JPS6348283B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6348283B2 JPS6348283B2 JP57098996A JP9899682A JPS6348283B2 JP S6348283 B2 JPS6348283 B2 JP S6348283B2 JP 57098996 A JP57098996 A JP 57098996A JP 9899682 A JP9899682 A JP 9899682A JP S6348283 B2 JPS6348283 B2 JP S6348283B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- glass block
- optical fiber
- beam splitter
- amplitude modulator
- Prior art date
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- Expired
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高感度、高Ｓ／Ｎ特性を有する、
変調検出方式の光フアイバジヤイロをブロツク化
したものに関する。
変調検出方式の光フアイバジヤイロをブロツク化
したものに関する。
光フアイバジヤイロは、回転体の回転角速度を
検出する装置である。
検出する装置である。
第４図は光フアイバジヤイロの基本的構成を示
す平面図である。
す平面図である。
レーザ５１を出たコヒーレントな光は、ビーム
スプリツタ５２で、２本の光束に分けられ、集光
レンズ５３，５３を通つて光フアイバループ５４
の両端へ入射する。２本の光束は、光フアイバル
ープ５４の中を右廻り（或は時計廻りCW）に透
過し、又は左廻り（或は反時計廻りCCW）に透
過し、他端から出射する。光フアイバループ５４
はシングルモードフアイバで、これを多重回巻き
回したものである。
スプリツタ５２で、２本の光束に分けられ、集光
レンズ５３，５３を通つて光フアイバループ５４
の両端へ入射する。２本の光束は、光フアイバル
ープ５４の中を右廻り（或は時計廻りCW）に透
過し、又は左廻り（或は反時計廻りCCW）に透
過し、他端から出射する。光フアイバループ５４
はシングルモードフアイバで、これを多重回巻き
回したものである。
光フアイバループから出射された２光束は、集
光レンズ５３，５３を通り、ビームスプリツタ５
２を経て、光検出器５５に入射する。
光レンズ５３，５３を通り、ビームスプリツタ５
２を経て、光検出器５５に入射する。
時計廻り光（CW）と、反時計廻り光（CCW）
との光路は等しい。光フアイバループ５４が角速
度Ωで回転しているとすれば、CW光とCCW光
に位相差Δφが現われる。Δφは Δφ＝8πAΩ／λC (1) で与えられる。Ｃは光速、λはレーザ光の波長、
Ａは光フアイバループの囲む全面積である。
との光路は等しい。光フアイバループ５４が角速
度Ωで回転しているとすれば、CW光とCCW光
に位相差Δφが現われる。Δφは Δφ＝8πAΩ／λC (1) で与えられる。Ｃは光速、λはレーザ光の波長、
Ａは光フアイバループの囲む全面積である。
CW光、CCW光の振幅が等しく、位相差がΔφ
であるとすると、光検出器５５は、両者の和の２
乗に比例した出力を生ずるので、出力Ｉ（ｔ）は、
比例式 Ｉ（ｔ）∝E0 2（１＋cosΔφ） (2) によつて与えられる。E0はCCW、CW光の振輻
である。
であるとすると、光検出器５５は、両者の和の２
乗に比例した出力を生ずるので、出力Ｉ（ｔ）は、
比例式 Ｉ（ｔ）∝E0 2（１＋cosΔφ） (2) によつて与えられる。E0はCCW、CW光の振輻
である。
このような光フアイバジヤイロは、低角度領
域、つまりΔφの小さい時に感度が悪い。（１＋
cos（Δφ））によつて出力が変化するからである。
域、つまりΔφの小さい時に感度が悪い。（１＋
cos（Δφ））によつて出力が変化するからである。
さらに、難点がある。直流成分のレベル変化を
検出するから、Ｓ／Ｎ比が低い。
検出するから、Ｓ／Ｎ比が低い。
第５図は、他の従来例に係る光フアイバジヤイ
