JPH04106415A - 光フアイバジヤイロの信号処理方式 - Google Patents
光フアイバジヤイロの信号処理方式Info
- Publication number
- JPH04106415A JPH04106415A JP22561590A JP22561590A JPH04106415A JP H04106415 A JPH04106415 A JP H04106415A JP 22561590 A JP22561590 A JP 22561590A JP 22561590 A JP22561590 A JP 22561590A JP H04106415 A JPH04106415 A JP H04106415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- offset
- optical fiber
- output
- phase modulator
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は位相変調方式の光ファイバジャイロに於いて
、回転検出信号に含まれるオフセット分を除去し、正し
い角速度を検出できるようにした光ファイバジャイロの
信号処理方式に関する。
、回転検出信号に含まれるオフセット分を除去し、正し
い角速度を検出できるようにした光ファイバジャイロの
信号処理方式に関する。
光ファイバジャイロは、シングルモード光ファイバを多
数回コイル状に巻いたファイバコイルノ両端から単色光
を両方向廻りに入れて出力光を干渉させ位相差を求め、
これから回転角速度を得るものである。 位相変調方式というのはファイバコイルの一端近くのフ
ァイバを圧電振動子に巻き付け、圧電振動子を膨縮させ
ることにより光ファイバを伸縮させ、この中を伝搬する
光に位相変調を与えるものである。 位相変調方式の光ファイバジャイロについては、特願平
１−５７８３４〜３７、特願平１−２９１Ｇ２８〜３１
．特願平！−２９５５００、特願平２−３８０９．２−
１００５５などの発明がなされている。 位相変調方式の場合、干渉光強度を検出する受光素子出
力を、変調周波数とその整数倍の周波数により同期検波
してそれぞれの次数の成分を求める。奇数波成分はｓｉ
ｎΔθを、偶数波成分はｃｏｓΔθを含み、これから位
相差Δθを求める事ができる。Δθがファイバコイルの
角速度Ω。に比例するので、Ω。がこれから分かる。と
ころが同期検波出力はオフセットを伴う。 例えば同期検波した基本波成分Ｐは、 Ｐ”２ＥＩ Ｅ２ Ｊ ｔ（ξ）ｓｉｎΔθ＋ＯＦ
（１）というように信号成分とオフセットＯＦの和と
じて書くことができる。オフセ・ソトは受光素子の出力
を増幅するプリアンプや同期検波回路から発生するもの
である。基本波成分はΔθ＝０を中心として上下に変動
しうるちのであるから、Δθ＝０の時にオフセット分を
求める事ができ、これを差し引く事によって所望の出力
を得る事ができる。 そこでファイバコイルが静止している時（Δθ＝０）の
出力を求めこれを差し引くと、所望の信号分 ｐ ＝ ２Ｅ、Ｅ２Ｊ、（ξ）ｓｉｎ Δθ
■が得られる。ここでＥｌ、Ｅ２は左廻り光、右
廻り光の振幅、Ｊ、（ξ）は−次ベツセル函数で、ξは
である。ｂは位相変調の振幅で、Ωは変調角周波数、Ｌ
はファイバコイルを構成するファイバの長さ、ｎは屈折
率、Ｃは真空中の光速である。 オフセットはΔθ＝０の時、つまり静止している時のＰ
の値として求めることができる。 特願平１−２２７７５５はこの性質を利用したものであ
る。自動車が停車している事を検出し、このときのＰの
値をオフセットしてメモリに記憶させ、走行時の信号Ｐ
からオフセットを差し引く事により真の値を求めるよう
にしている。 実際にはノイズが含まれるので、停車中の光ファイバジ
ャイロ出力の基本波成分Ｐを時間平均して平均値をオフ
セットとして用いる。 特願昭８３−２８８２２３は、光ファイバジャイロ、受
光素子、プリアンプ、信号抽出部、終段アンプと続く検
出系に於いて、プリアンプと信号抽出部の間に切り換え
スイッチを設ける。切り換えスイッチは信号抽出部の入
力を、プリアンプ出力とグランド（接地電位）との間で
切り換えられるようになっている。ある時間ｔｃに於い
て、短い時間ｔｌだけ信号抽出部入力をグランドに落と
