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JPH0513447B2 - - Google Patents
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JPH0513447B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0513447B2
JPH0513447B2 JP60174861A JP17486185A JPH0513447B2 JP H0513447 B2 JPH0513447 B2 JP H0513447B2 JP 60174861 A JP60174861 A JP 60174861A JP 17486185 A JP17486185 A JP 17486185A JP H0513447 B2 JPH0513447 B2 JP H0513447B2
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JP
Japan
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light
signal
optical waveguide
phase
frequency
Prior art date
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Application number
JP60174861A
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Japanese (ja)
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JPS6235221A (en
Inventor
Masaru Akazawa
Kazuhiko Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は位相の揃つた光を光方向性結合器に
より2分し、少なくとも一周する光導波路の中を
対向する向きに進行させてから光導波路より取り
出し、その二条の光に生ずる位相差を検出して光
導波路の角速度を測定する光干渉角速度計に関す
る。
Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" This invention splits phase-aligned light into two parts using an optical directional coupler, and propagates the light in opposite directions through an optical waveguide that goes around at least once. This invention relates to an optical interference gyrometer that measures the angular velocity of an optical waveguide by extracting it from a waveguide and detecting the phase difference that occurs between the two beams.

「従来の技術」 第4図は従来の光干渉角速度計の例を示すブロ
ツク図である。
"Prior Art" FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional optical interference gyrometer.

光源11からは位相の揃つたコーヒーレント光
L1が出射される。このコーヒーレント光L1はΦ
(t)=2πνt(但し、νは光の周波数)で表され、可
干渉性の光である。その出射された光L1は第1
光方向性結合器12を通り第2光方向性結合器1
3の結合端13Cに入射する。この入射した光
L1は二条の光L2,L3に分けられ分岐端13A,
13Bから出射され、少なくとも1周する例えば
光フアイバよりなる光導波路14へ、各別の入出
射路14A,14Bから入射する。これら二条の
光L2,L3はそれぞれ右廻り光及び左廻り光とし
て対向する向きに光導波路14を伝播し、光導波
路14へのそれぞれの入出射路14A,14Bと
は異なる入出射路14B,14Aから第2光方向
性結合器13の分岐端13B,13Aに入射し、
再び1つの光L4に結合され、その結合端13C
から出射される。この結合光L4は第1光方向性
結合器12の結合端12Cから入射し、その分配
端12Bから分配光L5が出射され、出射された
分配光L5は光検出器15に入射し、電気信号に
変換される。この電気信号はゲート回路16を通
り、同期検波回路17に供給される。
Coherent light with uniform phase is emitted from the light source 11.
L 1 is emitted. This coffee rent light L 1 is Φ
It is expressed as (t)=2πνt (where ν is the frequency of the light), and is coherent light. The emitted light L 1 is the first
The second optical directional coupler 1 passes through the optical directional coupler 12
The light enters the coupling end 13C of No.3. This incident light
L 1 is divided into two lights L 2 and L 3 , and the branch end 13A,
The light is emitted from the light source 13B and enters the optical waveguide 14 made of, for example, an optical fiber, which makes at least one circuit through separate input/output paths 14A and 14B. These two beams L 2 and L 3 propagate in the optical waveguide 14 in opposite directions as clockwise light and counterclockwise light, respectively, and enter an input/output path 14B different from the respective input/output paths 14A, 14B to the optical waveguide 14. , 14A to the branch ends 13B, 13A of the second optical directional coupler 13,
It is again combined into one light L 4 , and its combined end 13C
It is emitted from. This coupled light L 4 enters from the coupling end 12C of the first optical directional coupler 12, and the distributed light L 5 is emitted from the distributing end 12B, and the emitted distributed light L 5 enters the photodetector 15. , converted into an electrical signal. This electric signal passes through a gate circuit 16 and is supplied to a synchronous detection circuit 17.

この光導波路14の成す面に垂直な軸の廻りに
角速度Ωがない場合は光導波路14は右廻り光
L2及び左廻り光L3に対して相反性であり、ビー
ムスプリツタとしての第2方向性光結合器13で
二条の光が結合されるときの位相は互いに一致し
ている。しかし、角速度Ωがある場合は、光導波
路14は互いに逆の向きに伝播する右廻り光L2
及び左廻り光L3に対し非相反性となり、このた
めサニヤツク効果による位相の差が生じる。
If there is no angular velocity Ω around the axis perpendicular to the plane formed by the optical waveguide 14, the optical waveguide 14 will produce clockwise light.
They are reciprocal with respect to L 2 and the counterclockwise light L 3 , and when the two beams are combined by the second directional optical coupler 13 as a beam splitter, the phases match each other. However, when the angular velocity Ω is present, the optical waveguide 14 transmits clockwise light L 2 propagating in opposite directions.
It becomes non-reciprocal with respect to the counterclockwise light L3 , and therefore a phase difference occurs due to the sanyac effect.

光導波路14の入力角速度がΩの時、環状の光
導波路14が囲む面積をA、光導波路の屈折率を
n、光の真空中の波長をλ、光導波路の全長をL
とすると、右廻り光L2と左廻り光L3との間に生
ずるサニヤツク効果の位相差φrは φr=8πAΩ/λc ……(1) で表される。
When the input angular velocity of the optical waveguide 14 is Ω, the area surrounded by the annular optical waveguide 14 is A, the refractive index of the optical waveguide is n, the wavelength of light in vacuum is λ, and the total length of the optical waveguide is L.
Then, the phase difference φ r of the sannyac effect occurring between the right-handed light L 2 and the left-handed light L 3 is expressed as φ r =8πAΩ/λc (1).

この光導波路14の一方の入出射路14Bの近
くには位相変調器18が設けられている。この例
では位相変調器18にピエゾエレクトリツク・シ
リンダ18を用い、そのシリンダ18に光導波路
14への入出射路14A,14Bを形成する光フ
アイバ14Bを巻きつけ、光フアイバ14B中を
伝播する二条の光を変調するように構成してあ
る。即ち、第1発振器19から出力される交番信
号と第2発振器21から出力される鋸歯状波信号
との合成信号が増幅器22により増幅され、その
合成増幅された駆動信号が位相変調器18に供給
され、光導波路14を互いに逆の向きに伝播する
右廻り光L2と左廻り光L3とを変調する。
A phase modulator 18 is provided near one input/output path 14B of this optical waveguide 14. In this example, a piezoelectric cylinder 18 is used as the phase modulator 18, and an optical fiber 14B that forms input and output paths 14A and 14B to the optical waveguide 14 is wound around the cylinder 18. It is configured to modulate the light of. That is, a composite signal of the alternating signal output from the first oscillator 19 and the sawtooth wave signal output from the second oscillator 21 is amplified by the amplifier 22, and the composite amplified drive signal is supplied to the phase modulator 18. and modulates the clockwise light L 2 and the counterclockwise light L 3 that propagate in the optical waveguide 14 in opposite directions.

