JPH09500720A - 固体媒質の光学的リング状レーザー回転センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学的回転センサーが固体媒質内に形成された光増幅刺激放出リングレーザーから成り、位相変調器(123,124)を備え、これがリング内の向流伝播光波のプッシュ−プル位相変調を生じ、それにより各方向内で単一長さモードでの２方向レーザー発光を強化する。周波数選択出力カプラー(132)がレーザー発光周波数の光エネルギーの予定部分をリングから出力導波管(130)に結合する。実質的にＵ字形の出力導波管がリングから反対方向に共通点へ延びる一対の脚(135,136)を有する。時計回り及び反時計回り光波はリングから出力導波管の２つの脚に結合され、共通点へ導かれて光検出器(140-141)上に干渉光パターンを造成する。

Description

【発明の詳細な説明】 固体媒質の光学的リング状レーザー回転センサー 発明の背景 発明の分野 この発明は光学的回転速センサー、より詳細にはリング状レーザー回転速セン サーに関するものである。背景技術 ジャイロスコープなどのような光学的回転センサーは、サニャック効果として 普通に知られる相対論的効果の適用によって、軸線周囲の輪体の回転を測定する のに使用される高感度の装置である。典型的に、３個の別々のジャイロが３つの 直交軸の周囲の回転を測定するために航空機及び宇宙船に使用される。直交３軸 の周りの回転測定値から航行及び飛行制御情報が導かれる。 光学的回転センサーの１つのタイプ、いわゆる光ファイバージャイロ(ＦＯＧ) は光ファイバーのコイルを使用し、これを通じて光波が両方向に伝送される。コ イルから出た光波は合成されて光検出器へ送られる。典型的には、接続された信 号プロセッサーによる合成光波の光検出器における干渉パターンの解析が回転の 速さと方向の表示を与える。 他のタイプの光学的回転センサーは、いわゆるリング状レーザージャイロ(Ｒ ＬＧ)である。典型的に、従来のＲＬＧは、 少なくとも３つのエッジをもつ、角に鏡を配置してある寸法安定性な多角形から 成り立つ。多角形の中に形成されたキャビティに含まれるガス混合物が向流伝播 するレーザービームを支持し増幅する。キャビティ外の向流伝播レーザービーム は、レーザービームの波長の半分に等しい距離で離れた高及び低強度の節をもつ 定在波を造成する。ジャイロが回転するとサニャック効果により規定された光路 長が変化する。光路長の変化は反対回転ビームの波長における差動変化を伴い、 光強度の節の位置を変化させる。節の１つの位置に向けられた光検出器が、ジャ ィロがその軸線周囲に回転する時の波長の変化から生じる強度変化を検出する。 信号処理回路が光検出器により検出された強度変化を解析し、光強度の変化から ジャイロの回転に関連する航行及び飛行の制御情報を導く。 ガス充填キャビティと鏡構造を使用する従来技術のリング状レーザージャイロ は、密閉容器内に適正なガス混合物を維持しなければならないこと、高品質の鏡 表面を製作し精密な形状づけをし、所望の効果を得るように整合させなければな らないこと、の不都合がある。さらに、典型的には機械的ディザー機構が設けら れるので、さらに構造を複雑にする。従って、ガスを使わず、製造が安価で、特 に宇宙飛行体用途には質量寸法が小さく、従来技術装置の整合やその他の機械的 問題を省いたリング状レーザージャイロスコープを設けることが望ましい。 希土類ドーピングした導波管レーザーをガラス及びニオブ 酸リチウムの両方の中に実現することを含むいろいろな種類の集積光学装置につ いての実験がなされてきた。エルビウムドーピング導波管及びネオジムドーピン グ導波管 Fabry−Perotレーザー（ニオブ酸リチウム内）の製作が報告されてい る。Fabry−Perot及びリング共振体のエルビウム及びネオジムドーピングシリカ 繊維レーザーも報告されている。別の開発では、リング状共振体の半導体レーザ ーとの一体的集積が、集積光子回路の分布帰還構造のため又はへき開のための要 件を省略する試みで使用されている。