し終段アンプの値を求める。これがオフセットである。 オフセットを記憶しておき、測定値からこれを差し引い
て真の値を求める。これはオフセット調整を一定のサイ
クル時間ｔｃ毎に行うことができる。
数回コイル状に巻いたファイバコイルノ両端から単色光
を両方向廻りに入れて出力光を干渉させ位相差を求め、
これから回転角速度を得るものである。 位相変調方式というのはファイバコイルの一端近くのフ
ァイバを圧電振動子に巻き付け、圧電振動子を膨縮させ
ることにより光ファイバを伸縮させ、この中を伝搬する
光に位相変調を与えるものである。 位相変調方式の光ファイバジャイロについては、特願平
１−５７８３４〜３７、特願平１−２９１Ｇ２８〜３１
．特願平！−２９５５００、特願平２−３８０９．２−
１００５５などの発明がなされている。 位相変調方式の場合、干渉光強度を検出する受光素子出
力を、変調周波数とその整数倍の周波数により同期検波
してそれぞれの次数の成分を求める。奇数波成分はｓｉ
ｎΔθを、偶数波成分はｃｏｓΔθを含み、これから位
相差Δθを求める事ができる。Δθがファイバコイルの
角速度Ω。に比例するので、Ω。がこれから分かる。と
ころが同期検波出力はオフセットを伴う。 例えば同期検波した基本波成分Ｐは、 Ｐ”２ＥＩ Ｅ２ Ｊ ｔ（ξ）ｓｉｎΔθ＋ＯＦ
（１）というように信号成分とオフセットＯＦの和と
じて書くことができる。オフセ・ソトは受光素子の出力
を増幅するプリアンプや同期検波回路から発生するもの
である。基本波成分はΔθ＝０を中心として上下に変動
しうるちのであるから、Δθ＝０の時にオフセット分を
求める事ができ、これを差し引く事によって所望の出力
を得る事ができる。 そこでファイバコイルが静止している時（Δθ＝０）の
出力を求めこれを差し引くと、所望の信号分 ｐ ＝ ２Ｅ、Ｅ２Ｊ、（ξ）ｓｉｎ Δθ
■が得られる。ここでＥｌ、Ｅ２は左廻り光、右
廻り光の振幅、Ｊ、（ξ）は−次ベツセル函数で、ξは
である。ｂは位相変調の振幅で、Ωは変調角周波数、Ｌ
はファイバコイルを構成するファイバの長さ、ｎは屈折
率、Ｃは真空中の光速である。 オフセットはΔθ＝０の時、つまり静止している時のＰ
の値として求めることができる。 特願平１−２２７７５５はこの性質を利用したものであ
る。自動車が停車している事を検出し、このときのＰの
値をオフセットしてメモリに記憶させ、走行時の信号Ｐ
からオフセットを差し引く事により真の値を求めるよう
にしている。 実際にはノイズが含まれるので、停車中の光ファイバジ
ャイロ出力の基本波成分Ｐを時間平均して平均値をオフ
セットとして用いる。 特願昭８３−２８８２２３は、光ファイバジャイロ、受
光素子、プリアンプ、信号抽出部、終段アンプと続く検
出系に於いて、プリアンプと信号抽出部の間に切り換え
スイッチを設ける。切り換えスイッチは信号抽出部の入
力を、プリアンプ出力とグランド（接地電位）との間で
切り換えられるようになっている。ある時間ｔｃに於い
て、短い時間ｔｌだけ信号抽出部入力をグランドに落と
し終段アンプの値を求める。これがオフセットである。 オフセットを記憶しておき、測定値からこれを差し引い
て真の値を求める。これはオフセット調整を一定のサイ
クル時間ｔｃ毎に行うことができる。
オフセットを求めてこれを差し引く事は光ファイバジャ
イロに於いて極めて重要な事である。光ファイバが温度
によって伸縮するし、光学系部品が温度により膨縮する
ので温度による出力変動が大きいからである。オフセッ
トドリフトが大きいので頻繁にオフセット調整しなけれ
ばならない。 特願平１−２２７７５５は自動車が走行している間はオ
フセット調整できないという難点がある。オフセット値
はかなり頻繁に変動するから、あまり停車しないで走行
する場合は誤差が大きくなる。 特願昭８３−２８８２２３は信号抽出部より以後の回路
に起因するオフセットしか分からない。オフセットの原
因は数多くあって、受光素子やプリアンプ、光フアイバ
コイルも含めた系でオフセットを求めなければ正確な結
果が得られない。 受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルなどの光ファ
イバジャイロの全体から生ずるオフセットを周期的に求
め、これを測定値から差し引く事によって正確な角速度
