JPH0933265A - 光ファイバジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源と光集積回路とを有する光ファイバジャ
イロにおいて、Ｙ分岐に発生する１次モードの光に起因
した誤差を除去することを目的とする。 【解決手段】 光集積回路の導波路の端面にビームスプ
リッタ機能を設ける。光源からの光はビームスプリッタ
を通過して光集積回路の導波路を伝播する。斯かる導波
路を反対方向に伝播した干渉光はビームスプリッタにて
反射し受光器によって検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は角速度を測定するた
めの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は光のサグナック効
果（サニャック効果）を利用して角速度を計測するよう
に構成されており、高い信頼性を有し装置を小型化する
ことができる利点がある。

【０００３】図５は従来の干渉型光ファイバジャイロの
うち位相差変調方式の光ファイバジャイロの例を示す。
この光ファイバジャイロは、半導体レーザ、発光ダイオ
ード等の光源１０１と入射光を電流に変換する受光器１
０２と１本の光ファイバを複数回巻いて形成された光フ
ァイバループ１０３と偏光子１０４と光ファイバを伝播
する光を合成し又は分岐するカプラ１０５、１０６とを
有する。

【０００４】光源１０１より出力された光は第１のカプ
ラ１０５及び偏光子１０４を経由して第２のカプラ１０
６に導かれる。第２のカプラ１０６で光は分岐され、斯
くして分岐された２つの光は光ファイバループ１０３を
互いに反対方向に伝播する。即ち、一方は光ファイバル
ープ１０３を右周りに伝播し、他方は左周りに伝播す
る。

【０００５】光ファイバループ１０３に角速度Ωが加わ
ると、サグナック効果によって、光ファイバループ１０
３内を互いに反対方向に伝播する光に位相差Δφが生ず
る。斯かる位相差Δφは角速度Ωに比例し、次の式で表
される。

【０００６】

【数１】Δφ＝（２πＬＤ／λＣ）Ω

【０００７】ここに、Ωは光ファイバループ１０３の中
心軸線周りの角速度、Ｄは光ファイバループ１０３のル
ープ径、Ｌは光ファイバループ１０３の長さ、λは光源
１０１から出力される光の波長、Ｃは光速を表す。

【０００８】この光ファイバジャイロは、更に、電流・
電圧変換器１０７と位相変調器１０８と信号発生器１０
９と同期検波器１１０とを有する。受光器１０２より出
力された電流は電流・電圧変換器１０７によって電圧に
変換され電圧として出力される。位相変調器１０８は光
ファイバループ１０３の一端に配置されており、信号発
生器１０９から供給された基準信号によって作動され
る。位相変調器１０８によって光ファイバループ１０３
内を互いに反対方向に伝播する光が位相変調される。信
号発生器１０９から供給される信号の角周波数をω_P と
すれば、電流・電圧変換器１０７の出力電圧Ｖは、次の
式によって表される。

【０００９】

【数２】Ｉ＝Ｋ［１＋ｃｏｓΔφ・｛Ｊ₀ （ｚ）−２Ｊ
₂ （ｚ）ｃｏｓ２ω_P ｔ＋・・｝−ｓｉｎΔφ・｛２Ｊ
₁ （ｚ）ｃｏｓω_P ｔ−・・・｝］

【００１０】ここで、ｚは位相変調度、Ｊ₀ 、Ｊ₁ 、Ｊ
₂ 、・・・はベッセル関数、Ｋは比例定数、ｔは時間で
ある。

【００１１】同期検波器１１０には信号発生器１０９か
ら角周波数ω_P の信号が供給され、斯かる基準信号によ
って出力電圧Ｖの角周波数ｎω_P 成分のうち角周波数成
分ω _P が同期検波され、ｓｉｎΔφに比例する出力２Ｋ
Ｊ₁ （ｘ）ｓｉｎΔφが出力される。こうして、Δφを
求めて、数１の式より角速度Ωが求められる。

