JPH0323845B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0323845B2 JPH0323845B2 JP60125244A JP12524485A JPH0323845B2 JP H0323845 B2 JPH0323845 B2 JP H0323845B2 JP 60125244 A JP60125244 A JP 60125244A JP 12524485 A JP12524485 A JP 12524485A JP H0323845 B2 JPH0323845 B2 JP H0323845B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- phase
- phase modulator
- modulation
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 65
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008278 dynamic mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光フアイバジヤイロに関するもので
あり、更に詳述するならば、スケールフアクタが
安定し且つダイナミツクレンジが広い光フアイバ
ジヤイロに関するものである。
あり、更に詳述するならば、スケールフアクタが
安定し且つダイナミツクレンジが広い光フアイバ
ジヤイロに関するものである。
従来の技術
現在、航空気、飛翔体、自動車、ロボツトなど
のナビゲーシヨンや姿勢制御のための角速度セン
サとしてジヤイロが使用されている。このジヤイ
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。
のナビゲーシヨンや姿勢制御のための角速度セン
サとしてジヤイロが使用されている。このジヤイ
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。
そのようなジヤイロの中で、光フアイバジヤイ
ロは、光及びその光が伝搬する光フアイバが磁界
や電界の影響を受け難いため、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、可測範囲（ダ
イナミツクレンジ）、スケールフアクタの安定性
の点において、従来のジヤ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。
ロは、光及びその光が伝搬する光フアイバが磁界
や電界の影響を受け難いため、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、可測範囲（ダ
イナミツクレンジ）、スケールフアクタの安定性
の点において、従来のジヤ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。
そのような光フアイバジヤイロの例は、例え
ば、ギヤロレンジ テー．ジー．、ブカロ ジエ
ー．エー．他〓光フアイバセンサ技術〓アイ イ
ー イーイージヤーナル オブ カンタム エレ
クトロニクス（Giallorenzi T.G.， Bucaro J.
A. et al“Optical Fiber Sensor Technology”，
IEEE J. of Quantum Electronics）QE−18，
No.４，pp626−662（1982）やクラシヨウ及びア
イ．ピー．ギレス〓光フアイバジヤイロスコー
プ〓ジヤーナル オブ フイジクス エレクトロ
ニクス サイエンス インストルメント
（Culshawand I.P.Giles“Fiber Optic
Gyroscopes”J.Phys.E：Sci Instrum.）16 pp5
−15，（1983）や、坪川、大塚「光フアイバジヤ
イロスコープ」レーザ研究，11，No.12，pp889−
902（1983）などに詳しく示されている。
ば、ギヤロレンジ テー．ジー．、ブカロ ジエ
ー．エー．他〓光フアイバセンサ技術〓アイ イ
ー イーイージヤーナル オブ カンタム エレ
クトロニクス（Giallorenzi T.G.， Bucaro J.
A. et al“Optical Fiber Sensor Technology”，
IEEE J. of Quantum Electronics）QE−18，
No.４，pp626−662（1982）やクラシヨウ及びア
イ．ピー．ギレス〓光フアイバジヤイロスコー
プ〓ジヤーナル オブ フイジクス エレクトロ
ニクス サイエンス インストルメント
（Culshawand I.P.Giles“Fiber Optic
Gyroscopes”J.Phys.E：Sci Instrum.）16 pp5
−15，（1983）や、坪川、大塚「光フアイバジヤ
イロスコープ」レーザ研究，11，No.12，pp889−
902（1983）などに詳しく示されている。
(a) 光フアイバジヤイロの原理
ここで、光フアイバジヤイロの原理を第６図
を参照して説明する。
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ツタ１
２により分割して、コイル状に多数回シングル
モード光フアイバ１８を巻回した光フアイバル
ープすなわちセンサコイル２０の両端に入力し
て、センサコイル２０に右回り（CW）と左回
り（CCW）に光を伝搬させる。このとき、セ
ンサコイル２０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△θが生じ、△θ
を測定することによつて角速度Ωを検出するも
のである。
２により分割して、コイル状に多数回シングル
モード光フアイバ１８を巻回した光フアイバル
ープすなわちセンサコイル２０の両端に入力し
て、センサコイル２０に右回り（CW）と左回
り（CCW）に光を伝搬させる。このとき、セ
ンサコイル２０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△θが生じ、△θ
を測定することによつて角速度Ωを検出するも
のである。
センサコイル２０の中を右回りに伝搬した光
及び左回りに伝搬した光の電界の強さEcw、
Eccwは、次のように表わされる。
及び左回りに伝搬した光の電界の強さEcw、
Eccwは、次のように表わされる。
Ecw＝Ersin（ωt＋△θ／２）
Eccw＝Etsin（ωt−△θ／２）
但し、Er、Et：左回り光及び右回り光の振幅