を求めるようにした光ファイバジャイロを提供すること
が方法の目的である。
イロに於いて極めて重要な事である。光ファイバが温度
によって伸縮するし、光学系部品が温度により膨縮する
ので温度による出力変動が大きいからである。オフセッ
トドリフトが大きいので頻繁にオフセット調整しなけれ
ばならない。 特願平１−２２７７５５は自動車が走行している間はオ
フセット調整できないという難点がある。オフセット値
はかなり頻繁に変動するから、あまり停車しないで走行
する場合は誤差が大きくなる。 特願昭８３−２８８２２３は信号抽出部より以後の回路
に起因するオフセットしか分からない。オフセットの原
因は数多くあって、受光素子やプリアンプ、光フアイバ
コイルも含めた系でオフセットを求めなければ正確な結
果が得られない。 受光素子、プリアンプ、光フアイバコイルなどの光ファ
イバジャイロの全体から生ずるオフセットを周期的に求
め、これを測定値から差し引く事によって正確な角速度
を求めるようにした光ファイバジャイロを提供すること
が方法の目的である。
本発明の光ファイバジャイロ信号処理方式は、位相変調
器の駆動を一定周期毎に短い時間間隔だけ停止する。こ
の時の同期検波出力は信号成分を全く含まずオフセット
分だけである。そこでオフセット分を記憶させる。次の
位相変調器の駆動期間に於いて同期検波出力からオフセ
ット分を差し引くと正しい回転角速度成分が得られる。 位相変調器の駆動、停止を繰り返しながら、最も正しい
角速度測定を行うものである。 このようにするために本発明の信号処理方式は従来の位
相変調方式の光ファイバジャイロに、■位相変調器の駆
動を一定周期ごとに短い時間間隔だけ停止するタイミン
グ発生回路と、■同期検波回路の出力を前記タイミング
発生回路の信号によって切り換えるスイッチと、■前記
スイッチに続いて設けられ、位相変調器が停止した時の
同期検波出力ＯＦを記憶するオフセット記憶部とを含み
、 ■位相変調器が駆動されている時の同期検波出力からオ
フセットＯＦを差引くようにしている。
器の駆動を一定周期毎に短い時間間隔だけ停止する。こ
の時の同期検波出力は信号成分を全く含まずオフセット
分だけである。そこでオフセット分を記憶させる。次の
位相変調器の駆動期間に於いて同期検波出力からオフセ
ット分を差し引くと正しい回転角速度成分が得られる。 位相変調器の駆動、停止を繰り返しながら、最も正しい
角速度測定を行うものである。 このようにするために本発明の信号処理方式は従来の位
相変調方式の光ファイバジャイロに、■位相変調器の駆
動を一定周期ごとに短い時間間隔だけ停止するタイミン
グ発生回路と、■同期検波回路の出力を前記タイミング
発生回路の信号によって切り換えるスイッチと、■前記
スイッチに続いて設けられ、位相変調器が停止した時の
同期検波出力ＯＦを記憶するオフセット記憶部とを含み
、 ■位相変調器が駆動されている時の同期検波出力からオ
フセットＯＦを差引くようにしている。
基本波成分や高周波成分は、光の強度とベッセル函数及
びΔθを含む項の積である信号成分とオフセットＯＦと
よりなっている。 ベッセル函数の変数はξであるが、これは位相変調の強
さを示している。位相変調器が停止している時はξ＝０
である。当然−次以上のベッセル函数が全て０になり、
これを含む信号成分が消える。残りはオフセットＯＦで
ある。位相変調器の駆動、停止により（信号）＋（オフ
セット）と、（オフセット）とを交互に同期検波回路の
出力に生ずる。いずれのタイミングにおける（オフセッ
ト）も同一であるので、（オフセット）を差し引いて（
信号）を求める事ができる。 例えば基本波の場合（１）と同じようにＰ＝２Ｅ、Ｅ２
Ｊ、（ξ）ｓｉｎΔθ＋ＯＦ’ （４）と書く事が
できるが、位相変調器を停止すると、ξ＝０、Ｊｌ（ξ
）＝０となるから出力はＯＦだけになる。これをオフセ
ット記憶部に記憶する。次回の基本波検波出力からこれ
を差し引くと、Ｐ ” ２Ｅ、Ｅ２Ｊ１（ξ）
ｓｌｎ Δθ ■となってオフセットのない成分
を求める事ができる。 これは基本波だけについて説明したが、２倍波４倍波に
ついても同様にオフセットを除いた信号成分を求める事
ができる。２倍波は Ｑ ＝ ２Ｅ、Ｅ２Ｊ２（ξ）ｃｏｓ Δθ
（０４倍波は Ｔ ” ２ＥＩＥ２Ｊ４（ξ）ｃｏｓ Δθ