【００１２】位相差変調方式の光ファイバジャイロを改
良したものとしてセロダイン方式の光ファイバジャイロ
が知られている。斯かるセロダイン方式では位相変調器
１０８の他に更にセロダイン位相変調器１０８’が設け
られている。尚、セロダイン方式の光ファイバジャイロ
の詳細については本願出願人と同一の出願人による特願
平４−３０６９７５号を参照されたい。

【００１３】図６に従来の光ファイバジャイロの他の例
を示す。この例では光集積回路１１５が使用されてい
る。図６Ａに示す光ファイバジャイロでは、２つのＹ分
岐１１８、１１８、偏光子１０４、位相変調器１０８及
びセロダイン位相変調器１０８’が単一の光集積回路１
１５に組み込まれている。図６Ｂに示す光ファイバジャ
イロでは、偏光子１０４、１つのＹ分岐１１８、位相変
調器１０８及びセロダイン位相変調器１０８’が単一の
光集積回路１１５に組み込まれている。

【００１４】光集積回路１１５の両端には接続装置１１
６が装着されており、斯かる接続装置１１６によっては
光集積回路１１５の導波路の端部は光ファイバ１３１に
接続されている。

【００１５】光集積回路１１５はフォトリソグラフィ技
術を使用して基板の上面にＹ分岐１１８と位相変調器１
０８、１０８’を形成することによって製造される。基
板として例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃ ）又は
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃ ）が使用される。Ｙ
分岐１１８、１１８は導波路によって構成されている。
導波路の形成方法には熱拡散法、プロトン交換法等があ
る。

【００１６】光源１０１より出力された光は互いに直交
する偏光面を有し強度が等しい２つの偏光ＴＥ及びＴＭ
偏光を含む。光ファイバジャイロでは、高い測定精度を
得るために、単一の偏光面を有する偏光が使用される。
従って、通常、光ファイバジャイロには光源１０１から
の光より偏光を得るための偏光分離機能が備えられてい
る。図５に示す光ファイバジャイロでは、光路に偏光子
１０４が設けられている。図６に示す光ファイバジャイ
ロでは、光集積回路１１５に偏光分離機能が備えられて
いる。

【００１７】プロトン交換型の光集積回路では導波路が
偏光子の機能を果たすので偏光子１０４を特に設ける必
要はない。しかしながら、チタン拡散型の光集積回路１
１５では導波路は偏光子の機能を有さないから、光集積
回路１１５に偏光子１０４を形成する必要がある。斯か
る偏光子１０４は金属装荷型に形成されてよい。

【００１８】図７及び図８を参照して従来の光ファイバ
ジャイロの他の例を説明する。この例は、本願出願人と
同一の出願人によって平成５年１２月２４日付で出願さ
れた特願平５−３２７９７１号に記載されたものであ
る。尚、詳細については同出願を参照されたい。

【００１９】この光ファイバジャイロは光源１１と受光
器１３と光集積回路２１と接続装置３５とを有する。接
続装置３５には光ファイバループ１９が装着されてい
る。光源１１はサブキャリヤ１５に支持されており、斯
かるサブキャリヤ１５は第１の支持部材１７の上面に取
り付けられている。

【００２０】受光器１３は第２の支持部材３１の内端面
上に取り付けられており、光集積回路２１は第２の支持
部材３１の上面に取り付けられている。第２の支持部材
３１は第１の支持部材１７に１対のボルト３３によって
取り付けられているが、第１の支持部材１７と第２の支
持部材３１とを一体に形成してもよい。

【００２１】光集積回路２１は図示のように台形の板状
であり光源１１に面した前端面は長手方向に対して垂直
だが反対側の後端面は長手方向に対して傾斜している。

【００２２】光集積回路２１の上面には導波路２３が形
成されており、導波路２３は２つのＹ分岐２５、２６を
含む。第１のＹ分岐２５の一方の分岐２５Ａの先端は光
源１１に向かっており、第１の分岐２５の他方の分岐２
５Ｂは受光器１３に向かっている。第２のＹ分岐２６の
各分岐２６Ａ、２６Ｂの両側には位相変調器２７、２８
が配置されている。第２の位相変調器２８はセロダイン
位相変調器であってよい。

