JPS6221016A - 光フアイバジヤイロ装置 - Google Patents
光フアイバジヤイロ装置Info
- Publication number
- JPS6221016A JPS6221016A JP60159936A JP15993685A JPS6221016A JP S6221016 A JPS6221016 A JP S6221016A JP 60159936 A JP60159936 A JP 60159936A JP 15993685 A JP15993685 A JP 15993685A JP S6221016 A JPS6221016 A JP S6221016A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- beam splitter
- polarization
- fiber coil
- optical fiber
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光ファイバジャイロにおける損失特性の改善
に関するしのである。
に関するしのである。
（従来の技術）
光ファイバジャイロ装置は、光フアイバーリングの中を
互いに反対回りに伝搬させた光の位相が、リングの回転
によりずれること（Ｓａｇｎａｃ効果）を利用して角速
度を測定するものである。すなわら右回り光と左回り光
を干渉させ、位゛相差に対応する干渉光強度の変化を検
出することにより、回転角速度を測定する。
互いに反対回りに伝搬させた光の位相が、リングの回転
によりずれること（Ｓａｇｎａｃ効果）を利用して角速
度を測定するものである。すなわら右回り光と左回り光
を干渉させ、位゛相差に対応する干渉光強度の変化を検
出することにより、回転角速度を測定する。
第５図は従来の光ファイバジャイロ装置の一例を示す構
成説明図である。レーザ光源１からの出力光はファイバ
カプラ２．（ｉｌ光子３およびファイバカプラ４を介し
て両回り光となってファイバコイル５に加えられる。フ
ァイバコイル５を伝搬した光は再びファイバカプラ４で
結合し偏光子３およびファイバカプラ２を介してフォト
ダイオードからなる受光素子７に入射し、位相差に対応
する干渉光強度を検出する。位相変調器６は位相検出の
感度を向上させる。偏光子３により光源１からの光およ
びファイバコイル５から戻る光を偏光とすることにより
、位相差信号に含まれるノイズを減少させる。
成説明図である。レーザ光源１からの出力光はファイバ
カプラ２．（ｉｌ光子３およびファイバカプラ４を介し
て両回り光となってファイバコイル５に加えられる。フ
ァイバコイル５を伝搬した光は再びファイバカプラ４で
結合し偏光子３およびファイバカプラ２を介してフォト
ダイオードからなる受光素子７に入射し、位相差に対応
する干渉光強度を検出する。位相変調器６は位相検出の
感度を向上させる。偏光子３により光源１からの光およ
びファイバコイル５から戻る光を偏光とすることにより
、位相差信号に含まれるノイズを減少させる。
第６図は第５図のファイバカプラ２および４の動作を説
明するための構成図である。ファイバカプラの一端の一
方の入力に加えられた入力光Ｇ。
明するための構成図である。ファイバカプラの一端の一
方の入力に加えられた入力光Ｇ。
は他端の両方の出力から５０％づつの出力光Ｃ＋＋Ｃ２
に分岐される。この場合ファイバカプラを平行に進む場
合（Ｃｏ→Ｃ＋）に生じる位相のずれをθ１、交差して
進む場合（Ｃｏ→Ｃ２）に生じる位相のずれをθ２とす
ると、ファイバコイルが回転していないときに第４図装
置において偏光子３から入射しファイバコイル５を伝搬
して偏光子３に戻ってくる間に両回り光にそれぞれ生じ
る位相のずれは共にθ１＋θ２と等しいので相殺され位
相差を生じない。
に分岐される。この場合ファイバカプラを平行に進む場
合（Ｃｏ→Ｃ＋）に生じる位相のずれをθ１、交差して
進む場合（Ｃｏ→Ｃ２）に生じる位相のずれをθ２とす
ると、ファイバコイルが回転していないときに第４図装
置において偏光子３から入射しファイバコイル５を伝搬
して偏光子３に戻ってくる間に両回り光にそれぞれ生じ
る位相のずれは共にθ１＋θ２と等しいので相殺され位
相差を生じない。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、第５図装置において、ファイバ端Ａ、Ｂ
からの出射光は利用されないので大きな損失となる（第
５図装置の場合、レーザ光源１から出射された光の１／
８しかフォトダイオード７に入射しない）。したがって
出射光パワーが小さいので光検出のＳ／Ｎ比が低下し、
