JPH07280574A - 光ファイバコイル - Google Patents

光ファイバコイル

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JPH07280574A
JPH07280574A JP6039436A JP3943694A JPH07280574A JP H07280574 A JPH07280574 A JP H07280574A JP 6039436 A JP6039436 A JP 6039436A JP 3943694 A JP3943694 A JP 3943694A JP H07280574 A JPH07280574 A JP H07280574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
elastic body
shaped elastic
bobbin
pressing member
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6039436A
Other languages
English (en)
Inventor
Masuo Nishimoto
益夫 西本
Ryuji Usui
竜治 臼井
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP6039436A priority Critical patent/JPH07280574A/ja
Publication of JPH07280574A publication Critical patent/JPH07280574A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439Auxiliary devices
    • G02B6/4457Bobbins; Reels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボビンの熱膨張に起因する光ファイバ長の変
化を軽減させる。 【構成】 筒状ボビン2の外周に帯状弾性体5を巻き、
その上に光ファイバ3を巻回し、押さえ部材9で押さえ
る。光ファイバ3と押さえ部材9の間に光ファイバを保
護する第2の帯状弾性体7を介在させるのが望ましい。
押さえ部材9として、押さえ紐6や粘着テープを用いて
もよいが、光ファイバと同程度又はそれ以上に伸びにく
い低ヤング率の部材が望ましい。帯状弾性体5は温度変
化によるボビン2の外径の変化を吸収し、光ファイバに
引張り応力が作用するのを防止する。帯状弾性体5の外
周に凹条及び凸条を交互に繰返し形成し、押さえ部材9
で締め付けて帯状弾性体を圧縮し、光ファイバを凹部内
にたるませておくことによって、引張り応力により光フ
ァイバが伸びるのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、角速度を検出する光
ファイバジャイロ等に使用される光ファイバコイルに関
し、特にボビンの熱膨張に起因する光ファイバの伸びを
防止する構造に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバジャイロでは、光ファイバコ
イルにより環状光伝搬路が構成され、この環状光伝搬路
に右回り光と左回り光とを伝搬させ、これら両光間に生
ずる位相差を検出することにより、環状光伝搬路に印加
される軸心まわりの角速度を検出している。
【0003】従来の光ファイバコイル1は、図5に示す
ように、筒状のボビン2に直接光ファイバ3を巻回し
て、コイルの端末をほつれないように接着剤4で固定す
る構造であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ボビン2の熱膨張係数
が光ファイバ3のそれに対してかなり大きい場合、温度
上昇に応じ、ボビン2が膨張して光ファイバ3に引張り
応力が作用し、長さが僅かに伸びる。いま、周囲温度が
時間と共に増加すると、ボビン2の径が時間と共に増加
する。これにより光ファイバの伸びも時間と共に増加す
る。その伸びは内層の光ファイバから始まり、時間と共
に外層に進行するが、伸びの大きさは内層側が大きい。
光ファイバコイルの左回り光が内層から外層に伝搬する
とすれば、右回り光は外層から内層に伝搬する。右回り
光は外層からある伝搬時間だけ遅れて内層に到達するの
で、その到達時点での内層側の伸びが大きくなってい
る。一方、左回り光は内層よりスタートするので、内層
の伸びがまだ小さい内に内層を通過して外層に向かうこ
とになる。従ってこの場合、右回り光の方が左回り光よ
り、より長い光ファイバを伝搬することとなり、伝搬時
間(位相)が大きくなる。
【0005】実用されるボビン2は光ファイバ3より熱
膨張係数がかなり大きく、周囲温度変化によるボビンの
膨張収縮により光ファイバ長が変動し、このため左回り
光と右回り光との位相差が変化し、この光ファイバを用
いた光ファイバジャイロの検出出力に誤差を生ずる結果
となる。この発明の目的は、これら従来の問題を解決し
て、周囲温度に応じボビンの径が変化してもボビンに巻
回された光ファイバの長さの変化が従来より小さな光フ
ァイバコイルを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1の光ファイバは、筒状ボビンと、その筒
状ボビンの外周に装着された帯状弾性体と、その帯状弾
性体上に巻回された光ファイバと、その光ファイバを押
さえる押さえ部材とにより構成される。 (2)請求項2の発明は、前記(1)項記載の光ファイ
バコイルにおいて、前記光ファイバの外層と前記押さえ
