JPH08338732A - 光学式ジャイロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 低コスト高精度型の光学式ジャイロスコープ
を提供する。 【解決手段】 光学式ジャイロスコープは光が周囲を時
計方向及び反時計方向に伝わることのできるための光フ
ァイバー・リングまたはコイル２、そのコイル２内でい
ずれかの方向に光束を入力するための装置１、３、４、
５、６、時計方向及び反時計方向光束の間で変調周波数
においてフェーズ変調を発生させ、使用するためのフェ
ーズ変換器７、結合された時計方向及び反時計方向光束
を検知するための検知器８、及びジャイロスコープに適
用される角速度を決定するために変調周波数の複数の整
数倍数において検知器８の出力の強度を監視するための
処理器を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学式ジャイロスコ
ープ、特に、排他的ではないが、開放ループ・ファイバ
ー光学ジャイロスコープに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ファイバー光学ジャイロスコープにおい
ては、光の時計方向光束（ＣＷ）と反時計方向光束（Ｃ
ＣＷ）が光ファイバーのコイルの回りを通過し、コイル
を去る時、検知器上で干渉し合うように作用する。ジャ
イロスコープに回転が与えられる時、検知器上の強度を
変化させる、角速度に関連する非逆数フェーズのずれが
ＣＣＷ光線とＣＣＷ光線の間に導入される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのようなファイバー
光学ジャイロスコープによれば、精度が必要であり、こ
の精度を改良しようとするとしばしばかなりのコストの
増大を招く。この良い精度を達成する一つの方法が伝統
的な閉鎖ループのファイバー光学ジャイロスコープの使
用により行われてきたが、その方法は一般に二つの部分
に分かれている要求される広バンド・フェーズの変調を
与えるために光学装置の中に高価なニオブ酸リチウムの
集積光学回路を使用する不利を有している。このタイプ
のジャイロスコープは高い角速度範囲にわたって良い性
能を示す一方、比較的複雑で、精密な変調器を必要と
し、したがって製造コストが比較的高い。本発明の一つ
の目的は妥当な製造コストで妥当な精度をもって一般的
に改良された光学式ジャイロスコープを提供することで
ある。開放ループ・タイプのファイバー光学ジャイロス
コープは理論上コストを低減させ得る閉鎖ループ・ジャ
イロスコープよりも一般に簡単な構造を有しているが、
従来の開放ループのファイバー光学ジャイロスコープは
中間的精度の用途に使用するのにさえ十分正確な性能を
提供するものとは考えられない。したがって、比較的低
いコストの、しかしより高いコストの閉鎖ループ・ファ
イバー光学ジャイロスコープの性能に近い改良された性
能の開放ループ・ファイバー光学ジャイロスコープを提
供することが本発明の別の目的である。本発明のこれら
目的や他の目的、そして利点は本発明の好ましい実施例
が述べられている以下の明細書に開示された詳細説明か
らより明らかとなるだろう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの局面によ
れば、光がコイルまたはリングの回りを時計方向及び反
時計方向に伝わるように検知軸回りにコイルまたはリン
グを形成する装置、時計方向光束と反時計方向光束をコ
イルまたはリングの回りに相対立する方向に伝えるため
にコイルまたはリングの中に入力するための光束入力装
置、時計方向光束と反時計方向光束の間で変調周波数に
おいてフェーズ変調を発生させて使用するためのフェー
ズ変調器、コイルまたはリングの回りの通路の後方で時
計方向光束と反時計方向光束を結合させるための装置、
結合された時計方向光束と反時計方向光束を検知するた
めの検知器、及びジャイロスコープに適用される角速度
を決定するために変調周波数の複数の整数倍数において
検知器の出力の強度を監視するための処理装置を含む光
学式ジャイロスコープが提供されており、その処理装置
は検知器のアナログ出力を受けて変調周波数の整数倍数
を含むデジタル出力データ流れを与えるためのアナログ
からデジタルへの変換器、出力データ流れを受けてそれ
を多くの時間サンプルに分割し、そして受けたデータ流
れにおいて選択された整数倍数の周波数のノイズ対信号
比を改良するために変調周波数の多くのサイクルにわた
って一連の時間サンプルを蓄積するためのデータ蓄積装
置、変調周波数をアナログからデジタルへの変換器のサ
ンプリング周波数とデータ蓄積装置の周波数に同期させ
るための装置、並びにデータ蓄積装置からデータを受
け、そこから変調周波数、２倍変調周波数及び４倍変調
周波数における周波数成分を抽出し、そこからフェーズ
変調と振幅効果に対して補正された角速度を計算するた
めのデジタル信号処理器を含んでいる。好ましくはアナ
ログからデジタルへの変換器は、単一のアナログ・チャ
ンネルを介してアナログからデジタルへの変換器に直接
変調周波数における基本スペクトルの中の偶数及び奇数
ハーモニックスのフェーズ変調スペクトルを出力する予
備増幅器を経由して変調周波数、２倍変調周波数及び４
倍変調周波数における三つの周波数成分を備えた検知器
出力を受けるために操作可能な１２ビット変換器であ
る。好都合にもデータ蓄積装置はヒストグラマーであ
る。有利なことにコイルまたはリングを形成する装置は
遠距離通信級の光ファイバーである。好ましくは光ファ
イバー用の光ソースは光放射ダイオードまたは超冷光放
射ダイオードである。好都合にもフェーズ変調器は光フ
ァイバーの部分が包囲し、そして固定されるピエゾ電気
材料のシリンダ及びシリンダに電圧を与えるための装置
を含んでいる。 有利なことにデータ蓄積装置はソフト
ウェアにおいて実行されるアルゴリズムにより管理され
ている。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の理解をより良くするた
め、そして本発明が如何に実施され得るかを示すため、
添付図面を例示の方法により以下に参照する。図１は本
発明による開放ループ干渉ファイバー光学ジャイロスコ
ープの概念的線図である。図２は図１のジャイロスコー
プを備えて使用するための電子技術の一例を示す概念的
ブロック線図である。