その結果回転角速度の検出感度が低下する。
からの出射光は利用されないので大きな損失となる（第
５図装置の場合、レーザ光源１から出射された光の１／
８しかフォトダイオード７に入射しない）。したがって
出射光パワーが小さいので光検出のＳ／Ｎ比が低下し、
その結果回転角速度の検出感度が低下する。
また、レーザ素子に光が戻ることによりレーザの共振が
乱され、レーザ光のノイズが増加するという問題点もあ
る（自己結合効果）。
乱され、レーザ光のノイズが増加するという問題点もあ
る（自己結合効果）。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、損失が少なく、自己結合効果によるノイズの影響のな
い光ファイバジャイロ装置を実現することを目的とする
。
、損失が少なく、自己結合効果によるノイズの影響のな
い光ファイバジャイロ装置を実現することを目的とする
。
（問題点を解決するための手段）
本発明の光ファイバジャイロ装置は光源からの光を２つ
に分離してファイバコイルを互いに反対向りに伝搬させ
た後再び干渉させて左右両回り光間に生ずる位相差から
角速度を測定する光ファイバジャイロ装置に係るもので
、その特徴とするところは光源からの光の偏波面とその
軸方向を合せた偏光ビームスプリッタと、この偏光ビー
ムスプリッタを透過する光の偏波面を回転させる磁気光
学効果素子と、この磁気光学効果素子からの出力光を分
岐してファイバコイルに左右両回り光を加える分岐手段
とを備え、ファイバコイルから戻る左右両回り光を前記
分岐手段で結合した侵前記磁気光学効果素子で前記偏光
ビームスプリッタの軸方向に垂直方向に偏波面を回転さ
せることにより、戻り光が光源に戻らないように構成し
た点にある。
に分離してファイバコイルを互いに反対向りに伝搬させ
た後再び干渉させて左右両回り光間に生ずる位相差から
角速度を測定する光ファイバジャイロ装置に係るもので
、その特徴とするところは光源からの光の偏波面とその
軸方向を合せた偏光ビームスプリッタと、この偏光ビー
ムスプリッタを透過する光の偏波面を回転させる磁気光
学効果素子と、この磁気光学効果素子からの出力光を分
岐してファイバコイルに左右両回り光を加える分岐手段
とを備え、ファイバコイルから戻る左右両回り光を前記
分岐手段で結合した侵前記磁気光学効果素子で前記偏光
ビームスプリッタの軸方向に垂直方向に偏波面を回転さ
せることにより、戻り光が光源に戻らないように構成し
た点にある。
（作用）
上記のような構成の装置によれば、偏光ビームスプリッ
タが光源からの光を透過するが、ファイバコイルからの
戻り光を反射するので、レーザ出力の全てをファイバコ
イルに加えるとともに戻り光の全てを受光素子に加える
ことができる。
タが光源からの光を透過するが、ファイバコイルからの
戻り光を反射するので、レーザ出力の全てをファイバコ
イルに加えるとともに戻り光の全てを受光素子に加える
ことができる。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係わる光ファイバジャイロ装置の一実
施例を示す構成説明図である。第５図と同一の部分には
同じ記号を付して説明を省略する。
施例を示す構成説明図である。第５図と同一の部分には
同じ記号を付して説明を省略する。
８はレーザ光ｍ１からの偏光出力を平行ビームどするレ
ンズ、９はこのレンズ８を通過した光の偏波面と等しい
軸方向を有しレンズ８を通過した光をぞの一端に入射す
る偏光ビームスプリッタ、１０はこの偏光ビームスプリ
ッタ９を透過した光を入射し磁界の印加により入射光の
偏波面を所定角度（ここでは４５６）回転させる磁気光
学効果素子、１１はこの磁気光学効果素子１０に磁界を
加える磁石、１２はその軸方向が前記偏光ビームスプリ
ッタ９の軸方向と４ Ｊ ’をなし前記磁気光学効果素
子１０を通った光を入射する偏光子、１３はこの偏光子
１２を通過した光を分岐する偏光ビームスプリッタ、１
４および１５はこの偏光ビームスプリッタ１３から入射
する右回り光および左回り光を集光するレンズ、５０は
このレンズ１４゜１５にその両端が接続しその軸方向が
両端でそれぞれの入射光の偏波面と同一となるように合
わされた偏波面保存ファイバコイル、１６は前記偏光ビ
ームスプリッタって反射される前記偏波面保存ファイバ
コイル５０からの戻り光を収束して受光素子７に加える
レンズである。
ンズ、９はこのレンズ８を通過した光の偏波面と等しい
軸方向を有しレンズ８を通過した光をぞの一端に入射す
る偏光ビームスプリッタ、１０はこの偏光ビームスプリ
ッタ９を透過した光を入射し磁界の印加により入射光の