部材との間に第2の帯状弾性体が介在されているもので
ある。
【0007】(3)請求項3の発明は、前記(1)又は
(2)項記載の光ファイバコイルにおいて、前記帯状弾
性体の外周に、前記ボビンの軸線に平行な凹条及び凸条
が交互に繰返し形成され、前記押さえ部材の締め付けに
より前記帯状弾性体が圧縮され、前記光ファイバに前記
凹条に係合するたるみが形成されているものである。 (4)請求項4の発明は、前記(1)乃至(3)項のい
ずれかに記載の光ファイバコイルにおいて、前記押さえ
部材が前記光ファイバと同程度又はそれ以下の低ヤング
率を有する伸びにくい部材より成るものである。
【0008】(5)請求項5の発明は、前記(1)乃至
(4)項のいずれかに記載の光ファイバコイルにおい
て、前記押さえ部材が押さえ紐より成るものである。 (6)請求項6の発明は、前記(1)乃至(4)項のい
ずれかに記載の光ファイバコイルにおいて、前記押さえ
部材が粘着テープより成るものである。
【0009】
【実施例】この発明の実施例を図1に、図5と対応する
部分に同じ符号を付して示す。この発明ではボビン2と
光ファイバ3との間に緩衝材として帯状弾性体5を介在
させて、周囲温度変化によるボビン2の径の変化を吸収
させて、光ファイバ3に引張り応力が作用しないように
している。
【0010】光ファイバ3の外層に付ける押さえ部材9
としては従来の図5のものと同じように接着剤を用いて
もよいし、図1Cに示すように押さえ紐6を巻いてもよ
い。しかし、図1Dに示すように、光ファイバの外層に
第2の帯状弾性体7を巻いて光ファイバを保護し、その
上を押さえ紐6などの押さえ部材9で押さえるのが望ま
しい。このようにすると光ファイバ3は保護されるばか
りでなく、その外層及び端末は固定されずに自由端のよ
うになるので、ボビンの熱膨張により外層側の光ファイ
バ7に作用する引張り応力を逃すことができ、よって長
さの変化を小さくすることができる。
【0011】ところで、光ファイバコイル1の層数が単
層又は比較的少いと、押さえ部材9に締付けられて、帯
状弾性体5が圧縮され、その厚さが変化すると共に光フ
ァイバ3にしわが寄り、曲率の大きな(曲率半径の小さ
な)湾曲部が発生する恐れがある。光ファイバコイル1
にこのような曲率の大きな湾曲部ができると光の伝搬ロ
スが急激に増加するので使用できなくなる。
【0012】そこで図2に示す変形実施例では、帯状弾
性体5の外周面にボビンの軸線に平行で厚さの薄い凹条
5aと厚い凸条5bとを交互に周方向に沿って繰返し形
成している。このようにすると、帯状弾性体5上に光フ
ァイバ3を帯状弾性体5を軽く押さえ付ける程度のテン
ションで巻き付け(図2B)、その上に第2の帯状弾性
体7を巻き、その上を押さえ紐のような押さえ部材9で
締め付ける。すると、帯状弾性体5の厚い凸条5bが圧
縮されて、凸条5bの外周長が圧縮される前より短くな
る。これにより凸条5bの周囲に巻かれていた光ファイ
バ3は凸条5bが短くなった分だけ両側の凹条5a側に
はみ出し、第2の帯状弾性体7によりボビンの軸心方向
に押圧され、案内されて、凹条5aの外周に沿って湾曲
され、たるみが形成される(図2C)。第2の帯状弾性
体7は光ファイバを保護すると共に押さえ部材9で締め
付けたときに、光ファイバ3を凹条5a内に効果的に案
内するが、省略する場合もある。
【0013】図3に示した他の変形実施例では、ボビン
2の外周面に、その軸線に平行な凹部2a及び凸部2b
を、交互に周方向に繰返し形成し、それらの凹部2a及
び凸部2bとそれぞれ係合するように、帯状弾性体5に
凹条5a及び凸条5b(両者の厚さはほぼ等しい)を形
成している。この場合も光ファイバ3は帯状弾性体5を
軽く押さえ付ける程度のテンションで巻かれ、その上に
第2の帯状弾性体7を巻き、その上を押さえ部材9で締
め付けて帯状弾性体5及び第2の帯状弾性体7を圧縮さ
せる。これにより光ファイバ3は凹条5a内に案内さ
れ、たるみができる(図3B)。この場合も第2の帯状
弾性体7は省略することもある。
【0014】図4に示すのは、図3のボビン2の変形例
であり、その筒状部分の厚さを薄くし、軸線に平行な複
数のスリット2cを周方向にほぼ等間隔に形成してい
る。このスリット2cが図3の凹部2aの役目をし、ス
リットとスリットの間の部分が凸部2bの役目をしてい
る。図2及び図3の例のように押さえ部材9で締め付け
る際光ファイバを凹条5a内に案内し、たるませること
によって、図1の実施例のように光ファイバにしわが寄
り、曲率の大きな湾曲部が発生し、光伝播ロスが増加す
るような恐れはなくなる。
【0015】周囲温度が変化しボビン2の径が膨張した
とき、帯状弾性体5がボビンの膨張による応力を完全に
吸収できず、光ファイバ3になお引張り応力が作用する
場合がある。このような場合、光ファイバ3には凹条5
a内に作られたたるみがあるので、このたるみの部分が
引張られ、たるみの程度が少くなるだけで、引張応力に
よって光ファイバ3の全長が変化することはない。従っ
て、図2及び図3の実施例によれば、図1の実施例に比
べて、ボビンの熱膨張に起因する光ファイバ長の変化を
より完全に防止することができる。
【0016】図1乃至図3の実施例において、押さえ部
材9として押さえ紐の他、安価で作業性のよい接着材や
粘着テープなども用いることができる。いずれにしても
押さえ部材9は光ファイバ3と同程度又はそれ以上に伸
びにくい、つまり低ヤング率の部材の方が光ファイバ3
及び帯状弾性体5又は7をより一定の圧力で押さえ付け
ることができるので望ましい。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、ボビン2と光ファイ
