JPS61288110A - 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
- JPS61288110A JPS61288110A JP60129393A JP12939385A JPS61288110A JP S61288110 A JPS61288110 A JP S61288110A JP 60129393 A JP60129393 A JP 60129393A JP 12939385 A JP12939385 A JP 12939385A JP S61288110 A JPS61288110 A JP S61288110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- phase difference
- ring
- coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Gyroscopes (AREA)
- Lasers (AREA)
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ドリフトの改善
に関するものである。
に関するものである。
（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（３ａｇｎａｃ効果）を利用して角速
度を測定するものである。
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（３ａｇｎａｃ効果）を利用して角速
度を測定するものである。
（発明が解決しようとする問題点）
系が静止しているときは原理的には位相のずれはないが
、実際には温度、ｌａ場、電場の変化や応力、経時変化
その他の原因で非相反（非対称）的な効果が生じ、静止
状態でも時間的に変化する位相のずれが発生してドリフ
トとなる。このドリフトを消去するためには、回転状態
にある光ファイバジャイロの出力から静止状態にある光
ファイバジャイロの出力をバイアス分として差引けばよ
いが、通常ジャイロは運動している物体に取付けられて
いるのでこれは不可能である。
、実際には温度、ｌａ場、電場の変化や応力、経時変化
その他の原因で非相反（非対称）的な効果が生じ、静止
状態でも時間的に変化する位相のずれが発生してドリフ
トとなる。このドリフトを消去するためには、回転状態
にある光ファイバジャイロの出力から静止状態にある光
ファイバジャイロの出力をバイアス分として差引けばよ
いが、通常ジャイロは運動している物体に取付けられて
いるのでこれは不可能である。
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
、回転している状態でドリフトを検出・相殺できる光フ
ァイバジャイロ装置を実現することを目的とする。
、回転している状態でドリフトを検出・相殺できる光フ
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
つに分離してリングを互いに反対回りに伝搬させた後再
び検出器上で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方式のもので、その特徴とすると
ころはリングを２つの同一のリング部で構成し、両回り
光のそれぞれが前記２つのリング部をその回転方向に対
して互いに同一の相対方向で伝搬する場合の両回り光間
の位相差から、両回り光のそれぞれが前記２つのリング
部をその回転方向に対して互いに逆の相対方向で伝搬す
る場合の両回り光間の位相差を差引くことにより、リン
グ内のドリフトの影響をなくすように構成した点にある
。
つに分離してリングを互いに反対回りに伝搬させた後再
び検出器上で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方式のもので、その特徴とすると
ころはリングを２つの同一のリング部で構成し、両回り
光のそれぞれが前記２つのリング部をその回転方向に対
して互いに同一の相対方向で伝搬する場合の両回り光間
の位相差から、両回り光のそれぞれが前記２つのリング
部をその回転方向に対して互いに逆の相対方向で伝搬す
る場合の両回り光間の位相差を差引くことにより、リン
グ内のドリフトの影響をなくすように構成した点にある
。
（作用）
両回り光のそれぞれが前記２つのリング部をその回転方
向に対して互いに同一の相対方向で伝搬する場合の両回
り光間の位相差には角速度に対応する成分とドリフト成
分とが含まれるが、両回り光のそれぞれが前記２つのリ
ング部をその回転方向に対して互いに異なる相対方向で
伝搬する場合には回転によって土しる位相差は互いに相
殺されるので両回り光間の位相差にはドリフト成分しか
含まれず、前者の位相差から後者の位相差を差引くこと
により、ドリフト成分を消去した出力を得ることができ
る。