ＣａＡｓ／ＧａＡｌＡｓとＩｎＧａＡｓＰ 材料を使ったリング共振体レーザーも製造されている。しかし、これら種々の活 動の実際的応用は、従来技術のリング状レーザー回転センサーに固有の問題を解 決するものとしては実現されていない。 光学的リング状回転センサーの設計における具体的問題は、回転の表示を与え るサニャック効果を感知するのに必要な向流伝播する光波を作る必要性である。 ２方向の向流伝播光波はガスリングレーザーでは作ることができる。しかし、固 体媒質リングレーザーで作られる２方向波は不安定になりやすい。固体媒質レー ザーにおける安定方式は単一方向だけでのレーザー発光で発揮される。この２方 向不安定性は、向流伝播波により引き起こされるゲイン媒質における空間ホール バーニングとして知られる現象の結果である。その上、向流伝播波間での後方散 乱が低回転速での向流伝播光波の周波数ロックを起こすことが知られており、こ れが低速での回転速感 知を妨げている。従来技術のシステムは低速での感知を可能にするため複雑な機 械的ディザー機構を使用している。 発明の概要 従来技術の回転センサーのこれら及びその他の問題は、本発明の原理に従い、 リング内にプッシュ−プル方式で光波の位相変調を生じさせることにより各方向 内で単一長さモードでの２方向レーザーを強化する位相変調器を備えた固体媒質 中に形成された刺激エミッションによる光増幅を利用するリングレーザーにより 克服される。有利なことに、プッシュ−プル位相変調はレーザーゲイン媒質内で 空間ホールバーニングを発揮し、近接するリング共振器間での不均一モードホッ ピングを抑える。 本発明の一態様において、リングレーザーは希土類ドーピングセグメントをも つ光ファイバーと、この光ファイバーの部分を選択的に伸長させてリング内で光 波のプッシュ−プル位相変調を生じさせるよう作用する圧電シリンダーの周りに 延びる繊維セグメントから成る。本発明の他の態様において、リングレーザーは エレクトロ−オプチカル物質内に形成した導波路から成る。本発明の特定な一態 様においては、リングレーザー、光エネルギー入力導波路、光エネルギーを入力 導波路からリングレーザーに伝える入力カプラー、出力カプラー、出力導波路、 そして位相変調器が単一のエレクトロ−オプチカル物質内に集積される。 本発明の他の態様において、リングレーザーは、半導体材料から成る基質内に 形成され、電気エネルギーはこの基質にエネルギー入力デバイスを介して結合さ れてリングレーザー内にゲインを生成する。本発明の他の態様によれば、リング レーザー、エネルギー入力デバイス、変調器、及び出力カプラーが単一半導体基 質内に集積され得る。さらに、光検出器が同じ基質内に集積され得る。 本発明の一態様においては、周波数選択出力カプリング装置が時計回りと反時 計回りとで伝播する向流伝播光波の光エネルギーの予め定めた部分をリングレー ザーから検出器に結合する。 本発明の他の態様において、出力導波路は、リングレーザーから離れる方向に 延びる脚をもつ実質的にＵ字形の導波管から成り、リングからの向流伝播光波は 実質的にＵ字形の出力導波管の反対の脚に結合される。導波管の脚の端部は共通 点に向けられ、干渉光パターンを造成する。有利なことに、この構成は光検出器 上に投射されたリングの向流波の干渉光パターンを作り、ここからリングの回転 による周波数シフトの決定がなされ、航行及び飛行の制御情報を導くことができ るのである。 図面の簡単な説明 第１図はエレクトロ−オプチカル基質内に形成されたリングレーザーに光源、 光検出器、信号プロセッサへの外部接続 を付して示す略示図である。 第２図は第１図の基質内の共振リングレーザーと入力導波管の間の基質内の光 学的カプリングを示す部分斜視図である。 第３図は第１図の基質内に組み込んだ位相変調器の略示斜視図である。 第４図は光検出器上に向流伝播波を表わす干渉光パターンを投射するように配 置された一対の光ファイバーを表わす略示図である。 第５図は光ファイバーにより実現されるリングレーザーの略示図である。 第６図は第５図に示された入力カプラーのより詳細な図である。 第７図は第５図に示された出力カプラーのより詳細な図である。 