ロの平面図である。前述の難点を解決する為、光
路を一部分離し、一方の光を振幅変調する方式で
ある。
ロの平面図である。前述の難点を解決する為、光
路を一部分離し、一方の光を振幅変調する方式で
ある。
時計廻りの光の光路に振幅変調素子５６を追加
する。
する。
時計廻り光と反時計廻り光とを分離するため、
ビームスプリツタ５７，５８，５９を新たに加
え、ビームスプリツタ５２，５７，５８，５９が
長方形を成すよう配置する。
ビームスプリツタ５７，５８，５９を新たに加
え、ビームスプリツタ５２，５７，５８，５９が
長方形を成すよう配置する。
時計廻り光は、振幅変調されてから集光レンズ
５３で絞られて、光フアイバループ５４に入射
し、ループ中を通過した後、集光レンズ５３を経
てビームスプリツタ５８によつて、分離された光
路に入る。分離された光路にはフエーズシフタ６
０が設けてある。π／２の位相差を与えるもので
ある。
５３で絞られて、光フアイバループ５４に入射
し、ループ中を通過した後、集光レンズ５３を経
てビームスプリツタ５８によつて、分離された光
路に入る。分離された光路にはフエーズシフタ６
０が設けてある。π／２の位相差を与えるもので
ある。
時計廻り光の波動は、
E0（１＋msinωnｔ）ei(〓t+〓〓)+i〓/2 (3)
と書くことができる。
反時計廻り光は
E0ei〓t (4)
と書くことができる。
光検出器の出力Ｉ（ｔ）は、(3)、(4)の和の２乗
であるから、直流成分と、周波数ωnの成分と周
波数2ωnの成分とよりなる。
であるから、直流成分と、周波数ωnの成分と周
波数2ωnの成分とよりなる。
この内、周波数がωnの成分のみをとりだすと、
これは、 Ｉ（ｔ）＝2mE0 2（１−sinΔφ）sinωnｔ (5) である。ωn成分をとり出すと、位相差Δφを知
り、角周波数Ωを検出する事ができる。
これは、 Ｉ（ｔ）＝2mE0 2（１−sinΔφ）sinωnｔ (5) である。ωn成分をとり出すと、位相差Δφを知
り、角周波数Ωを検出する事ができる。
このような従来の光フアイバジヤイロは、レー
ザ、ビームスプリツタ、レンズが別々の機器、部
材よりなつている。光軸を常に一致させ、距離関
係を一定させておくのが難しい。
ザ、ビームスプリツタ、レンズが別々の機器、部
材よりなつている。光軸を常に一致させ、距離関
係を一定させておくのが難しい。
光学系の不安定性が原因で、光検出器の出力が
ドリフトする可能性がある。
ドリフトする可能性がある。
レーザ、ビームスプリツタ、集光レンズ、光フ
アイバの相対位置が変動すると、光フアイバと他
の光学系との結合効率が変動し、光検出器の出力
がドリフトする。
アイバの相対位置が変動すると、光フアイバと他
の光学系との結合効率が変動し、光検出器の出力
がドリフトする。
さらに、光検出器の面上で、時計廻り光と反時
計廻り光との重なり面積が変動し、光検出器の出
力が変動する事もありうる。
計廻り光との重なり面積が変動し、光検出器の出
力が変動する事もありうる。
これらの欠点は、光学系相互の相対位置が強固
に固定されていない事に起因する。
に固定されていない事に起因する。
本発明は、変調方式の光フアイバジヤイロを、
ガラスブロツクを組合せて作製し、光学系の安定
性を高めた光フアイバジヤイロを与える。
ガラスブロツクを組合せて作製し、光学系の安定
性を高めた光フアイバジヤイロを与える。
以下、実施例を示す図面によつて本発明を説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例に係る光フアイバジヤ
イロのブロツク化した光学系の斜視図である。
イロのブロツク化した光学系の斜視図である。
第１ガラスブロツク１〜第10ガラスブロツク１
０を組合わせ、コの字型のブロツクが構成されて
いる。
０を組合わせ、コの字型のブロツクが構成されて
いる。
ガラスブロツクは三角柱又は四角柱状で、エポ
キシ樹脂系接着剤、バルサムなど、透過率の良い
光学的に均一な接着剤で互に貼合してある。
キシ樹脂系接着剤、バルサムなど、透過率の良い
光学的に均一な接着剤で互に貼合してある。
第１ガラスブロツク１と第２ガラスブロツク２
は、直角二等辺三角形を底辺とする三角柱であ
る。斜面には、光の透過率、反射率が50％ずつに
