JPS6282315A - レ−ザジヤイロ - Google Patents

レ−ザジヤイロ

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JPS6282315A
JPS6282315A JP61131682A JP13168286A JPS6282315A JP S6282315 A JPS6282315 A JP S6282315A JP 61131682 A JP61131682 A JP 61131682A JP 13168286 A JP13168286 A JP 13168286A JP S6282315 A JPS6282315 A JP S6282315A
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JP
Japan
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laser
waveguide
ring waveguide
ring
light
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JP61131682A
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JPH0547046B2 (ja
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ジョン・アール・ハービスト
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Northrop Grumman Corp
Original Assignee
Northrop Grumman Corp
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Publication date
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Publication of JPH0547046B2 publication Critical patent/JPH0547046B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
    • G01C19/727—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers using a passive ring resonator

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はレーザジャイロに係り、より詳しくは切換機構
を備えた共振導波路レーザジャイロに関する。
［発明の技術的背景とその問題点コ 昭和６０年８月２３日に出願された「薄膜レーザジャイ
ロ」　（特願昭６０−１８６５２７号）において、時間
についての位相の直線的変化によってレーザビームの周
波数シフトを与える電気−光学変調器を備えた受動リン
グ共振器レーザジャイロが開示されている。ここで用い
られている電気−光学変調器のような導波路構造におけ
る電気的に活性な材料の使用は信号を減衰させる雑信号
を導入する。さらに活性材料１例えばチタン拡散Ｌ　ｉ
　Ｎ　ｂ　Ｏ！Ｑ等の使用は製作を一層複雑にするとと
もに、製作コストを上昇させる難点を有する。
［発明の目的］ 本発明の目的は、導波路構造中に分離された周波数制御
装置のような活性材料を必要としない受動リング共振器
レーザジャイロを提供することにある。
本発明の他の目的は、従来の装置に比較してよりノイズ
が少なく、従って一層良質の信号が得られる受動リング
共振器レーザジャイロを提供することにある。
さらに１本発明の他の目的は、構造が簡単で製造容易で
、かつ経済的に有利なレーザジャイロを提供することに
ある。
［発明の概要コ 以下、ここで開示される受動リング共振器レーザジャイ
ロは、２つの周波数の間で切換えられる半導体レーザダ
イオードを含んでいる。レーザダイオードの出力は分岐
する導波路内に結合される。
この分岐する導波路内の光は５対向して進行するビーム
を励起するように共振リング導波路内に結合され、この
ビームはリング導波路にエバネッセント結合された分岐
導波路の出力をモニターする検出器により検出される。
レーザ流は導波路リング内の２つの進行方向の共振周波
数に対応する２つの値の間で一定の速度で切換えられ、
その値は共振トラッキング・サーボ系により決定される
。
−例として、検出器出力はレーザと同期して切換えられ
、単一のサーボループが用いられる。他の例では、レー
ザ入力は２つの平行なサーボループから切換えられる。
ジャイロの速度に関する情報はサーボループ内のフィー
ドバック信号の差をとることにより読み取られる。振幅
不感応サーボコントロールのために、レーザは変調され
、そして位相感応復調が用いられる。第２のサーボルー
プの例では、２つの異なった変調周波数が用いられる。
さらに、フィードバックを減少させるためにレーザ光ア
イソレータを含むことができる。
［発明の実施例コ 最初に１本発明の一実施例を第１図を参照して説明する
。レーザジャイロスコープ１０は単色のレーザ光を発生
する半導体レーザダイオード１２を含む。レーザ１２か
らの光は適当な光アイソレータ１４を通って通過し、３
ｄＢ分岐導波路１６内へ進む。２つの導波路分岐１７．
１８は、それぞれエバネッセント結合によりリング導波
路１９内へ時計方向および反時計方向の光ビームを投射
する。導波路２０．２２の出力はリング導波路１９によ
って吸収された光をモニタするために用いられ、導波路
２０の出力は検出器２４に結合される一方、導波路２２
の出力は検出器２６に結合される。検出器２４の出力は
電圧ｖ１であり、検出器２６の出力は電圧ｖ２で示され
る。スイッチ２８はサーボ３０の入力に対して電圧ｖ１
およびｖ２を交互に切換えるのに用いられる。サーボ３
０の出力は半導体レーザダイオード１２の電流入力を設
定する基準周波数ＦＭｏＤ　　と比較される。
第２図に示すように、レーザダイオード１２の周波数は
一定の間隔でＦ、値とＦ２値との間で切換えられ、その
周波数の変化はレーザダイオード１２への入力電流を変
えることにより行なわれる。
この関係は第３図に示すように、周波数ｆと入力電流ｉ
とは実質的に直線関係を有することを示している。
動作中、レーザダイオード１２の電流１はリング内の２
つの進行方向の共振周波数に対応して選択された２つの
値の間で一定速度で切換えられる。
当分野の技術者においては、ジャイロ１０が第１図の面
に垂直な軸の周りに角速度をもつ時、リング導波路１９
内の有効路長は時計方向および反時計方向のビームに対
して相異し、その結果対向して進行するビームに対して
異なる共振周波数を生ずることが明らかであろう。レー
ザ電流値は共振トラッキングサーボ３０により決定され
る。即ち、サーボ３０はレーザダイオード１２の周波数
を調整し、リング導波路１９内を進行する時計方向およ
び反時計方向のビームを共に共振状態に維持する。スイ
ッチ２８はレーザ周波数の切換えと同調して操作され、
対向して進行するビームを共振状態に維持する。
ここで開示されたレーザジャイロの具体的な構造は第４
図に示されている。レーザジャイロスコープ１０は基板
４０．好ましくはガラス板上に形成され、ガリウムーア
ルミニウムーヒ素化合物半導体レーザ４２を含む。レー
ザ４２の出力はリング導波路４６にエバネッセント結合
する分岐導波路４４に接続される。このリング導波路４
６は、好ましくはイオン交換によって作られる。４波路
４６内を進行する光は出力導波路４８．５０によってモ
ニタされ、検出器５２．５４により検出される。検出器
５２．５４の出力は、基板４ｏの一部に含まれる電子的
手段（図示せず）と協働し、この電子的手段は第１図に
おいて述べたサーボ系を構成する。
本発明のレーザジャイロは、周波数シフトのための電気
−光学変調器のような活性材料を必要としないので、よ
りノイズの少ない良質の信号を発生することができる。
また活性材料を必要としないので、コストを減少させる
ことができる。さらに、２つの共振周波数を一時的に分
離するので。
共振空川内で対向して進行するビームが共存する時生ず
る、レーザジャイロにおいて知られたビート現象を除去
することができる。さらに共振周波数の一時的な分離は
、カー効果のような光学的な相互作用を減少させること
ができる。
本発明の修正や変形は、当分野の技術者にとっては当然
起り得るが、そのような全ての修正および変形は特許請
求の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のレーザジャイロの一実施例を示す概略
図、第２図は時間とレーザ周波数の関係を示すグラフ、
第３図は入力電流とレーザ周波数の関係を示すグラフ、
第４図は本発明のレーザジャイロの斜視図である。 １０・・・・・・・・・・・・・レーザジャイロスコー
プ】２．４２・・・・・・・半導体レーザダイオード１
４・・・・・・・・・・・・・光アイソレータ１６．４
４・・・・・・・分岐導波路 １７・、１８・・・・・・・導波路分岐１９．４６・・
・・・・・リング導波路２０．２２．４８．５０・・・
・・出力導波路２４．２６．５２．５４・・・・・検出
器２８・・・・・・・・・・・・・スイッチ３０・・・
・・・・・・・・・・サーボ４０・・・・・・・・・・
・・・基板 代理人　弁理士　　守　谷　−雄 ＦＩＧ　／

