かけの速さ
は速くなるので、右回り光の発振周波数Ｆｃｗは低くな
り、左回り光の発振周波数ＦｃｃＷは高くなる。それゆ
え、右回り光Ｌｃｗと左回り光Ｌｃｃｗをリングレーザ
ー装置のミラーＭ３からそれらの一部を取り出して重ね
あわせればピート周波数ΔＦが得られる。流速が無いと
きのリングレーザーの発振周波数をｆとすると、次の関
係（フレネルのドラッグ効果）から流体の流速ｖが求め
られる。 ΔＦ＝｛２ｖＬ（ｎ2ー１）ｆ｝／｛ｃ（ｎＬ十Ｒ）｝ （１） ここに、 Ｌ：流入管の長さ Ｒ：Ｌを除くリング共振器の光路長 ｃ：真空中の光速
【０００４】よって、流速ｖは次式（２）で与えられ
る。 ｖ＝｛ｃ（ｎＬ＋Ｒ）｝／｛２Ｌ（ｎ2ー１）ｆ｝・ΔＦ （２） 従って、流速ｖはビート周波数ΔＦを計測することによ
り知ることができる。
る。 ｖ＝｛ｃ（ｎＬ＋Ｒ）｝／｛２Ｌ（ｎ2ー１）ｆ｝・ΔＦ （２） 従って、流速ｖはビート周波数ΔＦを計測することによ
り知ることができる。
【０００５】なお、図３において、３３は電源・信号処
理器であり、３４はレーザー発振管、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４，Ｍ５は高反射率のミラーでその内Ｍ３は一部
透過型、ＢＳは光干渉器、３７は光信号検出器である。
リングレーザーの右まわり光Ｌｃｗおよび左まわり光Ｌ
ｃｃｗは光干渉器ＢＳによって干渉され、周波数差のビ
ート信号が光信号検出器３７で検出され、流速ｖは信号
処理器でそのビート周波数ΔＦを用いて（２）式を演算
することにより割り出すことができる。
理器であり、３４はレーザー発振管、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４，Ｍ５は高反射率のミラーでその内Ｍ３は一部
透過型、ＢＳは光干渉器、３７は光信号検出器である。
リングレーザーの右まわり光Ｌｃｗおよび左まわり光Ｌ
ｃｃｗは光干渉器ＢＳによって干渉され、周波数差のビ
ート信号が光信号検出器３７で検出され、流速ｖは信号
処理器でそのビート周波数ΔＦを用いて（２）式を演算
することにより割り出すことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリング
レーザー流速計は慣性座標系に静止していることが前提
となっているため、この前提が無い場合には（１）式は
成立しないことになる。一般に、リングレーザー流速計
を地上に静止させておいても、地球は慣性座標系（例え
ば、恒星系）に対して自転しており、（１）式の前提条
件は成立しない。すなわち、従来の流速計は、その置か
れている場所が回転を伴う運動をしている場合には、そ
の回転角速度に起因するサニャック（Sagnac）効果によ
りリングレーザーの右回り光の発振周波数Ｆｃｗと左回
り光の発振周波数Ｆｃｃｗに差が生じ、流速が無い場合
にもビート周波数ΔＦｓ＝（４Ａ／（Ｒｔ・λ））Ω
（ここに、Ａ：角速度の入力軸に垂直なりング光路が囲
む面積、Ｒｔ：リング光路全体の長さ、λ：レーザー発
振波長、Ω：入力角速度）が生じることとなり、これを
何らかの方法によって補正しなければ流速計としての機
能を損ねる問題点がある。そのため、従来のリングレー
ザー流速計は、原理的には流速の精密な計測が可能であ
っても、回転運動を伴う場所での適用は困難であり、航
空機等の対気速度計には未だ応用されてなく、これまで
航空機の対気速度計には、主にピトー管が適用されてい
るのが現状である。
レーザー流速計は慣性座標系に静止していることが前提
となっているため、この前提が無い場合には（１）式は
成立しないことになる。一般に、リングレーザー流速計
を地上に静止させておいても、地球は慣性座標系（例え
ば、恒星系）に対して自転しており、（１）式の前提条
件は成立しない。すなわち、従来の流速計は、その置か
れている場所が回転を伴う運動をしている場合には、そ
の回転角速度に起因するサニャック（Sagnac）効果によ
りリングレーザーの右回り光の発振周波数Ｆｃｗと左回
り光の発振周波数Ｆｃｃｗに差が生じ、流速が無い場合
にもビート周波数ΔＦｓ＝（４Ａ／（Ｒｔ・λ））Ω
（ここに、Ａ：角速度の入力軸に垂直なりング光路が囲
む面積、Ｒｔ：リング光路全体の長さ、λ：レーザー発
振波長、Ω：入力角速度）が生じることとなり、これを
何らかの方法によって補正しなければ流速計としての機
能を損ねる問題点がある。そのため、従来のリングレー
ザー流速計は、原理的には流速の精密な計測が可能であ
っても、回転運動を伴う場所での適用は困難であり、航
空機等の対気速度計には未だ応用されてなく、これまで
航空機の対気速度計には、主にピトー管が適用されてい
るのが現状である。
【０００７】そこで、本発明は、従来のリングレーザー
流速計の問題点を解決し、回転を伴う場所、例えば旋回