■である。これより以後の信号処理については従来
どおりである。Ｅ、、Ｅ２を一定にしてＰからΔθを求
めても良い。ξをＪ、（ξ）＝Ｏの定点に定めるためＱ
＝Ｏになるよう制御しても良い。またＰ／Ｔの比からＥ
ＩＥ２のないｔａｎΔθを求めこれから角速度を求めて
も良い。同期検波出力からオフセットを除いた後の信号
処理については任意である。
びΔθを含む項の積である信号成分とオフセットＯＦと
よりなっている。 ベッセル函数の変数はξであるが、これは位相変調の強
さを示している。位相変調器が停止している時はξ＝０
である。当然−次以上のベッセル函数が全て０になり、
これを含む信号成分が消える。残りはオフセットＯＦで
ある。位相変調器の駆動、停止により（信号）＋（オフ
セット）と、（オフセット）とを交互に同期検波回路の
出力に生ずる。いずれのタイミングにおける（オフセッ
ト）も同一であるので、（オフセット）を差し引いて（
信号）を求める事ができる。 例えば基本波の場合（１）と同じようにＰ＝２Ｅ、Ｅ２
Ｊ、（ξ）ｓｉｎΔθ＋ＯＦ’ （４）と書く事が
できるが、位相変調器を停止すると、ξ＝０、Ｊｌ（ξ
）＝０となるから出力はＯＦだけになる。これをオフセ
ット記憶部に記憶する。次回の基本波検波出力からこれ
を差し引くと、Ｐ ” ２Ｅ、Ｅ２Ｊ１（ξ）
ｓｌｎ Δθ ■となってオフセットのない成分
を求める事ができる。 これは基本波だけについて説明したが、２倍波４倍波に
ついても同様にオフセットを除いた信号成分を求める事
ができる。２倍波は Ｑ ＝ ２Ｅ、Ｅ２Ｊ２（ξ）ｃｏｓ Δθ
（０４倍波は Ｔ ” ２ＥＩＥ２Ｊ４（ξ）ｃｏｓ Δθ
■である。これより以後の信号処理については従来
どおりである。Ｅ、、Ｅ２を一定にしてＰからΔθを求
めても良い。ξをＪ、（ξ）＝Ｏの定点に定めるためＱ
＝Ｏになるよう制御しても良い。またＰ／Ｔの比からＥ
ＩＥ２のないｔａｎΔθを求めこれから角速度を求めて
も良い。同期検波出力からオフセットを除いた後の信号
処理については任意である。
第１図によって本発明の実施例に係る光ファイバジャイ
ロ信号処理方式を説明する。 光ファイバジャイロは、可干渉性の単色光を生ずる発光
素子１、発光素子１から出た光を２つに分割してファイ
バコイル４の両端に入射させてファイバコイル４の中を
左廻り右廻りに伝搬した光を再び合一するための分岐素
子２、光ファイバ３を多数回巻き回してなるファイバコ
イル４、ファイバコイルの一端近くに設けられファイバ
の中を伝搬する光に位相変調を与える位相変調器５、フ
ァイバコイル４を左廻り右廻りに通過した光を干渉させ
その強度を検出する受光素子６などを含む。 位相変調器５は例えば円筒形の内外壁に電極を有する圧
電振動子の外周に光ファイバを巻き付けたものである。 圧電振動子に変調電圧を印加すると、電圧に応じて圧電
振動子が膨縮する。このため光ファイバが伸縮しこの中
を伝搬する光の位相が変動するのである。干渉光は位相
変調の全ての高調波成分を含むようになる。干渉光を検
出する受光素子６の出力はプリアンプ８によって増幅さ
れ、基本波と適当な次数の高調波成分とが同期検波され
る。 位相変調器５をｂ ｓｉｎΩｔというような函数形で駆
動するのは位相変調器駆動回路７である。キャリア信号
発生回路９は、位相変調器駆動回路７の信号から、適当
な次数、位相のキャリア信号を発生する。この例では、
Ω、２Ω、４Ωの角周波数のキャリア信号を発生するよ
うにしている。 これに応じて同期検波回路としては、基本波成分検出部
１１．２倍高調波検出部１２．４倍高調波検出部１３が
設けられている。この他に直流成分を検出して発光素子
の出力を一定にするような制御回路を設ける事もある。 タイミング発生回路１０は、一定周期Ｔ。ごとに短い時
間τたけ位相変調器５を停止させるものである。（Ｔｏ
−τ）時間は位相変調器５が駆動されている。このよう
な事はタイミング発生回路１０が位相変調器駆動回路７
に停止、駆動信号を与える事によって行う。これと同時
にタイミング発生回路１０は、同期検波回路１１．１２
．１３の出力につながれた切り換えスイッチ１４を切り
換えるようになっている。 切り換えスイッチ１４は、オフセット記憶部１５と検波
出力記憶部１Ｂとを切り換えるようになっている。位相
変調器５を駆動している期間（Ｔ。 −τ）はスイッチを検波出力記憶部１６に、停止してい