向に対して互いに同一の相対方向で伝搬する場合の両回
り光間の位相差には角速度に対応する成分とドリフト成
分とが含まれるが、両回り光のそれぞれが前記２つのリ
ング部をその回転方向に対して互いに異なる相対方向で
伝搬する場合には回転によって土しる位相差は互いに相
殺されるので両回り光間の位相差にはドリフト成分しか
含まれず、前者の位相差から後者の位相差を差引くこと
により、ドリフト成分を消去した出力を得ることができ
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。１は光源、２はこの光源
１の光出力を伝搬する光フアイバ光路、３はこの光フア
イバ光路２が接続する偏光器、４はこの偏光機３の出力
光を伝搬する光フアイバ光路、５はこの光フアイバ光路
４が接続するカブラ、６はこのカブラ５が接続する光フ
アイバリング、６１．６２はこの光フアイバリング６を
構成する２つの同一のリング部、７はこの２つのリング
部６１．６２を接続する光スィッチ、８はこの光スィッ
チ７を駆動する制御回路、９は前記光フ１イバ光路２と
結合するカブラ、１０はこのカブラ９を介して伝搬され
る光を検出する光検出器、１１はこの光検出器１０の出
力が接続する増幅器、１２は前記制御回路８に制御され
前記増幅器１１の出力が接続するサンプルホールド回路
、１３はこのサンプルボールド回路１２の出力が接続す
る引算回路である。
施例を示す構成説明図である。１は光源、２はこの光源
１の光出力を伝搬する光フアイバ光路、３はこの光フア
イバ光路２が接続する偏光器、４はこの偏光機３の出力
光を伝搬する光フアイバ光路、５はこの光フアイバ光路
４が接続するカブラ、６はこのカブラ５が接続する光フ
アイバリング、６１．６２はこの光フアイバリング６を
構成する２つの同一のリング部、７はこの２つのリング
部６１．６２を接続する光スィッチ、８はこの光スィッ
チ７を駆動する制御回路、９は前記光フ１イバ光路２と
結合するカブラ、１０はこのカブラ９を介して伝搬され
る光を検出する光検出器、１１はこの光検出器１０の出
力が接続する増幅器、１２は前記制御回路８に制御され
前記増幅器１１の出力が接続するサンプルホールド回路
、１３はこのサンプルボールド回路１２の出力が接続す
る引算回路である。
この様な構成の光ファイバジャイロ装置の動作を第２図
の構成ブロック図および第３図のタイムチャートを用い
て次に説明する。第２図の１４は位相の検出を容易にす
るためにＰＬＺＴなどを用いて光の位相や周波数などを
変調する変調回路である。光源１から出力された光は光
フアイバ光路２、カブラ９．（ＩＱ光器３．光フアイバ
光路４．カブラ５を介してリング６に入射する。リング
６に入射した光は光スィッチ７により２つのモードを交
互に切換えられる。制御回路８からの指令で光スイッチ
７が図の実線のように接続されているときには、カブラ
５により分離されて互いに反対回りの径路Ａ→Ｂ−１Ｃ
−＋Ｄ−＋Ｅ−＋ＦとＦ→Ｅ→Ｄ→Ｃ→Ｂ−＋Ａを伝搬
する（Ｐモード）、光スィッチ７が図の点線のように接
続されているときには、互いに反対回りの８の字形の径
路Ａ−Ｂ→Ｄ→Ｃ→Ｅ→ＦとＦ−＋Ｅ→Ｃ→Ｄ→Ｂ−Ａ
を伝搬する（Ｃモード）。
の構成ブロック図および第３図のタイムチャートを用い
て次に説明する。第２図の１４は位相の検出を容易にす
るためにＰＬＺＴなどを用いて光の位相や周波数などを
変調する変調回路である。光源１から出力された光は光
フアイバ光路２、カブラ９．（ＩＱ光器３．光フアイバ
光路４．カブラ５を介してリング６に入射する。リング
６に入射した光は光スィッチ７により２つのモードを交
互に切換えられる。制御回路８からの指令で光スイッチ
７が図の実線のように接続されているときには、カブラ
５により分離されて互いに反対回りの径路Ａ→Ｂ−１Ｃ
−＋Ｄ−＋Ｅ−＋ＦとＦ→Ｅ→Ｄ→Ｃ→Ｂ−＋Ａを伝搬
する（Ｐモード）、光スィッチ７が図の点線のように接
続されているときには、互いに反対回りの８の字形の径
路Ａ−Ｂ→Ｄ→Ｃ→Ｅ→ＦとＦ−＋Ｅ→Ｃ→Ｄ→Ｂ−Ａ
を伝搬する（Ｃモード）。
Ｐモードでは、各経路の光がリング部６１を伝搬する方
向とリング部６２を伝搬する方向とはリング部の回転方
向く矢印Ｒで示す）に対して相対関係が同一（共に同一
方向または共に逆方向）であるから、両回り光間に生じ
る位相差は回転によりサグナック（３ａｇｎａｃ）効果
で生じる位相差とドリフトによる位相差を重畳したもの
となる。
向とリング部６２を伝搬する方向とはリング部の回転方
向く矢印Ｒで示す）に対して相対関係が同一（共に同一
方向または共に逆方向）であるから、両回り光間に生じ
る位相差は回転によりサグナック（３ａｇｎａｃ）効果
で生じる位相差とドリフトによる位相差を重畳したもの
となる。
他方Ｃモードでは、径路Ａ→Ｂ−＋Ｄ→Ｃ→Ｅ→Ｆの光
はリング６１では回転方向と同一となり、リング６２で
は回転方向と反対となる。また径路Ｆ→Ｅ→Ｃ−＋Ｄ−