ω：光の角周波数
ｔ：時間
△θ：サニヤツ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
回り光とをビームスプリツタ１２で合成して、
受光素子２６に入射する。その受光素子２６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△θは、次のように表すことが
できる。
回り光とをビームスプリツタ１２で合成して、
受光素子２６に入射する。その受光素子２６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△θは、次のように表すことが
できる。
△θ＝4πLa／cλΩ ……(1)
但し、Ｌ：センサコイルのフアイバ長
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
これをサニヤツク効果という。
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。
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（△θ）｝ ……(2) という形になる。
光素子で二乗検波すると、出力Ｉは、 Ｉ∝｛１＋cos（△θ）｝ ……(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。
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＋sin（△θ）｝ ……(3) の形になるから、△θが０に近い時の感度が良
い。
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＋sin（△θ）｝ ……(3) の形になるから、△θが０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、光路を分離するための新たなビームスプリ
ツタが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。
は、光路を分離するための新たなビームスプリ
ツタが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。
△θが０に近い時の感度の改善を、上述した
ように静的な光学的な検出機構によつて行うに
は、上記のような難点がある。
ように静的な光学的な検出機構によつて行うに
は、上記のような難点がある。
(b) 位相変調方式光フアイバジヤイロ
そこで、動的な機構によつて、△θを検出し
ようとする光フアイバジヤ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
式光フアイバジヤイロである。
ようとする光フアイバジヤ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
式光フアイバジヤイロである。
位相変調方式光フアイバジヤイロは、光フア
イバのセンサコイルの一方の端に、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。
イバのセンサコイルの一方の端に、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アイバジヤイロについ
て第７図を参照して説明する。
て第７図を参照して説明する。
発光素子１０からの可干渉光は、ビームスプ
リツタ１２により２つに分けられ、光フアイバ
１８の両端に結合される。その光フアイバ１８
は、センサコイル２０を構成するように巻回さ
れた部分と、角周波数ωnで駆動されるピエゾ
素子のような位相変調素子２２に巻き付けられ
た部分２４とに分けられている。そして、光フ
アイバの両端から結合された光は、それぞれ、
光フアイバのセンサコイル２０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
ムスプリツタ１２により合成されて受光素子２
６に入射する。
リツタ１２により２つに分けられ、光フアイバ
１８の両端に結合される。その光フアイバ１８
は、センサコイル２０を構成するように巻回さ
れた部分と、角周波数ωnで駆動されるピエゾ
素子のような位相変調素子２２に巻き付けられ
た部分２４とに分けられている。そして、光フ
アイバの両端から結合された光は、それぞれ、
光フアイバのセンサコイル２０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
ムスプリツタ１２により合成されて受光素子２
６に入射する。
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
さを知つて△θを求めることができる。
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
さを知つて△θを求めることができる。
例えば、位相変調器を左回り光の入射端の近
傍に設けたとする。光フアイバのセンサコイル
の長さがＬ、フアイバコアの屈折率をｎ、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。
傍に設けたとする。光フアイバのセンサコイル
の長さがＬ、フアイバコアの屈折率をｎ、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。
変調信号が、上記したように、角周波数ωn
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、変調信号の位相差φ
は、 φ＝ωnτ ＝nLωn／ｃ ＝2πfnnL／ｃ ……(5) 但し、ωn＝2πfn となる。
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、変調信号の位相差φ
は、 φ＝ωnτ ＝nLωn／ｃ ＝2πfnnL／ｃ ……(5) 但し、ωn＝2πfn となる。
サニヤツク効果により、右回り光、左回り光
は、±△θ／２の位相差を持つが、位相変調素
子によつて、位相がさらに変調される。位相変
調素子の振幅をｂとすると、右回り光、左回り
光の電界の強さEcw、Eccwは、 Ecw＝Ersin｛ωt＋△θ／２＋bsin（ωnｔ＋φ）｝ ……(6) Eccw＝ELsin｛ωt−△θ／２＋bsin（ωnｔ）｝ ……(7) となる。
は、±△θ／２の位相差を持つが、位相変調素
子によつて、位相がさらに変調される。位相変