る期間τはスイッチをオフセット記憶部１５に切り換え
るのである。オフセット記憶部１５にはそれぞれの次数
のオフセットＯＦを記憶させる。これは毎回更新しても
良いが、オフセットには多くのノイズが含まれるので移
動平均することにしても良い。それぞれの次数の検波出
力記憶部１６からオフセット記憶部１５に記憶されたオ
フセットＯＦを差し引くと、正しい信号成分１７が得ら
れる。 第２図に信号処理の例を示す。横軸は時間で、縦軸は同
期検波出力である。（ａ）は実線によって同期検波出力
を示し、破線によりこれに含まれるオフセットを示して
いる。これは位相変調器を駆動し続けた場合である。（
ｂ）が本発明によるもので、位相変調器をτだけ停止、
（Ｔｏ−τ）だけ駆動するようにし、交互にスイッチを
切り換えたものである。駆動期間は検波出力が現れ、停
止期間はオフセット出力が現れる。 （Ｃ）は（ｂ）で求めた検波出力からオフセットを差し
引いて信号成分を求めたものである。停止期間の信号成
分が分からないが、これは直前の値をそのまま延長する
か、或は直前の信号成分の変化を外挿することによって
求める。前者は信号そのもの、後者はその微分を同一と
するものである。 このようにしてオフセットのない信号成分を求める事が
できる。
ロ信号処理方式を説明する。 光ファイバジャイロは、可干渉性の単色光を生ずる発光
素子１、発光素子１から出た光を２つに分割してファイ
バコイル４の両端に入射させてファイバコイル４の中を
左廻り右廻りに伝搬した光を再び合一するための分岐素
子２、光ファイバ３を多数回巻き回してなるファイバコ
イル４、ファイバコイルの一端近くに設けられファイバ
の中を伝搬する光に位相変調を与える位相変調器５、フ
ァイバコイル４を左廻り右廻りに通過した光を干渉させ
その強度を検出する受光素子６などを含む。 位相変調器５は例えば円筒形の内外壁に電極を有する圧
電振動子の外周に光ファイバを巻き付けたものである。 圧電振動子に変調電圧を印加すると、電圧に応じて圧電
振動子が膨縮する。このため光ファイバが伸縮しこの中
を伝搬する光の位相が変動するのである。干渉光は位相
変調の全ての高調波成分を含むようになる。干渉光を検
出する受光素子６の出力はプリアンプ８によって増幅さ
れ、基本波と適当な次数の高調波成分とが同期検波され
る。 位相変調器５をｂ ｓｉｎΩｔというような函数形で駆
動するのは位相変調器駆動回路７である。キャリア信号
発生回路９は、位相変調器駆動回路７の信号から、適当
な次数、位相のキャリア信号を発生する。この例では、
Ω、２Ω、４Ωの角周波数のキャリア信号を発生するよ
うにしている。 これに応じて同期検波回路としては、基本波成分検出部
１１．２倍高調波検出部１２．４倍高調波検出部１３が
設けられている。この他に直流成分を検出して発光素子
の出力を一定にするような制御回路を設ける事もある。 タイミング発生回路１０は、一定周期Ｔ。ごとに短い時
間τたけ位相変調器５を停止させるものである。（Ｔｏ
−τ）時間は位相変調器５が駆動されている。このよう
な事はタイミング発生回路１０が位相変調器駆動回路７
に停止、駆動信号を与える事によって行う。これと同時
にタイミング発生回路１０は、同期検波回路１１．１２
．１３の出力につながれた切り換えスイッチ１４を切り
換えるようになっている。 切り換えスイッチ１４は、オフセット記憶部１５と検波
出力記憶部１Ｂとを切り換えるようになっている。位相
変調器５を駆動している期間（Ｔ。 −τ）はスイッチを検波出力記憶部１６に、停止してい
る期間τはスイッチをオフセット記憶部１５に切り換え
るのである。オフセット記憶部１５にはそれぞれの次数
のオフセットＯＦを記憶させる。これは毎回更新しても
良いが、オフセットには多くのノイズが含まれるので移
動平均することにしても良い。それぞれの次数の検波出
力記憶部１６からオフセット記憶部１５に記憶されたオ
フセットＯＦを差し引くと、正しい信号成分１７が得ら
れる。 第２図に信号処理の例を示す。横軸は時間で、縦軸は同
期検波出力である。（ａ）は実線によって同期検波出力
を示し、破線によりこれに含まれるオフセットを示して
いる。これは位相変調器を駆動し続けた場合である。（
ｂ）が本発明によるもので、位相変調器をτだけ停止、