この光干渉角速度計では、第1発振器19から
の交番信号は、例えば周波数fnの正弦波信号であ
る。
In this optical interference gyrometer, the alternating signal from the first oscillator 19 is, for example, a sine wave signal with a frequency f n .

位相変調器18はこの信号により二条の光L2
L3にそれぞれ位相変調を加えると、二条の光、
つまり右廻り光L2及び左廻り光L3は φ(t)=φnsin(2πfn・t) ……(2) 但し、φn:最大位相偏移 fn:変調周波数 の位相変調を受ける。この位相変調を受けた右廻
り光L2は第2光方向性結合器13の分岐端13
Bに入射し、左廻り光L3は光導波路14を周回
してからτの時間遅れで分岐端13Aに入射す
る。位相変調を受けた右廻り光L2と左廻り光L3
は互いに可干渉性であり、第2光方向性結合器1
3内で1つに結合干渉し、この干渉光L4は第1
光方向性結合器12の結合端12Aからその分配
光L5が光検出器15に入射する。
The phase modulator 18 uses this signal to generate two beams of light L 2 ,
When phase modulation is applied to each of L 3 , two lines of light,
In other words, the clockwise light L 2 and the counterclockwise light L 3 are φ(t) = φ n sin (2πf n・t) ... (2) where φ n : maximum phase deviation f n : phase modulation of the modulation frequency receive. The clockwise light L 2 that has undergone this phase modulation is transmitted to the branch end 13 of the second optical directional coupler 13.
The counterclockwise light L3 enters the branch end 13A with a time delay of τ after going around the optical waveguide 14. Phase-modulated clockwise light L 2 and counterclockwise light L 3
are coherent with each other, and the second optical directional coupler 1
3, and this interference light L 4 is the first
The distributed light L 5 enters the photodetector 15 from the coupling end 12A of the optical directional coupler 12.

干渉光L4は干渉のため、光の強度が変化し、
その強度I(t)は I(t)〜P0〔1+cos{Δφ +φ(t)−φ(t−τ)}〕 ……(3) で表される。但し、2P0は干渉光L4の最大値、
Δφは角速度による2つの光の位相差、τは右廻
り光L2と左廻り光L3とが、位相変調器18に到
達する迄の時間の差である。
Interference light L 4 changes in intensity due to interference,
The intensity I(t) is expressed as I(t)˜P 0 [1+cos {Δφ +φ(t)−φ(t−τ)}] (3). However, 2P 0 is the maximum value of interference light L 4 ,
Δφ is the phase difference between the two lights due to the angular velocity, and τ is the difference in time until the clockwise light L 2 and the counterclockwise light L 3 reach the phase modulator 18 .

この(3)式のψ(t)は(2)式に示すように周波数fn
変調信号であり、(3)式は周波数fnの高調波のスペ
クトル列となつている。
ψ(t) in equation (3) is a modulation signal of frequency f n as shown in equation (2), and equation (3) is a spectral sequence of harmonics of frequency f n .

光干渉角速度計ではこのスペクトル列信号に含
まれる1次高調波成分 2J1(2φnsin(πfnτ))sinΔφ ・cos{2πfn(t−τ/2)} ……(4) と2次高調波成分 2J2(2φnsin(πfnτ))cosΔφ ・cos{4πfn(t−τ/2)} ……(5) を取り出して、角速度Ωの測定信号にする。(こ
こで、J1,J2は1次及び2次のベツセル関数であ
る。) 光導波路14に角速度がない場合には、光導波
路14は右廻り光L2、左廻り光L3に対して相反
性であり、Δφ=0である。従つて、(4)式の1次
高調波成分はゼロであり、式(5)の2次高調波成分
のみが得られる。この1次高調波信号は同期検波
回路17で第1発振器19の発振周波数fnで同期
検波されるが、第5図に示すように、その検波出
力はゼロとなる。つまり、干渉光L4にはサニヤ
ツク効果による位相差成分は含まれてなく、光導
波路14の角速度Ωはゼロであることが判る(特
開昭61−47512号参照)。
In the optical interference gyrometer, the first harmonic component included in this spectral train signal 2J 1 (2φ n sin (πf n τ)) sinΔφ ・cos {2πf n (t−τ/2)} ...(4) and 2 The harmonic component 2J 2 (2φ n sin (πf n τ)) cosΔφ ・cos {4πf n (t−τ/2)} ...(5) is extracted and used as a measurement signal of the angular velocity Ω. (Here, J 1 and J 2 are first-order and second-order Betzell functions.) When the optical waveguide 14 has no angular velocity, the optical waveguide 14 has a high speed for the clockwise light L 2 and the counterclockwise light L 3 . is reciprocal, and Δφ=0. Therefore, the first harmonic component in equation (4) is zero, and only the second harmonic component in equation (5) is obtained. This first harmonic signal is synchronously detected by the synchronous detection circuit 17 at the oscillation frequency f n of the first oscillator 19, but as shown in FIG. 5, the detection output becomes zero. In other words, it can be seen that the interference light L4 does not contain a phase difference component due to the Sannyac effect, and the angular velocity Ω of the optical waveguide 14 is zero (see Japanese Patent Laid-Open No. 47512/1983).

光導波路14に角速度Ωが与えられると、光導
波路14は右廻り光L2と左廻り光L3に対して非
相反性となり、2つの光の間に位相差が生ずる。
このサニヤツク効果により生ずる位相差φrは既に
述べたように、φr=8πAΩ/λc(=Δφ≠0)で表
される。このため、式(4)、(5)に示す1次、2次高
調波成分を周波数fnで同期検波すると、第6図に
示すように、位相差φrに応じたfn成分の位相差検
出信号が得られる。
When an angular velocity Ω is applied to the optical waveguide 14, the optical waveguide 14 becomes non-reciprocal with respect to the clockwise light L2 and the counterclockwise light L3 , and a phase difference occurs between the two lights.
As mentioned above, the phase difference φ r caused by this sannyac effect is expressed as φ r =8πAΩ/λc (=Δφ≠0). Therefore, when the first and second harmonic components shown in equations (4) and (5) are synchronously detected at the frequency f n , the position of the f n component according to the phase difference φ r is obtained as shown in Figure 6. A phase difference detection signal is obtained.

