JPH0961176A - Optical fiber coil for optical fiber gyro - Google Patents
Optical fiber coil for optical fiber gyroInfo
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- JPH0961176A JPH0961176A JP21756295A JP21756295A JPH0961176A JP H0961176 A JPH0961176 A JP H0961176A JP 21756295 A JP21756295 A JP 21756295A JP 21756295 A JP21756295 A JP 21756295A JP H0961176 A JPH0961176 A JP H0961176A
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- optical fiber
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバの全長L、従って変調周波数fを
変えずに、(イ)コイル形状を保持したまま最大検出角
速度Ωmax を拡大したり、(ロ)Ωmax を保持したまま
コイル形状を変更できるようにする。
【解決手段】 全長Lの光ファイバコイル5は、その一
端又は両端において、全長Lの一部の合計L´の長さだ
け反対方向に折り返されて巻線される。このようにする
と最大検出角速度Ωmax =cλ/4πR(L−2L
´);cは光速、λは光源波長、Rは平均半径;とな
る。従って、Lを変えずにL´を変化させることによ
り、上記(イ)や(ロ)が行える。
(57) An object of the present invention is to: (a) expand the maximum detection angular velocity Ωmax while maintaining the coil shape, or (b) maintain Ωmax without changing the total length L of the optical fiber, and thus the modulation frequency f. Allow the coil shape to be changed. SOLUTION: An optical fiber coil 5 having a total length L is wound at one end or both ends thereof by being folded back in the opposite direction by a total length L'of a part of the total length L. In this way, the maximum detected angular velocity Ωmax = cλ / 4πR (L-2L
′); C is the speed of light, λ is the light source wavelength, and R is the average radius. Therefore, by changing L ′ without changing L, the above (a) and (b) can be performed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は光ファイバジャイ
ロに使用される光ファイバコイルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber coil used in an optical fiber gyro.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバジャイロは図2に示すような
構成であり、1は発光型半導体と光ファイバとを結合さ
せた光源、2は光ファイバ同士を融着接続させた光ファ
イバカプラ、3は直交する偏波光の内の一方の光のみを
通過させて単一モードの光にする偏光子、5は光ファイ
バコイル、6は電圧を印加すると、屈折率が変化するこ
とより成る位相変調器である。これら各部品より導出さ
れる光ファイバ同士は図のPa〜Pd点で融着接続され
ている。2. Description of the Related Art An optical fiber gyro is constructed as shown in FIG. 2, 1 is a light source in which a light emitting semiconductor and an optical fiber are coupled, 2 is an optical fiber coupler in which optical fibers are fused and connected, 3 Is a polarizer that allows only one of orthogonally polarized lights to pass into a single-mode light, 5 is an optical fiber coil, and 6 is a phase modulator including a refractive index change when a voltage is applied. Is. The optical fibers led out from these respective parts are fusion-spliced at points Pa to Pd in the figure.
【0003】光源1の光は光ファイバカプラ2、偏光子
3を順次通って光カプラ4に入射される。光カプラ4の
Pc点より出射された光は光ファイバコイル5に入射し
て右回り光Laとなり、Pdを通過し位相変調器6で変
調された後光カプラ4に入射し、光ファイバカプラ2側
に戻される。一方、入射光の内光カプラ4のPd点より
出射される光は先に位相変調器6で位相変調され、Pd
点より光ファイバコイル5に入射して左回り光Lbとな
り、Pc点より光カプラ4に入射して、光ファイバカプ
ラ2側に戻される。本図では偏光子3、光カプラ4、位
相変調器6が光集積回路10として構成された場合であ
る。The light from the light source 1 passes through the optical fiber coupler 2 and the polarizer 3 and is incident on the optical coupler 4. The light emitted from the point Pc of the optical coupler 4 enters the optical fiber coil 5 to become clockwise light La, passes through Pd, is modulated by the phase modulator 6, and then enters the optical coupler 4, and enters the optical fiber coupler 2 Returned to the side. On the other hand, the light emitted from the point Pd of the internal optical coupler 4 of the incident light is first phase-modulated by the phase modulator 6,
The light enters the optical fiber coil 5 from the point and becomes counterclockwise light Lb, enters the optical coupler 4 from the point Pc, and is returned to the optical fiber coupler 2 side. In this figure, the polarizer 3, the optical coupler 4, and the phase modulator 6 are configured as an optical integrated circuit 10.