【００２３】光源１１からの光は第１のＹ分岐２５の一
方の分岐２５Ａに入射され、第１のＹ分岐２５を経て第
２のＹ分岐２６に導かれる。第２のＹ分岐２６にて光は
２つに分岐され、一方の光は一方の分岐２６Ａ及び接続
装置３５を経由して光ファイバループ１９を右周りに伝
播し、他方の光は他方の分岐２６Ｂ及び接続装置３５を
経由して光ファイバループ１９を左周りに伝播する。

【００２４】光ファイバループ１９を右周りに伝播する
光と左周りに伝播する光の両者は、第２のＹ分岐２６の
各分岐２６Ａ、２６Ｂに沿って配置された位相変調器２
７、２８によって位相変調される。

【００２５】こうして、位相変調された右周りの伝播光
と左周りの伝播光は第２のＹ分岐２６にて合成され、干
渉光は第１のＹ分岐２５を経由して受光器１３によって
受光される。受光器１３は干渉光の強さ及び位相を指示
する電流信号を出力する。図示のように、第２の支持部
材３１には１対の終端抵抗器４７、４７及び電流電圧変
換器４９が設けられ、終端抵抗器４７、４７の各々は位
相変調器２７、２８に接続され、電流電圧変換器４９は
受光器１３に接続されている。

【００２６】上述のように光集積回路２１がチタン拡散
型の場合には、導波路２３、２５、２６が偏光子の機能
を供えないから、光集積回路２１に偏光子２９を形成す
る必要がある。

【００２７】図８は光ファイバジャイロの断面構成を示
す。図示のようにこの光ファイバジャイロには温度調節
装置が設けられている。斯かる温度調節装置は第１の支
持部材１７に装着された温度センサ４１と第１の支持部
材１７の下面に配置された加熱冷却装置４３とを有す
る。加熱冷却装置４３は例えばペルチエ素子を含むもの
であってよい。加熱冷却装置４３は基台３９の上に配置
されていてる。

【００２８】温度センサ４１の感温部は好ましくは光源
１１に近接して配置される。温度センサ４１によって光
源温度が検出され、斯かる光源温度を指示する信号は加
熱冷却装置４３に供給される。こうして、加熱冷却装置
４３は光源１１付近の温度が常に一定となるように調節
される。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した例では光
集積回路１１５を使用するが、光ファイバループ１０３
以外の部分にも光ファイバを使用するため、接続部分に
て光軸を整合させる作業が必要であり、光軸を正確に整
合させる作業は煩雑であった。

【００３０】図７に示した例では、光ファイバジャイロ
のうち光ファイバループ１９の部分を除いて、光ファイ
バを使用しない光ファイバジャイロモジュールが構成さ
れる。従って光ファイバを接続する工程を必要としな
い。しかしながら、次のような欠点を有する。

【００３１】導波路２５Ａを伝播した０次モード（シン
グルモード）の光のうち半分は第１のＹ分岐２５にて１
次モード（マルチモード）光となる。１次モード光は、
光強度分布が光軸に対して非対称であるため、導波路２
３の外側の光集積回路２１の基板内に放射され、斯かる
放射光の一部は第２のＹ分岐２６まで伝播する。従って
第２のＹ分岐２６にて、導波路２３を経由した光と導波
路２３の外側を経由した光が再結合する。それによって
２つの導波路２６Ａ、２６Ｂに分岐された光の間に位相
差が生じ、それがジャイロ信号の雑音となるという欠点
があった。