一方、位相変調器18は第2発振器21が出力
する鋸歯状波信号によつても駆動されている(文
献、August 1984/Vol.9.No.8/OPTICS
LETTERS 375〜377)。この鋸歯状波信号で駆
動された位相変調器18により、右廻り光L2
左廻り光L3とは鋸歯状波の傾きに応じた位相偏
移を受ける。その位相偏移ψ(t)は ψ(t)=ψst、(0<t<t1) ……(6) 但し、ψsは鋸歯状波の傾きに対応した定数で表
される。第7図Aはこの様子を示す図で、この位
相偏移が期間t1ごとに繰り返されるセロダイン変
調となつている。
On the other hand, the phase modulator 18 is also driven by the sawtooth wave signal output from the second oscillator 21 (Reference, August 1984/Vol.9.No.8/OPTICS)
LETTERS 375-377). By the phase modulator 18 driven by this sawtooth wave signal, the clockwise light L 2 and the counterclockwise light L 3 undergo a phase shift according to the slope of the sawtooth wave. The phase shift ψ(t) is ψ(t)=ψ s t, (0<t<t 1 ) (6) where ψ s is expressed by a constant corresponding to the slope of the sawtooth wave. FIG. 7A is a diagram showing this situation, and this phase shift is serrodyne modulation that is repeated every period t1 .

左廻り光L3はこの偏移を受けてから光導波路
14を周回するので第2光方向性結合器13の結
合端13Cでは右廻り光L2に対してτの時間遅
れを伴つている。従つて、第2光方向性結合器1
3で結合される時の、右廻り光L2、左廻り光L3
との鋸歯状波信号による位相偏移の位相差ψsτは ψ(t)−ψ(t−τ)=ψsτ ……(7) で表される。第7図Bはこの様子を示す図であ
る。2つの光は期間t1のうち、時間t1−τの期間
だけ一定の位相差を与えられることが繰り返し連
続する。
Since the counterclockwise light L 3 goes around the optical waveguide 14 after receiving this shift, it is accompanied by a time delay of τ with respect to the clockwise light L 2 at the coupling end 13C of the second optical directional coupler 13. Therefore, the second optical directional coupler 1
When combined by 3, clockwise light L 2 and counterclockwise light L 3
The phase difference ψ s τ of the phase shift due to the sawtooth wave signal is expressed as ψ(t)−ψ(t−τ)=ψ s τ (7). FIG. 7B is a diagram showing this situation. The two lights are repeatedly and continuously given a constant phase difference for a period of time t 1 −τ within period t 1 .

このように、鋸歯状波の傾斜部分では位相偏移
により2つの光には一定の位相差が生ずる。この
光干渉角速度計では角速度Ωを与えられサニヤツ
ク効果によつて生ずる位相差φrと、鋸歯状波で位
相変調器18を駆動し、光に位相偏移を加えて生
じた位相差ψs〓とが加算された位相差Δφを、位相
変調器18を周波数fnでバイアス駆動して取り出
す。つまり、 Δφ=φr+ψsτ ……(8) を検出する。
In this manner, a certain phase difference occurs between the two lights due to the phase shift in the slope portion of the sawtooth wave. In this optical interference gyrometer, the phase difference φ r generated by the sannyac effect when the angular velocity Ω is given, and the phase difference φ s 〓 generated by driving the phase modulator 18 with a sawtooth wave and adding a phase shift to the light. The phase difference Δφ obtained by adding these is extracted by bias-driving the phase modulator 18 at a frequency f n . In other words, Δφ=φ rs τ ...(8) is detected.

従つて、サニヤツク効果φrを鋸歯状波による位
相偏移で生ずる位相差ψsτで相殺することができ
る。この相殺さた時の位相偏移ψsと入力角速度Ω
とは (1/2π)ψs=(4A/λnL)Ω ……(9) 但し、A:光導波路が囲む面積 λ:光の真空中の波長 n:光導波路の屈折率 L:光導波路の全長 の関係がある。
Therefore, the sannyac effect φ r can be canceled out by the phase difference ψ s τ caused by the phase shift due to the sawtooth wave. The phase deviation ψ s and the input angular velocity Ω when this cancellation occurs
What is (1/2π)ψ s = (4A/λnL)Ω ...(9) However, A: Area surrounded by the optical waveguide λ: Wavelength of light in vacuum n: Refractive index of the optical waveguide L: Area of the optical waveguide There is a full-length relationship.

従来の光干渉角速度計では、このψsを求めるた
め、二条の光の位相差を検出し、その検出出力が
ゼロとなるようにψsを調整する。つまり、ψsτ=
−φrに制御する。このψsは位相変調器18の駆動
信号Vに対して、 ψs=(4π2/λ)・dN(V) ……(10) の関係がある。但し、dは圧電定数、Nはフアイ
バの巻数、Vは駆動電圧、aは電極間隔、λは光
の真空中の波長である。
In order to find this ψ s , a conventional optical interference gyrometer detects the phase difference between the two beams of light, and adjusts ψ s so that the detected output becomes zero. In other words, ψ s τ=
−φ r . This ψ s has the following relationship with the drive signal V of the phase modulator 18: ψ s =(4π 2 /λ)·dN(V) (10). However, d is a piezoelectric constant, N is the number of turns of the fiber, V is the driving voltage, a is the electrode spacing, and λ is the wavelength of light in vacuum.

つまり、ψsは位相変調器18に加える駆動電圧
Vに比例しており、同期検波回路17の検波出力
がゼロになつた時の、この駆動電圧Vを測定する
ことによりψsを求めることができ、その値から角
速度Ωを知ることが可能とされている。
In other words, ψ s is proportional to the drive voltage V applied to the phase modulator 18, and ψ s can be found by measuring this drive voltage V when the detection output of the synchronous detection circuit 17 becomes zero. It is said that it is possible to know the angular velocity Ω from that value.