【0004】光ファイバカプラ2側に戻された右回り光
Laと左回り光Lbとの位相差は入力角速度に対応した
値をもつ。これら2つの光の干渉光は光検出器(ホトダ
イオード)7で電気信号に変換され、信号処理部8で処
理されて入力角速度の検出信号がOUT端子に出力され
る。なお位相変調器6には変調器ドライバ9から変調信
号が供給され、その変調器ドライバ9は信号処理部8に
より制御される。The phase difference between the clockwise light La and the counterclockwise light Lb returned to the optical fiber coupler 2 side has a value corresponding to the input angular velocity. The interference light of these two lights is converted into an electric signal by the photodetector (photodiode) 7, processed by the signal processing unit 8, and the detection signal of the input angular velocity is output to the OUT terminal. A modulation signal is supplied from the modulator driver 9 to the phase modulator 6, and the modulator driver 9 is controlled by the signal processing unit 8.
【0005】光ファイバジャイロで検出可能な最大角速
度Ωmax は、光ファイバコイルが円筒状の場合、 Ωmax =cλ/4πRL ・・・・(1) で表わされる。ここで、cは光速、λは光源1の波長、
Rはコイルの平均半径、Lは光ファイバコイルの全長
(ファイバ長)である。The maximum angular velocity Ωmax that can be detected by the optical fiber gyro is expressed by Ωmax = cλ / 4πRL (1) when the optical fiber coil has a cylindrical shape. Here, c is the speed of light, λ is the wavelength of the light source 1,
R is the average radius of the coil, and L is the total length (fiber length) of the optical fiber coil.
【0006】位相変調器6の変調周波数fは f=1/2τ=nL/2c ・・・・(2) τ=c/nL ・・・・(3) で表わされる。ここでnは光ファイバの屈折率である。
Ωmax は平均半径Rと全長Lによって決まり、変調周波
数fは全長Lによって決まる。The modulation frequency f of the phase modulator 6 is represented by f = 1 / 2τ = nL / 2c (2) τ = c / nL (3) Here, n is the refractive index of the optical fiber.
Ωmax is determined by the average radius R and the total length L, and the modulation frequency f is determined by the total length L.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べた光フ
ァイバジャイロに対して以下の要求が付加された場合を
考える。 コイル形状を保持したまま、最大検出角速度Ωmax
を拡大したい時。この場合Rは変更できないのでΩmax
=cλ/4πRLを大きくするためにはLを小さくする
必要がある。Consider a case where the following requirements are added to the optical fiber gyro described in the prior art. Maximum angular velocity Ωmax while maintaining the coil shape
When you want to expand. In this case, R cannot be changed, so Ωmax
In order to increase = cλ / 4πRL, L needs to be decreased.
【0008】 同じ性能(最大検出角速度)に保持し
たままスペースファクタの制限からコイル形状(R)を
変形させたい時。この場合、Ωmax =一定=cλ/4π
RLなので、R(形状)を変更した分、Lを変更する必
要がある。いずれの場合も、全長Lを変更する必要があ
るが、これは(2)式の変調周波数fが変更されること
を意味しており、これはその発生源である変調器ドライ
バ9及び信号処理部8の設計パラメータの見直し、再設
計、部品再選定に加えて、既存光ファイバジャイロの同
様な回路との部品共有化ができないのでコストアップに
もつながると言う問題点がある。When it is desired to deform the coil shape (R) due to the space factor limitation while maintaining the same performance (maximum detected angular velocity). In this case, Ω max = constant = cλ / 4π
Since it is RL, it is necessary to change L as much as R (shape) is changed. In any case, it is necessary to change the total length L, which means that the modulation frequency f in the equation (2) is changed, which means that the modulator driver 9 and the signal processing which are the sources thereof are changed. In addition to reviewing the design parameters of the section 8, redesigning and reselecting components, it is also impossible to share components with similar circuits of the existing optical fiber gyro, which causes a problem of cost increase.
【0009】この発明の目的は全長L、従って変調周波
数fを変更せずに、コイル形状を保持したままΩmax を
拡大したり、Ωmax を保持したままコイル形状を変更で
きるようにしようとするものである。An object of the present invention is to make it possible to expand Ωmax while maintaining the coil shape or change the coil shape while maintaining Ωmax without changing the total length L and therefore the modulation frequency f. is there.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の光ファイバジ
ャイロ用光ファイバコイルは、ボビンに光ファイバが巻
回され、その光ファイバの一端又は両端が折り返し延長
されて、反対方向に巻かれているものである。In the optical fiber coil for an optical fiber gyroscope of the present invention, an optical fiber is wound around a bobbin, and one end or both ends of the optical fiber are folded back and extended, and are wound in opposite directions. It is a thing.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】この発明の光ファイバコイルは図
1に示すように、全長Lのコイルはその一端又は両端に
おいて、合計L´の長さだけ反対方向に折り返されて巻
線される。このようにすると、右回り光Laと左回り光
Lbとの間の光干渉は、長さL´の折りかし部5cでは
光干渉の極性が逆となり、往復2L´の各光ファイバで
の光干渉は互いにキャンセルされるので、検出可能な最
大角速度Ωmax は従来の(1)式より次式に変更され
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in FIG. 1, the optical fiber coil of the present invention has a coil having a total length L, which is wound at one end or both ends thereof by folding back in the opposite direction by a total length of L '. By doing so, the optical interference between the clockwise light La and the counterclockwise light Lb has the opposite polarity of the optical interference at the folded portion 5c of the length L ', and the optical fibers of the reciprocating 2L' reciprocally. Since optical interference is canceled by each other, the maximum detectable angular velocity Ωmax is changed from the conventional equation (1) to the following equation.