偏波面を所定角度（ここでは４５６）回転させる磁気光
学効果素子、１１はこの磁気光学効果素子１０に磁界を
加える磁石、１２はその軸方向が前記偏光ビームスプリ
ッタ９の軸方向と４ Ｊ ’をなし前記磁気光学効果素
子１０を通った光を入射する偏光子、１３はこの偏光子
１２を通過した光を分岐する偏光ビームスプリッタ、１
４および１５はこの偏光ビームスプリッタ１３から入射
する右回り光および左回り光を集光するレンズ、５０は
このレンズ１４゜１５にその両端が接続しその軸方向が
両端でそれぞれの入射光の偏波面と同一となるように合
わされた偏波面保存ファイバコイル、１６は前記偏光ビ
ームスプリッタって反射される前記偏波面保存ファイバ
コイル５０からの戻り光を収束して受光素子７に加える
レンズである。
上記のような構成の光ファイバジャイロＳ！［の動作を
以下に説明する。
以下に説明する。
第２図は第１図装置で用いられている偏光ビームスプリ
ッタの動作を説明するための動作説明図である。偏光ビ
ームスプリッタ１３は入射光に含まれるＰ波成分を透過
し、（Ｐ波成分と直交する）Ｓ波成分を反射する。
ッタの動作を説明するための動作説明図である。偏光ビ
ームスプリッタ１３は入射光に含まれるＰ波成分を透過
し、（Ｐ波成分と直交する）Ｓ波成分を反射する。
第３図は第１図装置において、光源１からの光がファイ
バコイル５０に入射するまでの動作を示すための動作説
明図である。光源１から出力されたレーザ光は偏光特性
を持っているが、その偏波面Ｐが偏光ビームスプリッタ
９の軸方向に合Ｕであるので、全て偏光ビームスプリッ
タ９を透過する。偏光ビームスプリッタ９を透過した光
は次に磁気光学効果素子１０を通過する際に偏波面が４
５°傾けられ、同じく偏波面が４５６傾く偏光子１２を
全て透過する。（Ｉ光子１２を透過した光は偏光ビーム
スプリッタ１３で２つの方向に分岐し透過したＰ波成分
がファイバコイル端５１に、反射されたＳ波成分がファ
イバコイル端５２に入射する。
バコイル５０に入射するまでの動作を示すための動作説
明図である。光源１から出力されたレーザ光は偏光特性
を持っているが、その偏波面Ｐが偏光ビームスプリッタ
９の軸方向に合Ｕであるので、全て偏光ビームスプリッ
タ９を透過する。偏光ビームスプリッタ９を透過した光
は次に磁気光学効果素子１０を通過する際に偏波面が４
５°傾けられ、同じく偏波面が４５６傾く偏光子１２を
全て透過する。（Ｉ光子１２を透過した光は偏光ビーム
スプリッタ１３で２つの方向に分岐し透過したＰ波成分
がファイバコイル端５１に、反射されたＳ波成分がファ
イバコイル端５２に入射する。
第４図は第１図装置において、ファイバコイル５０から
の戻り光が受光素子７に入射するまでの動作を示すため
の動作説明図である。ファイバコイル５０を伝搬した後
ファイバコイル端５１から出射されたＰ波成分とファイ
バコイル端５２から出射されたＳ波成分は再び戻り光と
して偏光ビームスプリッタ１３に入射し、偏波面保存フ
ァイバコイル５０で１ｌｉｉ１波面が保存されるととも
に偏光ビームスプリッタ１３の軸方向に合せであるので
、損失なく結合される。偏光ビームスプリッタ１３から
の戻り出力光は再び偏波面が４５６傾く偏光子１２を通
り、位相差Ｏの場合は直線偏光となり１００％透過する
が、位相差があると楕円偏光となるため通過する先出が
減少する。偏光子１２を通った光は磁気光学効果素子１
０を通過する際に偏波面をさらに４５６回転される結果
Ｓ偏光となるので、偏光ビームスプリッタ９で反射され
レンズ１６を介してフォトダイオード７に入射する。
の戻り光が受光素子７に入射するまでの動作を示すため
の動作説明図である。ファイバコイル５０を伝搬した後
ファイバコイル端５１から出射されたＰ波成分とファイ
バコイル端５２から出射されたＳ波成分は再び戻り光と
して偏光ビームスプリッタ１３に入射し、偏波面保存フ
ァイバコイル５０で１ｌｉｉ１波面が保存されるととも
に偏光ビームスプリッタ１３の軸方向に合せであるので
、損失なく結合される。偏光ビームスプリッタ１３から
の戻り出力光は再び偏波面が４５６傾く偏光子１２を通
り、位相差Ｏの場合は直線偏光となり１００％透過する
が、位相差があると楕円偏光となるため通過する先出が
減少する。偏光子１２を通った光は磁気光学効果素子１
０を通過する際に偏波面をさらに４５６回転される結果
Ｓ偏光となるので、偏光ビームスプリッタ９で反射され
レンズ１６を介してフォトダイオード７に入射する。
フォトダイオード７の検出出力はファイバコイル５０に
おいて両回り光の間に生じる位相差すなわら回転角速度
に対応する。