調素子の振幅をｂとすると、右回り光、左回り
光の電界の強さEcw、Eccwは、 Ecw＝Ersin｛ωt＋△θ／２＋bsin（ωnｔ＋φ）｝ ……(6) Eccw＝ELsin｛ωt−△θ／２＋bsin（ωnｔ）｝ ……(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、ビームスプリツタ１２で合成されて
受光素子２６によつて二乗検波されるので、受
光素子の出力Ｓ（△θ，ｔ）はEcwとEccwの和を
二乗したものに比例する。
回り光は、ビームスプリツタ１２で合成されて
受光素子２６によつて二乗検波されるので、受
光素子の出力Ｓ（△θ，ｔ）はEcwとEccwの和を
二乗したものに比例する。
Ｓ（△θ，ｔ）−｛Ecw＋Eccw｝2 ……(8)
これを計算すると、
Ｓ（△θ，ｔ）＝ErELcos｛△θ＋2bsin（φ／２）cos
（ωnｔ＋φ／２）｝＋D.C.＋｛2ω以上｝……(9) 但し、D.C.は直流成分を意味する。
（ωnｔ＋φ／２）｝＋D.C.＋｛2ω以上｝……(9) 但し、D.C.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、これは検出器
にはかからないので０である。
数の項という意味である。なお、これは検出器
にはかからないので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。
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，ｔ）を
ベツセル函数を使つて級数展開する。まず、(9)
式は次のように表される。
ベツセル函数を使つて級数展開する。まず、(9)
式は次のように表される。
Ｓ（△θ，ｔ）＝ErEL〔cos△θcos｛2bsinφ／２cos（
ωnｔ＋φ／２）｝−sin△θsin｛2bsiφ／２cos（ωn
ｔ＋φ／２）｝……(10) 一方、ベツセル函数の母函数展開から、 である。ｔ＝ei〓と置くと、 eixsin〓＝∞ 〓n=-∞ Jo（ｘ）eni〓 …(12) と表わすことができる。(12)式の実数部、虚数部の
展から、(10)式のcos、sinの部分の級数展数を得る
ことができる。Ｓ（△θ，ｔ）を、これらの部分
に分けて、 Ｓ（△θ，ｔ） ＝（Sccos△θ＋Sssin△θ）ErEL …（13） と書くと、θ→θ＋π／２の変換した後、 J-o（ｘ）＝（−）nJo（ｘ） …（14） 但し、ｎは正の整数 という性質を使つて、 ξ＝2bsinφ／２ …（15） とおいて、上記ScとSsを書くと、 Sc＝Jp（ξ）＋２∞ 〓n=1 （−）nJ2o（ξ）cos2nωnｔ
…（16） So＝２∞ 〓n=0 （−）nJ2o+1（ξ）cos（2n＋１）ωnｔ
…（17） となる。そこで、再び、Ｓ（△θ，ｔ）を表すと
次の如くである。
ωnｔ＋φ／２）｝−sin△θsin｛2bsiφ／２cos（ωn
ｔ＋φ／２）｝……(10) 一方、ベツセル函数の母函数展開から、 である。ｔ＝ei〓と置くと、 eixsin〓＝∞ 〓n=-∞ Jo（ｘ）eni〓 …(12) と表わすことができる。(12)式の実数部、虚数部の
展から、(10)式のcos、sinの部分の級数展数を得る
ことができる。Ｓ（△θ，ｔ）を、これらの部分
に分けて、 Ｓ（△θ，ｔ） ＝（Sccos△θ＋Sssin△θ）ErEL …（13） と書くと、θ→θ＋π／２の変換した後、 J-o（ｘ）＝（−）nJo（ｘ） …（14） 但し、ｎは正の整数 という性質を使つて、 ξ＝2bsinφ／２ …（15） とおいて、上記ScとSsを書くと、 Sc＝Jp（ξ）＋２∞ 〓n=1 （−）nJ2o（ξ）cos2nωnｔ
…（16） So＝２∞ 〓n=0 （−）nJ2o+1（ξ）cos（2n＋１）ωnｔ
…（17） となる。そこで、再び、Ｓ（△θ，ｔ）を表すと
次の如くである。
Ｓ（△θ，ｔ）＝１／２（Er 2＋EL 2）＋（2ωt以上の
成分）＋ErELJ0（ξ）cos△θ＋ErEL２∞ 〓n=1 （−１）nJ2o
（ξ）・cos2nωnｔ・cos△θ ＋ErEL２∞ 〓 〓n=0 （−１）nJ2o+1（ξ）cos（2n＋１）ωnｔ・sin△θ
……(10)′ ＝DC成分＋2ErELJ1(ξ)cosωnｔ・sin△θ−2ErELJ2(
ξ)cos2ωnｔ・cos△θ＋高次成分……(10)″ これは、変調信号ωnの基本波と、高周波信号
の級数和である。
成分）＋ErELJ0（ξ）cos△θ＋ErEL２∞ 〓n=1 （−１）nJ2o
（ξ）・cos2nωnｔ・cos△θ ＋ErEL２∞ 〓 〓n=0 （−１）nJ2o+1（ξ）cos（2n＋１）ωnｔ・sin△θ
……(10)′ ＝DC成分＋2ErELJ1(ξ)cosωnｔ・sin△θ−2ErELJ2(
ξ)cos2ωnｔ・cos△θ＋高次成分……(10)″ これは、変調信号ωnの基本波と、高周波信号
の級数和である。
適当なフイルタを使えば、基本波ωn又は任意
の次数の高周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、cos△θ又はsin△θの大
きさを知ることができる。
の次数の高周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、cos△θ又はsin△θの大
きさを知ることができる。
その場合、その次数のベツセル函数Jo（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ωn、センサコイル通過時間
τを設定すべきである。
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ωn、センサコイル通過時間
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(10)″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，ｔ）とすると、 Ｐ（△θ，ｔ） ＝2ErELJ1（ξ）cosωnｔ・sin△θ
……（18） である。かくして、sin△θに比例した出力がえ
られ、基本波成分の振幅を求めて、△θを知るこ
とができる。
の項（ｎ＝０）すなわち(10)″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，ｔ）とすると、 Ｐ（△θ，ｔ） ＝2ErELJ1（ξ）cosωnｔ・sin△θ
……（18） である。かくして、sin△θに比例した出力がえ
られ、基本波成分の振幅を求めて、△θを知るこ