「発明が解決しようとする問題点」 以上のように、位相変調器の駆動電圧Vを求め
てセロダイン変調による位相偏移量を求める方法
では、位相変調器の温度特性、周波数特性或いは
誘電率の変化などのため駆動電圧Vと位相偏移ψs
との関係が変化して正確な位相偏移量を求めるこ
とができないという問題がある。
"Problems to be Solved by the Invention" As described above, in the method of determining the drive voltage V of the phase modulator to determine the amount of phase shift due to Serrodyne modulation, the temperature characteristics, frequency characteristics, or dielectric constant of the phase modulator cannot be determined. Drive voltage V and phase deviation ψ s due to changes, etc.
There is a problem in that the relationship between the two changes and it is not possible to obtain an accurate amount of phase shift.

「問題点を解決するための手段」 ループ状の光導波路へ、異なる入出射端から互
いに逆の向きに二条の光を伝播させ、その二条の
光には、一方の入出射端の近くで周波数偏移変
調、例えばセロダイン変調を与える。ループ状の
光導波路の入出射端から取り出されたそれら二条
の光の干渉信号を位相変調の周波数で同期検波
し、二条の光の位相差に対応した信号を得る。
"Means for solving the problem" Two lines of light are propagated in opposite directions from different input/output ends into a loop-shaped optical waveguide, and the two lines of light have frequencies near one input/output end. Provides shift modulation, for example serrodyne modulation. The interference signals of the two beams extracted from the input and output ends of the loop-shaped optical waveguide are synchronously detected at the phase modulation frequency to obtain a signal corresponding to the phase difference between the two beams.

この発明では、この得られた位相差に対応した
信号、周波数偏移の帰還信号として帰還され、周
波数偏移器による周波数偏移を制御する。
In the present invention, a signal corresponding to the obtained phase difference is fed back as a frequency shift feedback signal, and the frequency shift by the frequency shifter is controlled.

又、この発明では、光導波路に光方向性分配器
を設け、光導波路内から周波数偏移と上記交番変
調とを受けた一方の光と、周波数偏移及び交番変
調を受けない他方の光との各一部を取り出す。こ
の取り出した2つの光を干渉させ、2つの光の周
波数の差のビート信号を作る。
Further, in the present invention, an optical directional splitter is provided in the optical waveguide, and one light that has undergone frequency shift and the above-mentioned alternating modulation from inside the optical waveguide and the other light that has not undergone frequency shift and alternating modulation. Take out each part. These two extracted lights are caused to interfere, creating a beat signal with the difference in frequency between the two lights.

このビート信号出力から交番信号周波数成分又
はその高調波成分の1つを取り出し、 この取り出された交番信号周波数成分又はその
高調波成分は、交番信号源からの信号又はその高
調波信号に応じた信号との差周波数を取り出す。
その取り出された差周波数が測定しようとしてい
る位相偏移成分に対応している。
An alternating signal frequency component or one of its harmonic components is extracted from this beat signal output, and the extracted alternating signal frequency component or its harmonic component is a signal from an alternating signal source or a signal corresponding to its harmonic signal. Extract the difference frequency.
The extracted difference frequency corresponds to the phase shift component to be measured.

「実施例」 第1図はこの発明の実施例を示すブロツク図で
ある。前に説明した4図と対応する部分には同じ
符号を付して示す。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Portions corresponding to those in FIG. 4 described above are designated by the same reference numerals.

光源11からのコーヒーレント光は二条の光
L2,L3に分けられ、異なる入出射端14A,1
4Bからループ状の光導波路14に入射する。互
いに逆の向きに光導波路14を伝播した二条の光
L2,L3は、入射時とは異なる入出射路14B,
14Aへ出射される。
The coherent light from light source 11 is two rays of light.
Divided into L 2 and L 3 , different input and output ends 14A, 1
The light enters the loop-shaped optical waveguide 14 from 4B. Two rays of light propagated through the optical waveguide 14 in opposite directions
L 2 and L 3 are input/output paths 14B different from those at the time of input,
It is emitted to 14A.

この出射光L2,L3は第2光方向性結合器13
で干渉しあつた1つの光Lとなり、第1光方向性
結合器12の分配端12Bから光検出器15に入
射する。この入射光L5は電気信号に変換され、
ゲート回路16を介して同期検波回路17に供給
される。
The output lights L 2 and L 3 are transmitted to the second optical directional coupler 13
The two interfere with each other to become one light L, which enters the photodetector 15 from the distribution end 12B of the first optical directional coupler 12. This incident light L 5 is converted into an electrical signal,
The signal is supplied to a synchronous detection circuit 17 via a gate circuit 16.

ゲート回路16は、第2発振器21からの信号
がゲート制御信号として与えられ、従来と同様に
第2発振器21の発信する鋸歯状波信号の立上り
から光導波路14での遅延時間τを差し引いた期
間のみを通すように制御される(第7図参照)。
このゲート回路16の出力は同期検波回路17に
供給され、第1発振器19の発振周波数fnで同期
検波される。
The gate circuit 16 is supplied with a signal from the second oscillator 21 as a gate control signal, and as in the conventional case, the period is calculated by subtracting the delay time τ in the optical waveguide 14 from the rise of the sawtooth wave signal transmitted by the second oscillator 21. (See Figure 7).
The output of this gate circuit 16 is supplied to a synchronous detection circuit 17 and synchronously detected at the oscillation frequency f n of the first oscillator 19 .

この発明では、このようにして同期検波回路1
7から得られる二条の光L2とL3との位相差出力
は積分器23に供給され、積分器23からの積分
出力が第2発振器21に、帰還信号として与えら
れる。
In this invention, in this way, the synchronous detection circuit 1
The phase difference output between the two beams L 2 and L 3 obtained from the oscillator 7 is supplied to an integrator 23, and the integrated output from the integrator 23 is supplied to the second oscillator 21 as a feedback signal.

また、この例では、比較器24が設けられてい
る。この比較器24は第7図Bに示す信号の負の
期間(ゲート回路16を閉にする期間)に、第2
発振器21による鋸歯状波が適性な制御がされて
いるかをチエツクし、そのチエツク信号が第2発
振器21に与えられる。つまり、鋸歯状波はその
周期が、kを整数として2π・kに保持されるよ
うに制御する。このように制御することにより角
速度の測定誤差を少なくすることができる。
Further, in this example, a comparator 24 is provided. This comparator 24 operates during the negative period of the signal shown in FIG.
It is checked whether the sawtooth wave generated by the oscillator 21 is properly controlled, and the check signal is given to the second oscillator 21. In other words, the sawtooth wave is controlled so that its period is maintained at 2π·k, where k is an integer. By controlling in this way, it is possible to reduce measurement errors in angular velocity.

