JPH0511121A - 光フアイバコイル - Google Patents
光フアイバコイルInfo
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- JPH0511121A JPH0511121A JP3160522A JP16052291A JPH0511121A JP H0511121 A JPH0511121 A JP H0511121A JP 3160522 A JP3160522 A JP 3160522A JP 16052291 A JP16052291 A JP 16052291A JP H0511121 A JPH0511121 A JP H0511121A
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- optical fiber
- fiber coil
- annular
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- annular case
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4439—Auxiliary devices
- G02B6/4457—Bobbins; Reels
-
- 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
- G01C19/721—Details, e.g. optical or electronical details
- G01C19/722—Details, e.g. optical or electronical details of the mechanical construction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変動に対して安定に動作する光ファイバ
コイルを得る。 【構成】 巻枠及びこの巻枠を構成するフランジの外周
に形成される間隙部分を塞ぐ環状体によって環状ケース
を構成し、この環状ケースを構成する巻枠及び環状体を
熱伝導度の低い材料で形成し、このようにして作られた
環状ケースに光ファイバコイルを収納する。
コイルを得る。 【構成】 巻枠及びこの巻枠を構成するフランジの外周
に形成される間隙部分を塞ぐ環状体によって環状ケース
を構成し、この環状ケースを構成する巻枠及び環状体を
熱伝導度の低い材料で形成し、このようにして作られた
環状ケースに光ファイバコイルを収納する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば光ファイバジャ
イロ等の光ファイバセンサに用いることができる巻回さ
れて構成された光ファイバコイルに関する。
イロ等の光ファイバセンサに用いることができる巻回さ
れて構成された光ファイバコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロ等のリング干渉計に
用いられる光ファイバコイルは、従来は図４に示すよう
に巻枠１に光ファイバ２が巻回され、巻枠１が支持台３
に搭載されて構成されている。この構造の光ファイバコ
イルに左右両廻り光を通し、回転角速度が与えられたと
き、左右両廻り光に位相差が発生し、その位相差を電気
的に取出して与えられた角速度を測定することに用いら
れている。
用いられる光ファイバコイルは、従来は図４に示すよう
に巻枠１に光ファイバ２が巻回され、巻枠１が支持台３
に搭載されて構成されている。この構造の光ファイバコ
イルに左右両廻り光を通し、回転角速度が与えられたと
き、左右両廻り光に位相差が発生し、その位相差を電気
的に取出して与えられた角速度を測定することに用いら
れている。
【０００３】リング状の光ファイバコイルで構成された
センシング部に不均一な温度変化が印加されると、セン
シング部の光ファイバを伝播する左右両廻り光に位相差
が生じ、零点出力のドリフトになることが知られてい
る。この課題を解決する方法の一つとして、本出願人は
先に「特開平１−３０５３１０号公報により名称：光フ
ァイバコイル」を提案した、この先に提案した光ファイ
バコイルは光ファイバの巻回構造を工夫し、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバの位置を相
互に接近させて配置し、巻始め側の光ファイバと巻終り
側の光ファイバに熱の影響を均等に与える構造としたも
のである。
センシング部に不均一な温度変化が印加されると、セン
シング部の光ファイバを伝播する左右両廻り光に位相差
が生じ、零点出力のドリフトになることが知られてい
る。この課題を解決する方法の一つとして、本出願人は
先に「特開平１−３０５３１０号公報により名称：光フ
ァイバコイル」を提案した、この先に提案した光ファイ
バコイルは光ファイバの巻回構造を工夫し、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバの位置を相
互に接近させて配置し、巻始め側の光ファイバと巻終り
側の光ファイバに熱の影響を均等に与える構造としたも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】先に提案した光ファイ
バコイルによれば光ファイバの巻回構造を工夫したこと
により以下に示すような不都合が生じる。 １．各層を交互に巻くため、層の巻終り部分で光ファイ