（Ｔｏ−τ）だけ駆動するようにし、交互にスイッチを
切り換えたものである。駆動期間は検波出力が現れ、停
止期間はオフセット出力が現れる。 （Ｃ）は（ｂ）で求めた検波出力からオフセットを差し
引いて信号成分を求めたものである。停止期間の信号成
分が分からないが、これは直前の値をそのまま延長する
か、或は直前の信号成分の変化を外挿することによって
求める。前者は信号そのもの、後者はその微分を同一と
するものである。 このようにしてオフセットのない信号成分を求める事が
できる。
光ファイバジャイロの出力にはオフセットが含まれ温度
変化によってオフセットが変動するが、本発明によれば
一定時間ごとにオフセットを求めこれを同期検波出力か
ら差し引くようにしているので、常にオフセットのない
正しい信号成分を得る事ができる。高精度の角速度測定
が可能になる
変化によってオフセットが変動するが、本発明によれば
一定時間ごとにオフセットを求めこれを同期検波出力か
ら差し引くようにしているので、常にオフセットのない
正しい信号成分を得る事ができる。高精度の角速度測定
が可能になる
第１図は本発明の実施例に係る光ファイバジャイロ信号
処理方式の概略構成図。 第２図は本発明のオフセット処理を示す波形図で、（ａ
）は同期検波出力とオフセットを示し、（ｂ）は本発明
の方式に従って周期Ｔ。のうちτはオフセット、（Ｔｏ
−τ）は信号を含む検波出力を得ている事を示し、（Ｃ
）は検波出力からオフセットを差し引いた後の信号成分
を示す波形である。 １ 、、、、 発光素子 ２ 、、、、 分岐素子 ３ 、、、、 光ファイバ ４ 、、、、 ファイバコイル ５ 、、、、 位相変調器 受光素子 位相変調器駆動回路 プリアンプ キャリア信号発生回路 タイミング発生回路 基本波検出部 ２倍高調波検出部 ４倍高調波検出部 切り換えスイッチ オフセット記憶部 検波出力記憶部 信号成分 １１輯延１′−Ｌ″１１ 手続補正書（自発） 平成２年１０月９日 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 大阪市中央区北浜四丁目５番３３号名 称（２
１３）住友電気工業株式会社代表者社長 川 上 哲
部 ４、代 理 人 特許請求の範囲 単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回巻き回
してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一方の端
近くに設けられ この中を伝搬する光の位相を変化させ
る位相変調器と、発光素子から出射された光を分岐させ
て前記ファイバコイルのファイバの両端に入射させファ
イバコイルの内部を右廻り左廻りに伝搬した光を再び合
一させる分岐素子と、左廻り光と右廻り光を干渉させ干
渉光の強度を求める受光素子と、前記位相変調素子を一
定の角周波数Ωで駆動させる位相変調器駆動回路と、位
相変調信号と同じ角周波数及び整数倍の角周波数のキャ
リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
出力を前記キャリヤ信号によって同期検波する同期検波
回路と、位相変調器の駆動を一定周期ごとに短い時間間
隔だけ停止するタイミング発生回路と、同期検波回路の
出力を前記タイミング発生回路の信号によって切り換え
るスイッチと、前記スイッチに続いて設けられ、位相変
調器が停止した時の同期検波出力ＯＦを記憶するオフセ
ット記憶部とを含み、位相変調器が駆動されている時の
同期検波出力からオフセットＯＦを差し引くようにした
事を特徴とする光ファイバジャイロの信号処理方式。
処理方式の概略構成図。 第２図は本発明のオフセット処理を示す波形図で、（ａ
）は同期検波出力とオフセットを示し、（ｂ）は本発明
の方式に従って周期Ｔ。のうちτはオフセット、（Ｔｏ
−τ）は信号を含む検波出力を得ている事を示し、（Ｃ
）は検波出力からオフセットを差し引いた後の信号成分
を示す波形である。 １ 、、、、 発光素子 ２ 、、、、 分岐素子 ３ 、、、、 光ファイバ ４ 、、、、 ファイバコイル ５ 、、、、 位相変調器 受光素子 位相変調器駆動回路 プリアンプ キャリア信号発生回路 タイミング発生回路 基本波検出部 ２倍高調波検出部 ４倍高調波検出部 切り換えスイッチ オフセット記憶部 検波出力記憶部 信号成分 １１輯延１′−Ｌ″１１ 手続補正書（自発） 平成２年１０月９日 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 大阪市中央区北浜四丁目５番３３号名 称（２