第８図は半導体基質に実現されたリングレーザーを含む回転センサーの略示図 である。 第９図から第１１図は第８図の基質の部分の断面図である。 第１２図は第５図のリングレーザーにおける圧電位相変調器の略示図である。 発明の詳細な説明 第１図は本発明の原理を具体化したリングレーザー回転センサーの略示図であ る。このセンサーはエレクトロ−オプチック基質100上の固体媒質内に実現され ていて、基質100内に は長く延びる入力導波管110と、リング状の導波共振体120と、実質的にＵ字形の 出力導波管130が形成されている。一実施例において、導波管はニオブ酸リチウ ム・エレクトロ−オプチカル基材に周知の方法で形成される。ニオブ酸リチウム は希土類元素、例えばネオジム又はエルビウムあるいは同様な性質の材料でドー ピングして、導波管領域、特にリング120でゲインを得るようにしてもよい。ニ オブ酸リチウム基質には酸化マグネシウムを添加して光学的損傷に対する耐性を 増加させるようにしてもよい(例えば５モル％のＭｇＯ)。ネオジムでドーピング したニオブ酸リチウムデバイスについは、809及び813ナノメートルに強い吸収帯 があり、関連する主たる放出線は1093及び1085ナノメートルにそれぞれ生じる。 ネオジムイオンによるレーザー作用に加えて、ネオジム、酸化マグネシウム・ド ープ・ニオブ酸リチウムはまた望ましいエレクトロ−オプチック、音−オプチッ ク、及び非線形オプチック特性をリング120に生じる。市販されているレーザー ダイオード180が曲がり接続線113により入力導波管110に接続され、ポンプ光ビ ームを生じる。ポンプビームは、ゲイン媒体中に占有数反転を生じるように好適 にドーピング媒体のレーザー波長に対し短波長をもつ (例えばネオジムと使用す る時は813ナノメートル)。ポンプビームは入力導波管110から有効なカプラー112 を介して導波リング共振体120の一部に結合され、レーザー発光と、向流伝播す る時計回り及び反時計回り光波をリング内に生じさせる。Ｕ字形出力導波管130 は リングの他の部分に結合され、その脚135,136はリングから離れる反対方向に延 び、リング内を伝播する時計回り及び反時計回りの光波は反対向きに延びる脚に 結合される。光ファイバー145,144が脚135,136それぞれの端からの光を一対の光 検出器140,141へ送り、検出器上の時計回り及び反時計回り光波を表わす干渉光 パターンを投射させる。検出器140,141に導体160,161で接続された市販の信号プ ロセッサが検出器出力を周知の方法で解析して輪体の回転速と方向情報をジャイ ロ出力から導く。位相変調器123,124が基質内に埋め込まれていて、信号プロセ ッサ170からの信号に応答してリング120内の光波を変調し、周波数ロックを防ぎ 、単向レーザーを防ぐ。 第２図はカプラー112を含む基質100の断片的な斜視図である。カプラー112は 、公知の方法でリング120に結合されるポンプ光の量が最大になるように、そし てリング120から導波管110への向流伝播光波の結合を最小にするように修正して 製作される。周知の周期格子を隣接する導波管110,120間に挿入して、より大き な波長選択性を容易にしてもよい。追加的に、電圧を選択的にカプラー112に適 用して、エレクトロ−オプチックチューニングを通じてマッチする有効屈折率を 強めるようにしてもよい。レーザー発光は好適にネオジム・ドープ、酸化マグネ シウム・ドープしたニオブ酸リチウム基質に低いポンプしきい値（例えば数ミリ ワット）で生じる。これら低いしきい値は、ポンプ光を導波管形成工程における 適正な制御により得られた小さい有効断面積(例えば３０μm²)に閉じ込めること の結果である。 ダイオードレーザー180により比較的短波長(例えば813ナノメートル)で発生さ れたポンプ光がリング120に結合されると、ネオジム・ドープ・リング120に占有 数反転が生じ、これが長波長（例えば1.085ミクロン）の２方向レーザー発光を 生じる。リングレーザーは共振体を形成し、レーザー作用で作られた向流伝播ビ ームの周波数は共振体内の時計回り及び反時計回り通路の長さにより決定される 。