バが交差し、その交差部分で光ファイバに応力が発生
し、光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易い、特に温
度変化が与えられた場合に応力が発生した部分の光伝播
特性の変化が顕著で出力が大きくドリフトする欠点があ
る。
バコイルによれば光ファイバの巻回構造を工夫したこと
により以下に示すような不都合が生じる。 １．各層を交互に巻くため、層の巻終り部分で光ファイ
バが交差し、その交差部分で光ファイバに応力が発生
し、光ファイバ伝播光の特性劣化をまねき易い、特に温
度変化が与えられた場合に応力が発生した部分の光伝播
特性の変化が顕著で出力が大きくドリフトする欠点があ
る。
【０００５】２．コイルの各層の巻き数を、コイルの巻
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバが同数とな
るように整列巻きを試みても実際には巻き乱れが発生
し、対称性が層を重ねる毎に崩れてゆく欠点がある。 ３．巻始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバを互
に近い位置に配置して対称巻きしても、対称位置が同一
温度になるまで光ファイバ自体の熱伝導分だけ時間遅れ
が発生し、この遅れ時間の間、左右伝播光の光伝播特性
に差が発生し、影響を受ける。等の問題があり、その影
響分が出力のドリフトとして表われる。
始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバが同数とな
るように整列巻きを試みても実際には巻き乱れが発生
し、対称性が層を重ねる毎に崩れてゆく欠点がある。 ３．巻始め側の光ファイバと巻終り側の光ファイバを互
に近い位置に配置して対称巻きしても、対称位置が同一
温度になるまで光ファイバ自体の熱伝導分だけ時間遅れ
が発生し、この遅れ時間の間、左右伝播光の光伝播特性
に差が発生し、影響を受ける。等の問題があり、その影
響分が出力のドリフトとして表われる。
【０００６】この発明の目的はこれらの欠点を一掃し、
温度変化に対して安全に動作する光ファイバコイルを提
供しようとするものである。
温度変化に対して安全に動作する光ファイバコイルを提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この出願の第１発明では
リング干渉計を応用した光ファイバセンサに用いる光フ
ァイバコイルにおいて、熱伝導度の低い材料で形成した
巻枠と、この巻枠を構成するフランジ部相互の間の間隙
を塞ぐ熱伝導度の低い材料で形成した環状体とによって
断熱性を具備した環状ケースを構成し、この環状ケース
の内部に光ファイバコイルを収納した構造としたもので
ある。
リング干渉計を応用した光ファイバセンサに用いる光フ
ァイバコイルにおいて、熱伝導度の低い材料で形成した
巻枠と、この巻枠を構成するフランジ部相互の間の間隙
を塞ぐ熱伝導度の低い材料で形成した環状体とによって
断熱性を具備した環状ケースを構成し、この環状ケース
の内部に光ファイバコイルを収納した構造としたもので
ある。
【０００８】この第１発明の構造によれば光ファイバコ
イルの全体が熱伝導度の低い材料により覆われるので、
温度変化の影響による出力のドリフト分を極めて小さく
抑えることができる。またこの出願の第２発明では環状
ケースを構成するフランジ部又は環状体の表面積より小
さい断面積を持つ支持部材によって環状ケースを支持台
に取付ける構造としたから、支持台から環状ケースに伝
わる熱の量を抑えることができる。
イルの全体が熱伝導度の低い材料により覆われるので、
温度変化の影響による出力のドリフト分を極めて小さく
抑えることができる。またこの出願の第２発明では環状
ケースを構成するフランジ部又は環状体の表面積より小
さい断面積を持つ支持部材によって環状ケースを支持台
に取付ける構造としたから、支持台から環状ケースに伝
わる熱の量を抑えることができる。
【０００９】この結果この発明によれば温度変化に対し
て安定に動作する光ファイバコイルを得ることができ
る。
て安定に動作する光ファイバコイルを得ることができ
る。
【００１０】
【実施例】図１にこの出願の第１発明に該当する実施例
を示す。図中３は支持台を示す。支持台３の上にこの出
願の第１発明で提案する環状ケース４が配置される。こ
の出願の第１発明で提案する環状ケース４は例えばセラ
ミックのように熱伝導度の低い材料で形成された巻枠１
と、この巻枠１を構成するフランジ部１Ｂの外周に形成
される間隙を塞ぐ環状体５とによって環状ケース４を構
成し、この環状ケース４に光ファイバコイル２を収納し
た構造としたものである。
を示す。図中３は支持台を示す。支持台３の上にこの出
願の第１発明で提案する環状ケース４が配置される。こ
の出願の第１発明で提案する環状ケース４は例えばセラ
ミックのように熱伝導度の低い材料で形成された巻枠１
と、この巻枠１を構成するフランジ部１Ｂの外周に形成
される間隙を塞ぐ環状体５とによって環状ケース４を構
成し、この環状ケース４に光ファイバコイル２を収納し
た構造としたものである。
【００１１】つまり巻枠１はボビン１Ａと、このボビン
１Ａの両端に外向に突出形成したフランジ部１Ｂとによ
って構成される。フランジ部１Ｂの外周の相互間に環状
体５を被せ、環状ケース４を構成する。環状体５も例え
ばセラミックのような熱伝導度の低い材料で形成する。
このように構成することにより環状ケース４は断熱性を