する航空機等においても、上記したサニャック効果によ
るビート周波数の発生を無くし、透明流体の流速を精密
に計測できるリングレーザー流速計を提供することを目
的とするものである。
流速計の問題点を解決し、回転を伴う場所、例えば旋回
する航空機等においても、上記したサニャック効果によ
るビート周波数の発生を無くし、透明流体の流速を精密
に計測できるリングレーザー流速計を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決するために種々研究した結果、リングレーザー発
振光路を８字形にして一点で交差する二つの閉光路が囲
む面を同じにすることにより、二つの閉光路が囲む面を
通る軸まわりに角速度が生じても、二つの閉光路におけ
るサニャック効果は互いに反対に、かつ等しい大きさで
生じるため、リングレーザー全体としてはサニャック効
果を打ち消すことになり、サニャック効果の影響を受け
ること無く、透明流体の流速を計測することができるこ
とを知見し、本発明に到達したものである。
を解決するために種々研究した結果、リングレーザー発
振光路を８字形にして一点で交差する二つの閉光路が囲
む面を同じにすることにより、二つの閉光路が囲む面を
通る軸まわりに角速度が生じても、二つの閉光路におけ
るサニャック効果は互いに反対に、かつ等しい大きさで
生じるため、リングレーザー全体としてはサニャック効
果を打ち消すことになり、サニャック効果の影響を受け
ること無く、透明流体の流速を計測することができるこ
とを知見し、本発明に到達したものである。
【０００９】即ち、本発明のリングレーザー流速計は、
閉光路を形成するように配置された複数のミラーを有す
るリング共振器と、該リング共振器のリングレーザー光
路を通過するように配置された被測定流体流入管とを備
えたリングレーザー流速検出部、該リングレーザー流速
検出部を駆動し、且つ前記リングレーザー流速検出部か
ら出力される流速情報を処理し、被測定流体の流速計測
量を出力する電源・信号処理部から構成され、前記リン
グ共振器は、８字形リングレーザーの光路を形成し、光
路の交差する点の両側の閉光路が囲む面積が等しくなる
ように複数のミラーが配置されていることを特徴とする
ものである。
閉光路を形成するように配置された複数のミラーを有す
るリング共振器と、該リング共振器のリングレーザー光
路を通過するように配置された被測定流体流入管とを備
えたリングレーザー流速検出部、該リングレーザー流速
検出部を駆動し、且つ前記リングレーザー流速検出部か
ら出力される流速情報を処理し、被測定流体の流速計測
量を出力する電源・信号処理部から構成され、前記リン
グ共振器は、８字形リングレーザーの光路を形成し、光
路の交差する点の両側の閉光路が囲む面積が等しくなる
ように複数のミラーが配置されていることを特徴とする
ものである。
【００１０】前記８字形リングレーザーの光路は、２つ
の閉光路が囲む面積が等しければ良く、２つの対称形の
三角光路に限らず、三角光路と４角光路、あるいはその
他の多角形閉光路の組合わせも採用可能である。また、
前記リングレーザー流速検出部、及び該リングレーザー
流速検出部と前記電源・信号処理部との間を結ぶ電力・
信号伝送系を、純光学式すると、耐電磁干渉性を高める
ことができ、電磁干渉を受けることがなくより精密に透
明流体の流速が測定できて望ましい。
の閉光路が囲む面積が等しければ良く、２つの対称形の
三角光路に限らず、三角光路と４角光路、あるいはその
他の多角形閉光路の組合わせも採用可能である。また、
前記リングレーザー流速検出部、及び該リングレーザー
流速検出部と前記電源・信号処理部との間を結ぶ電力・
信号伝送系を、純光学式すると、耐電磁干渉性を高める
ことができ、電磁干渉を受けることがなくより精密に透
明流体の流速が測定できて望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係るリングレ
ーザー流速計を図１の模式図に基づいて説明する。本実
施形態のリングレーザー流速計は、図において２点破線
から上方に示されている電源・信号処理部と、下方に示
めされているリングレーザー流速検出部から構成され、
該リングレーザー流速検出部は、次のような構成からな
る。高反射率ミラー（以下、単にミラーという）Ｍ１、
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を同図のように８字形閉光路を形成す
るように配置して８字形リング共振器２を構成し、また
ミラーＭ１とミラーＭ２の間の光路を通すように固体レ
ーザー素子４を配置し、一方ミラーＭ３とミラーＭ４の
間に被測定流体流入管５を配置し、固体レーザー素子励
起用光源６からの励起光をミラーＭ１から投入し、固体
