JPH0791965A - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
- Publication number
- JPH0791965A JPH0791965A JP23755693A JP23755693A JPH0791965A JP H0791965 A JPH0791965 A JP H0791965A JP 23755693 A JP23755693 A JP 23755693A JP 23755693 A JP23755693 A JP 23755693A JP H0791965 A JPH0791965 A JP H0791965A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- angular velocity
- output
- optical
- light
- 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】
【目的】 角速度出力から誤差成分である直流レベルを
除去したものを積分する積分器を具備する光ファイバジ
ャイロを提供する。 【構成】 光源１から放射される光を光方向性結合器
２、４により分岐して光ファイバコイル６の両端から左
右両回り光として入射し、これら両光を光ファイバコイ
ル６伝送後に光方向性結合器４において干渉させ、この
干渉光強度を受光器７において電気信号に変換し、この
電気信号から光ファイバコイル６の中心回りに印加され
る角速度を検出する光ファイバジャイロにおいて、角速
度出力の直流レベルを算出する低域ろ波器１１を具備
し、角速度出力から低域ろ波出力を減算する減算器１０
を具備し、減算出力を積分する積分器１２を具備する光
ファイバジャイロ。
除去したものを積分する積分器を具備する光ファイバジ
ャイロを提供する。 【構成】 光源１から放射される光を光方向性結合器
２、４により分岐して光ファイバコイル６の両端から左
右両回り光として入射し、これら両光を光ファイバコイ
ル６伝送後に光方向性結合器４において干渉させ、この
干渉光強度を受光器７において電気信号に変換し、この
電気信号から光ファイバコイル６の中心回りに印加され
る角速度を検出する光ファイバジャイロにおいて、角速
度出力の直流レベルを算出する低域ろ波器１１を具備
し、角速度出力から低域ろ波出力を減算する減算器１０
を具備し、減算出力を積分する積分器１２を具備する光
ファイバジャイロ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバジャイロ
に関し、特に、廉価でありながら高精度の角度出力を出
力する光ファイバジャイロに関する。
に関し、特に、廉価でありながら高精度の角度出力を出
力する光ファイバジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロの従来例としては、
回転角度出力を得るに、例えば光集積回路を使用し、且
つクローズドループ構成にし、出力パルスを計数するこ
とによりこれを得るものがあり、また、回転角速度出力
を積分して回転角度出力を得るオープンループ構成のも
のも広く使用されている。
回転角度出力を得るに、例えば光集積回路を使用し、且
つクローズドループ構成にし、出力パルスを計数するこ
とによりこれを得るものがあり、また、回転角速度出力
を積分して回転角度出力を得るオープンループ構成のも
のも広く使用されている。
【０００３】クローズドループ構成のものは、高速・広
帯域の位相変調器および信号処理回路を必要として高価
なものであり、これをカーナヴィゲーション装置の如き
低価格の機器に採用することはできない。ここで、回転
角速度出力を積分して回転角度出力を得るオープンルー
プ構成のものを図１を参照して説明する。光源１から放
射された光は光方向性結合器２、偏光子３、光方向性結
合器４を介してセンシングコイル６内に右回り光および
左回り光として送り込まれる。このセンシングコイル６
内の右回り光は、先ず位相変調器５において位相変調さ
れ、この位相変調された右回り光は順次に、光方向性結
合器４、偏光子３、光方向性結合器２を介して受光器７
に到達する。左回り光も同様に、先ず位相変調器５にお
いて位相変調され、この位相変調された左回り光は順次
に、光方向性結合器４、偏光子３、光方向性結合器２を
介して受光器７に到達する。受光器７に到達した位相変
調され光はここにおいて電気信号に光電変換される。受
光器７において光電変換された電気信号は同期検波器８
に入力される。同期検波器８においては、発振器９から
供給される信号を参照信号として角速度出力である基本
波成分１３を得る。
帯域の位相変調器および信号処理回路を必要として高価