なるよう、金属（Ag、Al等）の薄膜がコーテイ
ングしてある。この金属薄膜はビームスプリツタ
１１として機能する。
は、直角二等辺三角形を底辺とする三角柱であ
る。斜面には、光の透過率、反射率が50％ずつに
なるよう、金属（Ag、Al等）の薄膜がコーテイ
ングしてある。この金属薄膜はビームスプリツタ
１１として機能する。
第２ガラスブロツク２の側面には、溶融石英、
LiNbO3、YAGなどの超音波の伝搬媒質１２が接
着してある。伝搬媒質１２は、直方体状の透明体
で、上面に、電極１３、超音波トランスデユーサ
１４、電極１５からなる振幅変調素子１６が固着
される。
LiNbO3、YAGなどの超音波の伝搬媒質１２が接
着してある。伝搬媒質１２は、直方体状の透明体
で、上面に、電極１３、超音波トランスデユーサ
１４、電極１５からなる振幅変調素子１６が固着
される。
電源１７から、周波数ωnの変調電圧が電極１
３，１５の間に印加される。
３，１５の間に印加される。
超音波トランスデユーサ１４は、圧電効果を利
用し、超音波を発生するものである。例えば、超
音波トランスデユーサとして、水晶、チタン酸バ
リウム、PZT、Bi12SiO20などを使用する。
用し、超音波を発生するものである。例えば、超
音波トランスデユーサとして、水晶、チタン酸バ
リウム、PZT、Bi12SiO20などを使用する。
超音波トランスデユーサで発生したωnの周波
数の超音波は、伝搬媒質１２を上から下へと進行
し、超音波吸収体１８に至つて、これに吸収され
る。
数の超音波は、伝搬媒質１２を上から下へと進行
し、超音波吸収体１８に至つて、これに吸収され
る。
伝搬媒質１２は音響光学効果を有する。超音波
の方向に、伝搬媒質には、屈折率の周期的な変化
が生じている。超音波の進行方向と、直角に進む
光は、屈折率の周期的な変化により回折する。回
折の方向は、ωnで上下に振動する。従つて、光
の強度は、周波数ωnの振幅変調を受けることに
なる。
の方向に、伝搬媒質には、屈折率の周期的な変化
が生じている。超音波の進行方向と、直角に進む
光は、屈折率の周期的な変化により回折する。回
折の方向は、ωnで上下に振動する。従つて、光
の強度は、周波数ωnの振幅変調を受けることに
なる。
伝搬媒質１２、電極１３、超音波トランスデユ
ーサ１４、電極１５よりなる振幅変調素子１６は
音響光学的変調素子である。
ーサ１４、電極１５よりなる振幅変調素子１６は
音響光学的変調素子である。
第１ガラスブロツク１の隣には、ビームスプリ
ツタ１１に関し、振幅変調素子１６と面対称の位
置に、第３ガラスブロツク３が貼合わせてある。
第３ガラスブロツク３は直方体である。
ツタ１１に関し、振幅変調素子１６と面対称の位
置に、第３ガラスブロツク３が貼合わせてある。
第３ガラスブロツク３は直方体である。
第３ガラスブロツク３の他端面には、二等辺直
角三角柱状の第４ガラスブロツク４が貼付けてあ
る。
角三角柱状の第４ガラスブロツク４が貼付けてあ
る。
第５ガラスブロツク５は二等辺直角三角柱状
で、第４ガラスブロツク４の斜面と貼合せて四角
柱を形成する。
で、第４ガラスブロツク４の斜面と貼合せて四角
柱を形成する。
第４ガラスブロツク４、第５ガラスブロツク５
の接着面には、予め金属薄膜（Ag、Alなど）を
コーテイングしたビームスプリツタ１９が設けら
れている。
の接着面には、予め金属薄膜（Ag、Alなど）を
コーテイングしたビームスプリツタ１９が設けら
れている。
第４ガラスブロツク４、第５ガラスブロツク５
に対し、対角位置にある第６ガラスブロツク６、
第７ガラスブロツク７は、同様に、二等辺直角三
角柱である。金属薄膜をコーテイングしたビーム
スプリツタ２０が、45゜の斜面に設けられている
点は、同様である。
に対し、対角位置にある第６ガラスブロツク６、
第７ガラスブロツク７は、同様に、二等辺直角三
角柱である。金属薄膜をコーテイングしたビーム
スプリツタ２０が、45゜の斜面に設けられている
点は、同様である。
第６ガラスブロツク６の面は、伝搬媒質１２の
面に接着され、ガラスブロツク１，２、伝搬媒質
１２、ガラスブロツク６，７は同一直線上に並
ぶ。
面に接着され、ガラスブロツク１，２、伝搬媒質
１２、ガラスブロツク６，７は同一直線上に並
ぶ。
第７ガラスブロツク７と、第８ガラスブロツク