【０００６】添付図面のうち、図１を参照すると、本発
明による開放ループ干渉光学式ジャイロスコープは低コ
ストの光学装置を使用している。ジャイロスコープは光
のソース１、ここでは例えば典型的には１００ミクロワ
ットのパワーにおいて一つの光束を与えるための端光放
射ダイオード（ＥＬＥＤ）または超冷光放射ダイオード
（ＳＥＤ）のような便利な光放射ダイオードを含んでい
る。好都合にも遠距離通信級の光ファイバー２のループ
の形式で検知軸の回りにコイルまたはリングを形成する
装置が与えられ、そのファイバー・コイルまたはリング
２の回りに光がソース１からＣＷ方向及びＣＣＷ方向に
伝わることができる。この目的のために、ソース１から
光束は、５０：５０カプラー３に、そしてそこから、光
束をＣＷ及びＣＣＷ光束成分に分割する今一つの５０：
５０カプラー５に偏光器４を介してファイバー結合され
ている。ＣＷ光束成分は、ファイバー・リングまたはコ
イル２のＣＷ入口端に設けられた偏光緩和器６へ行き、
そしてそこから、時計方向光束と反時計方向光束の間の
変調周波数においてフェーズ変調を発生させて使用する
ためのフェーズ変調器７へ行く。カプラー３及び５並び
に偏光器４はファイバー・コイルまたはリング２の回り
に相対立する方向に伝えるために時計方向及び反時計方
向の光束をファイバー・コイルまたはリング２の中に入
力するための光束入力装置の一部を形成する。偏光緩和
器６とフェー変調器７はもし望むなら結合してもよい。
偏光緩和器６はフェーズ変調器７の回りに包まれた高い
複屈折光ファイバーの二つの長さ（典型的には１ｍ及び
２ｍの長さ）で作られるのが好ましい。