【００３２】本発明は、斯かる点に鑑み、光軸を整合さ
せる必要がなく、従って、光軸の不一致に起因する誤差
がない光ファイバジャイロを提供することを目的とす
る。

【００３３】本発明は、斯かる点に鑑み、２つのＹ分岐
を有する光集積回路において、第１のＹ分岐２５にて生
じた１次モード光が第２のＹ分岐２６にて再結合するこ
とに起因してジャイロ信号に雑音が生ずることがない光
ファイバジャイロを提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明によると、導波路
を有する光集積回路と該導波路の端面に対して配置され
た光源と上記導波路に接続された光ファイバループとを
有する光ファイバジャイロにおいて、上記導波路の端面
にビームスプリッタが設けられ、上記光源からの光は上
記ビームスプリッタを通過して上記光集積回路の導波路
を伝播し、上記導波路を反対方向に伝播した光は上記ビ
ームスプリッタにて反射するように構成されていること
を特徴とする。

【００３５】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光源と上記光集積回路とは１つの支持部材に
支持され光ファイバを含まない一体的な構成部品として
形成されていることを特徴とする。

【００３６】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記ビームスプリッタは上記導波路の端面に形成
された多層膜より構成されていることを特徴とする。

【００３７】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光源からの光は上記導波路の端面に対して所
定の入射角にて入射されるように構成されていることを
特徴とする。

【００３８】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光集積回路の導波路は上記導波路の端面を通
過した上記光源からの光の出射方向に沿って形成されて
いることを特徴とする。

【００３９】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光源は半導体発光素子よりなり、該半導体発
光素子からの光はその出射側端面に対して上記所定の入
射角に対応した角度にて傾斜して出射されることを特徴
とする。

【００４０】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記半導体発光素子は基板と該基板に形成された
発光層導波路を含み、該発光層導波路は上記基板の出射
側端面に対して傾斜して配置されていることを特徴とす
る。

【００４１】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光集積回路は上記導波路の端面を含む上記光
集積回路の端面に対して傾斜した第２の端面を有し、該
第２の端面に向かい合う位置に上記光源が配置されてい
ることを特徴とする。

【００４２】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記導波路を反対方向に伝播し上記導波路の端面
にて反射した光の経路に受光器が設けられていることを
特徴とする。

【００４３】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光集積回路の側面に上記受光器を配置するた
めの切り欠きが設けられ、該切り欠きは上記導波路を反
対方向に伝播し上記ビームスプリッタにて反射した光の
経路に直交する面を有することを特徴とする。

【００４４】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光集積回路は上記導波路に接続されたＹ分岐
と該Ｙ分岐の分岐に沿って設けられた位相変調器を有す
ることを特徴とする。

【００４５】本発明によると、光ファイバジャイロにお
いて、上記光源に近接して温度調節装置が設けられ、そ
れによって上記光源は常に一定の温度に維持されるよう
に構成されていることを特徴とする。

【００４６】本発明によると、光ファイバループ１９の
部分以外は光ファイバを含まないから、光ファイバジャ
イロの製造において、光源１１と光ファイバを接続する
作業を必要としない、また光源１１と光ファイバの光軸
を整合させる作業を必要としない。

【００４７】本発明によると、光集積回路２１の前端面
の導波路２３Ａの端面にビームスプリッタ機能が設けら
れており、光集積回路２１の２つのＹ分岐のうち光源側
のＹ分岐を必要としないから、上記Ｙ分岐にて発生する
１次モードの光に起因したジャイロ信号の誤差が発生し
ない。

【００４８】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明による光フ
ァイバジャイロの例を説明する。本例の光ファイバジャ
イロは光源１１と光集積回路２１とを有する。光源１１
はサブキャリヤ１５に支持されており、斯かるサブキャ
リヤ１５は第１の支持部材１７の上面に取り付けられて
いる。

【００４９】光集積回路２１は第２の支持部材３１の上
面に取り付けられている。第２の支持部材３１は第１の
支持部材１７に図示しない１対のボルトによって取り付
けられているが、第１の支持部材１７と第２の支持部材
３１とを一体に形成してもよい。