おいて両回り光の間に生じる位相差すなわら回転角速度
に対応する。
このような構成の装置によれば、光の偏波面を偏光ビー
ムスプリッタの軸方向に合せることにより、損失を非常
に小さくできる。
ムスプリッタの軸方向に合せることにより、損失を非常
に小さくできる。
また、レーザ光源１からのＰ＠光とファイバコイル５０
からの戻りＳ偏光とを偏光ビームスプリッタ９により互
いに直角方向に分１１ｉＪることにより、レーザ光源１
に光が戻らないようにでき、自己結合効果を防止できる
。
からの戻りＳ偏光とを偏光ビームスプリッタ９により互
いに直角方向に分１１ｉＪることにより、レーザ光源１
に光が戻らないようにでき、自己結合効果を防止できる
。
なお、第１図の偏光ビームスプリッタ１３を第５図の４
のようにファイバカプラ装置１条えてらよい。この場合
、ファイバカプラ部分で損失は増大するが、ファイバの
軸合せが容易という利点がある。
のようにファイバカプラ装置１条えてらよい。この場合
、ファイバカプラ部分で損失は増大するが、ファイバの
軸合せが容易という利点がある。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、損失が少な（、自己
結合効果によるノイズの影響のない光ファイバジャイロ
装置を簡単な構成で実現することができる。
結合効果によるノイズの影響のない光ファイバジャイロ
装置を簡単な構成で実現することができる。
第１図は本発明に係る光ファイバジャイロ装置の一実施
例を示す構成説明図、第２図は第１図装置における偏光
ビームスプリッタの動作を説明するための動作説明図、
第３図および第４図は第１図装置の動作を説明するため
の動作説明図、第５図は従来の光ファーイバジャイロｖ
４置を示す構成説明図、第６図は第５図の７フアイバカ
ブラの動作を説明するための構成図である。 １・・・光源、７・・・受光素子、９・・・偏光ビーム
スプリッタ、１０・・・磁気光学効果素子、１３・・・
分岐手段、５０・・・ファイバコイル 第１図 第２図 第３図 第４図
例を示す構成説明図、第２図は第１図装置における偏光
ビームスプリッタの動作を説明するための動作説明図、
第３図および第４図は第１図装置の動作を説明するため
の動作説明図、第５図は従来の光ファーイバジャイロｖ
４置を示す構成説明図、第６図は第５図の７フアイバカ
ブラの動作を説明するための構成図である。 １・・・光源、７・・・受光素子、９・・・偏光ビーム
スプリッタ、１０・・・磁気光学効果素子、１３・・・
分岐手段、５０・・・ファイバコイル 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源からの光を２つに分離してファイバコイルを互いに
反対回りに伝搬させた後再び干渉させて左右両回り光間
に生ずる位相差から角速度を測定する光ファイバジャイ
ロ装置において、 光源からの光の偏波面とその軸方向を合せた偏光ビーム
スプリッタと、この偏光ビームスプリッタを透過する光
の偏波面を回転させる磁気光学効果素子と、この磁気光
学効果素子からの出力光を分岐してファイバコイルに左
右両回り光を加える分岐手段とを備え、ファイバコイル
から戻る左右両回り光を前記分岐手段で結合した後前記
磁気光学効果素子で前記偏光ビームスプリッタの軸方向
に対して垂直方向に偏波面を回転することにより、戻り
光が光源に戻らないように構成したことを特徴とする光
ファイバジャイロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60159936A JPS6221016A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60159936A JPS6221016A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221016A true JPS6221016A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15704390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60159936A Pending JPS6221016A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221016A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6499146B2 (en) | 2000-12-29 | 2002-12-31 | Gray Matter Holdings Llc | Ear protection device |