この発明では、例えばループ状の光導波路14
に光方向性結合器29を設けることにより、ルー
プ状の光導波路14内を互いに逆の向きに伝播す
る二条の光L2,L3の各一部L2A,L3Aを取り出
す。
In this invention, for example, the loop-shaped optical waveguide 14
By providing an optical directional coupler 29 in the loop-shaped optical waveguide 14, parts L 2 A and L 3 A of the two beams L 2 and L 3 propagating in opposite directions to each other are taken out.

この例では光方向性結合器に光フアイバを用
い、ループ状の光導波路14の光フアイバ・コア
に他の光フアイバ・コア29を近接させて取り出
している。この光フアイバ29の一端29Aから
光L2の一部の光L2Aが、他端29Bからは光L3
一部の光L3Aが取り出される。取り出された各分
配光L2A,L3Aは可干渉性をもち、互いに干渉し
て1つの光L6になつて受光器26に入射する。
In this example, an optical fiber is used as the optical directional coupler, and another optical fiber core 29 is brought out close to the optical fiber core of the loop-shaped optical waveguide 14. A portion of the light L 2 A is extracted from one end 29A of the optical fiber 29, and a portion of the light L 3 A is extracted from the other end 29B. The extracted distributed lights L 2 A and L 3 A have coherency, interfere with each other, become one light L 6 , and enter the light receiver 26 .

一方の光L2Aは光源11から出射され、光導波
路14を伝播して取り出されるまでに何も変調を
受けてないが、他方の光L3Aは位相変調器18に
より、鋸歯状波信号によるセロダイン変調及び正
弦波信号による位相変調を受けており、干渉した
光の光強度は式(4)及び(5)から理解されるように、
周波数fnの正弦波信号成分及びその高調波成分を
含む。
One of the lights L 2 A is emitted from the light source 11, propagates through the optical waveguide 14, and is not modulated at all before being taken out. However, the other light L 3 A is converted into a sawtooth wave signal by the phase modulator 18. The light intensity of the interfering light is as understood from equations (4) and (5).
Contains a sine wave signal component of frequency f n and its harmonic components.

この光電変換された信号は増幅器31を介して
バンドパスフイルタ32に与えられ、電気信号の
中から角速度Ωを測定するのに必要な成分、例え
ば1次高調波成分が取り出される。この1次高調
波成分はミキサー33に供給される。
This photoelectrically converted signal is applied to a bandpass filter 32 via an amplifier 31, and a component necessary for measuring the angular velocity Ω, for example, a first harmonic component, is extracted from the electrical signal. This first harmonic component is supplied to mixer 33.

一方、第1発振器19からの周波数fnの正弦波
発振信号は必要に応じて移相器35を通してミキ
サー33に供給され、このミキサー33は供給さ
れた1次高調波成分と混合して出力する。この例
では第1発振器19からの正弦波信号が移相器3
5を介してミキサー33に供給されている例であ
る。出力された混合信号はローパスフイルタ36
に与えられ、低周波成分が取り出される。この低
周波成分はセロダイン変調による位相偏移に応じ
た周波数信号であり、その周波数信号は周波数カ
ウンタ37でカウントされる。
On the other hand, the sine wave oscillation signal of frequency f n from the first oscillator 19 is supplied to the mixer 33 through the phase shifter 35 as required, and the mixer 33 mixes it with the supplied first harmonic component and outputs the mixture. . In this example, the sine wave signal from the first oscillator 19 is transmitted to the phase shifter 3.
In this example, the water is supplied to the mixer 33 via 5. The output mixed signal is passed through a low pass filter 36
The low frequency components are extracted. This low frequency component is a frequency signal corresponding to a phase shift due to serrodyne modulation, and this frequency signal is counted by a frequency counter 37.

「作用」 二条の光L2,L3はセロダイン変調によりそれ
ぞれ ψ(t)=ψst ……(11) 但し、ψsは定数 の変調を受け、正弦波変調により φ(t)=φnsin(2πfnt) ……(12) 但し、φn:最大位相偏移n :変調周波数 の変調をそれぞれ受ける。
“Effect” The two beams of light L 2 and L 3 are each ψ(t)=ψ s t due to serodyne modulation. (11) However, ψ s is subjected to constant modulation, and due to sine wave modulation, φ(t)=φ n sin (2πf n t) ...(12) However, φ n : Maximum phase shift n : Receives modulation at the modulation frequency.

ループ状の光導波路14から光方向性結合器2
9により取り出された2つの光L2A,L3Aのう
ち、一方の光L2Aは、光源から出射され、光導波
路14を伝播して光方向性結合器29により取り
出されるまでに何も変調を受けてないので、光源
11から出射された時の周波数をνとすると、受
光器26の受光面での光L2Aの位相変化は Φ(t)=2πνt ……(13) で表わすことができる。
From the loop-shaped optical waveguide 14 to the optical directional coupler 2
Of the two lights L 2 A and L 3 A taken out by the optical directional coupler 29 , one of the lights L 2 A is emitted from the light source, propagates through the optical waveguide 14 , and is taken out by the optical directional coupler 29 . Since the light is not modulated, if the frequency when emitted from the light source 11 is ν, the phase change of the light L 2 A at the light receiving surface of the light receiver 26 is Φ(t) = 2πνt ...(13) can be expressed.

他方の光L3Aは位相変調器18によりセロダイ
ン変調ψst及び位相変調φnsin(2πnt)を受け
ているので、受光器26への入射するときの位相
は Φ′(t)=2πν(t+t0)+ψst +φnsin(2πfnt)+φ0 ……(14) で表される。但し、t0は二条の光が受光面に入射
するときの時間差、φ0は光方向性結合器及び光
フアイバ等から受ける二条の光の間の位相差であ
る。
The other light L 3 A is subjected to serrodyne modulation ψ s t and phase modulation φ n sin (2π n t) by the phase modulator 18, so the phase when it enters the light receiver 26 is Φ'(t) =2πν(t+t 0 )+ψ s t +φ n sin(2πf n t)+φ 0 (14). However, t 0 is the time difference when the two rays of light are incident on the light receiving surface, and φ 0 is the phase difference between the two rays of light received from the optical directional coupler, optical fiber, etc.

従つて、受光面での2つの光の位相差Ψは式
(13)、(14)より Ψ=2πνt0+ψst +φnsin(2πfnt)+φ0 ……(15) となる。
Therefore, the phase difference Ψ between the two lights at the light receiving surface is expressed by the formula
From (13) and (14), Ψ=2πνt 0s t +φ n sin (2πf n t) + φ 0 ...(15).