【００５０】光集積回路２１の上面には導波路２３と導
波路よりなるＹ分岐２６が形成されている。導波路２３
は光集積回路２１の前端面２１Ｂに近い前端部２３Ａと
中央部分２３Ｂとを有し、中央部分２３Ｂは光集積回路
２１の長手方向に沿って延在しているが、前端部２３Ａ
は光集積回路２１の長手方向に対して傾斜して延在して
いる。尚、導波路２３の前端部２３Ａの先端部は、拡大
した断面積を有するように構成してよい。Ｙ分岐２６の
各分岐２６Ａ、２６Ｂの両側には位相変調器２７、２８
が配置されている。

【００５１】本例によると、光集積回路２１の前端面２
１Ｂには、導波路２３の前端部２３Ａの先端の位置に
て、ビームスプリッタ２２が装着されている。斯かるビ
ームスプリッタ２２は、例えば多層膜よりなるハーフミ
ラーであってよい。尚、ハーフミラー以外であっても、
薄い寸法のものであればよい。

【００５２】光集積回路２１の一方の側面には切り欠き
２１Ａが設けられ、斯かる切り欠き２１Ａに受光器１３
が配置されている。斯かる切り欠き２１Ａは反射光の光
路２３Ｃに対して直交する面を有し、それによって反射
光が光集積回路２１の側面にて全反射することが防止さ
れる。

【００５３】光集積回路２１の後端面には接続装置３５
が装着されており、斯かる接続装置３５には光ファイバ
ループ１９の両端が接続されている。こうして、光ファ
イバループ１９の両端は接続装置３５を介してＹ分岐２
６の各分岐２６Ａ、２６Ｂに接続されている。

【００５４】光源１１からの光はビームスプリッタ２２
を経由して導波路２３に導かれ、Ｙ分岐２６に達する。
伝播光はＹ分岐２６にて２つに分岐される。一方の光は
一方の分岐２６Ａ及び接続装置３５を経由して光ファイ
バループ１９を右周りに伝播し、他方の光は他方の分岐
２６Ｂ及び接続装置３５を経由して光ファイバループ１
９を左周りに伝播する。

【００５５】光ファイバループ１９を右周りに伝播する
光と左周りに伝播する光の両者は、Ｙ分岐２６の各分岐
２６Ａ、２６Ｂに沿って配置された位相変調器２７、２
８によって位相変調される。第２の位相変調器２８はセ
ロダイン位相変調器であってよい。

【００５６】こうして、位相変調された右周りの伝播光
と左周りの伝播光はＹ分岐２６にて合成され、干渉光は
導波路２３を経由してビームスプリッタ２２に達する。
干渉光はビームスプリッタ２２にて反射し、破線２３Ｃ
にて示す経路を伝播し、受光器１３によって受光され
る。

【００５７】受光器１３は干渉光の強さ及び位相を指示
する電流信号を出力する。図示のように、第２の支持部
材３１には１対の終端抵抗器４７、４７及び電流電圧変
換器４９が設けられ、終端抵抗器４７、４７の各々は位
相変調器２７、２８に接続され、電流電圧変換器４９は
受光器１３に接続されている。

【００５８】上述のように光集積回路２１がチタン拡散
型の場合には、導波路２３及びＹ分岐２６が偏光子の機
能を供えないから、光集積回路２１に偏光子を形成する
必要がある。

【００５９】図２を参照して本例の光集積回路２１の詳
細を説明する。図２には、図示しない光源１１からの光
線２０１がビームスプリッタ２２を経由して導波路２３
の前端部２３Ａに導かれ、逆に干渉光が導波路２３の前
端部２３Ａよりビームスプリッタ２２に導かれ、そこで
反射し、反射光２０３が経路２３Ｃに沿って伝播し、図
示しない受光器１３によって検出される状態が示されて
いる。

【００６０】光線２０１のビームスプリッタ２２上の入
射点をＯとし、斯かる入射点Ｏを通り、光集積回路２１
の長手方向に沿って基準線をとり、それをＯ−Ｏとす
る。光集積回路２１の前端面２１Ｂに対する法線をＮ−
Ｎとする。基準線Ｏ−Ｏに対する導波路２３の前端部２
３Ａの角度をＡ、基準線Ｏ−Ｏに対する光集積回路２１
の前端面２１Ｂの傾斜角をαとする。