８の間は空間部があり、さらに位相板２１が第８
ガラスブロツク８の前面に接着してある。位相板
２１は、光の位相をπ／２だけずらすものであ
る。
８の間は空間部があり、さらに位相板２１が第８
ガラスブロツク８の前面に接着してある。位相板
２１は、光の位相をπ／２だけずらすものであ
る。
第８、第９ガラスブロツク８，９は、二等辺直
角三角柱であり、斜面にビームスプリツタ２２が
設けられ、斜面に於て互に接着されている。
角三角柱であり、斜面にビームスプリツタ２２が
設けられ、斜面に於て互に接着されている。
第５ガラスブロツク５と第９ガラスブロツク９
とは第10ガラスブロツク１０によつて連結され
る。
とは第10ガラスブロツク１０によつて連結され
る。
４つのビームスプリツタ１１は、ガラスブロツ
ク群の中心から放射状に配置している。
ク群の中心から放射状に配置している。
第１ガラスブロツク１の側面には、コリメート
レンズ２３の一端面が接着してある。
レンズ２３の一端面が接着してある。
コリメートレンズ２３は円柱形状で、半径方向
に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズ
である。
に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズ
である。
コリメートレンズ２３の他端面には、レーザダ
イオード２４が貼付けてある。コリメートレンズ
２３は、レーザダイオード２４の光を平行光に変
える。
イオード２４が貼付けてある。コリメートレンズ
２３は、レーザダイオード２４の光を平行光に変
える。
コリメートレンズ２３から出た光は、ビームス
プリツタ１１により反射され、第３ガラスブロツ
ク３、第４ガラスブロツク４、第５ガラスブロツ
ク５へと直進する。第５ガラスブロツク５の、前
記光の軸線位置にコリメートレンズ２５の一端が
接着してある。
プリツタ１１により反射され、第３ガラスブロツ
ク３、第４ガラスブロツク４、第５ガラスブロツ
ク５へと直進する。第５ガラスブロツク５の、前
記光の軸線位置にコリメートレンズ２５の一端が
接着してある。
コリメートレンズ２３から出た光の一部は、ビ
ームスプリツタ１１を透過し、第２ガラスブロツ
ク２、伝搬媒質１２、第16ガラスブロツク６、第
７ガラスブロツク７へと直進する。この光の軸線
上で、第７ガラスブロツク７の端面にコリメート
レンズ２６が接着してある。
ームスプリツタ１１を透過し、第２ガラスブロツ
ク２、伝搬媒質１２、第16ガラスブロツク６、第
７ガラスブロツク７へと直進する。この光の軸線
上で、第７ガラスブロツク７の端面にコリメート
レンズ２６が接着してある。
コリメートレンズ２５，２６には、光フアイバ
ループの両端の光フアイバ２７が固着してある。
光フアイバ２７はコアとクラツドよりなるシング
ルモードフアイバである。コリメートレンズ２
５，２６によつて平行なレーザ光が絞られて、光
フアイバ２７の端面に照射される。
ループの両端の光フアイバ２７が固着してある。
光フアイバ２７はコアとクラツドよりなるシング
ルモードフアイバである。コリメートレンズ２
５，２６によつて平行なレーザ光が絞られて、光
フアイバ２７の端面に照射される。
第９ガラスブロツク９の端面には、光検出器と
してのホトダイオード２８が貼付けてある。
してのホトダイオード２８が貼付けてある。
以上の構成に於てその作用を説明する。
レーザダイオード２４で励振されたコヒーレン
トな光は、第１ガラスブロツク１に入る。
トな光は、第１ガラスブロツク１に入る。
ビームスプリツタ１１に於て、レーザ光は２光
束に分かられる。
束に分かられる。
反射された光は、第３ガラスブロツク３、第４
ガラスブロツク４、第５ガラスブロツク５へ進
む。コリメートレンズ２３で、レーザ光は平行光
になつている。第５ガラスブロツク５に貼付けた
コリメートレンズ２５を通つて、ここで絞られ、
光フアイバ２７へ入射する。この光束は、光フア
イバ２７のループの中を時計廻りに回転し、反対
側のコリメートレンズ２６から、第７ガラスブロ
ツク７へ戻つてくる。
ガラスブロツク４、第５ガラスブロツク５へ進
む。コリメートレンズ２３で、レーザ光は平行光
になつている。第５ガラスブロツク５に貼付けた