【０００７】かくしてカプラー５は典型的には２００ｍ
の長さと７０ｍｍの直径を有するファイバー光学コイル
２の端から端まで貫通するＣＷとＣＣＷ光束に光束を分
割する。ＣＷとＣＣＷ光束がコイルの回りを通過した
後、それらはカプラー５によって再結合し、そして偏光
器４及びカプラー３を経由して、好都合にも高速及び低
ノイズを与えるためにシリコンまたは砒化ガリウム・ゲ
ルマニウムで作られ、そして好都合にも１３００ナノメ
ータの波長において操作される低ノイズ検知器である光
検知器８に向かって進行する。

【０００８】フェーズ変調器７はピエゾ電気材料のシリ
ンダを含み、そのシリンダの回りにコイルまたはリング
を構成する光ファイバーの部分が包まれ、そして例えば
接着によってシリンダに固定される。この技術は慣習上
閉鎖ループ・ジャイロスコープにおいて使用されるニオ
ブ酸リチウムのチップの使用を避け、そしてかなりコス
トを低減する。フェーズ変調器は同期周波数に等しくセ
ットされる交流フェーズ変調を与えるファイバーの周期
的引張をもたらすために電圧をシリンダに与えることに
よって達成される。この周波数において、例えばピエゾ
の第二調和歪みやピエゾによって誘導される強度変調の
ような種々のエラーが排除されるので、非常に低い調和
歪みレベルを有する正確なサイン波でフェーズ変調器を
ドライブすることによって本発明のジャイロスコープの
精度をかなり改良する非常に低いエラー・システムを提
供することが可能である。４６８ｋＨｚの周波数はＣＷ
及びＣＣＷ光束間にπフェーズの差を与えるためループ
通過時間の２倍の逆数に非常に近い。これは調和歪み強
度変調効果を最小にする。フェーズ変調器７はコイルの
ＣＷ入口端に位置しているので、ＣＷ光束はコイルに入
る前にフェーズ変調され、ＣＣＷ光束はコイルから出る
時にフェーズ変調される。コイルは偏光低下を排除する
ために偏光緩和器６を備えた遠距離通信級光ファイバー
を使用しているので、これはまた通常閉鎖ループのジャ
イロスコープにおいてニオブ酸リチウム・チップに接面
するように使用される高い複屈折の光ファイバーより有
意義に安価であるという効果を有する。

【０００９】さらに図１に示す光学システムの要素の適
切な選択とデザインによってエラーの減少を行うことが
できる。かくしてサーモクーラー１０がソースの温度を
安定化するためにソース１へのドライブの部分を形成す
る。これは通常温度で変化する出力パワーの安定を維持
するために重要であり、それは典型的には摂氏温度当た
り百万分の４００部によって変化するソース波長を安定
化する。適当な安定化回路で、ジャイロスコープのスケ
ール・ファクターの対応する安定化を与える０．１度Ｃ
の安定化を達成することが可能である。加えて、フェー
ズ変調器７は非常に低い第二調和歪みを備えた４６８ｋ
Ｈｚにおいて非常に良好なサイン波ドライブを与えるピ
エゾ・ドライバー１１を備えている。周波数はファイバ
ー２によって与えられるコイルの長さにマッチするよう
に調整されているので、光の有限速度によってコイル回
りに正確にπフェーズのずれが形成される。

【００１０】本発明によるジャイロスコープはまたジャ
イロスコープに与えられる角速度を決定するために変調
周波数の複数の整数倍数において検知器８の出力９の強
度を監視するための処理装置を含んでいる。光検知器８
によって受けられる光は光学式予備増幅器／バッファー
１２に送られる出力信号９を形成する電圧に変換される
ので、予備増幅器／バッファー１２及び検知器のバンド
幅は典型的には変調周波数、２倍変調周波数及び４倍変
調周波数における三つの周波数成分の間に小さい相対的
フェーズのずれまたは振幅の変動が存在するように１０
ＭＨｚより大きい。処理装置はフーリエ解析による三つ
の周波数成分の抽出に基づいている。２００ｍのファイ
バー・コイルの長さに対して変動周波数は約４６８ｋＨ
ｚである。従来のように、三つの周波数成分を得て、ソ
ース・パワーとフェーズ変調器７の変調深さの変動を排
除し、そして角速度を抽出するために２倍変動周波数に
対する変動周波数、そして４倍変動周波数に対する２倍
変動周波数という二つの比率が設けられている。