【００６１】光線２０１の入射角、即ち、法線Ｎ−Ｎに
対する光線２０１の角度をθ_A 、その出射角、即ち、法
線Ｎ−Ｎに対する導波路２３の前端部２３Ａの角度をθ
_L とする。スネルの法則は次のように表される。

【００６２】

【数３】ｎ_A ・ｓｉｎθ_A ＝ｎ_L ・ｓｉｎθ_L

【００６３】ｎ_A 、ｎ_L はそれぞれ空気及び導波路２３
の屈折率である。干渉光の入射角とその反射角は等し
い。即ち、法線Ｎ−Ｎに対する導波路２３の前端部２３
Ａの角度θ_L は、法線Ｎ−Ｎに対する反射光２０３の角
度θ_LOに等しい。

【００６４】基準線Ｏ−Ｏに対する光集積回路２１の前
端面２１Ｂの傾斜角αは次の式によって求められる。

【００６５】

【数４】α＝９０°−（θ_L ＋Ａ）

【００６６】本例によると、光源１１からの光線２０１
の入射角θ_A と基準線Ｏ−Ｏに対する導波路２３の前端
部２３Ａの角度Ａを設定することによって、基準線Ｏ−
Ｏに対する光集積回路２１の前端面２１Ｂの傾斜角αが
得られる。

【００６７】例えば、光源１１からの光線２０１の入射
角θ_A ＝４５°とすると、数３の式によって、光線２０
１の出射角θ_L はθ_L ＝１８°となる。次に、例えば、
基準線Ｏ−Ｏに対する導波路２３の前端部２３Ａの角度
Ａ＝１０°とすると、数４の式によって、基準線Ｏ−Ｏ
に対する光集積回路２１の前端面２１Ｂの傾斜角はα＝
６２°となる。

【００６８】基準線Ｏ−Ｏに沿った導波路２３の前端部
２３Ａの長さをＬとし、基準線Ｏ−Ｏから導波路２３の
中央部２３Ｂまでの距離をｙとすると、斯かる距離ｙは
次の式によって表される。

【００６９】

【数５】ｙ＝ＬｔａｎＡ

【００７０】例えば、Ａ＝１０°、Ｌ＝１０ｍｍとする
と、距離ｙ＝１．７６３ｍｍとなる。

【００７１】次に光源１１について説明する。本発明の
光源１１は、次の条件を満たす必要がある。 （１）法線Ｎ−Ｎに対して入射角θ_A にて入射する光を
生成する。 （２）光源１１の出射端面と光集積回路２１の前端面２
１Ｂの間は数１０μｍの距離にて隔置されて配置される
ことができる。光源１１の発光部の先端と光集積回路２
１の導波路２３の前端部の間の距離が数１０μｍより大
きいと、光の損失が大きくなるからである。

【００７２】図３を参照して本例による光源１１の例を
説明する。図３には光源１１が破線にて示す光集積回路
２１の前端面２１Ｂに配置された状態が示されている。
本例の光源１１はサブキャリア１５に支持された半導体
発光素子よりなり、斯かる半導体発光素子は基板１１Ａ
とその上面に形成された発光層導波路１１Ｂとを含む。
図示のように、半導体発光素子の外側端面１１Ｃが光集
積回路２１の前端面２１Ｂに接触しているが、実際には
発光層導波路１１Ｂの先端面と光集積回路２１の前端面
２１Ｂは数１０μの距離にて隔置されている。

【００７３】図２と同様に、光集積回路２１の前端面２
１Ｂにおける光の入射点をＯとし、光集積回路２１の前
端面２１Ｂに対する法線をＮ−Ｎとする。発光層導波路
１１Ｂの中心軸線をＯＭとする。

【００７４】発光層導波路１１Ｂの中心軸線ＯＭは法線
Ｎ−Ｎに対して傾斜角度θ_B だけ傾斜している。発光層
導波路１１Ｂによって生成された光線２０１は発光層導
波路１１Ｂの中心軸線ＯＭに対して傾斜している。従っ
て傾斜角度θ_B ≠０の場合には、次の式が成り立つ。