バ3との間に帯状弾性体5が介在され、これにより温度
変動によるボビン2の外径の変化が吸収され、光ファイ
バ3に作用する引張り応力、従って光ファイバの伸縮を
軽減することができる。特に、光ファイバコイルの層数
が単層又は比較的少ない場合には、帯状弾性体5の外周
に凹条5a及び凸条5bを交互に設け、押さえ部材9で
締め付けて、凸条5bの厚さを圧縮させ、光ファイバ3
を凹条5a内に緩やかにたるませることによって、光フ
ァイバに曲率の大きな湾曲部(光伝播ロスが大きくな
る)が発生するのを防止できると共にボビンの熱膨張に
起因する光ファイバ自身の伸びを軽減することができ
る。
【0018】この発明の光ファイバコイルを光ファイバ
ジャイロ等のセンシングコイルに用いて、ボビンの熱膨
張に起因するコイルのファイバ長の変化による検出誤差
を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】A及びBはC及びDの実施例に用いるボビン2
及び帯状弾性体5の斜視図、Cはこの発明の実施例を示
す縦断面図、Dはこの発明の他の実施例を示す縦断面
図。
【図2】この発明の更に他の実施例を示す図で、Aは凹
条及び凸条を持つ帯状弾性体の斜視図、Bはボビン2に
図Aの帯状弾性体5を巻き付け、その上に光ファイバ3
を1層巻いた状態を示す横断面図、Cは、図Bの光ファ
イバ3の外周に第2の帯状弾性体7を巻き、押さえ部材
9で締め付けられて成る光ファイバコイルの横断面図。
【図3】この発明の更に他の実施例を示す図で、Aは外
周に凹部及び凸部をもつボビンに帯状弾性体5を係合さ
せ、その外周に光ファイバを1層巻いた状態を示す横断
面図、Bは図Aの光ファイバ3の外周に第2の帯状弾性
体7を巻き、押さえ部材9で締め付けられて成る光ファ
イバコイルの横断面図。
【図4】図3のボビン2の変形例を示す図で、Aは斜視
図、Bは横断面図。
【図5】従来の光ファイバコイルの縦断面図。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状ボビンと、 その筒状ボビンの外周に装着された帯状弾性体と、 その帯状弾性体上に巻回された光ファイバと、 その光ファイバを押さえる押さえ部材と、を具備して成
    る光ファイバコイル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光ファイバコイルにおい
    て、前記光ファイバの外層と前記押さえ部材との間に第
    2の帯状弾性体が介在されていることを特徴とする。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の光ファイバコイル
    において、前記帯状弾性体の外周に、前記ボビンの軸線
    に平行な凹条及び凸条が交互に繰返し形成され、前記押
    さえ部材の締め付けにより前記帯状弾性体が圧縮され、
    前記光ファイバに前記凹条に係合するたるみが形成され
    ていることを特徴とする。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の光フ
    ァイバコイルにおいて、前記押さえ部材が前記光ファイ
    バと同程度又はそれ以下の低ヤング率を有する伸びにく
    い部材より成ることを特徴とする。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の光フ
    ァイバコイルにおいて、前記押さえ部材が押さえ紐より
    成ることを特徴とする。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかに記載の光フ
    ァイバコイルにおいて、前記押さえ部材が粘着テープよ
    り成ることを特徴とする。
JP6039436A 1994-02-15 1994-03-10 光ファイバコイル Withdrawn JPH07280574A (ja)

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JP6039436A JPH07280574A (ja) 1994-02-15 1994-03-10 光ファイバコイル

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JP1831894 1994-02-15
JP6-18318 1994-02-15
JP6039436A JPH07280574A (ja) 1994-02-15 1994-03-10 光ファイバコイル

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000040928A3 (en) * 1998-12-28 2001-04-12 Honeywell Inc Adhesive system for a fiber optic gyroscope sensing coil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000040928A3 (en) * 1998-12-28 2001-04-12 Honeywell Inc Adhesive system for a fiber optic gyroscope sensing coil
US6349166B1 (en) 1998-12-28 2002-02-19 Honeywell International Inc. Adhesive system for a fiber optic gyroscope sensing coil

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