とができる。
更に、J1（ξ）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Jo
（ξ）はほぼ０である。
で、ξ＝1.8に設定する。このとき、直流成分Jo
（ξ）はほぼ０である。
以上が位相変調方式の光フアイバジヤイロの基
本構成である。
本構成である。
発明が解決しようとする問題点
上記した（18）式を見て分かるように、右回り
光、左回り光の振幅Er、ELが、受光素子出力の
基本波成分Ｐの振幅の中に含まれる。また、J1
（ξ）という係数もある。
光、左回り光の振幅Er、ELが、受光素子出力の
基本波成分Ｐの振幅の中に含まれる。また、J1
（ξ）という係数もある。
このような出力から、△θを正確に求めるため
には、Er、EL、J1（ξ）の値が安定していなけれ
ばならない。
には、Er、EL、J1（ξ）の値が安定していなけれ
ばならない。
しかしながら、これらEr、EL、J1（ξ）の値は
変動する。特に、光の振幅Er、ELは変動し易い。
Er、ELは、光源の出力の変動、光路差を除去す
るために挿入する偏光子を通過する光量の変動、
光学系の位置ずれなどによつて簡単に変化してし
まう。
変動する。特に、光の振幅Er、ELは変動し易い。
Er、ELは、光源の出力の変動、光路差を除去す
るために挿入する偏光子を通過する光量の変動、
光学系の位置ずれなどによつて簡単に変化してし
まう。
また、たとえ、フアイバに入射するときの偏波
方向を定めておいても、フアイバ中を伝搬する内
に温度、圧力、歪等の影響で偏波状態が変動し、
出射光の偏波は一定でない。
方向を定めておいても、フアイバ中を伝搬する内
に温度、圧力、歪等の影響で偏波状態が変動し、
出射光の偏波は一定でない。
この結果、受光素子に対する光の振幅Er、EL
が変動することになる。
が変動することになる。
このようなスケールフアクタの変動の他に、△
θをsin△θの形で検出することから、検出範囲
が、△θをsin△θに極めて少ない誤差で近似べ
きる範囲に制限され、ダイナミツクレンジを広く
とることは難しい等の問題もある。
θをsin△θの形で検出することから、検出範囲
が、△θをsin△θに極めて少ない誤差で近似べ
きる範囲に制限され、ダイナミツクレンジを広く
とることは難しい等の問題もある。
そこで、本発明は、スケールフアクタが上記し
たEr、ELに依存せず、且つ、△θがsin△θに近
似できる範囲に制限されずに広いダイナミツクレ
ンジを有する光フアイバジヤイロを提供せんとす
るものである。
たEr、ELに依存せず、且つ、△θがsin△θに近
似できる範囲に制限されずに広いダイナミツクレ
ンジを有する光フアイバジヤ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、第１図に示す
ように、発光素子１０と、多数回コイル状に巻回
されたセンサコイル部分２０を含み且つ前記発光
素子１０からの光がビームスプリツタ２８で分岐
されて両端に結合され該センサコイル２０を両方
向に伝搬した光を両端から出力する光フアイバ１
８と、該光フアイバ１８を伝搬した両回り光を受
ける受光素子２６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光フアイバジヤイロにおい
て、前記センサコイルの一端付近に位相変調器３
０を設け、両回り光が分岐してから前記位相変調
器３０に到達するまでの時間差をτとするとき、
周期が2τで且つデユーテイが１／２の三角波パル
ス３２で前記位相変調器３０が駆動される一方、
前記光フアイバからの出射光の合成光を受ける前
記受光素子の出力から、回転により生じた位相差
と、前記位相変調器による変調により両回り光間
に生じた位相差との大小を比較し、大である時間
と小である時間の比から回転角速度を検出するこ
とを特徴とする光フアイバジヤイロが提供され
る。
ように、発光素子１０と、多数回コイル状に巻回
されたセンサコイル部分２０を含み且つ前記発光
素子１０からの光がビームスプリツタ２８で分岐
されて両端に結合され該センサコイル２０を両方
向に伝搬した光を両端から出力する光フアイバ１
８と、該光フアイバ１８を伝搬した両回り光を受
ける受光素子２６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光フアイバジヤイロにおい
て、前記センサコイルの一端付近に位相変調器３
０を設け、両回り光が分岐してから前記位相変調
器３０に到達するまでの時間差をτとするとき、
周期が2τで且つデユーテイが１／２の三角波パル
ス３２で前記位相変調器３０が駆動される一方、
前記光フアイバからの出射光の合成光を受ける前
記受光素子の出力から、回転により生じた位相差
と、前記位相変調器による変調により両回り光間
に生じた位相差との大小を比較し、大である時間
と小である時間の比から回転角速度を検出するこ
とを特徴とする光フアイバジヤイロが提供され
る。
作 用
以上のような構成において、ビームスプリツタ
２８から、センサコイル２０を通過しない側の位
相変調器３０まで光フアイバの長さを無視すれ
ば、光フアイバ１８の長さをＬ、屈折率をｎ、光
速をｃとすると、上記した(4)式から、τは、 nL／ｃ で与えられる。
２８から、センサコイル２０を通過しない側の位
相変調器３０まで光フアイバの長さを無視すれ
ば、光フアイバ１８の長さをＬ、屈折率をｎ、光
速をｃとすると、上記した(4)式から、τは、 nL／ｃ で与えられる。
かくして、以上のような光フアイバジヤイロの
センサコイルを伝搬する右回り光、左回り光の受
ける位相変化を図示すると、第２図ａ及びｂのよ
うになり、右回り光、左回り光との間にτだけ時
間差が生ずる。
センサコイルを伝搬する右回り光、左回り光の受
ける位相変化を図示すると、第２図ａ及びｂのよ
うになり、右回り光、左回り光との間にτだけ時
間差が生ずる。
そのような光フアイバジヤイロの右回り光、左
回り光は、 Ecw＝Ersin（ω＋φcw−△θ／２） Eccw＝ELsin（ωt＋φccw＋△θ／２） と表すことができる。従つて、その右回り光Ecw、
左回り光Eccwを二乗検波すると、Ｓ（△θ）は、 Ｓ（△θ）＝１／２（Er 2＋EL 2）＋ErELcos｛（
φcw−φccw）−△θ｝……（19） と表すことができる。ここでφcw−φccwは時間の
関数である。これとをφ0（ｔ）とおくと、φ0（ｔ）
は第２図ｃのように表すことができる。
回り光は、 Ecw＝Ersin（ω＋φcw−△θ／２） Eccw＝ELsin（ωt＋φccw＋△θ／２） と表すことができる。従つて、その右回り光Ecw、