【００１１】三つの周波数成分の間の振幅変動は、それ
が検知器８と予備増幅器１２の固定されたバンド幅特性
によってセットされているので、固定されている傾向が
あるだろう。電圧９は予備増幅器１２経由で、または予
備増幅器がない時はアナログからデジタルへの変換器
（ＡＤＣ）１３へ直接送られる。ＡＤＣ１３は変調周波
数の１６倍（７．５ＭＨｚ）でクロックされている。こ
れは、１６個のサンプルが変調周波数の各サイクルに対
して作られるように、１６において２等分され、そして
１６ａにおいてＡＤＣに送られる出力信号１５ａを産出
する、１５ＭＨｚで作動するマスター・クロック１５に
よって与えられる。これは同期しているので、スプリア
スな周波数が有益な周波数に変換されることはない。

【００１２】予備増幅器１２の出力は変調周波数におけ
る基本スペクトルの中の偶数及び奇数ハーモニックスに
より構成されるフェーズ変調スペクトルである。ＡＤＣ
１３は、単一のアナログ・チャンネルを介してＡＤＣ１
３に直接、変調周波数における基本スペクトルの中の偶
数及び奇数ハーモニックスのフェーズ変調スペクトルを
出力する光学式予備増幅器１２を経由して変調周波数、
２倍変調周波数及び４倍変調周波数における三つの周波
数成分を備えた検知器出力９を受ける１２ビット変換器
である。ＡＤＣ１３は典型的には＋／−１Ｖの操作範囲
を有するのに対して予備増幅器１２の出力は典型的には
＋／−０．５Ｖである。

【００１３】信号回復システムは図２に示すようにデジ
タル信号処理を使用している。前述のとおり、全周波数
は１５ＭＨｚで操作するマスター・クロック１５から引
き出され、そしてＡＤＣ１３に要求される７．５ＭＨｚ
のクロックに変換パルスを与えるために１６において２
で除算される。１５ＭＨｚ信号は５ビット計算器１６ａ
に送られる。計算器からの５ビット出力は４６８ｋＨｚ
で完全サイクルを表わす３２の値を含むルックアップ・
テーブル１７ａに送られる。テーブル１７ａからのデジ
タル出力信号はピエゾ・ドライバー１１を経由してフェ
ーズ変調器７をドライブするために使用される１８にお
いて４６８ｋＨｚ信号を与えるため、８ビットのデジタ
ルからアナログへの変換器１７においてアナログへの変
換器１７においてアナログに変換される。除算機１６、
計算器１６ａ及びテーブル１７ａは、変調周波数をＡＤ
Ｃサンプリング周波数とデータ蓄積装置周波数に同期さ
せるための装置として、変換器１７とヒストグラマー２
０に向かう８ビット計算器１９とを結合して作用する。
図２に示すように、デジタルからアナログへの変換器１
７は８ビットＤＡＣである。次に変換器１７からの信号
は１５ＭＨｚにおいて第３２ハーモニックスを排除する
ためにローパス・フィルターを、そしてフェーズ変調器
７のピエゾをドライブするために必要な純粋なサイン波
を与えるために増幅器（図示せず）を通過する。