コリメートレンズ２５を通つて、ここで絞られ、
光フアイバ２７へ入射する。この光束は、光フア
イバ２７のループの中を時計廻りに回転し、反対
側のコリメートレンズ２６から、第７ガラスブロ
ツク７へ戻つてくる。
時計廻り光は、ビームスプリツタ２０で反射さ
れて、いつたん空間へ出て、さらに位相板２１を
通つて、ガラスブロツク８，９に入り、ホトダイ
オード２８によつて検出される。位相板２１を通
る時に、位相がπ／２だけずれる。
れて、いつたん空間へ出て、さらに位相板２１を
通つて、ガラスブロツク８，９に入り、ホトダイ
オード２８によつて検出される。位相板２１を通
る時に、位相がπ／２だけずれる。
一方、レーザダイオード２４を出て、ビームス
プリツタ１１を直進した光は、第２ガラスブロツ
ク２を通り、振幅変調素子１６の伝搬媒質１２を
通過する。超音波の伝搬方向と、光の進行方向と
は直交する。伝搬媒質１２は音響光学効果を持つ
ので、屈折率が周期的に変化し、レーザ光は回折
される。回折角は超音波の角周波数ωnで上下に
振動する。
プリツタ１１を直進した光は、第２ガラスブロツ
ク２を通り、振幅変調素子１６の伝搬媒質１２を
通過する。超音波の伝搬方向と、光の進行方向と
は直交する。伝搬媒質１２は音響光学効果を持つ
ので、屈折率が周期的に変化し、レーザ光は回折
される。回折角は超音波の角周波数ωnで上下に
振動する。
回折された光は、第６ガラスブロツク６、ビー
ムスプリツタ２０、第７ガラスブロツク７を通
り、コリメートレンズ２６から光フアイバ２７へ
入射する。レーザ光は、回折しているので、コリ
メートレンズ２６へ入る光の量はωnで振動する
ことになり、光フアイバ２７へ入射した光は振幅
変調 （１＋msinωnｔ） (6) を受けたことになる。
ムスプリツタ２０、第７ガラスブロツク７を通
り、コリメートレンズ２６から光フアイバ２７へ
入射する。レーザ光は、回折しているので、コリ
メートレンズ２６へ入る光の量はωnで振動する
ことになり、光フアイバ２７へ入射した光は振幅
変調 （１＋msinωnｔ） (6) を受けたことになる。
変調された光は、光フアイバ２７の中を反時計
廻りに通過し、コリメートレンズ２５に至り、第
５ガラスブロツク５に房る。この光は、ビームス
プリツタ１９で反射され、第10ガラスブロツク１
０、第９ガラスブロツク９を通り、ビームスプリ
ツタ２２で反射されて、ホトダイオード２８に入
射する。
廻りに通過し、コリメートレンズ２５に至り、第
５ガラスブロツク５に房る。この光は、ビームス
プリツタ１９で反射され、第10ガラスブロツク１
０、第９ガラスブロツク９を通り、ビームスプリ
ツタ２２で反射されて、ホトダイオード２８に入
射する。
もしも、光フアイバ２７のループが角速度Ωで
回転していると、(1)式の位相差Δφが生ずる。
回転していると、(1)式の位相差Δφが生ずる。
位相板２１によつて、π／２だけ位相がずれて
いる事、振幅変調されている事、理想的には出力
のωn成分が式(5)で表わされる事などは、第６図
の光フアイバジヤイロと異ならない。
いる事、振幅変調されている事、理想的には出力
のωn成分が式(5)で表わされる事などは、第６図
の光フアイバジヤイロと異ならない。
本発明の光フアイバジヤイロは、光学系を一体
化してブロツクとし、かつ変調方式を用いた、と
いう点に特徴がある。変調の種類、変調の方法は
任意である。
化してブロツクとし、かつ変調方式を用いた、と
いう点に特徴がある。変調の種類、変調の方法は
任意である。
第２図は電気光学効果を利用した光変調素子を
用いた実施例を示す斜視図である。
用いた実施例を示す斜視図である。
これも振幅変調を、一方の光にかけて、変調振
動数ωnの成分のみをとりだすものである。
動数ωnの成分のみをとりだすものである。
振幅変調素子３０は、電気光学材料３１を、偏
光子３２、検光子３３で挾んだものである。電気
光学材料３１の上下面に電極を設け、電源３４に
より、変調電圧を印加する。
光子３２、検光子３３で挾んだものである。電気
光学材料３１の上下面に電極を設け、電源３４に
より、変調電圧を印加する。
電気光学材料としては、Bi12SiO20、
Bi12GeO20、LiNbO3などの結晶を用いることが
できる。
Bi12GeO20、LiNbO3などの結晶を用いることが