なものであり、これをカーナヴィゲーション装置の如き
低価格の機器に採用することはできない。ここで、回転
角速度出力を積分して回転角度出力を得るオープンルー
プ構成のものを図１を参照して説明する。光源１から放
射された光は光方向性結合器２、偏光子３、光方向性結
合器４を介してセンシングコイル６内に右回り光および
左回り光として送り込まれる。このセンシングコイル６
内の右回り光は、先ず位相変調器５において位相変調さ
れ、この位相変調された右回り光は順次に、光方向性結
合器４、偏光子３、光方向性結合器２を介して受光器７
に到達する。左回り光も同様に、先ず位相変調器５にお
いて位相変調され、この位相変調された左回り光は順次
に、光方向性結合器４、偏光子３、光方向性結合器２を
介して受光器７に到達する。受光器７に到達した位相変
調され光はここにおいて電気信号に光電変換される。受
光器７において光電変換された電気信号は同期検波器８
に入力される。同期検波器８においては、発振器９から
供給される信号を参照信号として角速度出力である基本
波成分１３を得る。
【０００４】ところで、光ファイバジャイロの回転角速
度出力には、光ファイバジャイロの光学経路、即ち光源
１から光方向性結合器２、偏光子３、光方向性結合器
４、センシングコイル６に到り、これから更に光方向性
結合器４、偏光子３、光方向性結合器２、受光器７に到
る経路において発生する光学的なバイアスに起因する角
速度誤差が含まれている。この回転角速度出力には、更
に、電気的機器主として同期検波器における電気的オフ
セットに起因する角速度誤差も含まれている。オープン
ループ構成のものは上述の通りの角速度誤差が含まれて
いる回転角速度出力を積分して回転角度を求めるもので
あるので、この回転角度には光学的なバイアス、電気的
オフセットに起因する角度誤差が含まれていることにな
る。
度出力には、光ファイバジャイロの光学経路、即ち光源
１から光方向性結合器２、偏光子３、光方向性結合器
４、センシングコイル６に到り、これから更に光方向性
結合器４、偏光子３、光方向性結合器２、受光器７に到
る経路において発生する光学的なバイアスに起因する角
速度誤差が含まれている。この回転角速度出力には、更
に、電気的機器主として同期検波器における電気的オフ
セットに起因する角速度誤差も含まれている。オープン
ループ構成のものは上述の通りの角速度誤差が含まれて
いる回転角速度出力を積分して回転角度を求めるもので
あるので、この回転角度には光学的なバイアス、電気的
オフセットに起因する角度誤差が含まれていることにな
る。
【０００５】もっとも、同期検波器８において得られる
角速度出力に光学的なバイアス、電気的オフセットに起
因する角度誤差が含まれていて、これを積分して求めた
回転角度に結果として角度誤差が含まれていても、光フ
ァイバジャイロの使用に際して校正することにより容易
に角度誤差を除去することができそうにも思われる。し
かし、角度誤差を校正するにしてもそのための大規模の
装置を具備しなければならないし、光ファイバジャイロ
の使用に先だってその角度誤差を校正しても光ファイバ
ジャイロの光学的なバイアス、電気的オフセットの状態
は経時的に変化する。従って、光ファイバジャイロの校
正状態が常に保持されているとは限らないということに
なる。
角速度出力に光学的なバイアス、電気的オフセットに起
因する角度誤差が含まれていて、これを積分して求めた
回転角度に結果として角度誤差が含まれていても、光フ
ァイバジャイロの使用に際して校正することにより容易
に角度誤差を除去することができそうにも思われる。し
かし、角度誤差を校正するにしてもそのための大規模の
装置を具備しなければならないし、光ファイバジャイロ
の使用に先だってその角度誤差を校正しても光ファイバ
ジャイロの光学的なバイアス、電気的オフセットの状態
は経時的に変化する。従って、光ファイバジャイロの校
正状態が常に保持されているとは限らないということに
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の通りの光ファイ
バジャイロの従来例において回転角度を得るには、高価
なクローズドループ構成のものを採用するか、或は廉価
ではあるが角度誤差の大きいオープンループ構成のもの
を採用するかしか方法はなかった。この発明は、オープ
ンループ構成のものであっても回転角度出力誤差の小さ
い光ファイバジャイロを提供するものである。
バジャイロの従来例において回転角度を得るには、高価
なクローズドループ構成のものを採用するか、或は廉価
ではあるが角度誤差の大きいオープンループ構成のもの
を採用するかしか方法はなかった。この発明は、オープ
ンループ構成のものであっても回転角度出力誤差の小さ