リング共振体内の光ビーム周波数が次の式で表わされることは周知である。 ｆ_m＝ｍ２πｃ／ｎＰ_i ここで、ｆ_mはｍ番目の周波数、ｎは共振体の有効屈折率、Ｐ_iはｉ方向の光路長 さ、ｃは真空中の光速である。共振体が回転する時、時計回り光路と反時計回り 光路との長さの差が観測され得るが、これはサニャック効果により規定される。 光路差ΔＰは回転速Ωに比例し、 ΔＰ＝４ＡΩｎ／ｃ で表わされ得る。ここでＡはリングにより囲まれる面積、ｎはリング共振体導波 管の有効屈折率、ｃは光速である。 レーザーは、リング内の損失を超えるのに十分なゲインとなる周波数でリング 内に生じ、波長の積分数が共振体内の光路に生じる。２方向レーザー光の波長、 従って周波数は光路長が共振体リングの回転により変化すると変化する。時計回 りと反時計回りで移動するレーザービーム間の周波数差は次 式で表わされ得る。 Δｆ＝２ＲΩ／λ これはまた Ω＝（λ／２Ｒ）Δｆ＝ＳΔｆ とも書くことができる。こうして、時計回りビームと反時計回りビームの間の周 波数差は、リングの回転速のスケールファクターＳ倍に関係する。この周波数差 は検出器140,141から検出され、この検出器に導体160,161で接続されている信号 プロセッサ170が周波数差と既知のスケールファクターから周知の方法で回転の 速さの表示を導く。 リング共振体の選択性又は精密度は、共振体に生じる損失により決定される。 損失の１タイプは減衰と散乱に基づくもので、リング共振体を作るために必要な 曲げに起因するものも含まれる。リング120は好適に円形／楕円形でありリング の半径は導波管損失対性能の最適な釣合いとなるように選択される。 第１図に関し前述したように、リング120には位相変調器123,124が設けられる 。位相変調器の目的は、周数ロックと単一方向レーザー発光を避けるため、リン グ内の反対方向の光路長を変動させることである。この変動、又はディザーリン グは、向流伝播光波の周波数をプッシュ-プル方式で変化させ、一方向には周波 数を増加（減少）させ、他方反対方向には周波数を減少（増加）させるのである 。位相変調器123,124は構造も動作も同一である。各変調器は一対の電極を基質1 00上に配列（第３図で変調器１２３について示すように）して成る。 ニオブ酸リチウム基質100は好適にＺカット結晶構造で変調器124はリング120の 選ばれた部分に近く配置した１個の電極125から成り、他の電極126はリング120 の選ばれた部分に位置する。信号プロセッサ170から適当な信号を導体163に適用 することによりリングの選択された部分に電界が設定される。この電界は、ニオ ブ酸リチウム基質のエレクトロ-オプチック特性により周知のように、リング120 の屈折率を局所的に変化させる。 ネオジム、酸化マグネシウム・ドープ・ニオブ酸リチウムの1085ナノメートル 付近でのゲイン曲線について半最大における全幅は大体４ナノメートルであるか ら、多数の長さモードの可能性が存在する。円周１センチメートルの小さいリン グキャビティで、長さキャビティモードの間隔は約0.5オングストロームで、数 個の長さモードが共振体リング120に支持され得る。位相変調器123,124は好適に リング120に対称に配置され、プッシュ−プル位相変調を生じるように反対位相 に励起される。プロセッサ170は２つの別々の変調器に180°位相のずれたサイン 波信号をかけて所望の変調を実現させればよい。変調周波数の周期は媒質内の占 有数の回復時間より大きい。変調の振幅はリング内の平均電力の空間変動部分を 最小にするように選択される。プッシュ−プル位相変調は、ゲイン媒質の緩和時 間より早い速さで光波の強度分布のピークの空間位置の変動をさせることにより 、レーザーゲイン媒質内の空間ホールバーニングを除去させる。さらに、プッシ ュ−プル位相変調は、近接するリング共振体間での不均質モードホッピングを抑 えることにより、各方向での単一長さモードを生じさせる。このようにして、プ ッシュ−プル変調は固体媒質リング内に各方向ごとに単一長さモードで２方向レ ーザー発光を強めるのである。