左回り光Eccwを二乗検波すると、Ｓ（△θ）は、 Ｓ（△θ）＝１／２（Er 2＋EL 2）＋ErELcos｛（
φcw−φccw）−△θ｝……（19） と表すことができる。ここでφcw−φccwは時間の
関数である。これとをφ0（ｔ）とおくと、φ0（ｔ）
は第２図ｃのように表すことができる。
第３図ａ，ｃ及びｅは、△θのいろいろな値に
対する△θとφ0（Ｌ）との関係を示したものであ
る。
対する△θとφ0（Ｌ）との関係を示したものであ
る。
そこで、（19）式の左辺の最後の項のcosの中が
正のときON、負のときOFFとなるようなパルス
列を発生させると、それぞれの△θに対して、第
３図ｂ，ｄ及びｆに示すようなパルスが得られ
る。
正のときON、負のときOFFとなるようなパルス
列を発生させると、それぞれの△θに対して、第
３図ｂ，ｄ及びｆに示すようなパルスが得られ
る。
ここで、一周期中のON、OFFの時間をそれぞ
れ、T2，T1とすると、 T1＋T2＝2τ となり、また、位相変調の最大幅巾をφnaxとする
と（第２図ａ）、φ0（ｔ）の時間変化に対する傾
きは、 ±２φnax／τとなる。
れ、T2，T1とすると、 T1＋T2＝2τ となり、また、位相変調の最大幅巾をφnaxとする
と（第２図ａ）、φ0（ｔ）の時間変化に対する傾
きは、 ±２φnax／τとなる。
これよりT1＝τ−τ／φnax△θ
T2＝τ＋τ／φnax△θ
と表される。
例えば、
Ｄ（△θ）＝T2−T1／T1＋T2 ……（20）
と置くと、
Ｄ（△θ）＝（τ／φnax）・△θ／τ＝１／φnax
△θ ……（20a） となる。すなわち、回転により生じた位相差△θ
と、前記位相変調器による変調により両回り光間
に生じた位相差（φcw−φccw）即ちφ0（ｔ）との大
小を比較し、大である時間T2（又はT1）と小であ
る時間T1（又はT2）の比から、△θすなわちサニ
ヤツク位相差に比例した出力が得られる。その場
合のスケールフアクタはφnaxにのみ依存し、光量
の変化等の影響は受けない。
△θ ……（20a） となる。すなわち、回転により生じた位相差△θ
と、前記位相変調器による変調により両回り光間
に生じた位相差（φcw−φccw）即ちφ0（ｔ）との大
小を比較し、大である時間T2（又はT1）と小であ
る時間T1（又はT2）の比から、△θすなわちサニ
ヤツク位相差に比例した出力が得られる。その場
合のスケールフアクタはφnaxにのみ依存し、光量
の変化等の影響は受けない。
実施例
以下添付図面を参照して本発明による光フアイ
バセンサの実施例を説明する。
バセンサの実施例を説明する。
第４図は、本発明を実施した位相変調方式光フ
アイバジヤイロの１実施例の構成を示した図であ
る。この位相変調方式光フアイバジヤイロは、光
フアイバジヤイロの基本的条件を備えた最小構成
を成している。なお、最小構成については、イゼ
キール エス．及びアーデイテイ エイチ．ジエ
ー．〓光フアイバ回転センサ〓スプリンガー−フ
エアラークベルリン（EzeKil S. and Arditty
H.J.“Fiber Optic Rotation Sensors”，
Springer−Verlag Berlin.）1982に詳しい説明が
ある。
アイバジヤイロの１実施例の構成を示した図であ
る。この位相変調方式光フアイバジヤイロは、光
フアイバジヤイロの基本的条件を備えた最小構成
を成している。なお、最小構成については、イゼ
キール エス．及びアーデイテイ エイチ．ジエ
ー．〓光フアイバ回転センサ〓スプリンガー−フ
エアラークベルリン（EzeKil S. and Arditty
H.J.“Fiber Optic Rotation Sensors”，
Springer−Verlag Berlin.）1982に詳しい説明が
ある。
図示の位相変調方式光フアイバジヤイロにおい
ては、三角波パルス３２のような光源が設けら
れ、電源（不図示）により駆動されて、光ビーム
を発生する。なお、光源としては、He−Neレー
ザ、半導体レーザ、スーパールミネツセントダイ
オードなどが使用できる。その発光素子３２が発
生する光ビームは、直列に並んだハーフミラーの
ようなビームスプリツタ３４，３６に送られる。
ビームスプリツタ３４は、光を受光素子３８に分
岐するためのものであり、また、ビームスプリツ
タ３４は、光源３２からの光を２つに分岐して、
光フアイバ４０の両端に結合する。
ては、三角波パルス３２のような光源が設けら
れ、電源（不図示）により駆動されて、光ビーム
を発生する。なお、光源としては、He−Neレー
ザ、半導体レーザ、スーパールミネツセントダイ
オードなどが使用できる。その発光素子３２が発
生する光ビームは、直列に並んだハーフミラーの
ようなビームスプリツタ３４，３６に送られる。
ビームスプリツタ３４は、光を受光素子３８に分
岐するためのものであり、また、ビームスプリツ
タ３４は、光源３２からの光を２つに分岐して、
光フアイバ４０の両端に結合する。
光フアイバ４２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、位相変調器４４及び４６にそれぞれ結
合された部分とからなつている。
るように、多数回コイル状に巻かれてセンサコイ
ル４２と、位相変調器４４及び４６にそれぞれ結
合された部分とからなつている。
一方の位相変調器４６は、例えば、圧電振動素
子で構成され、位相変調用の交流励振電源４８に
接続され、角周波数ωnの正弦波の交流で駆動さ
れるようになされている。この場合は、光フアイ
バ４０は、例えば圧電振動素子４６に巻き付けら
れる。
子で構成され、位相変調用の交流励振電源４８に
接続され、角周波数ωnの正弦波の交流で駆動さ
れるようになされている。この場合は、光フアイ
バ４０は、例えば圧電振動素子４６に巻き付けら
れる。
他方の位相変調器４４は、三角波で位相変調す
るためのものである。しかし、三角波での位相変
調は、圧電振動子の共振を利用する方法では実現
困難である。このため、LiNbO3等の電気光学結
晶を使つた方式が有効であると考えられる。変調
効率の点から、導波型素子にすることが望まし
い。例えば、第５図に示すように、LiNbO3基板
５０の表面に光導波路５２を設け、その光導波路
５２を挟むように電極５４及び５６を埋め込んで
構成される。この場合、光導波路５２が光フアイ
バ４０の一方の端に挿入され、電極５４及び５６
の間に、三角波発生器４８Ａから周期2τの三角波
の変調電圧が印加される。
るためのものである。しかし、三角波での位相変