い光ファイバジャイロを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】光源１から放射される光
を光方向性結合器２、４により分岐して光ファイバコイ
ル６の両端から左右両回り光として入射し、これら両光
を光ファイバコイル６伝送後に光方向性結合器４におい
て干渉させ、この干渉光強度を受光器７において電気信
号に変換し、この電気信号から光ファイバコイル６の中
心回りに印加される角速度を検出する光ファイバジャイ
ロにおいて、角速度出力の直流レベルを算出する低域ろ
波器１１を具備し、角速度出力から低域ろ波出力を減算
する減算器１０を具備し、減算出力を積分する積分器１
２を具備する光ファイバジャイロを構成した。
を光方向性結合器２、４により分岐して光ファイバコイ
ル６の両端から左右両回り光として入射し、これら両光
を光ファイバコイル６伝送後に光方向性結合器４におい
て干渉させ、この干渉光強度を受光器７において電気信
号に変換し、この電気信号から光ファイバコイル６の中
心回りに印加される角速度を検出する光ファイバジャイ
ロにおいて、角速度出力の直流レベルを算出する低域ろ
波器１１を具備し、角速度出力から低域ろ波出力を減算
する減算器１０を具備し、減算出力を積分する積分器１
２を具備する光ファイバジャイロを構成した。
【０００８】上述の光ファイバジャイロにおいて、低域
ろ波器、減算器および積分器はディジタル回路により構
成したものである光ファイバジャイロ、を構成した。
ろ波器、減算器および積分器はディジタル回路により構
成したものである光ファイバジャイロ、を構成した。
【０００９】
【実施例】この発明の実施例を図１を参照して説明す
る。光源１から放射された光は光方向性結合器２、偏光
子３、光方向性結合器４を介してセンシングコイル６内
に右回り光および左回り光として送り込まれる。このセ
ンシングコイル６内の右回り光は、先ず位相変調器５に
おいて位相変調され、この位相変調された右回り光は順
次に、光方向性結合器４、偏光子３、光方向性結合器２
を介して受光器７に到達する。左回り光も同様に、先ず
位相変調器５において位相変調され、この位相変調され
た左回り光は順次に、光方向性結合器４、偏光子３、光
方向性結合器２を介して受光器７に到達する。受光器７
に到達した位相変調され光はここにおいて電気信号に光
電変換される。受光器７において光電変換された電気信
号は同期検波器８に入力される。同期検波器８において
は、発振器９から供給される信号を参照信号として角速
度出力である基本波成分１３を得る。
る。光源１から放射された光は光方向性結合器２、偏光
子３、光方向性結合器４を介してセンシングコイル６内
に右回り光および左回り光として送り込まれる。このセ
ンシングコイル６内の右回り光は、先ず位相変調器５に
おいて位相変調され、この位相変調された右回り光は順
次に、光方向性結合器４、偏光子３、光方向性結合器２
を介して受光器７に到達する。左回り光も同様に、先ず
位相変調器５において位相変調され、この位相変調され
た左回り光は順次に、光方向性結合器４、偏光子３、光
方向性結合器２を介して受光器７に到達する。受光器７
に到達した位相変調され光はここにおいて電気信号に光
電変換される。受光器７において光電変換された電気信
号は同期検波器８に入力される。同期検波器８において
は、発振器９から供給される信号を参照信号として角速
度出力である基本波成分１３を得る。
【００１０】ここで、この角速度出力１３を２分岐し、
その内の一方は減算器１０の一方の端子に供給すると共
に、他方は低域ろ波器１１に供給している。そして、低
域ろ波器１１を通過した低域出力は減算器１０の他方の
端子に供給される。減算器１０において角速度出力１３
から低域ろ波器１１を通過した低域出力を減算すること
により、角速度出力１３に含まれるバイアスである直流
レベルを除去することができる。従って、角速度出力１
３から直流レベルが除去された減算器１０の出力を積分
器１２において積分処理することにより、直流レベルに
影響されない小さな誤差の角度出力を得ることができ
る。
その内の一方は減算器１０の一方の端子に供給すると共
に、他方は低域ろ波器１１に供給している。そして、低
域ろ波器１１を通過した低域出力は減算器１０の他方の
端子に供給される。減算器１０において角速度出力１３
から低域ろ波器１１を通過した低域出力を減算すること
により、角速度出力１３に含まれるバイアスである直流
レベルを除去することができる。従って、角速度出力１
３から直流レベルが除去された減算器１０の出力を積分
器１２において積分処理することにより、直流レベルに
影響されない小さな誤差の角度出力を得ることができ
る。