できる。
レーザ光は偏光子３２によつて直線偏光になる
が、変調電圧に比例して、偏波面が回転する。こ
の光が検光子３３を通過するので、偏波面の回転
角が、振幅に変換される。つまり、電気光学材
料、偏光子、検光子は、振幅変調素子として機能
することになる。
が、変調電圧に比例して、偏波面が回転する。こ
の光が検光子３３を通過するので、偏波面の回転
角が、振幅に変換される。つまり、電気光学材
料、偏光子、検光子は、振幅変調素子として機能
することになる。
もしも、検光子３３を省略すれば、これは、位
相変調素子として機能する。
相変調素子として機能する。
さらに、磁気光学効果を用いても良い。
第３図は磁気光学効果を使用した光変調器を含
む実施例の斜視図である。
む実施例の斜視図である。
振幅変調器３５は、磁気光学材料３６にコイル
３７を巻回し、電源３８によつて交流電流を流す
ようにし、両側に、偏光子３９、検光子４０を設
けたものである。
３７を巻回し、電源３８によつて交流電流を流す
ようにし、両側に、偏光子３９、検光子４０を設
けたものである。
磁気光学材料として、YIG結晶、GGG結晶な
どを用いる事ができる。
どを用いる事ができる。
コイル３７に通電すると、磁気光学材料３６の
中に磁界が生じる。偏光子３９を通つて直線偏光
になつた光は、磁気光学効果によつて、偏波面が
回転する。この状態で検光子４０を通過するか
ら、振幅が偏波面回転に応じて減少する。このた
め、これら全体として、光の振幅変調器として機
能することになる。
中に磁界が生じる。偏光子３９を通つて直線偏光
になつた光は、磁気光学効果によつて、偏波面が
回転する。この状態で検光子４０を通過するか
ら、振幅が偏波面回転に応じて減少する。このた
め、これら全体として、光の振幅変調器として機
能することになる。
以上詳しく説明したように、本発明の光フアイ
バジヤイロは、ガラスブロツクを貼合わせて、光
路、ビームスプリツタを構成し、コリメートレン
ズ、レーザダイオード、ホトダイオードなどを、
直接あるいは間接的にガラスブロツクに固着し、
さらに、時計廻り光と反時計廻り光の光路を分離
し、いずれか一方に変調器を設けたものである。
バジヤイロは、ガラスブロツクを貼合わせて、光
路、ビームスプリツタを構成し、コリメートレン
ズ、レーザダイオード、ホトダイオードなどを、
直接あるいは間接的にガラスブロツクに固着し、
さらに、時計廻り光と反時計廻り光の光路を分離
し、いずれか一方に変調器を設けたものである。
分離した光学系を用いず、ブロツクのかたまり
にするので、小型、軽量になつて、取扱い便利で
ある。軸合わせや、調整など不要である。
にするので、小型、軽量になつて、取扱い便利で
ある。軸合わせや、調整など不要である。
光学系の相対距離や軸の相対位置が変動する事
はない。それゆえ、信頼性の高い測定器となる。
はない。それゆえ、信頼性の高い測定器となる。
また変調した光信号を用いるから、Ｓ／Ｎも高
くなる。
くなる。
本発明の光フアイバジヤイロは、自動車、船
舶、航空機、ロボツト等、の移動体、特に外部振
動の大きい移動体に搭載するジヤイロとして最適
である。
舶、航空機、ロボツト等、の移動体、特に外部振
動の大きい移動体に搭載するジヤイロとして最適
である。
第１図は音響光学効果を利用した振幅変調器を
設けた実施例にかかる光フアイバジヤイロの斜視
図。第２図は電気光学効果を利用した振幅変調器
を設けた第２の実施例にかかる光フアイバジヤイ
ロの斜視図。第３図は磁気光学効果を利用した振
幅変調器を設けた第３の実施例にかかる光フアイ
バジヤイロの斜視図。第４図は従来例にかかる光
フアイバジヤイロの基本的光学系構成図。第５図
は従来例にかかる変調方式光フアイバジヤイロの
光学系構成図。 １〜１０……ガラスブロツク、１１……ビーム
スプリツタ、１２……伝搬媒質、１３，１５……
電極、１４……超音波トランスデユーサ、１６…
…振幅変調素子、１７……電源、１８……超音波
吸収体、１９，２０……ビームスプリツタ、２１
……位相板、２２……ビームスプリツタ、２３…
…コリメートレンズ、２４……レーザダイオー
ド、２５……コリメートレンズ、２６……コリメ
ートレンズ、２７……光フアイバ、２８……ホト
ダイオード、３０……振幅変調器、３１……電気