【００１４】図２は、サンプル間隔にわたって平均値化
し、それにより信号の損失またはまたは小さい角速度の
分解もなくノイズを除去することにより、角速度データ
をデジタル信号処理器２１の中に遅らせて送り込むヒス
トグラマー２０の使用を示している。変調周波数の整数
倍数を含むＡＤＣ１３からのデジタル出力データ流れ
は、流れを多くの時間サンプルの中に分流させ、そして
変調周波数の多くのサイクルにわたって一連の時間サン
プルを蓄え、それにより受け取られたデータ流れの中の
選択された整数倍数周波数のノイズ対信号の比を改良す
るヒストグラマー２０に送られる。データ蓄積装置は代
案としてソフトウェアの中で実行することのできるアル
ゴリズムによって管理される。ＡＤＣ１３からの並列デ
ジタル出力流れ２２はビン当たり４６０のサンプルに対
応する９８１ミリ秒間隔にわたってデータを蓄積するた
めに使用されるヒストグラマー２０に送られる。ビンは
１６個あり、各ビンは一連のサンプルを受け取り、次に
このサンプルは集計され、１ミリ秒間隔にわたって平均
化される。かくして変調のサイクル全体にわたって１６
個のサンプルがあり、各サンプルは４６０個の個々のＡ
ＤＣサンプルの平均値となる。これはノイズを減少さ
せ、そして処理器２１の中に角速度データを減速させて
送り込む。９８１ミリ秒のサンプル間隔の端部において
１６個の平均化されたデータ・ポイントが約１０マイク
ロ秒内で信号処理器２１に迅速に送られる。これは前の
セットのデータから各速度を決定するために次のミリ秒
期間内に時間を与える。

【００１５】処理の方法は次のとおりである。変調周波
数サイクルのサイクル全体にわたるために変調、２倍変
調及び４倍変調の周波数におけるサイン波のソフトウェ
アの内部にルックアップ・テーブルがある。１６個のデ
ータ・ビンは集計され、真の、及び仮想の部分としてこ
れらの周波数におけるフーリエ成分を作り出すためにさ
らにサイン波及びコサイン波で乗算される。かくしてピ
エゾ変調器のフェーズずれは複雑なフーリエ変形の基数
を取ることによって排除することができる。フェーズは
単に＋／−πの範囲内で知られることを必要とするの
で、基数のサインは決定されることができ、そしてそれ
が順次角速度のサインを決定する。ピエゾ及びドライブ
電子技術のフェーズが＋／−π以上に変化しない限り、
角速度のサインは十分に決定されるだろう。これは、４
倍変調周波数の基数が４倍変調周波数に対する２倍変調
周波数の比からフェーズ変調の深さを決定するのに必要
なもののすべてであるので、単に変調周波数と２倍変調
周波数の要素にだけ適用される。これらは従来のアナロ
グ体系の中で決定された三つの周波数成分のアナログで
ある。次に、まずベッセル関数の使用によって生まれる
フェーズ変調振幅の効果を除去してしまってから、（フ
ェーズ変調振幅を決定するために）４倍変調周波数に対
する２倍変調周波数の比及び角速度を決定するために２
倍変調周波数に対する変調周波数の比が取られる。次
に、一つのフェーズによって、＋／−πの範囲内に対し
て２倍変調周波数信号に対する変調周波数信号の比の逆
タンゼント関数を使用することにより角速度を抽出する
ことができる。次に、より大きい範囲に広げるため、２
πが加算または減算されなければならない。これは、境
界において二つのπフェーズ・ジャンプがあるので、容
易に決定することができる。

【００１６】かくして正の角速度を増大するためにフェ
ーズは２πだけジャンプ・ダウンし、そして負のフェー
ズを増大するために２πのフェーズ増大がある。このジ
ャンプはソフトウェアの中に配置することができ、そし
て適切な２πを加算または減算することができる。こう
して非常に高い角速度範囲をカバーすることができる。
典型的な実際的限界は単一の２πジャンプに対して＋／
−１，３００度／秒であるが、第二ジャンプは＋／−
１，９００度／秒等の範囲を与えるだろう。角速度がス
イッチ・オンの時＋／−６７０度／秒以下である限り、
フェーズは正確に知られ、その後追跡されることができ
る。次に、１，０００回／秒の角速度データと最大１ミ
リ秒のデータ遅れを備えた出力データを一連の高感度の
ポートを越えて主処理器へ送ることができる。