【００１１】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明の光ファ
イバジャイロは、角速度出力１３に含まれる直流レベル
を求める低域ろ波器１１を具備し、低域ろ波器１１によ
り求められた直流レベルを角速度出力１３から除去する
減算器１０を具備し、角速度出力１３から誤差成分であ
る直流レベルを除去したものを積分する積分器１２を具
備している。
イバジャイロは、角速度出力１３に含まれる直流レベル
を求める低域ろ波器１１を具備し、低域ろ波器１１によ
り求められた直流レベルを角速度出力１３から除去する
減算器１０を具備し、角速度出力１３から誤差成分であ
る直流レベルを除去したものを積分する積分器１２を具
備している。
【００１２】従って、角速度出力１３に光学的なバイア
ス、電気的オフセットに起因する直流レベル誤差が含ま
れている場合も、この誤差は減算器１０において除去さ
れて本来得られるべき角速度出力のみが減算器１０から
取り出される。この本来得られるべき角速度出力につい
て積分器１２において積分処理を施して得られる角速度
の誤差は極めて小さくなる。そして、角度誤差を校正す
るに大規模な装置を具備する必要はない。また、光ファ
イバジャイロの光学的なバイアス、電気的オフセットが
経時的に変化しても、これに起因する角速度誤差そのも
のが絶えず除去されているので、光ファイバジャイロの
校正状態は常に保持されていることになる。この点、光
ファイバジャイロの使用に先だってその角度誤差を一度
だけ校正して経時的に変化する光学的なバイアス、電気
的オフセットの校正はしない従来の光ファイバジャイロ
と比較して優れている。
ス、電気的オフセットに起因する直流レベル誤差が含ま
れている場合も、この誤差は減算器１０において除去さ
れて本来得られるべき角速度出力のみが減算器１０から
取り出される。この本来得られるべき角速度出力につい
て積分器１２において積分処理を施して得られる角速度
の誤差は極めて小さくなる。そして、角度誤差を校正す
るに大規模な装置を具備する必要はない。また、光ファ
イバジャイロの光学的なバイアス、電気的オフセットが
経時的に変化しても、これに起因する角速度誤差そのも
のが絶えず除去されているので、光ファイバジャイロの
校正状態は常に保持されていることになる。この点、光
ファイバジャイロの使用に先だってその角度誤差を一度
だけ校正して経時的に変化する光学的なバイアス、電気
的オフセットの校正はしない従来の光ファイバジャイロ
と比較して優れている。
【図１】ファイバジャイロを説明する図。
１ 光源 ２ 光方向性結合器 ３ 偏光子 ４ 光方向性結合器 ５ 位相変調器 ６ センシングコイル ７ 受光器 ８ 同期検波器 ９ 発振器 １０ 減算器 １１ 低域ろ波器 １２ 積分器
Claims (2)
- 【請求項１】 光源から放射される光を光方向性結合器
により分岐して光ファイバコイルの両端から左右両回り
光として入射し、これら両光を光ファイバコイル伝送後
に光方向性結合器において干渉させ、この干渉光強度を
電気信号に変換し、この電気信号から光ファイバコイル
の中心回りに印加される角速度を検出する光ファイバジ
ャイロにおいて、角速度出力の直流レベルを算出する低
域ろ波器を具備し、角速度出力から低域ろ波出力を減算
する減算器を具備し、減算出力を積分する積分器を具備
することを特徴とする光ファイバジャイロ。 - 【請求項２】 請求項１に記載される光ファイバジャイ
ロにおいて、低域ろ波器、減算器および積分器はディジ
タル回路により構成したものであることを特徴とする光
ファイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23755693A JPH0791965A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23755693A JPH0791965A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791965A true JPH0791965A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17017076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23755693A Pending JPH0791965A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791965A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047931A (ja) * | 1990-04-25 | 1992-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | スペクトラム拡散信号復調回路 |