レーザー素子４を励起することにより８字形リングレー
ザーを作動させる。さらに、被測定流体の流速によって
周波数変調を受けた双方向の光をミラーＭ２から一部取
り出し、同じく高反射率ミラーＭ５、Ｍ６および光干渉
器ＢＳによって光ビート信号を発生させ、光信号検出器
８によりそれを電気信号に変換する。
ーザー流速計を図１の模式図に基づいて説明する。本実
施形態のリングレーザー流速計は、図において２点破線
から上方に示されている電源・信号処理部と、下方に示
めされているリングレーザー流速検出部から構成され、
該リングレーザー流速検出部は、次のような構成からな
る。高反射率ミラー（以下、単にミラーという）Ｍ１、
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を同図のように８字形閉光路を形成す
るように配置して８字形リング共振器２を構成し、また
ミラーＭ１とミラーＭ２の間の光路を通すように固体レ
ーザー素子４を配置し、一方ミラーＭ３とミラーＭ４の
間に被測定流体流入管５を配置し、固体レーザー素子励
起用光源６からの励起光をミラーＭ１から投入し、固体
レーザー素子４を励起することにより８字形リングレー
ザーを作動させる。さらに、被測定流体の流速によって
周波数変調を受けた双方向の光をミラーＭ２から一部取
り出し、同じく高反射率ミラーＭ５、Ｍ６および光干渉
器ＢＳによって光ビート信号を発生させ、光信号検出器
８によりそれを電気信号に変換する。
【００１２】一方、電源・信号処理部は、電源・信号処
理器３で構成され、固体レーザー素子励起用光源６を駆
動させるとともに８字形リングレーザー流速検出部によ
る流速検出信号を処理し、流速計測量を出力する。８字
形リング共振器２において、光路の交差点ＰとミラーＭ
１、Ｍ２で作られる三角光路が囲む面積と、点Ｐとミラ
ーＭ３、ミラーＭ４で作られる三角光路が囲む面積が互
いに等しく成るように構成する。それにより、被測定透
明流体の流速ｖは、ビート周波数ΔＦを測定することに
より、さきに示した（２）式に基づいて求めることがで
きる。
理器３で構成され、固体レーザー素子励起用光源６を駆
動させるとともに８字形リングレーザー流速検出部によ
る流速検出信号を処理し、流速計測量を出力する。８字
形リング共振器２において、光路の交差点ＰとミラーＭ
１、Ｍ２で作られる三角光路が囲む面積と、点Ｐとミラ
ーＭ３、ミラーＭ４で作られる三角光路が囲む面積が互
いに等しく成るように構成する。それにより、被測定透
明流体の流速ｖは、ビート周波数ΔＦを測定することに
より、さきに示した（２）式に基づいて求めることがで
きる。
【００１３】次に本発明に係るリングレーザー流速計の
他の実施形態を図２に基づいて説明する。該実施形態に
おいて、前記実施形態と同様な構成部材については同様
な符号を付して説明する。リングレーザー流速検出部と
駆動電源・信号処理２３から構成され、またミラーＭ１
とミラーＭ２の間の光路を通すように固体レーザー素子
４を配置するのは前記実施形態と同様である。リングレ
ーザー流速検出部はミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ
５を同図のように８字形閉光路を形成するように配置し
て８字形リング共振器２１を構成する。一方ミラーＭ３
とＭ４及びミラーＭ４とＭ５の間にそれぞれ角度θをも
って被測定流体流入管２５を配置し、固体レーザー素子
励起用光源６からの励起光をミラーＭ１から投入し、固
体レーザー素子４を励起することにより８字形リングレ
ーザーを作動させる。
他の実施形態を図２に基づいて説明する。該実施形態に
おいて、前記実施形態と同様な構成部材については同様
な符号を付して説明する。リングレーザー流速検出部と
駆動電源・信号処理２３から構成され、またミラーＭ１
とミラーＭ２の間の光路を通すように固体レーザー素子
４を配置するのは前記実施形態と同様である。リングレ
ーザー流速検出部はミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ
５を同図のように８字形閉光路を形成するように配置し
て８字形リング共振器２１を構成する。一方ミラーＭ３
とＭ４及びミラーＭ４とＭ５の間にそれぞれ角度θをも
って被測定流体流入管２５を配置し、固体レーザー素子
励起用光源６からの励起光をミラーＭ１から投入し、固
体レーザー素子４を励起することにより８字形リングレ
ーザーを作動させる。
【００１４】さらに、被測定流体の流速によって周波数
変調を受けた双方向の光を一部透過ミラーであるミラー
Ｍ２から取り出し、高反射率ミラーＭ６、Ｍ７および光
干渉器ＢＳによって光ビート信号を発生させ、光信号検
出器２７によりそれを電気信号に変換する。駆動電源・
信号処理器２３は、固体レーザー素子励起用光源６を駆