１Ｂ→Ａの光はリング６１では回転方向と反対となり、
リング６２では回転方向と同一となる。各径路において
、光の進行方向のリングの回転方向に対する相対関係が
逆の部分に関するサグナック効果は互いに相殺されるか
ら、Ｃモ−ドでは、両回り光間に生じる位相差はドリフ
トによるもののみとなる。上記両モードにおいて、光が
順序は異なるが同一の光路を通っているので、生じるド
リフト量は等しい。
はリング６１では回転方向と同一となり、リング６２で
は回転方向と反対となる。また径路Ｆ→Ｅ→Ｃ−＋Ｄ−
１Ｂ→Ａの光はリング６１では回転方向と反対となり、
リング６２では回転方向と同一となる。各径路において
、光の進行方向のリングの回転方向に対する相対関係が
逆の部分に関するサグナック効果は互いに相殺されるか
ら、Ｃモ−ドでは、両回り光間に生じる位相差はドリフ
トによるもののみとなる。上記両モードにおいて、光が
順序は異なるが同一の光路を通っているので、生じるド
リフト量は等しい。
各モードの光はリング６において位相差を生じた後、カ
ブラ５．光ファイバ４．偏光器３．カブラ９を介して光
検出器１０に達し、干渉により両回り光路間の位相差を
検出される。光検出器１０からの検出出力は増幅器１１
で増幅された後制御回路８の指令により光スィッチの切
換と同期してサンプルホールド回路１２にホールドされ
る。引算回路１３ではサンプルホールド回路１２のＰモ
ード出力（第３図（ａ））からＣモード出力（第３図（
ｂ））を差引くことにより、ドリフト成分を含まない角
速度出力（第３図（Ｃ））を発生する。
ブラ５．光ファイバ４．偏光器３．カブラ９を介して光
検出器１０に達し、干渉により両回り光路間の位相差を
検出される。光検出器１０からの検出出力は増幅器１１
で増幅された後制御回路８の指令により光スィッチの切
換と同期してサンプルホールド回路１２にホールドされ
る。引算回路１３ではサンプルホールド回路１２のＰモ
ード出力（第３図（ａ））からＣモード出力（第３図（
ｂ））を差引くことにより、ドリフト成分を含まない角
速度出力（第３図（Ｃ））を発生する。
なお上記の実施例では２つのモードの光の位相差の検出
を容易にするために光スィッチを用いているが、これを
用いずに両モードを同時に検出して演算で分離してもよ
い。
を容易にするために光スィッチを用いているが、これを
用いずに両モードを同時に検出して演算で分離してもよ
い。
また上記の実施例に限らず光ファイバジャイロの他の種
々の方式に適用できる。リング共振器に応用することも
できる。
々の方式に適用できる。リング共振器に応用することも
できる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、回転している状態で
ドリフトを検出・相殺できる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。
ドリフトを検出・相殺できる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図装置の動作を説明
するための構成ブロック図、第３図は第１図装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。 １・・・光源、６・・・リング、１０・・・検出器、６
１゜６２・・・リング部、Ｒ・・・回転方向。 第３図
例を示す構成説明図、第２図は第１図装置の動作を説明
するための構成ブロック図、第３図は第１図装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。 １・・・光源、６・・・リング、１０・・・検出器、６
１゜６２・・・リング部、Ｒ・・・回転方向。 第３図
Claims (1)
- 光源からの光を２つに分離してリングを互いに反対回り
に伝搬させた後再び検出器上で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、リングを２つの同一のリング部で構
成し、両回り光のそれぞれが前記２つのリング部をその
回転方向に対して互いに同一の相対方向で伝搬する場合
の両回り光間の位相差から、両回り光のそれぞれが前記
２つのリング部をその回転方向に対して互いに逆の相対
方向で伝搬する場合の両回り光間の位相差を差引くこと
により、リング内のドリフトの影響をなくすように構成
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 |
|---|---|---|---|