式(15)の位相の差をもつ2つの光が受光器26の
受光面に入射するときには、互いに干渉しあい、
干渉した光の光強度I(t)は I(t)=P0〔1+cos{ψst +φnsin(2πfnt) +2πνt0+φ0}〕 ……(16) 但し、2P0は受光面の光の最大光度この光の強
度I(t)を周波数成分で示すと I(t)=P0〔1+cos(ψst+φ′0) ・{J0(φn)+2J2(φn)cos4πnt+……} −sin(ψst+φ′0) ・{2J1(φn)・sin2πfnt +2J3(φn)sin6πfnt+……}〕 =P0〔1+J0(φn)cos(ψst+φ′0) +J1(φn)cos(2πfnt+ψst+φ′0) −J1(φn)cos(2πfnt−ψst−φ′0) +J2(φn)cos(4πfnt+ψst+φ′0) −J2(φn)cos(4πfnt−ψst−φ′0) +……〕 ……(17) となる。第3図はこの周波数スペクトルを示す図
である。但し、J0,J1,J2……はそれぞれ0次、
1次、2次、……のベツセル関数、またφ′0
2πνt0+φ0とおいた。
When two lights having a phase difference expressed by equation (15) enter the light receiving surface of the light receiver 26, they interfere with each other,
The light intensity I(t) of the interfered light is I(t)=P 0 [1+cos{ψ s t +φ n sin (2πf n t) +2πνt 00 }] ...(16) However, 2P 0 is the light receiving surface Maximum luminous intensity of the light The intensity I(t) of this light is expressed in frequency components as I(t)=P 0 [1+cos (ψ s t+φ′ 0 ) ・{J 0n )+2J 2n )cos4π n t+...} −sin (ψ s t+φ' 0 ) ・{2J 1n )・sin2πf n t +2J 3n ) sin6πf n t+...}] =P 0 [1+J 0n )cos (ψ s t+φ′ 0 ) +J 1n )cos (2πf n t+ψ s t+φ′ 0 ) −J 1n )cos (2πf n t−ψ s t−φ′ 0 ) +J 2n ) cos (4πf n t+ψ s t+φ′ 0 ) −J 2n )cos (4πf n t−ψ s t−φ′ 0 ) +……] …(17). FIG. 3 is a diagram showing this frequency spectrum. However, J 0 , J 1 , J 2 ... are respectively 0th order,
First-order, second-order, ... Betzel functions, and φ′ 0 =
We set it as 2πνt 00 .

この干渉した入射光は、受光器26で入射光強
度に応じた電気信号に変換され、変換された電気
信号は増幅器31を通しバンドパスフイルタ32
に供給され、バンドパスフイルタ32からは式f
に示す周波数fnの多くの高調波成分の中から必要
な高調波成分のみを取り出す。
This interfered incident light is converted into an electrical signal according to the intensity of the incident light by the photoreceiver 26, and the converted electrical signal is passed through the amplifier 31 and passed through the bandpass filter 32.
from the bandpass filter 32 to the equation f
Only the necessary harmonic components are extracted from among the many harmonic components of the frequency f n shown in .

このバンドパスフイルタ32の通過帯域を、例
えばfn±(φSMAX/2π)に設定すると、バンドパス
フイルタからの出力はI(t)の1次高調波成分 I(t)1=P0J1(φn) ・{cos(2πnt+ψst+φ′0) −cos(2πnt−ψst−φ′0)} ……(18) だけ出力される。
When the passband of this bandpass filter 32 is set, for example, to f n ±(φ SMAX /2π), the output from the bandpass filter is the first harmonic component of I(t) I(t) 1 = P 0 J 1n ) ・{cos (2π n t+ψ s t+φ′ 0 ) −cos (2π n t−ψ s t−φ′ 0 )} (18) is output.

この1次高調波成分I(t)1はミキサー33に供
給される。ミキサー33には第1発振器19から
出力される周波数fnの正弦波信号が供給されてお
り、1次高調波成分I(t)1は正弦波信号と混合さ
れる。この例では、ミキサー33への正弦波信号
は移相器35を介して供給されており、例えば、
ミキサー33に供給する2つの信号の位相差をα
とする場合は、その移相器35からの出力Ir(t)を
Ir(t)=Asin(2πfnt+α)で表すと、ミキサー3
3により周波数nと混合された信号出力In(t)は In(t)=I(t)1×Ir(t) =P0J1(φn) ・{cos(2πfnt+ψst+φ′0) −cos(2πnt−ψst−φ′0)} ・Asin(2πfnt+α) =(1/2)AP0J1(φn) ・{sin(4πfnt+α+ψst+φ′0) −sin(4πfnt+α−ψst−φ′0) −sin(α−ψst−φ′0) +sin(α+ψst+φ′0)} ……(19) で表される。この位相検波された出力In(t)はロー
パスフイルタ36に供給され、ローパスフイルタ
36の出力は IL(t)=(1/2)AP0J1(φn) ・{sin(α+ψst+φ′0) −sin(α−ψst−φ′0)} =AP0J1(φn)cosα ・sin(ψst+φ′0) ……(20) となる。即ち、この信号は周波数F=ψs/2πの
正弦波である。(なお、移相器35による移相差
αはこの項が最大になるように選定する。)従つ
て、この得られた正弦波信号は周波数カウンタ3
7により計数することができる。計数は所定の時
間を計数し、その期間の計数値の大きさはセロ
ダイン変調による位相偏移の大きさと正確に対応
したものである。
This first harmonic component I(t) 1 is supplied to the mixer 33. The mixer 33 is supplied with a sine wave signal of frequency f n output from the first oscillator 19, and the first harmonic component I(t) 1 is mixed with the sine wave signal. In this example, the sine wave signal to the mixer 33 is supplied via a phase shifter 35, e.g.
The phase difference between the two signals supplied to the mixer 33 is α
In this case, the output I r (t) from the phase shifter 35 is
If expressed as I r (t) = Asin (2πf n t + α), mixer 3
3, the signal output I n (t) mixed with frequency n is I n (t) = I (t) 1 × I r (t) = P 0 J 1n ) ・{cos (2πf n t + ψ s t+φ' 0 ) −cos (2π n t−ψ s t−φ′ 0 )} ・Asin (2πf n t+α) = (1/2) AP 0 J 1n ) ・{sin (4πf n t+α+ψ s t+φ ' 0 ) −sin (4πf n t+α−ψ s t−φ′ 0 ) −sin (α−ψ s t−φ′ 0 ) +sin (α+ψ s t+φ′ 0 )} (19). This phase-detected output I n (t) is supplied to the low-pass filter 36, and the output of the low-pass filter 36 is I L (t)=(1/2)AP 0 J 1n ) ・{sin(α+ψ s t+φ′ 0 ) −sin(α−ψ s t−φ′ 0 )} =AP 0 J 1n )cosα·sin(ψ s t+φ′ 0 ) ……(20). That is, this signal is a sine wave with a frequency F=ψ s /2π. (Note that the phase shift difference α by the phase shifter 35 is selected so that this term is maximized.) Therefore, this obtained sine wave signal is transmitted to the frequency counter 3.
7 can be counted. Counting is performed over a predetermined period of time, and the magnitude of the count value during that period corresponds precisely to the magnitude of the phase shift due to serrodyne modulation.