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、レーザと、リング導波路と、前記リング導波路内に
    対向して進行するビームを発生させるために、前記リン
    グ導波路内に前記レーザからの光を結合する手段と、前
    記リング導波路内に進行する光を検出するために、前記
    リング導波路にエバネッセント結合された導波路手段と
    、前記リング導波路内の光を検出するための第１および
    第２の検出器と、前記レーザの周波数を調整し、前記リ
    ング導波路内で対向して進行する光ビームを共振状態に
    維持するためのサーボ手段とから成ることを特徴とする
    レーザジャイロ。 ２、レーザは２つの周波数Ｆ＿１とＦ＿２との間で切換
    えられ、その差Ｆ＿１−Ｆ＿２は前記レーザジャイロの
    角速度に比例する特許請求の範囲第１項記載のレーザジ
    ャイロ。 ３、レーザと結合手段との間に光アイソレータが配置さ
    れてなる特許請求の範囲第１項記載のレーザジャイロ。
JP61131682A 1985-10-02 1986-06-05 レ−ザジヤイロ Granted JPS6282315A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/783,210 US4661964A (en) 1985-10-02 1985-10-02 Resonant waveguide laser gyro with a switched source
US783210 1991-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6282315A true JPS6282315A (ja) 1987-04-15
JPH0547046B2 JPH0547046B2 (ja) 1993-07-15

Family

ID=25128509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61131682A Granted JPS6282315A (ja) 1985-10-02 1986-06-05 レ−ザジヤイロ

Country Status (5)

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US (1) US4661964A (ja)
JP (1) JPS6282315A (ja)
DE (1) DE3615916A1 (ja)
FR (1) FR2588075B1 (ja)
GB (1) GB2182139B (ja)

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