| US6502247B2 (en) | 2000-04-05 | 2003-01-07 | Gray Matter Holdings Llc | Apparatus and method for making an ear warmer having interior seams |
| US6735784B2 (en) | 2002-01-28 | 2004-05-18 | 180S, Inc. | Apparatus and method for making an ear warmer and an ear warmer frame |
| US20130016342A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | United States Government, as repressented by the Secretary of the Navy | Fiber optical gyroscope |
| US10111781B2 (en) | 2003-08-12 | 2018-10-30 | 180S, Inc. | Ear warmer with a substantially continuous surface |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196416A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバレ−ザジヤイロ |
| JPS6036910A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nippon Denso Co Ltd | 光ファイバジャイロスコ−プのための光分割合成装置 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60159936A patent/JPS6221016A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196416A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバレ−ザジヤイロ |
| JPS6036910A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nippon Denso Co Ltd | 光ファイバジャイロスコ−プのための光分割合成装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502247B2 (en) | 2000-04-05 | 2003-01-07 | Gray Matter Holdings Llc | Apparatus and method for making an ear warmer having interior seams |
| US6502248B2 (en) | 2000-04-05 | 2003-01-07 | Gray Matter Holdings Llc | Apparatus and method for making an ear warmer and an ear warmer frame |
| US6499146B2 (en) | 2000-12-29 | 2002-12-31 | Gray Matter Holdings Llc | Ear protection device |
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| US20130016342A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | United States Government, as repressented by the Secretary of the Navy | Fiber optical gyroscope |
| US8520214B2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-08-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optical gyroscope |
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