さらに、プッシュ−プル方式での位相変調の反対 位相励起は、向流伝播光波の周波数モードロックを防ぐ電気的に制御可能なディ ザー信号を生じるものである。 レーザー波長での光エネルギーは、信号プロセッサ170による読み取りのため リング120から検出器140,141へ取り出さなければならない。リング120は、第２ 図で述べた波長感知カプラー112と同様なカプラー132によって出力導波管130に 結合される。カプラー132は好適にリング120から取り出されるポンプ光の量が最 小になるように、そしてリング120から出方導波管130への向流伝播レーザービー ムのカプリングを制御するように配置される。出力カプリングの量は回転センサ ーの性能を最適にするよう選択され、２つの向流伝播光波の光エネルギーの選択 された部分だけがリングから取り出される。リング120の向流伝播光ビームは、 出力導波管130の脚136に結合され、リング120の時計回り光ビームは出力導波管1 30の脚135に結合される。リング120の時計回りビームと反時計回りビームからの 光エネルギーは脚136,135からそれぞれ光ファイバー144,145を通じて検出器140, 141へ送られる。 出力ファイバー144,145は光検出器140,141に密接するよう にされ、第４図に示すように互いに角度Ａをなしている。検出器140,141は標準 的な光電地で、出力ファイバー145に対し角度Ｂをなす面内で互いに近接して配 置される。角度ＡとＢは検出器の大きさに関連して干渉パターンの空間分離を最 適にするように波長に基づいて選択される。 リング120が回転すると、２つの向流伝播ビーム間の周波数差Δｆは検出器へ 入射する光を、周波数差に等しく、リングの回転速に比例する速さで高・低強度 の間で交番させる。位相変調器123,124は連続的に動作し、リング120の回転によ り起こる強度パターン変動に加えて、検出器141,142上の強度パターンの周波数 変調を起こさせる。位相変調は検出器出力信号からプロセッサ170により周知の 方法で除去される。復調された強度パターンは Ｉ₀〔２＋cos(Δft-kx)〕 の形の進行波で、Ｉ₀はピーク強度、Δfは向流伝播ビーム間の周波数差、ｔは経 過時間、ｘは検出面の空間座標、ｋは角度Ａ及びＢから周知の方法で決定される 定数である。向流伝播ビーム間の周波数差Δｆが変化すると、強度パターンは検 出器を横切る時周波数を変化させる。 検出器140,141の出力は導体160,161を通じて信号プロセッサ170に送られる。 上述した強度パターンの関係に基づいて信号プロセッサは検出器の各々における 強度変動を復調し、式Ω＝ＳΔfからスケールファクターＳで乗じることにより 回転速を計算する。復調された１個の検出器の出力は時計回 り回転の間の他の復調出力をリードし、反時計回り回転の間のラグとなる。 第５図は本発明の原理を具体化し、遠隔通信グレードの光ファイバーを利用し て実現された固体媒質光学リングレーザー回転センサーを略示する。リング共振 体は希土類ドーピングファイバー220，221から形成され、これらはレーザー波長 で単一モードになるように選択される。入力カプラー212と出力カプラー232がフ ァイバー220,221に接続する。レーザーダイオード180により発生した光は光ファ イバー213により入力カプラー212に送られ、このカプラーは波長分割マルチプレ クサーとして構成されている。マルチプレクサー212は周知の装置で、その入力 ／出力ポート間の異なる波長の光エネルギーを選択的に送るものである。波長分 割マルチプレクサー212はファイバー113からファイバー220，221へポンプ光の周 波数で送られる光エネルギーの量を最大にし、かつファイバー220，221間で送ら れるレーザー発光周波数の光エネルギーの量を最大にし、他方ファイバー220，2 21からファイバー113へ送られるレーザー発光周波数の光エネルギーの量を最少 にするように設計される。導波管115，116は周波数選択方向性カプラーを形成し 、これは前述した要件を実現するものである。その上、位相変調器が一対の電極 117によりカプラー212の一部として実現される。信号プロセッサ170への電気接 続263は位相変調器のための制御電圧を第１図から第３図に関し前述したように 与える。 ファイバー244，245、検出器141，142及び電気接続160，161(信号プロセッサ1 70への)は第１図から第４図のニオブ酸リチウム実施例におけるのと同一である 。 出力カプラー232は周知の波長分割マルチプレクサーで、好適に光波からレー ザー発光周波数の光エネルギーの一部(例えば大体10%)を伝播的に時計方向に(フ ァイバー221からファイバ−245へ)、そして反時計方向に(ファイバー220からフ ァイバー244へ)リングから取り出す。第７図は出力カプラー232のエレクトロ− オプチック実施例を示す。導波管133と134が周波数選択方向性カプラーを形成し 、これは前述の要件を実現するものである。加えて、位相変調器は導波管133上 の電極260によりカプラー232の一部として実現される。信号プロセッサ170への 接続265は第１図から第３図について前述したように位相変調器のための制御電 圧を与える。 第８図は半導体材料から成る基質300の中に実現した本発明の回転センサーの 実施例を略示するものである。ガリウムひ素又はその他のインジウム・ガリウム りん又はアルミニウム・ガリウムひ素などの半導体材料が基質内に固体媒質リン グを作るのに使用できる。固体媒質リングレーザーは、基質300内に第９図に略 示するように埋込み型導波管として実現される。インジウム・ガリウムひ素りん 導波管325がシリコンインジウムりん層326の中に形成される。ｐ形インジウムり んの層327とｎ形インジウムりんの層328が導波管325の領域の上と下に追加され ている。エネルギーは活性区間181， 182（第８図）を通じて適用される電気信号の適用によりリングレーザーに供給 される。電気信号は信号プロセッサ170により電気接続167，169を通じて供給さ れる。第１０図は活性区間181の１つの構造を表わし、これは多重量子井戸（Ｍ ＱＷ）構造301にキャリアを注入することにより増幅を生じる。活性区間182は同 様にして実現される。第１０図に示すように、多重量子井戸は導波管325と上方 ｐ形層327の間に配置されている。ｐ形インジウムガリウムひ素の別の層329が上 方層327の上に追加される。金接触領域329とｎ形層328に電気接続がなされ、多 重量子井戸へのキャリアの注入を制御する。 第８図に示す位相変調器323，324は第１１図に示すように基質300内に実現し てもよい。金接触領域335が位相変調器の領域に追加されており、電気接続が接 触領域325とｎ形層328になされる。出力カプラー332（第８図）は第１図、第２ 図でカプラー112，132について述べたのと同様にして基質300内に実現され得る 。出力導波管330は第９図に示した方法で形成され得る。時計回り伝播波及び反 時計回り伝播波を表わす光エネルギーが光ファイバー344，345によって導波管33 2の両端から光検出器140，141へ送られ、これら検出器の出力は信号プロセッサ1 70により第１図について述べたように処理される。 第１２図は、圧電材料のシリンダーの形の位相変調器素子を表わす。圧電変調 器素子は第５図のリングレーザーで第６ 図、第７図の電極変調器117，260それぞれの代わりに使用され得る。ファイバー 220，221の各々に１個の圧電素子が使用され、好適にファイバー220，221により 形成されるループ上に対称に間隔をおかれている。第１２図は、圧電シリンダー 230の周りに巻いたファイバー221の一部を示す。正弦信号が導体263を通じて標 準的な方法でシリンダーに加えられる。電気信号の適用は圧電材料を膨張接触さ せ、それによりシリンダーに巻いたファイバーの一部を伸長又は収縮させる。こ うしてファイバー内の光路は周期的に変化させられ、所望の光波の変調を発生さ せる。 上記した構成は本発明の原理を例示するものであって、その他の構成も本発明 の趣旨を逸脱することなく当業者によってなされ得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オリンガー，マイケル・ディー アメリカ合衆国ミシガン49508ケントウッ ド、サウス・イースト、アンドリュー・ス トリート1468 (72)発明者 ペイジ，ジェリー・エル アメリカ合衆国ミシガン49302アルト、ワ ンハンドレッドス・ストリート8940

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固体媒質の中に形成され、時計回り及び反時計回り方向に伝播する向流伝播 光波をもつ刺激エミッションリングレーザーによる光増幅から成る回転速センサ ーであって、 光検出器と、 向流伝播波を変調する位相変調器と、 時計回り及び反時計回りで伝播する光エネルギーをリングレーザーから光検 出器へ結合する出力カプラーと、 リング内に光波のブッシュ−プル変調を生じさせて、各方向で単一長さモー ドでの２方向レーザー発光を強めるよう位相変調器を制御するため位相変調器に 接続された信号源とから成る回転速センサー。 ２．固体媒質が光学的ゲインを得るように希土類元素でドーピングされている請 求の範囲１に記載の回転速センサー。 ３．予定の周波数範囲の光エネルギーを発生する光源と、光源からの予定周波数 範囲の光をリングレーザーに選択的に結合するカプラーとから成る請求の範囲２ に記載の回転速センサー。 ４．出力カプラーがレーザー発光周波数の光エネルギーの予定の部分をリングか ら検出器へ選択的に結合する周波数選 択装置から成る請求の範囲１に記載の回転速センサー。 ５．希土類元素がエルビウム及びネオジムから成る群から選ばれる請求の範囲２ に記載の回転速センサー。 ６．リングレーザーが光ファイバーから成る請求の範囲１に記載の回転速センサ ー。 ７．入力カプラーと出力カブラーが光ファイバーから成る請求の範囲６に記載の 回転速センサー。 ８．入力カプラーがさらに光波長分割マルチプレクサーから成る請求の範囲７に 記載の回転速センサー。 ９．出力カプラーがさらに光波長分割マルチプレクサーから成る請求の範囲７に 記載の回転速センサー。 10．位相変調器が光ファイバーリングレーザーの部分を伸長させる作用をする圧 電素子から成る請求の範囲６に記載の回転速センサー。 11．リングレーザーがエレクトロ−オプチカル基質に形成された導波管である請 求の範囲１に記載の回転速センサー。 12．さらに、光エネルギー入力導波管と入力導波管からの光エネルギーをリング レーザー導波管に結合する入力カプラーとを有し、入力導波管、入力カプラー、 出力カプラーと位相変調器が単一エレクトロ−オプチカル基質内に集積されてい る請求の範囲11に記載の回転速センサー。 13．基質がニオブ酸リチウムとタンタル酸リチウムから成る群から選ばれた材料 から成る請求の範囲12に記載の回転速センサー。 14．基質が酸化マグネシウムで共ドーピングされている請求の範囲13に記載の回 転速センサー。 15．リングレーザーが半導体材料から成る基質内に形成されている請求の範囲１ に記載の回転速センサー。 16．さらにエネルギー入力装置があって、電気エネルギーがこのエネルギー入力 装置を介して基質に結合されリングレーザーにゲインをもたらす請求の範囲15に 記載の回転速センサー。 17．リングレーザー、エネルギー入力装置、位相変調器及び出力カプラーが単一 半導体基質内に集積されている請求の範囲16に記載の回転速センサー。 18．光検出器が基質内に集積されている請求の範囲17に記載の回転速センサー。 19．基質がインジウム、ガリウム、ひ素、りん及びアルミニウムから成る群から 選ばれた元素の化合物から成る請求の範囲15に記載の回転速センサー。 20．出力カプラーが、実質的にＵ字形の導波管でリングレーザーから反対方向に 共通点まで延びる一対の脚を有する出力導波管から成り、時計回り及び反時計回 りに伝播する光波が反対に延びる脚に結合され、光検出器の所で干渉光パターン を形成するように出る請求の範囲１に記載の回転速センサー。 21．位相変調器がリング内に対称的に離され、反位相制御信号により制御されて いる請求の範囲１に記載の回転速センサー。