【００１７】マスター・クロック１５はまた同期入力２
３ａと同期出力２３ｂを有する制御論理ユニット２３へ
信号を送る。この制御論理ユニットは、計算器１９、ヒ
ストグラマー２０そしてデジタル信号処理器２１へ、図
２の例の場合はデジタル信号処理器２１、ヒストグラマ
ー２０そしてデジタル信号処理器２１を経由して計算器
１９へ出力制御信号を送る。処理装置はまたブート・プ
ロム２４、２ビット登録器２５、ＡＤＲＳデコーダ２
６、ＤＩＰ ＳＷ２７及び接続する接面に出力を送るバ
ッファー２８を含んでいる。フェーズ変調振幅とフェー
ズ変調振幅効果に対して補正された角速度は変調周波
数、２倍変調周波数及び４倍変調周波数における周波数
成分から計算される。本発明のジャイロスコープは、周
波数データが共通の電子技術により同時に取られるの
で、早いＡＤＣ１３の使用が、取られる周波数比の値に
おいて非常に良好な精度を与える従来の閉鎖ループ・フ
ァイバー光学ジャイロスコープに代わって、比較的低コ
スト高精度を与える。ヒストグラマー２０の使用は、サ
ンプル間隔にわたって平均化し、それにより信号の損失
または小さい角速度の分解もなくノイズを除去すること
によってデジタル信号処理器２１への角速度データが減
速して送り込まれるのを可能にする。使用することので
きるデジタル信号処理器２１は、角速度を計算し、そし
て典型的には１，０００回／秒である適当な角速度デー
タでデータを出力する低コスト・アイテムである。

【００１８】加えて、信号処理は＋／−πの範囲内に対
するフェーズ変調器のフェーズには依存しない。これ
は、周波数成分の基数の決定を可能にする同期検知シス
テムの使用によって変調周波数、２倍変調周波数及び４
倍変調周波数におけるフーリエ変形の真の、そして仮想
の部分を抽出することによって達成される。コイルまた
はリングに対して、そしてピエゾ・フェーズ変調器７に
対して遠距離通信級の光ファイバーを使用することによ
って、＋／−１，０００度／秒の角速度範囲にわたって
０．１％より良好な直線度を有する良好なスケール・フ
ァクターの性能を達成できると同時にシステムのコスト
が低減する。二つのπフェーズ・ジャンプを確認し、ソ
フトウェアの補正を行うことによって＋／−πを越えて
角速度範囲を広げることにより、本発明のジャイロスコ
ープに対する精度を伸ばすことができる。

【００１９】特許請求の範囲で定義されるような本発明
の範囲内で、前記の、そして図示されている本発明の実
施例に対して、種々の変更及び変形を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による開放ループ干渉ファイバー光学
ジャイロスコープの概念的線図である。