【００７５】

【数６】θ_B ≠θ_A

【００７６】例えば、θ_A ＝４５°の場合には、それを
満たす適当な発光層導波路１１Ｂの傾斜角度θ_B を求め
ることができる。こうして本例によると上述の光源１１
の２つの条件を満たすことができる。

【００７７】図４を参照して本発明による光ファイバジ
ャイロの他の例を説明する。本例の光ファイバジャイロ
は、図１に示した例と比較して、光源１１と光集積回路
２１の前端面の形状が異なり、光集積回路２１の配置状
態が異なる。それ以外の点は図１の例と同様であってよ
い。

【００７８】本例によると光源１１は図７に示した如き
従来の例と同様である。例えば、光源１１として半導体
発光素子を使用する場合、発光層導波路１１Ｂの中心軸
線ＯＭは半導体発光素子の出射端面１１Ｃに垂直になる
ように構成する。即ち、数６の式の代わりにθ_B ＝θ_A
＝０を満たすように構成する。

【００７９】光源１１からの光はその出射端面１１Ｃに
対して垂直に伝播するから、上述の条件（１）を満たす
ためには、光源１１の先端面が入射光２０１の光路に垂
直になるように配置される。しかしながら、光集積回路
２１の前端面２１Ｂは傾斜しているから、条件（２）を
満たすことができない。

【００８０】そこで本例では、光集積回路２１の前端面
２１Ｂを更に切断して傾斜面２１Ｃが形成されている。
斯かる傾斜面２１Ｃは図３の破線２１Ｃにて示すよう
に、光源１１からの入射光２０１の光路に対して垂直に
配置されている。斯かる傾斜面２１Ｃは入射点Ｏの近傍
まで延在している。

【００８１】光集積回路２１の前端面２１Ｂに傾斜面２
１Ｃを設け、斯かる傾斜面２１Ｃに向かう合う位置に光
源１１を配置することによって、上述の２つの条件を満
たすことができる。

【００８２】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。

【００８３】本例の光ファイバジャイロに図８を参照し
て説明した温度調節装置が設けられてよい。それによっ
て、光源１１付近の温度は常に一定に維持されれる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によると、光ファイバループ１９
の部分以外は光ファイバを含まないから、光源１１と光
ファイバを接続する作業なしに光ファイバジャイロを製
造することができる利点がある。

【００８５】本発明によると、光ファイバループ１９の
部分以外は光ファイバを含まないから、光源１１と光フ
ァイバの光軸を整合させる作業なしに光ファイバジャイ
ロを製造することができる利点がある。

【００８６】本発明によると、光集積回路２１の前端面
の導波路２３Ａの端面にビームスプリッタ機能が設けら
れており、２つのＹ分岐のうち光源側のＹ分岐を必要と
しない利点がある。

【００８７】本発明によると、光集積回路２１の２つの
Ｙ分岐のうち光源側のＹ分岐を必要としないから、Ｙ分
岐にて１次モードの光が発生しない利点があり、従って
斯かる１次モードの光に起因したジャイロ信号の誤差が
発生しない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバジャイロの第１の例の平面
構成を示す図である。