光学材料、３２……偏光子、３３……検光子、３
４……電源、３５……振幅変調器、３６……磁気
光学材料、３７……コイル、３８……電源、３９
……偏光子、４０……検光子、４１……周波数シ
フト変調器、４２……伝搬媒質、４３……超音波
トランスデユーサ、４４……超音波吸収体。
設けた実施例にかかる光フアイバジヤイロの斜視
図。第２図は電気光学効果を利用した振幅変調器
を設けた第２の実施例にかかる光フアイバジヤイ
ロの斜視図。第３図は磁気光学効果を利用した振
幅変調器を設けた第３の実施例にかかる光フアイ
バジヤイロの斜視図。第４図は従来例にかかる光
フアイバジヤイロの基本的光学系構成図。第５図
は従来例にかかる変調方式光フアイバジヤイロの
光学系構成図。 １〜１０……ガラスブロツク、１１……ビーム
スプリツタ、１２……伝搬媒質、１３，１５……
電極、１４……超音波トランスデユーサ、１６…
…振幅変調素子、１７……電源、１８……超音波
吸収体、１９，２０……ビームスプリツタ、２１
……位相板、２２……ビームスプリツタ、２３…
…コリメートレンズ、２４……レーザダイオー
ド、２５……コリメートレンズ、２６……コリメ
ートレンズ、２７……光フアイバ、２８……ホト
ダイオード、３０……振幅変調器、３１……電気
光学材料、３２……偏光子、３３……検光子、３
４……電源、３５……振幅変調器、３６……磁気
光学材料、３７……コイル、３８……電源、３９
……偏光子、４０……検光子、４１……周波数シ
フト変調器、４２……伝搬媒質、４３……超音波
トランスデユーサ、４４……超音波吸収体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直角二等辺三角柱の透明なガラスブロツクの
斜辺面に薄膜をコーテイングしこれを接合してビ
ームスプリツタ１１，２０，１９，２２とした４
つの正方形角柱状のガラスブロツクと、こらのビ
ームスプリツタが対角線の方向に並ぶよう４隅に
これらガラスブロツクを配置しこれらを結合する
ように貼合わされて正方形状のブロツク体を形成
するガラスブロツク３，１０，２１，１２，…
と、第１のビームスプリツタ１１を構成するガラ
スブロツクの側面に直接に或はコリメートレンズ
を介して貼付けられ単色光を生ずる発光素子４
と、発光素子４の光軸の延長上に於て第２のビー
ムスプリツタ２０を構成するガラスブロツクの側
面に貼付けられたコリメートレンズ２６と、第１
のビームスプリツタ１１に関しコリメートレンズ
２６と対称な位置で第３のビームスプリツタ１９
を構成するガラスブロツクの側面に貼付けられた
コリメートレンズ２５と、ループ状に多数巻回わ
され、両端がコリメートレンズ２５，２６に接続
された光フアイバ２７と、第４のビームスプリツ
タ２２を構成するガラスブロツクの側面であつ
て、コリメートレンズ２６，２５から出た光が第
２、第３のビームスプリツタ２０，１９で反射さ
れ第４のビームスプリツタ２２で反射又は透過し
た後に入射する位置に、直接に或はコリメートレ
ンズを介して貼付けられた受光素子２８と、正方
形状の光路を形成するガラスブロツクのうち時計
廻り光、又は反時計廻り光のみを通す部分に設け
た振幅変調器とよりなる事を特徴とする光フアイ
バジヤイロ。 ２ 振幅変調器が音響光学効果を有する伝搬媒質
に超音波トランスデユーサーを接着してあり、光
の伝搬方向と直角に超音波が進行するようになつ
ており、０次回折光の強度を超音波の変調周波数
によつて変調するようにした振幅変調器である事
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フア
イバジヤイロ。 ３ 振幅変調器が電気光学材料の両面に偏光子及
び検光子を接着したものであり、電気光学材料に
は電極が設けてあり、電極に変調電圧を加える事
により電気光学材料を透過する直線偏光の偏波面
を回転させ、検光子に通す事によつて光強度を変
調する振幅変調器である事を特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の光フアイバジヤイロ。 ４ 振幅変調器が、コイルを巻回した磁気光学材
料の両面に偏光子、検光子を接着したものであ
り、コイルに変調電流を流すことにより、磁気光