１３）住友電気工業株式会社代表者社長 川 上 哲
部 ４、代 理 人 特許請求の範囲 単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回巻き回
してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一方の端
近くに設けられ この中を伝搬する光の位相を変化させ
る位相変調器と、発光素子から出射された光を分岐させ
て前記ファイバコイルのファイバの両端に入射させファ
イバコイルの内部を右廻り左廻りに伝搬した光を再び合
一させる分岐素子と、左廻り光と右廻り光を干渉させ干
渉光の強度を求める受光素子と、前記位相変調素子を一
定の角周波数Ωで駆動させる位相変調器駆動回路と、位
相変調信号と同じ角周波数及び整数倍の角周波数のキャ
リヤ信号を発生するキャリヤ信号発生回路と、受光素子
出力を前記キャリヤ信号によって同期検波する同期検波
回路と、位相変調器の駆動を一定周期ごとに短い時間間
隔だけ停止するタイミング発生回路と、同期検波回路の
出力を前記タイミング発生回路の信号によって切り換え
るスイッチと、前記スイッチに続いて設けられ、位相変
調器が停止した時の同期検波出力ＯＦを記憶するオフセ
ット記憶部とを含み、位相変調器が駆動されている時の
同期検波出力からオフセットＯＦを差し引くようにした
事を特徴とする光ファイバジャイロの信号処理方式。
Claims (1)
- 単色光を生じる発光素子と、光ファイバを多数回巻き回
してなるファイバコイルと、ファイバコイルの一方の端
近くに設けられファイバの一部を伸縮させる事によりこ
の中を伝搬する光の位相を変化させる位相変調器と、発
光素子から出射された光を分岐させて前記ファイバコイ
ルのファイバの両端に入射させファイバコイルの内部を
右廻り左廻りに伝搬した光を再び合一させる分岐素子と
、左廻り光と右廻り光を干渉させ干渉光の強度を求める
受光素子と、前記位相変調素子を一定の角周波数Ωで駆
動させる位相変調器駆動回路と、位相変調信号と同じ角
周波数及び整数倍の角周波数のキャリヤ信号を発生する
キャリヤ信号発生回路と、受光素子出力を前記キャリヤ
信号によって同期検波する同期検波回路と、位相変調器
の駆動を一定周期ごとに短い時間間隔だけ停止するタイ
ミング発生回路と、同期検波回路の出力を前記タイミン
グ発生回路の信号によって切り換えるスイッチと、前記
スイッチに続いて設けられ、位相変調器が停止した時の
同期検波出力ＯＦを記憶するオフセット記憶部とを含み
、位相変調器が駆動されている時の同期検波出力からオ
フセットＯＦを差し引くようにした事を特徴とする光フ
ァイバジャイロの信号処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22561590A JPH04106415A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22561590A JPH04106415A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106415A true JPH04106415A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16832096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22561590A Pending JPH04106415A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04106415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0725261A1 (en) * | 1992-04-30 | 1996-08-07 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Optical