具備し、外部からの熱侵入を防ぐことができる。従って
環状ケース４の内部に光ファイバコイル２を収納するこ
とにより、光ファイバコイル２は外気の温度変化を直接
受けることがない。
１Ａの両端に外向に突出形成したフランジ部１Ｂとによ
って構成される。フランジ部１Ｂの外周の相互間に環状
体５を被せ、環状ケース４を構成する。環状体５も例え
ばセラミックのような熱伝導度の低い材料で形成する。
このように構成することにより環状ケース４は断熱性を
具備し、外部からの熱侵入を防ぐことができる。従って
環状ケース４の内部に光ファイバコイル２を収納するこ
とにより、光ファイバコイル２は外気の温度変化を直接
受けることがない。
【００１２】つまり３次元的にどの方向から温度変化が
与えられても、環状ケース４の内部には温度変化は緩や
かに伝わるので、光ファイバコイル２の出力のドリフト
分を極めて小さく抑えることができる。よって温度変化
に対して安定に動作する光ファイバコイルを得ることが
できる。尚、環状ケース４の内部に収納する光ファイバ
コイル２は単に巻始めから巻終りまでを一層ずつ積み重
ねた積層コイルの構造でよい。また先に提案した巻回構
造の光ファイバコイルとしてもよい。
与えられても、環状ケース４の内部には温度変化は緩や
かに伝わるので、光ファイバコイル２の出力のドリフト
分を極めて小さく抑えることができる。よって温度変化
に対して安定に動作する光ファイバコイルを得ることが
できる。尚、環状ケース４の内部に収納する光ファイバ
コイル２は単に巻始めから巻終りまでを一層ずつ積み重
ねた積層コイルの構造でよい。また先に提案した巻回構
造の光ファイバコイルとしてもよい。
【００１３】図２及び図３はこの出願の第２発明で提案
した光ファイバコイルの実施例を示す。図２では環状体
５と一体に環状に支持部材６を形成した場合を示す。従
って支持部材６は環状体５と同様に熱伝導度の低い材料
で形成され、その断面積は環状体５の表面積より小さく
形成される。図３の例ではフランジ部１Ｂの直径より小
さい直径のリング状の支持部材６を形成し、この支持部
材６をフランジ部１Ｂと支持台３との間に介挿した場合
を示す、尚この例では支持部材６を巻枠１と別体に形成
した場合を示すが、支持部材６を巻枠１と一体に形成し
てもよい。何れにしても支持部材６は熱伝導度の低い材
料で形成される。また支持部材６の断面積はフランジ部
１Ｂの表面積より小さく選定され、この点でも熱伝導度
の低下を期待することができる。
した光ファイバコイルの実施例を示す。図２では環状体
５と一体に環状に支持部材６を形成した場合を示す。従
って支持部材６は環状体５と同様に熱伝導度の低い材料
で形成され、その断面積は環状体５の表面積より小さく
形成される。図３の例ではフランジ部１Ｂの直径より小
さい直径のリング状の支持部材６を形成し、この支持部
材６をフランジ部１Ｂと支持台３との間に介挿した場合
を示す、尚この例では支持部材６を巻枠１と別体に形成
した場合を示すが、支持部材６を巻枠１と一体に形成し
てもよい。何れにしても支持部材６は熱伝導度の低い材
料で形成される。また支持部材６の断面積はフランジ部
１Ｂの表面積より小さく選定され、この点でも熱伝導度
の低下を期待することができる。
【００１４】この第２発明の構成によれば支持部材６の
断面積をフランジ部１Ｂの表面積又は環状体５の表面積
より小さい値に選定するから、支持台３からの熱の伝導
度を小さくすることができる。
断面積をフランジ部１Ｂの表面積又は環状体５の表面積
より小さい値に選定するから、支持台３からの熱の伝導
度を小さくすることができる。
【００１５】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば光フ
ァイバコイル２を断熱性に優れた環状ケース４に収納し
たから、光ファイバコイル２に温度の急変を伝達するこ
とがない。よって光ファイバコイル２は熱的に安定した
環境の下で動作するから光干渉計等のセンシング部とし
て動作する場合、出力のドリフトを抑えることができ、
安定に動作する光ファイバコイルを得ることができる。
ァイバコイル２を断熱性に優れた環状ケース４に収納し
たから、光ファイバコイル２に温度の急変を伝達するこ
とがない。よって光ファイバコイル２は熱的に安定した
環境の下で動作するから光干渉計等のセンシング部とし
て動作する場合、出力のドリフトを抑えることができ、
安定に動作する光ファイバコイルを得ることができる。
【図１】この出願の第１発明の実施例を示す断面図。
【図２】この出願の第２発明の実施例を示す断面図。
【図３】図２と同様の断面図。
【図４】従来の技術を説明するための断面図。
１ 巻枠
１Ａ ボビン
１Ｂ フランジ部
２ 光ファイバコイル
３ 支持台
４ 環状ケース
５ 環状体
６ 支持部材
Claims (2)
- 【請求項１】 リング干渉計を応用した光ファイバセン
サに用いる光ファイバコイルにおいて、 熱伝導度の低い材料で形成した巻枠と、この巻枠を構成
するフランジ部相互の間の間隙を塞ぐ熱伝導度の低い材
料で形成した環状体とによって断熱性を具備した環状ケ
ースを構成し、この環状ケースの内部に光ファイバコイ
ルを収納したことを特徴とする光ファイバコイル。 - 【請求項２】 請求項１記載の環状ケースを、この環状
ケースを構成するフランジ部又は環状体の表面積より小
さい断面積を持つ支持部材を介して支持台に取付る構造