| JPH05126580A (ja) * | 1991-03-04 | 1993-05-21 | Tzn Forschungs & Entwicklungszentrum Unterluess Gmbh | 車両の回転比率測定方法および自己操縦形車両 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23755693A patent/JPH0791965A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047931A (ja) * | 1990-04-25 | 1992-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | スペクトラム拡散信号復調回路 |
| JPH05126580A (ja) * | 1991-03-04 | 1993-05-21 | Tzn Forschungs & Entwicklungszentrum Unterluess Gmbh | 車両の回転比率測定方法および自己操縦形車両 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2333482B1 (en) | Light-phase-noise error reducer | |
| US5365338A (en) | Wavelength sensor for fiber optic gyroscope | |
| US7038783B2 (en) | Eigen frequency detector for Sagnac interferometers | |
| EP2221579B1 (en) | RFOG-modulation error correction | |
| CN108168537B (zh) | 基于正交解调的谐振式光学陀螺的检测系统和方法 | |
| CN115574801B (zh) | 一种基于波分频分复用的降低噪声的方法及光纤陀螺 | |
| Lefevre et al. | Integrated optics: a practical solution for the fiber-optic gyroscope | |
| JP5026882B2 (ja) | 高解像度ｉｏｃドライブおよび光ファイバジャイロスコープを駆動する方法 | |
| CN108332735A (zh) | 基于外加光束干涉的谐振式光纤陀螺相干解调系统和方法 | |
| CN103267522B (zh) | 用于消除光载微波陀螺非互易性误差的双向锁频交换方法 | |
| CN117570954A (zh) | 一种基于宽谱光源的谐振式光学陀螺及角速度测量方法 | |
| CN108801237B (zh) | 基于二次谐波减法的双路闭环谐振式光学陀螺Kerr效应噪声的抑制方法及装置 | |
| JP2808188B2 (ja) | 復調基準信号源 | |
| US8542364B1 (en) | System to reduce gyroscopic errors with limited power supply quality in a fiber optic gyroscope | |
| JPH0791965A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| CN116026310A (zh) | 一种集成光学陀螺、调制系统及光源噪声抑制方法 | |
| CN113310480B (zh) | 一种基于氮化硅波导谐振腔的光学陀螺系统 | |
| CN114459457B (zh) | 基于互易调制二次解调的谐振式光纤陀螺系统及方法 | |
| GB2255821A (en) | Temperature-compensated fibre gyro | |
| CN119665935B (zh) | 一种基于可变光纤分束器的谐振式微光陀螺及其闭环控制方法 | |
| JP2578045B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2963612B2 (ja) | 光回転角速度センサ | |
| JP2840985B2 (ja) | 光ファイバジャイロスコープ | |
| CN111089605A (zh) | 一种谐振式光学陀螺的检测装置和方法 | |
| JPH0432991B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970805 |