これまでは、1次高調波成分を計測信号とした
が、高次の高調波成分を計測用信号とする場合に
は、第1発信器19と移相器35との間に逓倍器
を設ける。例えば、バンドパスフイルタ32で2
次高調波成分を取り出している場合は逓倍器34
の倍率は、2、3次高調波成分を取り出している
場合の倍率は3に設定する。
Up to now, the first-order harmonic component has been used as the measurement signal, but if a higher-order harmonic component is used as the measurement signal, a multiplier is provided between the first oscillator 19 and the phase shifter 35. . For example, the bandpass filter 32
When extracting harmonic components, the multiplier 34
The magnification is set to 3 when the second and third harmonic components are extracted.

第2図はこの発明の他の実施例を示す図で、光
源11及び光検出器15とループ状の光導波路1
4との結合を光フアイバではなく、基板38に形
成した一対のY分岐光導波路を用いて行つたた例
である。また、この例では位相変調器18の代わ
りに電気光学素子などの周波数偏移器を用いて光
に周波数偏移を与え、サニヤツク効果を相殺する
ように構成することもできる。
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention, in which a light source 11, a photodetector 15, and a loop-shaped optical waveguide 1 are shown.
This is an example in which the coupling with 4 is performed using a pair of Y-branch optical waveguides formed on the substrate 38 instead of an optical fiber. Further, in this example, a frequency shifter such as an electro-optical element may be used instead of the phase modulator 18 to impart a frequency shift to the light, thereby canceling out the sannyac effect.

また、図には示されてないが、この発明では、
必要に応じて角速度Ωの方向を検出する手段が設
けられる。例えば、2つの光L2A,L3Aが互いに
所定の入射角で受光器26に入射するので、受光
器26の受光面には、明と暗との干渉模様が形成
される。その干渉模様は干渉平面上を、その平面
と2つの入射光L2,L3がつくる面とが交差する
交差線上を移動し、光導波路14に入力される角
速度Ωが右廻りであるか左廻りであるかによりそ
の移動する向きを変える。従つて、明と暗の干渉
模様のピツチの4分の1ピツチ分の距離に2つの
受光器を配列し、それら受光器の信号のどちらの
信号が進み位相にあるかを検出すれば、角速度の
向きを知ることができる。
Although not shown in the figure, in this invention,
Means for detecting the direction of the angular velocity Ω is provided as necessary. For example, since the two lights L 2 A and L 3 A enter the light receiver 26 at a predetermined angle of incidence, an interference pattern of bright and dark light is formed on the light receiving surface of the light receiver 26 . The interference pattern moves on the interference plane on the intersection line where the plane and the plane formed by the two incident lights L 2 and L 3 intersect, and the angular velocity Ω input to the optical waveguide 14 is clockwise or counterclockwise. Change the direction of movement depending on the surroundings. Therefore, by arranging two light receivers at a distance of 1/4 of the pitch of the bright and dark interference patterns and detecting which of the signals from the light receivers is in the leading phase, the angular velocity can be calculated. You can know the direction of

また、この検出した角速度の方向信号を、第2
発振器に供給して鋸歯状波発振信号の発振振幅を
大きくするか或いは小さくするかを制御する信号
とすることもできる。
In addition, the direction signal of this detected angular velocity is
It can also be a signal that is supplied to an oscillator to control whether to increase or decrease the oscillation amplitude of the sawtooth wave oscillation signal.

以上では、ループ状の光導波路14から1つの
光方向性結合器29を用いて、2つの光L2A,
L3Aを取り出す場合を説明したが、各別の光方向
性結合器を用い、ループ状光導波路14への入出
射路14A,14Bにおいて、周波数偏移あるい
はセロダイン変調を受けた光と、受けない光とを
取り出すように構成しても良い。また、2つの変
調器を用いて周波数偏移あるいはセロダイン変調
と位相変調とを光に与えるように構成することも
できる。
In the above description, one optical directional coupler 29 is used to transfer two lights L 2 A,
Although we have explained the case where L 3 A is taken out, using separate optical directional couplers, the light that has undergone frequency shift or serrodyne modulation and the received light are It may also be configured to extract light that is not present. It is also possible to use two modulators to apply frequency shift or serrodyne modulation and phase modulation to light.

「効果」 以上のように、この発明によれば角速度によつ
て生ずるサニヤツク効果の出力を位相変調器に供
給して位相変調器を制御する閉ループ制御系を用
いて、サニヤツク効果を相殺する構成とした。ま
た光導波路内から、位相変調器により変調された
光を取り出す手段を設け、取り出された光の被変
調の程度を直接測定する構成とした。即ち、従来
のように、位相変調器の駆動信号電圧Vを測定す
る間接測定による場合に比べて、この発明の光干
渉角速度系によれば、位相変調器の温度特性、周
波数特性、或いはまた誘電率の変化等による影響
を受けない正確な角速度の測定が可能となる。ま
た二条の光の干渉によるビート信号を計数するの
でデイジタル出力が得られる。従つて、取り出さ
れた角速度データを電子計算機などにより処理す
るにも容易である。
"Effects" As described above, according to the present invention, a closed loop control system that controls the phase modulator by supplying the output of the sanyac effect caused by the angular velocity to the phase modulator is used to cancel the sanyac effect. did. In addition, means for extracting the light modulated by the phase modulator from within the optical waveguide is provided, and the configuration is such that the degree of modulation of the extracted light is directly measured. That is, compared to the conventional indirect measurement of the drive signal voltage V of the phase modulator, the optical interference angular velocity system of the present invention allows the temperature characteristics, frequency characteristics, or dielectric characteristics of the phase modulator to be measured. This makes it possible to accurately measure angular velocity without being affected by changes in rate, etc. Also, since the beat signals caused by the interference of two rays of light are counted, a digital output can be obtained. Therefore, it is easy to process the extracted angular velocity data using an electronic computer or the like.