動させるとともにリングレーザー流速検出部による流速
検出信号を処理し、流速計測量を出力する。前記８字形
リング共振器の構成において、光路交差点ＰとミラーＭ
１、Ｍ２で作られる三角光路が囲む面積と交差点Ｐとミ
ラーＭ３、Ｍ４及びＭ５で作られる四角光路が囲む面積
が互いに等しく成るように調節することが肝要である。
本構成により、被測定透明流体の流速ｖは、ΔＦを測定
することにより、さきに示した（２）式に基づいて、次
式から求めることができる。
変調を受けた双方向の光を一部透過ミラーであるミラー
Ｍ２から取り出し、高反射率ミラーＭ６、Ｍ７および光
干渉器ＢＳによって光ビート信号を発生させ、光信号検
出器２７によりそれを電気信号に変換する。駆動電源・
信号処理器２３は、固体レーザー素子励起用光源６を駆
動させるとともにリングレーザー流速検出部による流速
検出信号を処理し、流速計測量を出力する。前記８字形
リング共振器の構成において、光路交差点ＰとミラーＭ
１、Ｍ２で作られる三角光路が囲む面積と交差点Ｐとミ
ラーＭ３、Ｍ４及びＭ５で作られる四角光路が囲む面積
が互いに等しく成るように調節することが肝要である。
本構成により、被測定透明流体の流速ｖは、ΔＦを測定
することにより、さきに示した（２）式に基づいて、次
式から求めることができる。
【００１５】 ｖcosθ＝｛ｃ（ｎＬ＋Ｒ）｝／｛２Ｌ（ｎ2−１）ｆ｝・Ｆ （３） よって、ｖは ｖ＝｛ｃ（ｎＬ＋Ｒ）｝／｛２Ｌ（ｎ2−１）ｆcosθ｝・ΔＦ （４） ここに、Ｌ：流入管内の光路長 θ：流体の流れの方向と光軸が交わる角度 Ｒ：Ｌを除くリング共振器の光路長
【００１６】前記各実施形態において、リングレーザー
流速検出部と電源・信号処理部とは、電力伝送系と信号
伝送系とによって接続されているが、リングレーザー流
速検出部の固体レーザー素子励起部と光信号の電気変換
部、及び該リングレーザー流速検出部と電源・信号処理
器との信号伝送系を純光学式手段で構成すれば、耐電磁
干渉性に優れた８字形リングレーザー流速計を得ること
ができる。以上本発明に係るリングレーザー流速計の実
施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限る
ものでなく、その技術思想の範囲内で種々の設計変更が
可能である。
流速検出部と電源・信号処理部とは、電力伝送系と信号
伝送系とによって接続されているが、リングレーザー流
速検出部の固体レーザー素子励起部と光信号の電気変換
部、及び該リングレーザー流速検出部と電源・信号処理
器との信号伝送系を純光学式手段で構成すれば、耐電磁
干渉性に優れた８字形リングレーザー流速計を得ること
ができる。以上本発明に係るリングレーザー流速計の実
施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限る
ものでなく、その技術思想の範囲内で種々の設計変更が
可能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明は次のような格別の効果を奏す
る。 １）本発明によるリングレーザー流速計は、従来のリン
グレーザー流速計が有していた角速度のある場所でのサ
ニャック効果を物理的に簡単に除去できるので、流速計
を設置する場所が回転運動を伴う場合においても、被測
定流体の流速を精密に且つ高速に測定できる。従って、
本発明のリングレーザー流速計は、従来のリングレーザ
ー流速計では困難であった航空機の対気速度計に好適に
応用することができる。そして、慣性系からみて地球の
自転運動による誤差分までも除去できるので、地上にお
いてもより精密測定が可能であり、例えば風洞試験にお
ける気流速度計としても好適に応用することができる。 ２）本発明によるリングレーザー流速計は、被測定透明
流体を被測定流入管に通すだけでその流速を精密に測定
することができる。 ３）本発明によるリングレーザー流速計は、被測定流体
の流速を周波数量として出力することができるので、信
号処理が容易である。 ４）本発明によるリングレーザー流速計は、微小な流速
から非常に速い流速まで直線性の良い流速計測が可能で
ある。 ５）リングレーザー流速検出部及び電力・信号伝送系を
純光学式に構成することにより、耐電磁干渉性に優れた
８字形リングレーザー流速計を実現することができる。
る。 １）本発明によるリングレーザー流速計は、従来のリン
グレーザー流速計が有していた角速度のある場所でのサ
ニャック効果を物理的に簡単に除去できるので、流速計
を設置する場所が回転運動を伴う場合においても、被測
定流体の流速を精密に且つ高速に測定できる。従って、
本発明のリングレーザー流速計は、従来のリングレーザ
ー流速計では困難であった航空機の対気速度計に好適に
応用することができる。そして、慣性系からみて地球の