【図２】 図１のジャイロスコープを備えて使用するた
めの電子技術の一例を示す概念的ブロック線図である。

【符号の説明】

１ ソース ２ 光ファイバー、ファイバー、コイルまたはリング ３ カプラー ４ 偏光器 ５ カプラー ６ 偏光緩和器 ７ フェーズ変調器 ８ 光検知器、検知器 ９ 出力、出力信号 １０ サーモクーラー １１ ピエゾ・ドライバー １２ 予備増幅器、バッファー １３ アナログからデジタルへの変換器、ＡＤＣ １５ マスター・クロック １５ａ 出力信号 １６ 除算器 １６ａ 計算器 １７ デジタルからアナログへの変換器、変換器 １７ａ ルックアップ・テーブル、テーブル １９ ８ビット計算器、計算器 ２０ ヒストグラマー、データ蓄積装置 ２１ デジタル信号処理器、信号処理器 ２２ 並列デジタル出力流れ ２３ 制御論理ユニット ２３ａ 同期入力 ２３ｂ 同期出力 ２４ ブート・プロム ２５ ２ビット登録器 ２６ ＡＤＲＳデコーダ ２７ ＤＩＰ ＳＷ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン リチヤード マルヴエルン イギリス国 デボンシヤー ピイエル６ ６デイイー，プリマウス，クリツタフオー ド ロード，（番地なし）ブリテツシユ エアロスペース （システムス アンド イクイプメント）リミテツド内 (72)発明者 バリー ヴイヴイアン ウイーヴアー ア イザツクス イギリス国 デボンシヤー ピイエル６ ６デイイー，プリマウス，クリツタフオー ド ロード，（番地なし）ブリテツシユ エアロスペース （システムス アンド イクイプメント）リミテツド内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光がコイルまたはリングの回りを時計方向
   及び反時計方向に伝わるように検知軸回りにコイルまた
   はリングを形成する装置、 時計方向の光束と反時計方向の光束をコイルまたはリン
   グの回りに相対立する方向に伝えるためにコイルまたは
   リングの中に入力するための光束入力装置、 前記時計方向及び反時計方向光束の間で変調周波数にお
   いてフェーズ変調を発生させて使用するためのフェーズ
   変調器、 前記コイルまたはリングの回りの通路の後方で前記時計
   方向及び反時計方向光束を結合させるための装置、 前記結合された時計方向及び反時計方向光束を検知する
   ための検知器、及び、 ジャイロスコープに適用される角速度を決定するために
   変調周波数の複数の整数倍数において前記検知器の出力
   の強度を監視するための処理装置を備え、 前記処理装置が、 前記検知器のアナログ出力を受けて変調周波数の整数倍
   数を含むデジタル出力データ流れを与えるためのアナロ
   グからデジタルへの変換器、 前記出力データ流れを受け、それを多くの時間サンプル
   に分割し、そして前記の受けられたデータ流れにおいて
   選択された整数倍数の周波数のノイズ対信号比を改良す
   るために変調周波数の多くのサイクルにわたって一連の
   時間サンプルを蓄積するためのデータ蓄積装置、 変調周波数を前記アナログからデジタルへの変換器のサ
   ンプリング周波数と前記データ蓄積装置の周波数に同期
   させるための装置、 並びに前記データ蓄積装置からのデータを受け、そこか
   ら変調周波数、２倍変調周波数、及び４倍変調周波数に
   おいて周波数成分を抽出し、そしてそれからフェーズ変
   調及び振幅効果に対して補正された角速度を計算するた
   めのデジタル信号処理器を含むことを特徴とする光学式
   ジャイロスコープ。
2. 【請求項２】 アナログからデジタルへの変換器は、単
   一のアナログ・チャンネルを介して前記アナログからデ
   ジタルへの変換器へ直接変調周波数における基本スペク
   トルの中の偶数及び奇数ハーモニックスのフェーズ変調
   スペクトルを出力する予備増幅器を経由して、変調周波
   数、２倍変調周波数及び４倍変調周波数における三つの
   周波数成分を備えた検知器出力を受けるために操作可能
   な１２ビツト変換器であることを特徴とする請求項１に
   記載された光学式ジャイロスコープ。
3. 【請求項３】 データ蓄積装置はヒストグラマーである
   ことを特徴とする請求項１に記載された光学式ジャイロ
   スコープ。
4. 【請求項４】 コイルまたはリングを形成する装置は遠
   距離通信級の光ファイバーであることを特徴とする請求
   項１に記載された光学式ジャイロスコープ。
5. 【請求項５】 光ファイバー用光ソースは光放射ダイオ
   ードまたは超冷光放射ダイオードであることを特徴とす
   る請求項４に記載された光学式ジャイロスコープ。
6. 【請求項６】 フェーズ変調器は光ファイバーの部分が
   包囲し、そして固定されるピエゾ電気材料のシリンダ及
   び前記シリンダに電圧を与えるための装置を含んでいる
   ことを特徴とする請求項５に記載された光学式ジャイロ
   スコープ。
7. 【請求項７】 データ蓄積装置はソフトウェアにおいて
   実行されるアルゴリズムによって管理されることを特徴
   とする請求項１に記載された光学式ジャイロスコープ。