学材料を透過する直線偏光の偏波面を回転させ検
光子を通す事によつて光強度を変調する振幅変調
器である事を特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光フアイバジヤイロ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098996A JPS58215504A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 光フアイバジヤイロ |
| EP19830104230 EP0096213B1 (en) | 1982-06-09 | 1983-04-29 | Optical fiber gyroscope |
| DE8383104230T DE3380366D1 (en) | 1982-06-09 | 1983-04-29 | Optical fiber gyroscope |
| CA000428011A CA1198197A (en) | 1982-06-09 | 1983-05-12 | Optical fiber gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098996A JPS58215504A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 光フアイバジヤイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215504A JPS58215504A (ja) | 1983-12-15 |
| JPS6348283B2 true JPS6348283B2 (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=14234584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098996A Granted JPS58215504A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 光フアイバジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215504A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227377A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-20 | 株式会社井上ジャパックス研究所 | ロボツト装置 |
| CA2052074A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-04-30 | Victor Vali | Integrated optics gyroscope sensor |
| JP2767334B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1998-06-18 | 三井造船株式会社 | 走行制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4130345A (en) * | 1977-02-25 | 1978-12-19 | The Boeing Company | Optical coupling apparatus |
| JPS58210511A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-07 | Japan Aviation Electronics Ind Ltd | 光干渉計 |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP57098996A patent/JPS58215504A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215504A (ja) | 1983-12-15 |
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