自転運動による誤差分までも除去できるので、地上にお
いてもより精密測定が可能であり、例えば風洞試験にお
ける気流速度計としても好適に応用することができる。 ２）本発明によるリングレーザー流速計は、被測定透明
流体を被測定流入管に通すだけでその流速を精密に測定
することができる。 ３）本発明によるリングレーザー流速計は、被測定流体
の流速を周波数量として出力することができるので、信
号処理が容易である。 ４）本発明によるリングレーザー流速計は、微小な流速
から非常に速い流速まで直線性の良い流速計測が可能で
ある。 ５）リングレーザー流速検出部及び電力・信号伝送系を
純光学式に構成することにより、耐電磁干渉性に優れた
８字形リングレーザー流速計を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態に係るリングレーザー流速計
の構成模式図である。
の構成模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るリングレーザー流
速計の構成模式図である。
速計の構成模式図である。
【図３】従来のリングレーザー流速計の構成模式図であ
る。
る。
２、２１ ８字形リング共振器 ３、２３、３３ 電源・信号処理器 ４ 固体レーザー素子 ５、２５、３２ 被測定流体流入管 ６ 固体レーザー素子励起用光源 ８、２７、３７ 光信号検出器 ３１ リング共振器 Ｍ１〜Ｍ７ 高反射率ミラー ＢＳ 光干渉器
Claims (4)
- 【請求項１】 閉光路を形成するように配置された複数
のミラーを有するリング共振器と、該リング共振器のリ
ングレーザー光路を通過するように配置された被測定流
体流入管とを備えたリングレーザー流速検出部、該リン
グレーザー流速検出部を駆動し、且つ前記リングレーザ
ー流速検出部から出力される流速情報を処理し、被測定
流体の流速計測量を出力する電源・信号処理部から構成
され、前記リング共振器は、８字形リングレーザーの光
路を形成し、光路の交差する点の両側の閉光路が囲む面
積が等しくなるように複数のミラーが配置されているこ
とを特徴とするリングレーザー流速計。 - 【請求項２】 前記８字形リングレーザーの光路が、２
つの三角光路から形成されている請求項１記載のリング
レーザー流速計。 - 【請求項３】 前記８字形リングレーザーの光路が、三
角光路と四角光路から形成されている請求項１記載のリ
ングレーザー流速計。 - 【請求項４】 前記リングレーザー流速検出部、及び該
リングレーザー流速検出部と前記電源・信号処理部との
間を結ぶ電力・信号伝送系を、純光学式にして耐電磁干
渉性を高めた請求項１、２又は３記載のリングレーザー
流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18891597A JP2916618B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | リングレーザー流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18891597A JP2916618B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | リングレーザー流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123604A JPH1123604A (ja) | 1999-01-29 |
| JP2916618B2 true JP2916618B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=16232118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18891597A Expired - Lifetime JP2916618B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | リングレーザー流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2916618B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP18891597A patent/JP2916618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1123604A (ja) | 1999-01-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
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