調は、圧電振動子の共振を利用する方法では実現
困難である。このため、LiNbO3等の電気光学結
晶を使つた方式が有効であると考えられる。変調
効率の点から、導波型素子にすることが望まし
い。例えば、第５図に示すように、LiNbO3基板
５０の表面に光導波路５２を設け、その光導波路
５２を挟むように電極５４及び５６を埋め込んで
構成される。この場合、光導波路５２が光フアイ
バ４０の一方の端に挿入され、電極５４及び５６
の間に、三角波発生器４８Ａから周期2τの三角波
の変調電圧が印加される。
光フアイバ４２を右回りと左回りとに伝搬した
光ビームは、光フアイバ４２の両端から出力され
て、ビームスプリツタ３６によりまとめられ、ビ
ームスプリツタ３２を介して、受光素子３８に入
射する。
光ビームは、光フアイバ４２の両端から出力され
て、ビームスプリツタ３６によりまとめられ、ビ
ームスプリツタ３２を介して、受光素子３８に入
射する。
その受光素子の電気出力は、同期検波器５８の
入力に接続されている。この同期検波器５８は、
上述した圧電振動素子４６と同様に、位相変調用
の交流励振電源４８に接続され、それぞれ角周波
数ωnの交流を受けるようになされている。そし
て、同期検波器５８の出力は、信号処理器６０に
入力される。その信号処理器６０は、三角波発生
器４８Ａから位相変調の最大振幅φnaxを表す信号
を供給される。
入力に接続されている。この同期検波器５８は、
上述した圧電振動素子４６と同様に、位相変調用
の交流励振電源４８に接続され、それぞれ角周波
数ωnの交流を受けるようになされている。そし
て、同期検波器５８の出力は、信号処理器６０に
入力される。その信号処理器６０は、三角波発生
器４８Ａから位相変調の最大振幅φnaxを表す信号
を供給される。
以上のように位相変調方式を採用する理由は、
第１図に示す基本構成では、受光素子の出力が
（19）式のような形では、その（19）式のcosの中
が０付近で検出を行う場合、cosの中が正でも負
でもcosの値と正となり、時間T1、T2を判別する
ことができないためである。第４図のように、第
２の位相変調器４６Ｂの正弦波の位相変調の変調
角周波数をωnとすると、受光素子出力中のωn成
分は次のように得られる。
第１図に示す基本構成では、受光素子の出力が
（19）式のような形では、その（19）式のcosの中
が０付近で検出を行う場合、cosの中が正でも負
でもcosの値と正となり、時間T1、T2を判別する
ことができないためである。第４図のように、第
２の位相変調器４６Ｂの正弦波の位相変調の変調
角周波数をωnとすると、受光素子出力中のωn成
分は次のように得られる。
Ｓ（△θ）＝2ErELJ1（2bsinφ／２）cosωnｔ・
sin｛（φcw−φccw）−△θ｝……（21） 但し、ｂ：変調度、φ＝nL／ｃ・ωn この結果、sinの中が０近くで変化する場合、
そのsinの中の正負をsinの値の正負により判別す
ることができることは容易に確認できる。
sin｛（φcw−φccw）−△θ｝……（21） 但し、ｂ：変調度、φ＝nL／ｃ・ωn この結果、sinの中が０近くで変化する場合、
そのsinの中の正負をsinの値の正負により判別す
ることができることは容易に確認できる。
以上のように構成される位相変調方式光フアイ
バジヤイロは次のように動作する。
バジヤイロは次のように動作する。
電源により駆動される発光素子３２からの光ビ
ームは、ビームスプリツタ３４を通過してビーム
スプリツタ３６で２つに分岐され光フアイバ４０
の両端に結合される。
ームは、ビームスプリツタ３４を通過してビーム
スプリツタ３６で２つに分岐され光フアイバ４０
の両端に結合される。
光フアイバ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、交流励振電源４８からの角周波数
ωnの正弦波交流で駆動される圧電振動素子４６
及び電気光学効果位相変調器４４にそれぞれ結合
された部分において位相変調される。
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、交流励振電源４８からの角周波数
ωnの正弦波交流で駆動される圧電振動素子４６
及び電気光学効果位相変調器４４にそれぞれ結合
された部分において位相変調される。
そのように光フアイバ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、光フアイバ４０の両端から出力され
て、ビームスプリツタ３６により合成され、更
に、ビームスプリツタ３２を介して受光素子３８
に入射する。
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、光フアイバ４０の両端から出力され
て、ビームスプリツタ３６により合成され、更
に、ビームスプリツタ３２を介して受光素子３８
に入射する。
その受光素子３８の出力は、同期検波器５８に
ωnで同期検波され、上記した（21）式で表され
る出力が信号処理器６０に出力される。その信号
処理器６０は、入力信号が負である時間T1と正
である時間T2とを求め、上記した（20）式の演
算をし、更に、（20a）式によりφnaxで割り△θを
表す信号を出力する。
ωnで同期検波され、上記した（21）式で表され
る出力が信号処理器６０に出力される。その信号
処理器６０は、入力信号が負である時間T1と正
である時間T2とを求め、上記した（20）式の演
算をし、更に、（20a）式によりφnaxで割り△θを
表す信号を出力する。
ここで、電気光学効果位相変調器４４の必要な
変調電圧を計算してみると、次のようになる。電
気光学効果位相変調器４４における電気光学効果
による位相変化を表すと次のようになる。
変調電圧を計算してみると、次のようになる。電
気光学効果位相変調器４４における電気光学効果
による位相変化を表すと次のようになる。
φ＝ｋ△nl
＝１／２kn3γEl ……（22）
但し、ｋ＝2π／λ
λ：波長
ｎ：屈折率
γ：電気光学定数
Ｅ：電界（Vnax／ｔ）
Vnax：電極５４及び５６間に印加される最大
電圧 ｔ：電極５４及び５６間距離 ｌ：電極５４及び５６の長さ また、光の偏波、電界の印加方向を適当に選ぶ
ことにより、LiNbO3のｒが最大になるr33を利用
できる。このとき、（22）式の最大値φnaxは、 λ＝0.83×10-6（ｍ）、ｎ＝2.29、 γ＝30.8×10-12（ｍ／ｖ）、ｔ＝10×10-6（ｍ）、 ｌ＝５×10-3（ｍ）として、 φnax＝１／２kn3γVnax／ｔｌ＝１／２×2π／0