【図２】本発明の光集積回路の一部詳細を示す図であ
る。

【図３】本発明の光源の例を示す図である。

【図４】本発明の光ファイバジャイロの第２の例の平面
構成を示す図である。

【図５】従来の光ファイバジャイロの例を示す図であ
る。

【図６】従来の光ファイバジャイロの他の例を示す図で
ある。

【図７】従来の光ファイバジャイロの更に他の例を示す
図である。

【図８】図７の光集積回路の断面構成を示す図である。

【符号の説明】

１１ 光源 １３ 受光器 １５ サブキャリア １７ 支持部材 １９ 光ファイバループ ２１ 光集積回路 ２２ ビームスプリッタ ２３ 導波路 ２５、２６ Ｙ分岐 ２７、２８ 位相変調器 ２９ 偏光子 ３１ 支持部材 ３３ ボルト ３５ 接続装置 ３９ 基台 ４１ 温度センサ ４３ 加熱冷却装置 ４７ 終端抵抗器 ４９ 電流電圧変換器 １０１ 光源 １０２ 受光器 １０３ 光ファイバループ １０４ 偏光子 １０５、１０６ カプラ １０７ 電流電圧変換器 １０８、１０８’ 位相変調器 １０９ 信号発生器 １１０ 同期検波器 １１５ 光集積回路 １１６ 接続装置 １１７ 接続部 １１８ Ｙ分岐 １３１ 光ファイバ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波路を有する光集積回路と該導波路の
   端面に対して配置された光源と上記導波路に接続された
   光ファイバループとを有する光ファイバジャイロにおい
   て、 上記導波路の端面にビームスプリッタが設けられ、上記
   光源からの光は上記ビームスプリッタを通過して上記光
   集積回路の導波路を伝播し、上記導波路を反対方向に伝
   播した光は上記ビームスプリッタにて反射するように構
   成されていることを特徴とする光ファイバジャイロ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバジャイロにお
   いて、 上記光源と上記光集積回路とは１つの支持部材に支持さ
   れ光ファイバを含まない一体的な構成部品として形成さ
   れていることを特徴とする光ファイバジャイロ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光ファイバジャイ
   ロにおいて、 上記ビームスプリッタは上記導波路の端面に形成された
   多層膜より構成されていることを特徴とする光ファイバ
   ジャイロ。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の光ファイバジ
   ャイロにおいて、 上記光源からの光は上記導波路の端面に対して所定の入
   射角にて入射されるように構成されていることを特徴と
   する光ファイバジャイロ。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の光ファイ
   バジャイロにおいて、 上記光集積回路の導波路は上記導波路の端面を通過した
   上記光源からの光の出射方向に沿って形成されているこ
   とを特徴とする光ファイバジャイロ。
6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の光ファイバジャイ
   ロにおいて、 上記光源は半導体発光素子よりなり、該半導体発光素子
   からの光はその出射側端面に対して上記所定の入射角に
   対応した角度にて傾斜して出射されることを特徴とする
   光ファイバジャイロ。
7. 【請求項７】 請求項６記載の光ファイバジャイロにお
   いて、 上記半導体発光素子は基板と該基板に形成された発光層
   導波路を含み、該発光層導波路は上記基板の出射側端面
   に対して傾斜して配置されていることを特徴とする光フ
   ァイバジャイロ。
8. 【請求項８】 請求項４又は５記載の光ファイバジャイ
   ロにおいて、 上記光集積回路は上記導波路の端面を含む上記光集積回
   路の端面に対して傾斜した第２の端面を有し、該第２の
   端面に向かい合う位置に上記光源が配置されていること
   を特徴とする光ファイバジャイロ。
9. 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６、７又は
   ８記載の光ファイバジャイロにおいて、 上記導波路を反対方向に伝播し上記導波路の端面にて反
   射した光の経路に受光器が設けられていることを特徴と
   する光ファイバジャイロ。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の光ファイバジャイロに
    おいて、 上記光集積回路の側面に上記受光器を配置するための切
    り欠きが設けられ、該切り欠きは上記導波路を反対方向
    に伝播し上記ビームスプリッタにて反射した光の経路に
    直交する面を有することを特徴とする光ファイバジャイ
    ロ。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項記載の
    光ファイバジャイロにおいて、 上記光集積回路は上記導波路に接続されたＹ分岐と該Ｙ
    分岐の分岐に沿って設けられた位相変調器を有すること
    を特徴とする光ファイバジャイロ。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１項記載の
    光ファイバジャイロにおいて、 上記光源に近接して温度調節装置が設けられ、それによ
    って上記光源は常に一定の温度に維持されるように構成
    されていることを特徴とする光ファイバジャイロ。