interferometric angular rate meter with a self-diagnostic capability |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22561590A patent/JPH04106415A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0725261A1 (en) * | 1992-04-30 | 1996-08-07 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Optical interferometric angular rate meter with a self-diagnostic capability |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4834538A (en) | Fibre optic gyroscope with nulling feedback control loop | |
| JP2878441B2 (ja) | ファイバー光測定装置、ジャイロメータ、セントラルナビゲーション、及び安定化システム | |
| US5949545A (en) | Fiber optic gyroscope with variable output period | |
| JP2016224032A (ja) | 回転によりバイアスされる光ファイバジャイロスコープ | |
| US4662751A (en) | Closed loop fiber optic rotation sensor | |
| JPH06307875A (ja) | 信号検出方法及び位相変調度変動の検出方法 | |
| US5009480A (en) | Fiber optic gyro | |
| JP2000502800A (ja) | コヒーレントピックアップエラー相殺装置 | |
| JPH04130212A (ja) | 回転速度の測定のための光ファイバサニャック干渉計 | |
| JPH03150467A (ja) | 光干渉角速度計 | |
| US4585347A (en) | Rotation rate measuring instrument | |
| JPH04120416A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| US7187448B2 (en) | Nonreciprocal phase shift fiber-optic gyrometer | |
| CA2061772C (en) | Synchronous detector | |
| JPH07504493A (ja) | 光干渉計における光信号通過遅延時間の判定 | |
| US5345307A (en) | Linear phase ramp type fiber optic gyro having ramp reset and reset connection signals | |
| JPH04106419A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| JPH04106414A (ja) | 光フアイバジヤイロの信号処理方式 | |
| JPH08327372A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2964217B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| GB2028496A (en) | Interferometer gyro | |
| JPH03235018A (ja) | 光フアイバジヤイロにおける自動位相調整方式 | |
| JPS61288110A (ja) | 光フアイバジヤイロ装置 | |
| JPH06103187B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JPH10132578A (ja) | 光ファイバジャイロ |