【0012】 Ωmax =cλ/4πR(L−2L´) ・・・・(4) 一方、(2)式の変調周波数fは、全長Lの一部L´が
折り返されていても、光干渉とは無関係であるので変化
しない。発明が解決しようとする課題ので述べた「コ
イル形状を保持したままΩmaxを拡大したい時」は折り
返し長L´を大きくすればよい。L´を大きくしても変
調周波数fは変化しないので、従来のように変調器ドラ
イバ9や信号処理部8の変更は必要でない。Ωmax = cλ / 4πR (L−2L ′) (4) On the other hand, the modulation frequency f in the equation (2) causes optical interference even if a part L ′ of the entire length L is folded back. Does not change because it is irrelevant. As described in the problem to be solved by the invention, "when it is desired to increase Ωmax while maintaining the coil shape", the folding length L'may be increased. Since the modulation frequency f does not change even if L'is increased, it is not necessary to change the modulator driver 9 and the signal processing unit 8 as in the conventional case.
【0013】また、発明が解決しようとする課題ので
述べた「同じΩmax に保持したままコイル形状を変形さ
せたい時」は平均半径Rを変化させた分、L´によって
(L−2L´)を逆方向に変化させればよい。その場合
も変調周波数fは変化しない。なお巻線された光ファイ
バ5bは図示していないがその折り返し部5cを含め
て、ほどけないように複数の箇所において接着剤で固定
される。Further, in the case of "when it is desired to deform the coil shape while keeping the same Ωmax" described in the problem to be solved by the invention, the average radius R is changed by the amount of L ', and (L-2L') It may be changed in the opposite direction. In that case also, the modulation frequency f does not change. Although not shown, the wound optical fiber 5b, including the folded-back portion 5c, is fixed with an adhesive at a plurality of points so as not to unwind.
【0014】これ迄の説明では光ファイバコイル5を円
筒状としたが、この発明はコイル形状が円以外のループ
(例えばだ円状)であってもよいことは明らかである。Although the optical fiber coil 5 has a cylindrical shape in the above description, it is obvious that the present invention may have a loop shape other than a circle (for example, an elliptical shape).
【0015】[0015]
【発明の効果】以上述べたように、この発明では光ファ
イバコイルの一端または両端が折り返されているので、
ファイバ全長L、従って変調周波数fを変更することな
く、その折り返し長L´を変更することによって、最大
検出角速度Ωmax またはコイル形状(平均半径R)を比
較的自由に設定することができる。As described above, according to the present invention, since one end or both ends of the optical fiber coil are folded back,
The maximum detection angular velocity Ωmax or the coil shape (average radius R) can be set relatively freely by changing the folding length L ′ without changing the total fiber length L and therefore the modulation frequency f.
【図1】この発明の実施例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図2】光ファイバジャイロのブロック図。FIG. 2 is a block diagram of an optical fiber gyro.
Claims (1)
ファイバの一端又は両端が折り返し延長されて、反対方
向に巻かれていることを特徴とする光ファイバジャイロ
用光ファイバコイル。1. An optical fiber coil for an optical fiber gyro, wherein an optical fiber is wound around a bobbin, and one end or both ends of the optical fiber are folded back and extended, and are wound in opposite directions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21756295A JPH0961176A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Optical fiber coil for optical fiber gyro |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21756295A JPH0961176A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Optical fiber coil for optical fiber gyro |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0961176A true JPH0961176A (en) | 1997-03-07 |
Family
ID=16706209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21756295A Pending JPH0961176A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Optical fiber coil for optical fiber gyro |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0961176A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010096761A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Honeywell Internatl Inc | Bifilar optical fiber stowage for fiber-optic gyroscope |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21756295A patent/JPH0961176A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010096761A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Honeywell Internatl Inc | Bifilar optical fiber stowage for fiber-optic gyroscope |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990223 |