.83×10-6×（2.29）3×（30.8×10-12） ×Vnax／10×10-6×５×10-3＝0.7Vnax（rad
）……（23） となる。一方、第３図から△θの検出範囲はφnax
までであることがわかる。従つて、例えば、フア
イバ長200ｍ、コイル半径25×10-3（ｍ）を考えた
場合、(1)式により、 △θ＝4πLa／cπΩ＝4π×200×25×10-3／３×10
8×0.83×10-6Ω＝0.25Ω（rad）……（24） となる。従つて、（23）式、（24）式より、Vnax
は、計測最大角速度Ωnaxに対して、 Vnax＝0.25／0.7Ωnax＝0.36Ωnax（Ｖ） との関係になる。それ故、Ωnax＝300゜／sec＝
5.2rad／secとすると、 Vnax＝1.8（Ｖ） と十分低い電圧で上記測定は実現できる。
電圧 ｔ：電極５４及び５６間距離 ｌ：電極５４及び５６の長さ また、光の偏波、電界の印加方向を適当に選ぶ
ことにより、LiNbO3のｒが最大になるr33を利用
できる。このとき、（22）式の最大値φnaxは、 λ＝0.83×10-6（ｍ）、ｎ＝2.29、 γ＝30.8×10-12（ｍ／ｖ）、ｔ＝10×10-6（ｍ）、 ｌ＝５×10-3（ｍ）として、 φnax＝１／２kn3γVnax／ｔｌ＝１／２×2π／0
.83×10-6×（2.29）3×（30.8×10-12） ×Vnax／10×10-6×５×10-3＝0.7Vnax（rad
）……（23） となる。一方、第３図から△θの検出範囲はφnax
までであることがわかる。従つて、例えば、フア
イバ長200ｍ、コイル半径25×10-3（ｍ）を考えた
場合、(1)式により、 △θ＝4πLa／cπΩ＝4π×200×25×10-3／３×10
8×0.83×10-6Ω＝0.25Ω（rad）……（24） となる。従つて、（23）式、（24）式より、Vnax
は、計測最大角速度Ωnaxに対して、 Vnax＝0.25／0.7Ωnax＝0.36Ωnax（Ｖ） との関係になる。それ故、Ωnax＝300゜／sec＝
5.2rad／secとすると、 Vnax＝1.8（Ｖ） と十分低い電圧で上記測定は実現できる。
なお、上記実施例の説明において、T1、T2を
求めて（20）式、（20a）式により計算をする信
号処理器６０の具体的構成について説明を省略し
た。しかし、当業者には、デジタル式でもアナロ
グ式でも容易に実現できることは明らかであろ
う。例えば、デジタル式の場合、高速クロツクを
入力信号が正の期間と負の期間でそれぞれカウン
トし、そのカウント値をT1、T2として、必要な
演算処理をすればよい。
求めて（20）式、（20a）式により計算をする信
号処理器６０の具体的構成について説明を省略し
た。しかし、当業者には、デジタル式でもアナロ
グ式でも容易に実現できることは明らかであろ
う。例えば、デジタル式の場合、高速クロツクを
入力信号が正の期間と負の期間でそれぞれカウン
トし、そのカウント値をT1、T2として、必要な
演算処理をすればよい。
また、三角波による位相変調器は、電気光学効
果を利用したものに限らず、三角波による位相変
調が可能ならば、どのような素子を使用してもよ
い。
果を利用したものに限らず、三角波による位相変
調が可能ならば、どのような素子を使用してもよ
い。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明による
光フアイバジヤイロは、スケールフアクタが光フ
アイバを伝搬する光の振幅Er、ELに依存せず、
且つ、△θがsin△θに近似できる範囲に制限さ
れずに広いダイナミツクレンジを有する。従つ
て、本発明による光フアイバは、広い範囲にわた
つて活用することができる。
光フアイバジヤイロは、スケールフアクタが光フ
アイバを伝搬する光の振幅Er、ELに依存せず、
且つ、△θがsin△θに近似できる範囲に制限さ
れずに広いダイナミツクレンジを有する。従つ
て、本発明による光フアイバは、広い範囲にわた
つて活用することができる。
第１図は、本発明による光フアイバジヤイロの
原理を図解する光学系統図であり、第２図は、第
１図の光フアイバジヤイロの光フアイバを伝搬す
る両方向の光に対する三角波による位相変調及び
両方向の光の位相差を示す波形図であり、第３図
は、その三角波による位相差と回転により位相差
との関係を示す波形図であり、第４図は、本発明
を実施した位相変調方式光フアイバジヤイロの光
学系構成図であり、第５図は、第４図の位相変調
方式光フアイバジヤイロに使用されている電気光
学位相変調器の１例を図示する概略斜視図であ
り、第６図は、光フアイバジヤイロの原理を説明
する基本構成図であり、第７図は、位相変調方式
光フアイバジヤイロの原理を説明する基本構成図
である。 〔主な参照番号〕 １０……発光素子、１２…
…ビームスプリツタ、１４，１６……結合レン
ズ、１８……光フアイバ、２０……センサコイ
ル、２２……位相変調素子、２６……受光素子、
３０……位相変調器、３２……光源、３４，３６
……ビームスプリツタ、３８……受光素子、４０
……光フアイバ、４２……センサコイル、４４…
…電気光学効果位相変調器、４６……圧電振動素
子、４８……正弦波交流励振電源、４８Ａ……三
角波発生器、５０……LiNbO3基板、５２……光
導波路、５４，５６……電極、５８……同期検波
器、６０……信号処理器。
原理を図解する光学系統図であり、第２図は、第
１図の光フアイバジヤイロの光フアイバを伝搬す
る両方向の光に対する三角波による位相変調及び
両方向の光の位相差を示す波形図であり、第３図
は、その三角波による位相差と回転により位相差
との関係を示す波形図であり、第４図は、本発明
を実施した位相変調方式光フアイバジヤイロの光
学系構成図であり、第５図は、第４図の位相変調
方式光フアイバジヤイロに使用されている電気光
学位相変調器の１例を図示する概略斜視図であ
り、第６図は、光フアイバジヤイロの原理を説明
する基本構成図であり、第７図は、位相変調方式
光フアイバジヤイロの原理を説明する基本構成図
である。 〔主な参照番号〕 １０……発光素子、１２…
…ビームスプリツタ、１４，１６……結合レン
ズ、１８……光フアイバ、２０……センサコイ
ル、２２……位相変調素子、２６……受光素子、
３０……位相変調器、３２……光源、３４，３６
……ビームスプリツタ、３８……受光素子、４０
……光フアイバ、４２……センサコイル、４４…
…電気光学効果位相変調器、４６……圧電振動素
子、４８……正弦波交流励振電源、４８Ａ……三
角波発生器、５０……LiNbO3基板、５２……光
導波路、５４，５６……電極、５８……同期検波