また、この発明によれば、位相変調器と、第1
図、第2図に示した実施例のようにループ状の光
導波路から光を取り出せば、分配して取り出すた
めの光方向性結合器とをそれぞれ1個設けるだけ
で良く、簡単に構成することができる。取り出さ
れた二条の光を干渉させ、電気信号に変換してか
ら信号処理をするので、電気回路により比較的容
易に信号処理を行うことができる。
Further, according to the invention, the phase modulator and the first
If light is extracted from a loop-shaped optical waveguide as in the embodiment shown in FIGS. I can do it. Since the two extracted beams of light are interfered with each other, converted into electrical signals, and then processed, signal processing can be performed relatively easily using an electrical circuit.

このように、製造面、価格面、正確な角速度の
検出及び検出信号のデータ処理が容易である等、
この発明の効果は頗る大きい。
In this way, it has many advantages in terms of manufacturing, price, accurate detection of angular velocity, and ease of data processing of detection signals.
The effects of this invention are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の光干渉角速度計の一実施例
を示すブロツク図、第2図はこの発明の他の実施
例を示すブロツク図、第3図はこの発明のループ
状の光導波路から直接取り出した右廻り光と左廻
り光との干渉光を光電変換して得られた信号の周
波数スペクトルを示す図、第4図は従来の光干渉
角速度計の例を示すブロツク図、第5図は角速度
がゼロのときの同期検波回路による同期検波出力
波形を示す図、第6図は入力角速度があるときの
同期検波回路の検波出力の波形図、第7図Aは鋸
歯状波信号で制御された第2位相変調器により二
条の光がセロダイン変調される説明図、第7図B
は二条の光の位相の差を示す図である。 11:光源、12:第1光方向性結合器、1
3:第2光方向性結合器、14:光導波路、1
5:光検出器、16:ゲート回路、17:同期検
波回路、18,18A:位相変調器、18B:第
2位相変調器(周波数偏移器)、19:第1発振
器、21:第2発振器、22:増幅器、23:積
分器、24:比較器、25:第3光方向性結合
器、26:受光器、27:第4光方向性結合器、
28:計数器、29:光方向性結合器、31:増
幅器、32:バンドパスフイルタ、33:ミキサ
ー、34:逓倍器、35:移相器、36:ローパ
スフイルタ、37:周波数カウンタ、38:Y分
岐導波路。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the optical interference gyrometer of this invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of this invention, and FIG. A diagram showing the frequency spectrum of a signal obtained by photoelectrically converting the extracted interference light between clockwise light and counterclockwise light, Figure 4 is a block diagram showing an example of a conventional optical interference gyrometer, and Figure 5 is A diagram showing the waveform of the synchronous detection output from the synchronous detection circuit when the angular velocity is zero, Figure 6 is a waveform diagram of the detection output of the synchronous detection circuit when there is an input angular velocity, and Figure 7A is a diagram showing the waveform of the synchronous detection output from the synchronous detection circuit when the angular velocity is zero. Figure 7B is an explanatory diagram of serodyne modulation of two beams of light by the second phase modulator.
is a diagram showing the difference in phase between two lines of light. 11: light source, 12: first optical directional coupler, 1
3: second optical directional coupler, 14: optical waveguide, 1
5: Photodetector, 16: Gate circuit, 17: Synchronous detection circuit, 18, 18A: Phase modulator, 18B: Second phase modulator (frequency shifter), 19: First oscillator, 21: Second oscillator , 22: amplifier, 23: integrator, 24: comparator, 25: third optical directional coupler, 26: light receiver, 27: fourth optical directional coupler,
28: Counter, 29: Optical directional coupler, 31: Amplifier, 32: Band pass filter, 33: Mixer, 34: Multiplier, 35: Phase shifter, 36: Low pass filter, 37: Frequency counter, 38: Y branch waveguide.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光源と、 その光源よりの光を2分配するビームスプリツ
タと、 そのビームスプリツタよりの2つの光が右回り
光及び左回り光として入射されるループ状の光導
波路と、 その光導波路から出射される右回り光と左回り
光を干渉させる干渉手段と、 その干渉された光が供給され、その強度に応じ
た電気信号を出力する光検出器と、 上記光導波路の一端と上記ビームスプリツタと
の間に挿入され、電気的に制御されて光に周波数
偏移を与える変調手段と、 その変調手段に交番信号を変調信号として供給
する第1発振器と、 出力信号を変調信号として上記変調手段へ供給
する第2発振器と、 上記光検出器の出力から上記交番信号の周波数
成分を検出し、その検出出力によりこれがゼロに
なるように、上記第2発振器を帰還制御する同期
検波回路と、 上記変調手段による変調を受けた光と、その変
調を受けていない光とを検出して干渉させ、その
ビート信号を検出する手段と、 そのビート信号から上記交番信号又はその高調
波成分の1つを取り出す手段と、その取り出した
信号を、上記第1発振器から得た信号により位相
検波して、上記右回り光と左回り光との位相差と
に対応した周波数の交流信号を得る手段とを具備
する光干渉角速度計。
[Claims] 1. A light source, a beam splitter that splits the light from the light source into two, and a loop-shaped optical waveguide into which the two lights from the beam splitter enter as clockwise light and counterclockwise light. an interference means for interfering clockwise light and counterclockwise light emitted from the optical waveguide; a photodetector to which the interfered light is supplied and outputs an electrical signal according to its intensity; and the optical waveguide. A modulation means inserted between one end and the beam splitter and electrically controlled to apply a frequency shift to the light; a first oscillator supplying an alternating signal as a modulation signal to the modulation means; and an output signal. a second oscillator that supplies the alternating signal as a modulating signal to the modulating means; a frequency component of the alternating signal is detected from the output of the photodetector, and the second oscillator is feedback-controlled so that the frequency component becomes zero by the detected output. a synchronous detection circuit that detects the light modulated by the modulation means and the light that has not been modulated and causes them to interfere, and detects the beat signal; means for extracting one of the harmonic components; phase-detecting the extracted signal using the signal obtained from the first oscillator; alternating current at a frequency corresponding to the phase difference between the clockwise light and the counterclockwise light; and means for obtaining a signal.
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