とした光ファイバコイル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160522A JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
| EP92110791A EP0521400B1 (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Optical fiber coil unit for a fiber optic gyro |
| DE69207087T DE69207087T2 (de) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Lichtleitfaserwickeleinheit für einen optischen Faserkreisel |
| US07/904,673 US5245687A (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Optical fiber coil unit for a fiber optic gyro |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160522A JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511121A true JPH0511121A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2514483B2 JP2514483B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=15716780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3160522A Expired - Fee Related JP2514483B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 光ファイバコイル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245687A (ja) |
| EP (1) | EP0521400B1 (ja) |
| JP (1) | JP2514483B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207087T2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3357061B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2002-12-16 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 光ファイバーコイルとその巻回方法 |
| US5416585A (en) * | 1994-05-19 | 1995-05-16 | Alliedsignal Inc. | Fiber optic gyro drift rate compenstion based on temperature |
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| US6343761B1 (en) | 1999-05-25 | 2002-02-05 | Tycom (Us) Inc. | Device for separating portions of spooled optical fibers |
| US6322019B1 (en) | 1999-09-08 | 2001-11-27 | Tycom (Us) Inc. | Device for covering a jacketed fiber storage space |
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- 1991-07-01 JP JP3160522A patent/JP2514483B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-06-26 DE DE69207087T patent/DE69207087T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-26 US US07/904,673 patent/US5245687A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-26 EP EP92110791A patent/EP0521400B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61181319U (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2514483B2 (ja) | 1996-07-10 |
| DE69207087T2 (de) | 1996-06-05 |
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| EP0521400B1 (en) | 1995-12-27 |
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