器、６０……信号処理器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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アイバ
と、該光フアイバを伝搬した両回り光を受ける受
光素子とを具備し、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
を測定する光フアイバジヤイロにおいて、前記セ
ンサコイルの一端付近に位相変調器を設け、両回
り光が分岐してから前記位相変調器に到達するま
での時間差をτとするとき、周期が2τで且つデユ
ーテイが１／２の三角波パルスで前記位相変調器
が駆動される一方、前記光フアイバからの出射光
の合成光を受ける前記受光素子の出力から、回転
により生じた位相差と、前記位相変調器による変
調により両回り光間に生じた位相差との大小を比
較し、大である時間と小である時間の比から回転
角速度を検出することを特徴とする光フアイバジ
ヤイロ。 ２ 前記位相変調器は、電気光学効果を利用した
位相変調器であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光フアイバジヤイロ。 ３ 前記光フアイバには、更に、正弦波により位
相変調をする第２の位相変調器が設けられ、前記
受光素子の出力は、前記第２の位相変調器の変調
周波数で同期検波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項記載の光フアイバジ
ヤイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125244A JPS61284607A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 光フアイバジヤイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125244A JPS61284607A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 光フアイバジヤイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284607A JPS61284607A (ja) | 1986-12-15 |
| JPH0323845B2 true JPH0323845B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=14905342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60125244A Granted JPS61284607A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 光フアイバジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284607A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06307875A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-11-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号検出方法及び位相変調度変動の検出方法 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP60125244A patent/JPS61284607A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61284607A (ja) | 1986-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3990450B2 (ja) | 光ファイバ感知コイル用の固有周波数トラッカ | |
| CN102706340B (zh) | 一种干涉式光纤陀螺仪 | |
| CN101886925A (zh) | 基于载波调制的多波长干涉式光纤陀螺 | |
| CN101360969A (zh) | 差动式双折射光纤调频连续波萨纳克陀螺仪 | |
| JP2724915B2 (ja) | 変調切換えを伴なう干渉計信号解析 | |
| JPH0743263B2 (ja) | 位相変調方式光ファイバジャイロ | |
| CN106796125A (zh) | 具有微分调制相位检测的干涉测定传感器 | |
| JPH0323845B2 (ja) | ||
| JPS61283812A (ja) | 広いダイナミツクレンジを有する光フアイバジヤイロ | |
| Harvey et al. | A velocimeter based on the fibre optic Sagnac interferometer | |
| JPH0469731B2 (ja) | ||
| JPH0352005B2 (ja) | ||
| JPH0470563B2 (ja) | ||
| JPH0511844B2 (ja) | ||
| JPH0350964B2 (ja) | ||
| JPH0511845B2 (ja) | ||
| JPH0470562B2 (ja) | ||
| JPH06103187B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JPH0545162B2 (ja) | ||
| JPS61277013A (ja) | 光フアイバセンサ | |
| EP0206970A1 (en) | Rotation induced phase modulation in passive sagnac interferometers | |
| JPH0310882B2 (ja) | ||
| JPS60140116A (ja) | 光フアイバレ−トセンサ | |
| RU2234680C2 (ru) | Способ стабилизации масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа | |
| KR970007041B1 (ko) | 환형 레이저 자이로스코프 시스템 및 그 측정방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |