JPS62166579A

JPS62166579A - リング・レ−ザ・ジヤイロスコ−プ

Info

Publication number: JPS62166579A
Application number: JP61004878A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム・エツチ・ネルソン; アルバート・エヌ・ザムピエツロ
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1983-11-07
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1987-07-23
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: DE3609729C2; FR2592478B1; FR2592478A1; JPH0750804B2; DE3609729A1; US4652132A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野〕本発明は、リング・レーザ・ジャイロスコープに関し、
更に詳細には、偏波分離即ち二面（ｄｉｈｅｄｒａＬ　
）周仮数の変動を引き起す光学パワー変動等の誤差発生
源に対してジャイロスコープ出力信号を補償して訂正す
る装置及び方法に関する。

（背景技術〕複数発振器リング・レーザ・ジャイロスコープは、各偏
波対が反対方向に伝搬する２つの偏波対から成る４つの
電磁波を使用する全く新しい分野の回転感知装置である
。そのような装置は、例えば、米国特肝第３，７４１，
６５７号、第３，８５４゜８１９号及び第４．（１０６
．９８９号に示されている。

そのようなレーザ装置では、４つの波の各々に対して円
偏波が使用される。時計方向に伝搬する電磁波（ビーム
〕対は、夫々左回り円偏波（ＬＣＰ）及び右回り円偏波
（ＲＣＰ）の電磁波を含み、反時計方向に伝搬する電磁
波対についても同様である。

前述の米国特許におけるＬＣＰ波とＲＣＰ波との分離は
、周波数バイアス（ｆＢ）を本質的に発生するクリスタ
ル回転子によって与えられる。そのようにバイアスされ
た４つの周波数即ち複数発振器のリング・レーザ・ジャ
イロスコープは、すべての従来の、即ち２周波レーザ・
ジャイロスコープに存在する周波数ロッキング即ちロッ
ク・インの問題を回避する手段を供給する。このロック
・イン現象は、共振空胴内を反対方向に伝搬する２つの
進行波が少し異なる周波数のとき生じ、相互に引張り合
って１つの周波数の定在波に結合してしまう。しかし、
逆に回転する波の周波数が充分に離れていると、共に引
き合うことはおこらない。

４周波を使用する方法は、共通の光学路を共用し、同一
の受動バイアス素子によって反対方向に静的にバイアス
される、単一の安定な共振空胴において動作する２つの
独立したレーザ・ジャイロスコープであると言うことが
できる。これら２つのジャイロスコープの差出力におい
て、バイアスハｆＰ去され、回転によって発生される信
号は加算され、バイアスのドリフトに起因する通常の問
題は回避し、第一の２周波ジャイロスコープの２倍の感
度が得られる。バイアスはディザ−される必要がないの
で、ジャイロスコープはロック・インを受けない。従っ
て、装置の性能を制限するディザ−が誘起する誤差がな
い。この理由のため、４周波ジャイロスコープは本質的
に低ノイズ装置であり、迅速な位置更新即ち高解像度を
必要とする装置に適している。

４つの異なる周波数は通常２つの異なる光学効果を使用
して発生される。第１に、クリスタル偏波回転子が、方
向に無関係の偏波を発生して共掘波に対して２つの方向
に円偏波を生じさせる。偏波回転はＲＣＰ及びＬＣＰ波
に対して少し異なる屈折率の回転媒体に起因する。しか
し、非平面り／グ路が本発明に使用され、クリスタル回
転子を使用１せず円偏波だけを維持する。非平面リング
路は、時々円偏波を分離する周波数バイアス（ｆＢ）又
は偏波分離周波数差を供給する二面構造であると考えら
れ、この周波数を二面周波数（△ｆＤ）という。非平面
電磁波リング共娠器は例えば米国特許第４，１１０，０
４５号に記載されている。第２に、ファラデー回転子を
使用して、時計方向（ｃｗ月τ伝搬する波に対し反時計
方向（ｃｃｗ）に伝搬する波と少し異なる屈折率を与え
、非平面偏波回転を竹なわせる。これによってｃｗ及び
ｃｃｗＲｃＰ波が少し異なる周波数で発振し、ｃｗ及び
ｃｃｗＬＣＰ波は反対方向に離れて同様に発振する。こ
うして複数発振器レーザ・ジャイロスコープは、右回り
円偏波が１つの回転方向にバイアスされ、左置り円偏波
が反対方向にバイアスされる状態で動作し、そのバイア
スは２つの出力を減算することによってン゛肖去さ７Ｌ
る。

す／グ・レーザ・ジャイロスコープの出力信号は、温度
や経時等のパラメータの変化により時間に従って変動す
る。これらのパラメータの直接的測定は、一般にはそれ
程正確ではなく、また容易ではない。しかし、ジャイロ
スコープ出力の精度はファラデー周波数を測定して温度
による変動を感知し、次にジャイロスコープ出力信号に
訂正係数を加えることによって改善されてきた。本発明
ニオイては、４固成レーザ・ジャイロスコーフノ偏波分
離即ち二面周波数の測定をして、光学パフ−４動及び他
の誤差源、例えば偏波分離（二面周波数）の変動を生じ
させる損失の経時変動に対して、ジャイロスコープ出力
信号を訂正する。

（発明の概要〕本発明は、誤差源、例えば二面周波数（△／Ｄ）の変動
による光学パワー変動に対してジャイロスコープ出力信
号を補償することによってリング・レーザ・ジャイロス
コープの性能を改善する装置及び方法を開示する。

利得媒体による閉路を有するレーザ空胴は、第１偏波方
向及び第２偏波方向の複数の反対方向に伝搬する円偏波
電磁波を発生し、ファラデー回転子は前記電磁波に対し
方向依存位相シフトを与え、偏波方向が同じで反対方向
に伝搬する異なる周波数の波の間で周波数が分離される
。これらの周波数の組合せが検出される二面周波数を決
定する。

閉路内の電磁波の回転によってもたらされる周波数シフ
ト（△ｆａ）を供給するジャイロスコープ出力信号は、
二面周波数（△ｆＤ）の変動に基づく手段によって実質
上不変となるように発生及び制御される。

本発明の１つの実施例は、各々の周波数が異なる複数の
電磁波が反対方向に伝搬するための利得媒体による閉路
から成る空胴を有するリング・レーザ・ジャイロスコー
プを開示する。閉路内を反対方向に伝搬する左及び右回
り円偏波は非平面リングによって発生される。この偏波
分離即ち周波数バイアスは二面周波数（ΔｆＤ）と呼ば
れる。ファラデー回転子は、各偏波の反対方向に伝搬す
る彼に方向によってかわる位相シフトを発生し、時計方
向及び反対方向に伝搬する電磁波の周波数が分離され、
その周波数分離をファラデー周波数（△ｆＦ）という。

高周波ホトダイオードから成る第１検出器は、時計方向
又は反時計方向のいずれ力・の同じ方向に伝搬する偏波
を検出する。その第１険出器で検出される周波数は、時
計方向に伝搬する波、即ちＪ’４　　ｆ＋に等しい△ｆ
Ｄ＋△ｆｙ、又は反時計方向に伝搬する波、即ちｆｓ　
　ｆ２に等しい△ｆＤ−△／Ｆによって決定される。第
２検出器は、ジャイロスコープを胴の少なくとも２つの
出力信号を検出し、各出力信号は回転により生じる周波
数シフト（Δｆａ）及びファラデー周波数（△ｆＦ）の
異なる組合せから形成される。第１の空胴出力信号は、
ファラデー周波数と回転により生じる周波数シフトの１
／２との差（ΔｆＦ−％△ｆａ）に等しく、これはｆ４
　　ｆｓに相当する。第２の空胴出力信号は、ファラデ
ー周波数と回転により生じる周波数シフトの１／２との
和（ΔｆＦ十％Δｆａ）に等しく、これはｆ２ｆ＋に相
当する。

両刃の検出器からの出刃はプロセッサに送られ、該プロ
セッサはジャイロスコープの変動パラメータの変化に基
いてジャイロスコープ出力信号に対する補償量を決定す
る。このプロセッサは、二面周波数と乗算されるときジ
ャイロスコープ出力信号に対する補償係数を与えるスケ
ーラ量を記憶するメモリから成る。そのスケーラ量は、
二面周波数の変化率に対するジャイロスコープ出力の変
化率の比によって決定される。

本発明の別の実施例では、フィードバック回路網を利用
して二面周波数の変動を生じさせる誤差源に対してレー
ザ・ジャイロスコープ出力信号を補償する。レーザ空胴
は、他の実施例と同様に、反対方向に伝搬する円偏波を
発生する。検出器手段は、時計方向空間を伝搬するΔｆ
Ｄ＋△ｆＦと反時計方向空間全伝搬する△ｆＤ−Δ／Ｆ
とを含む電磁波の２つの方向を別々に検出する。これら
の反対方向に伝搬する円偏波は、電圧に変換される二面
周波数を発生する回路によって結合される。電圧制御電
流源は二面周波数に従って変換された電圧によって調整
され、電流源がレーザ・ジャイロスコープ空胴の利得媒
体を制御する。ジャイロスコープのパラメータの変化に
対して、二面周波数の関数としてレーザ空胴の利得を調
節することに・よって、ジャイロスコープ出力信号はこ
のフィードバック回路網によって補償される。

複数発振器リング・レーザ・ジャイロスコープの出力信
号を補償する方法は、利得媒体を有する閉路に、反対方
向に伝搬する第１偏波方向及び第２偏波方向の複数の円
偏波電磁波を発生し、その電磁波に方向依存位相シフト
金与えて同じ偏波方向で反対方向に伝搬する波の間しτ
周波数分離を生じさせ、それらの波の・谷々が異なる周
波数から成り、その結合が二面周波数を形成し、その二
面周波数全検出し、二面周波数の変動に従って出力信号
を制御し、その出力信号が閉路内の電磁波の回転により
生じる周波数シフトを表わす、ステップから構成される
。

本発明は、更に、複数発振器リング・レーザ・ジャイロ
スコープの出力信号を補償する１去であって、利得媒体
による閉路に、反対方向に伝労する第１及び第２偏波方
向の複数の円偏波電磁波を発生し、その電磁波に方向依
存位相シフトを与えて同じ偏波方向で反対方向に伝搬す
る波の間に周波数分離を生じさせ、それらの波の各々が
異なる周波数から成り、同じ方向に伝搬する偏波を検出
し、その同じ方向に伝搬する電磁波の結合が二面周波数
を形成し、回転により生じる周波数シフトを表わす少な
くとも２つの信号を検出し、その検出した同一方向に伝
搬する偏波を回転により生じる周波数シフトラ表わす信
号によって処理し、二面周波数に従って出力信号を補償
する、方法を開示する。

本発明は、更に、複数発振器リング・レーザ・ジャイロ
スコープの出力信号全補償する方法であって、利得媒体
による閉路に、反対方向に伝搬する第１及び第２偏波方
向の複数の円偏波電磁波を発生し、その電磁波に方向依
存位相シフトを与えて同じ偏波方向で反対方向に伝搬す
る波の間に周波数分離を生じさせ、それらの波の各々が
異なる周波数から成り、時計方向に伝搬する偏波だけと
反時計方向に伝搬する偏波だけとを別々に検出し、各々
の方向の偏波が二面周波数を形成し、時計方向及び反時
計方向偏波の両方を処理する、ステップから成り、前記
処理手段が利得媒体を調節する信号を供給して二面周波
数の変動に従ってジャイロスコープの出力信号全補償す
る方法を開示する。

（実施例の説明〕第１図を参照すると、レーザ・ジャイロスコープ空胴２
０のブロック図が示され、この空胴は複数の電磁波が反
対方向に伝搬するための閉路３０を提供し、その電磁波
の各々は異なる周波数からなり、夫々ｆＩ、ｆ２Ｊｓ及
びｆ４で表わす。それらの電磁波を閉路３０の周わりに
指向させるための４個の反射器３４．３２．３６及び３
８が設けられ、非平面状に循環させることによって像を
回転させる。光学閉路３０のこの特別形状による像回転
特性によって、空胴モードの共振周波数が分離される。

この分離を偏波分離又は二面（ｄｉｈｅｄｒ−αｌ）周
波数（△／Ｄ）という。

ファラデー回転子アセンブリ２８は、伝搬する電磁波に
対して方向依存位相シフト即ち不可逆偏波回転を生じさ
せる。この周波数分離はファラデー周波数（△ｆＦ）と
呼ばれる。空胴２０は、更にアノード４２及び４４、カ
ソード４６、そして２つの活性アイソトープがネオン−
２０及びネオン−２２であるヘリウム−ネオン混合ガス
を有するレーザ利得媒体２６を含んでいる。ガス状利得
媒体２６は、アノード４２及び４４とカソード４６との
間に発生される放電電流によって励起され、発光レーザ
利得媒体即ちプラズマとなり、閉路３０内に共撮電磁波
即ちレーザ彼を維持させる。

反射器３６は圧電素子３７に取り付けられ、該圧電素子
はこの反射器を動力）して全綱路長制御装置の一部とし
て、徂み入れたつ、除外したつする。

反射器３２及び３４は、閉路内で電磁波全反射させるの
に使用されるが、七のいずれかをジャイロスコープ出力
周波数に対するパワー補償を行うための元学淵洩信号検
出に使用することも可詣である。反射器３８は、完全な
反射性を有さす、その表面に入射する波の少量部分全通
過させ、その波は結合及び処理されて回転情報を与える
。

出力光学系４０は、レーザ空胴内を循環する６波の一部
を引き出して２つの出力Ｇ１及びＧ２を発生させる。そ
の出力の各々は、第２図に示すように空胴２０内の同じ
円偏波方向を有する電磁波対間の周波数差ヲ表わす。出
刃反射器３８は一方の面には透過コーティングを他方の
面にはビームスプリッタ・コーティングを有する。その
両方のコーティングはＴｉＯ２及び５ｉＯ２ｆ交互に設
けた層を使用する標準的なものである。ビームスプリッ
タ・コーティングは入射強度の半分ｋ　’＞７４過させ
残りの半分を反射する。レトロ反射（逆反射〕プリズム
３９は２つのビーム全ヘテロダインするのに使用する。

この直角プリズムは溶融石英から作られ、銀メッキした
反射面を有する。その銀と溶融石英との間には絶縁コー
ティングが使用され、反射するとき位相誤差全最小にす
る。シート偏光子（ポラライザ〕が後に続＜’Ａ偽波長
板使用して各ビームの中にある４つの周波数を分離する
。レトロ反射プリズムと偽波長板との間（（はウニラン
が設けられ、界面からの反射波がジャイロスコープ空胴
に伝搬して反対方向に回転するビームと混合することを
防止する。ホト・ダイオード・カバー・ガラス（−万の
面上に反射防止コーティングされる〕及びホト・ダイオ
ード・パッケージを設けて出力光学系４０が完成する。

光学結合剤全各界面に使用して接着し反射を最小限に抑
えている。出力光学系については本願と同一の譲受人に
譲渡された米国特許第４．１４１．６５１号に詳細に説
明されている。

ジャイロスコープ・フロック２４は、小さい熱膨張係数
の材料、例えはガラス−セラミック材で形成して、レー
ザ・ジャイロスコープ空胴２０への温度変化による影響
全最小にすることが望ましい。市販の好ましい材料とし
て、０ｗｇｎ５−　ＩＩ　ｌ　１−ｎｏｉｓ　Ｃｏｍｐ
ａｎｙのＣｅｒ−Ｖｉｔ　（登録商標〕又は５ｃｈｏｔ
ｔ　０ｐｔｉｃａｌ　ＣｏｍｐａｎｙのＺｇｒｏｄｕｒ
（登録商標）がある。

第１図を更に参照すると、部分的に透過性の反射器３４
を通過する光学信号の組合せは反射器３４に近接して配
置される高周波検出器４８に結合される。この組合せ信
号は、二面周波数（△ｆＤ）とファラデー周波数（Δｆ
Ｆ）との差、即ち第１図に破線４７で示すΔｆＤ−Δ／
Ｆ″′ｃめる。高周波検出器４８の出力は高周波プリア
ンプ５４に結合され、該プリアンプはΔｆＤ−△ｆＦの
周波数を決定する高周波カウンタ６０に結合される。高
周波カウンタ６０の出力はプロセッサ６１の入力に結合
される。ジャイロスコープ空胴出力２２はプリアンプ５
０に結合され、その出力はカウンタ５６に結合される。

カウンタ５６の出力はプロセッサ６１の入力に結合され
る。同様に、ジャイロスコープ空胴出力２３はプリアン
プ５２に結合され、その出力はカウンタ５８に結合され
る。カウンタ５８の出力はプロセッサ６１の別の入力に
結合される。プロセッサ６１は２つのジャイロスコープ
空胴出力Ｇ１及びＧ２　ｋ高周波検出された光学信号（
△／Ｄ−Δ／Ｆ）と結合して、補償されたジャイロスコ
ープ出力信号Δｆσを得る。カラ／り５６からの周波数
出力Ｇ、はΔｆｙ十％△ｆａに等しく、カウンタ５８か
らの周波数出力Ｇ２はΔ／Ｆ−％Δｆａ″′ｃある。Δ
ｆａは多発振器リング・レーザ・ジャイロスコープの回
転によって発生されＲ周波数シフト出力を表わす。これ
は、ＲＣＰ波の差Ｃ１４−１３）とｒ、、ｃｐ波Ｃｌ２
ｆ１）の差との差によって決定される。係数％は、第２
図に示す工うに、出力光学系４０の各検出器が２つの円
偏波の一方を検仰し、その特定の円偏波の周波数の周波
数シフト全検出することにより生じるｎ　Ｇ、及びＧ２
は加算回路６２で結合され、信号２△ｆｖを発生する。

この信号は二分割回路６６に結合これ、その出力はファ
ラデー周波数△／Ｆである。加算回路６８は、△ｆＦ信
号を一方の入力で受け、他方の入力で高周波カウンタ６
０から信号△ｆＤ−ΔｆＦを受け、その出力に二面周波
数△ｆＤｋ供給し、その周波数はマルチプライヤ７２に
送られる。マルチプライヤ７２の第２人力はスケーラ・
メモリ７゜から与えられる。スケーラ・メモリ７ｏに記
憶されるスケーラ量はレーザ・ジャイロスコープ装置の
前の動作力）ら決定され、そのときデータはこのスケー
ラ量を決定するために取られる。

スケーラ量（８）は、補償されたジャイロスコープ出力
周波数△／’Ｇを発生するため、例えば光学゛パワー変
動のため時間によって変化する二面周波数の関数として
訂正係数を与える。このようにして、Δｆａは、光学パ
ワー変動及び他の固有のレーザ空胴損失のための変化に
よって実質上不変、即ちその変化とは無関係に維持され
る。レーザ・ジャイロスコープの試験動作中、ジャイロ
スコープ出力△ｆＧはある時間間隔にわたって記録きれ
、同様に二面周波数も同じ時間間隔にわたって記録され
る。矢に、スケーラ量が二面周波数の変化率に対するジ
ャ・１０スコープ出刃の変化率の比とし　　、て計算さ
れ、その結果としてのスケーラ量がスケーラ・メモリ７
０に記憶される。マルチプライヤ７２は二面周波数（△
ｆＤ）ＶＣスケーラ・メモリ７０からのスケーラｋ＜ｓ
＞’＝乗算し、この因数Ｓ△／Ｄは加算回路７４に結合
され、加算回路７４への第２人力はＧ、からＧ２に引算
して補償されていない△ｆａ信号を発生する減算回路６
４から与えられる。加算回路７４はパワー補償されたジ
ャイロスコープ出力周波数Δｆｃｔを発生する。

プロセッサ６１は、当業者には容易に理解できる電子装
置によって実施できる。即ち、レーザ・ジャイロスコー
プ装置に使用されるコンピュータの適用性及び型式に基
いて、プロセッサ６１により達成される機能はそのコン
ピュータの固有のハードウェアを利用するンフトウエア
・プロゲラ゛ムによって達成される。

ここで第２図全参照すると、周波数の関数としてレーザ
利得（７４７９曲線が示される。４つのレーザ・モード
即ち多発振器リング・レーザ・ジャイロスコープの複数
の周波数はｆｌ、／２、／ｓ及びｆ４として示される。

１０で表わされる元の４つに変化する縦モードは、非平
面リングの可逆像回転の特徴により左回り円偏波（ＬＣ
Ｐ）モード９０と右回り円偏波（ＲＣＰ）モード９２に
分割される。谷偏波は、更に、不可逆ファラデー回転子
によって分割され、その結果４つの別個のレーザ周仮数
９４〜９７となる。リング・レーザ・ジャイロスコープ
空胴２０の一方向に２ける回転は、第２図に示す夫々の
方向に４つの周波数の各々を職Δｆａだけシフトし、４
つのレーザ周波数ｆい了２、ｆＪ及び／４（実線で示す
〕を発生する。周波数ｆ！及びｆ４は空胴２０を時計方
向に循環し、周波数１２及びｆＪは反時計方向に循環す
る。しかし、第２図に示す周波数の分離は非常に誇張し
て示している。典型的には、二面周波数（△ｆＤ）は６
（１０ＭＨｚ程度で、ファラデー周波数（Δｆｖ）は５
（１０ＫＨｚそしてジャイロスコープ出力周波数は１０
Ｈｚ程度である。二面周波数（ΔｆＤ）は次の式で表わ
される。

ΔｆＤ＝３Ａ　（ｆ＜十ｆｓ）　　３Ａ　（ｆｚ＋ｆ＋
）ここで、％＜ｆ＋＋ｆｓ）は電磁波のＬＣＰ対の平均
値を意味し、％（／２＋／ｌ）はＲＣＰ対の平均値を意
味する。ファラデー周波数（ΔｆＦ）は次の式で表わさ
れる。

ΔｆＦ＝３Ａｃｆ４　ｆＪ）＋３ＡＣｆ２　ｆｌ）これ
らの式に基いて、次の様になる。

△／Ｄ十△／Ｆ＝７４　　ｆｔ（時計方向に伝搬する波〕 ΔｆＤ−ΔｆＦ＝ｆｓ　　７２（反時計方向に伝搬する波）ここで第３図を参照すると、本発明の別の実施例が示さ
れ、この実施例は二面周波数の変動の関数としてレーザ
空胴の利得をフィードバック回路網１２０を介して変化
させることによって、ジャイロスコープ出力周波数を各
種誤差発生源によって不変即ちそれと無関係にしてレー
ザ・ジャイロスコープ出刃周波数（△ｆａ）のパワー補
償を行う。

レーザ空胴２０内の反射器３４は第３図に破線１２２及
び１２４で示すよりに光学信号（△ｆＤ−△ｆｖ）及び
（△ｆＤ＋△ｆＦ）’ｊｒ：発生し、これらの信号は高
周波ホトダイオード及びプリアンプ１（１０と１０２と
によって夫々検出及び増幅され、これらの光学信号と等
価の電気信号となる。高周波ホトダイオード及びプリア
ンプ１（１０と１０２との出力の両方はミクサ１０４に
結合される。ミクサ１０４は信号２△ｆｐ及び２△ｆＤ
を発生し、これらの信号はハイ・パス・フィルタ１０６
に結合され、そこで２△ｆＤ信号のみが周波数分割器１
０８に通過することができる。周波数分割器１０８の出
力は周波数−電圧コンバータ１１０に結合される。周波
数分割器１０８はその入力の周波数２ΔｆＤを係数「ｎ
」で分周して、コンバータ１１０に適する周波数−△ｆ
Ｄにする。このコンバータの設計は当業者には容易であ
る。周波数−電圧コンバータ１１０はその入力周波数を
１つの電圧に変換し、この電圧は電圧差増幅器１１２に
結合され、この増幅器１１２は一万の入力の電圧の他方
の入力の電圧基準回路１１４に対する変化を感知する。

電圧差増幅器１１２の出力はデュアル電圧制御電流源１
１６に結合され、その電流源はレーザ空胴２０のアノー
ド４２及び４４とカソード４６との間の電位を変化させ
、それによってジャイロスコープの利得を変化させレー
ザ・ジャイロスコープ出力周波数（△ｆａ）の光学パワ
ー補償を行う。この実施例ではジャイロスコープ出力周
波数（△ｆＧ）は前の実施例の△ｆσと等価である。

出力光学系４０はレーザ空胴２０内を循環する各電磁波
の一部を引き出して２つの出力Ｇ１及びＧ２を発生し、
その各々は第２図に示すように、レーザ空胴２０内の同
一方向の円偏波を有する電磁波対の間の周彼奴差を衣わ
す。出刃光学系４０の詳細は第１図に示すものと同様で
ある。また、検出され友レーザ空胴出力２２及び２３は
、夫々プリアンプ５０及び５２に送られ、これらのプリ
アンプはカウンタ５６及び５８に接続されそこで２つの
出力Ｇ１及びＧ２が発生される。減算回路６４はＧ１か
らＧ２を減算して補償された出力周波数Δｆａｔ発生す
る。この出力周波数は第１図の実施例の△ｆｙと等しい
。

以上、本発明を実施例に従って説明したが、本発明の範
囲内において多くの修正及び変更が可能であることは当
業者には明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による検出及び処理電子回路に結合さ
れ、二面周波数の関数としてジャイロスコープ出力周波
数を補償するレーザ・ジャイロスコープ仝胴のブロック
図である。第２図はレーザ・ジャイロスコープの周波数に対するゲ
インを示す図で、複数発振器リング・レーザ・ジャイロ
スコープの４つのレーザ・モードと、レーザ・モード周
波数の各々におけるジャイロスコープの回転によるシフ
トラ示す。第３図は、放電制御電流源を調節し、二面周波数の関数
としてレーザ空胴ゲインを変化させるフィードバック路
から成る本発明の別の実施例のブロック図である。（符号説明〕２４：ジャイロスコープ・ブロック２８：ファラデー回転子アセンブリ３０：閉路３２．３４．３６．３８：反射器４０：出力光学系４２．４４ニアノード４６二カソード

Claims

【特許請求の範囲】

（１）利得媒体による閉路を有し、反対方向に伝搬する
、第１偏波方向及び第２偏波方向の複数の円偏波電磁波
を発生する装置と、前記電磁波に方向依存位相シフトを与え、それによつて
同一偏波方向で反対方向に伝搬する電磁波間に周波数分
離をもたらし、その電磁波の各々が異なる周波数を有し
、その電磁波の結合が二面周波数を形成する移相装置と
、前記電磁波発生装置に結合され前記二面周波数を検出す
る装置と、前記閉路内の前記電磁波の回転により生じる周波数シフ
トを表わす出力信号を前記二面周波数の変化に従つて制
御する装置と、から構成されるリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（２）利得媒体による回路を有し、反対方向に伝搬する
、第１偏波方向及び第２偏波方向の複数の円偏波電磁波
を発生する装置と、前記電磁波に方向依存位相シフトを与え、それによつて
同一偏波方向で反対方向に伝搬する電磁波間に周波数分
離をもたらし、その電磁波の各々が異なる周波数を有す
る移相装置と、同一方向に伝搬する前記円偏波を検出する第１検出装置
と、出力光学系を含む前記電磁波によつて発生され、回転に
よつて発生される周波数シフトを表わす少なくとも２つ
の信号を検出する第２検出装置と、前記第２検出装置か
らの信号を処理してファラデー周波数を発生する処理装
置と、前記第１検出装置からの偏波と前記ファラデー周波数と
を結合して二面周波数を発生する結合装置と、前記二面周波数の変炭率に対する前記回転によつて発生
される周波数シフトの変化率の比から決定されるスケー
ラ量を記憶する記憶装置と、前記二面周波数に前記スケ
ーラ量を乗算する乗算装置と、前記回転によって発生される周波数シフトを前記乗算装
置の出力とを加算して前記二面周波数に従って補償され
た出力信号を発生する加算装置と、から構成されるリン
グ・レーザ・ジャイロスコープ。
（３）前記第１偏波方向が左回り円偏波から成り、第２
偏波方向が右回り円偏波から成る、特許請求の範囲第２
項記載のリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（４）前記第１検出装置が前記電磁波発生装置内の反射
器に近接して配置される高周波ホトダイオードから成る
、特許請求の範囲第２項記載のリング・レーザ・ジャイ
ロスコープ。
（５）前記第１検出装置からの同一方向の電磁波の周波
数が、二面周波数及びファラデー周波数の差、あるいは
二面周波数及びファラデー周波数の和のいずれかから成
る、特許請求の範囲第２項記載のリング・レーザ・ジャ
イロスコープ。
（６）前記第２検出装置からの信号の第１信号が前記フ
ァラデー周波数と前記回転によって発生される周波数シ
フトの１／２との差から成る、特許請求の範囲第２項記
載のリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（７）前記第２検出装置からの信号の第２信号が前記フ
ァラデー周波数と前記回転によって発生される周波数シ
フトの１／２との和から成る、特許請求の範囲第２項記
載のリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（８）前記第１検出装置からの前記偏波が時計方向又は
反時計方向のいずれかに伝搬する、特許請求の範囲第２
項記載のリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（９）利得媒体による閉路を有し、反対方向に伝搬する
、第１偏波方向及び第２偏波方向の複数の円偏波電磁波
を発生する装置と、前記電磁波に方向依存位相シフトを与え、それによって
同一偏波方向で反対方向に伝搬する電磁波間に周波数分
離をもたらし、その電磁波の各々が異なる周波数を有す
る移相装置と、時計方向にのみ伝搬する偏波と反時計方向にのみ伝搬す
る偏波とを別々に検出する検出装置と、前記時計方向及
び反時計方向偏波の両方を結合して二面周波数を発生す
る結合装置と、前記二面周波数を電圧に変換する変換装置と、前記変換
装置に結合され前記二面周波数の変化に従って電圧制御
電流源を調節する調節装置であって、前記電流源が前記
電磁波発生装置に結合されて前記利得媒体を制御する調
節装置と、から構成されるリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（１０）前記第１偏波方向が左回り円偏波から成り、第
２偏波方向が右回り円偏波から成る、特許請求の範囲第
９項記載のリング・レーザ・ジャイロスコープ。
（１１）前記検出装置が前記電磁波発生装置内の反射器
に近接して配置される高周波ホトダイオードから成る、
特許請求の範囲第９項記載のリング・レーザ・ジャイロ
スコープ。
（１２）前記反時計方向偏波の周波数が、二面周波数と
ファラデー周波数の差から成り、前記時計方向偏波の周
波数が二面周波数とファラデー周波数の和から成る、特
許請求の範囲第９項記載のリング・レーザ・ジャイロス
コープ。
（１３）前記調節装置が前記利得媒体を変化させること
によって補償を行う特許請求の範囲第９項記載のリング
・レーザ・ジャイロスコープ。