| JP60129393A JPS61288110A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129393A JPS61288110A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288110A true JPS61288110A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15008461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60129393A Pending JPS61288110A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 光フアイバジヤイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288110A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642000A2 (en) * | 1993-08-12 | 1995-03-08 | van Putten, Mauritius H.P.M. | Method for drift elimination in sensors |
| US6243942B1 (en) * | 1996-09-25 | 2001-06-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Assembly jig for optical fiber gyro and method of assembling optical fiber gyro |
| JP2010230476A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | リングレーザジャイロ |
| JP2016535249A (ja) * | 2013-06-20 | 2016-11-10 | トゥビタク（ティルカイエ ビリミシール ベ テクノロジャイケ アリアステリマ クルム） | 回転速度の均一影響下での干渉型光ファイバジャイロスコープ（ｉｆｏｇ）の瞬間ゼロ回転速度電圧の動的な監視及び導出 |
| JP2021124501A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレーション | 光ファイバジャイロスコープ（ｆｏｇ）のバイアス誤差を軽減するための較正回路 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP60129393A patent/JPS61288110A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642000A2 (en) * | 1993-08-12 | 1995-03-08 | van Putten, Mauritius H.P.M. | Method for drift elimination in sensors |
| EP0642000A3 (en) * | 1993-08-12 | 1997-01-29 | Putten Mauritius H P M Van | Procedure for eliminating sensor drift. |
| US6243942B1 (en) * | 1996-09-25 | 2001-06-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Assembly jig for optical fiber gyro and method of assembling optical fiber gyro |
| JP2010230476A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | リングレーザジャイロ |
| JP2016535249A (ja) * | 2013-06-20 | 2016-11-10 | トゥビタク（ティルカイエ ビリミシール ベ テクノロジャイケ アリアステリマ クルム） | 回転速度の均一影響下での干渉型光ファイバジャイロスコープ（ｉｆｏｇ）の瞬間ゼロ回転速度電圧の動的な監視及び導出 |
| EP3011270B1 (en) * | 2013-06-20 | 2021-05-12 | Tubitak (Turkiye Bilimsel Ve Teknolojik Arastirma Kurumu) | Dynamically monitoring the instantaneous zero rotation rate voltage of interferometric fiber optic gyroscope (ifog) |
| JP2021124501A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレーション | 光ファイバジャイロスコープ（ｆｏｇ）のバイアス誤差を軽減するための較正回路 |
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