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複数の雑音低減および機能向上手法を具備したブリルアン方式光ファイバジャイロの試作

研究課題

研究課題/領域番号 08555099
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計測・制御工学
研究機関東京大学

研究代表者

保立 和夫  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60126159)

研究分担者 山下 真司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40239968)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
1998年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1997年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1996年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード光ジャイロ / ブリルアン散乱 / 光ファイバレーザ / 光ファイバジャイロ / ブリルアン方式光ファイバジャイロ / ナビゲーション / 光ファイバーレーザ / コヒーレント光センシング / レーザジャイロ
研究概要

次世代光ファイバジャイロの一方式として注目されている「ブリルアン方式光ファイバジャイロ」の主要な雑音要因への対策および機能向上手法を探求し、これらを施した実験系を構成して、本方式の性能向上、さらには実用化のための具体的指針を得ることが、本研究の目的である。併せて、他の構成の光ジャイロの提案、実験的研究も進めた。
まず、ブリルアン方式光ファイバジャイロの雑音要因として、光ファイバに沿うブリルアンゲインスペクトルの変動がブリルアンレーザに与える影響を解析し、実験によりその解析結果を確認した。光ファイバ共振器中での偏波変動が誘起する揺らぎを抑圧する共振器構成も検討した。さらに、ジャイロの回転方向まで判別できる新しいシステムを提案して、実験により機能を実証した。また、本ジャイロの性能制限要因として、光カー効果誘起ドリフト、ならびに低回転入力時に両発振光間の周波数差が零となる「ロックイン現象」についても検討した。実験系により、ロックイン現象を明確に捉えることができた。さらに、比較的高速な回転入力時の出力を外挿することにより、零点にバイアスがあることを見出した。これが、光カー効果誘起バイアスである。次に、この光カー効果誘起バイアスをポンプ光強度を変調することによって変化させることにより、ロックイン現象を解除できる可能性を確認できた。
さらに、デジタルセロダイン方式共振型光ファイバジャイロの提案と、機能の実証も行なった。地球の回転速度を上回る分解能を実現することに成功している。また、光集積回路技術を用いて、安価・小型の光ジャイロを構成する手法も提案した。干渉方式光ファイバジャイロについても、小型化、高性能化の提案・解析を深めた。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Y.Tanaka,S.Yamasaki and K.Hotate: "Brillouin fiber optic gyro with directional sensitivity" IEEE Photonics Technology Letters. 8・10. 1367-1369 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: "Lasing characteristics of optical fiber Brillouin ring laser with spatially distributed gain cofficient" IEICE Transactions on Electronics. E79-C・10. 1436-1441 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "Future evolution of fiber optic gyros" Optical Review. 4・1. 28-34 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate and M.Harumoto: "Resonator fiber optic gyro using digital serrodyne modulastion" IEEE J.of Lightwave Technology. 15・3. 466-473 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: "Analysis of fiber Brillouin ring laser composed of single-polarization single-mode fiber" IEEE J.of Lightwave Technology. 15・5. 838-844 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "Fiber sensor technology today" Optical Fiber Technology. 3・4. 356-402 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "“Fiber Optic Gyros,"a Chapter in Optical Fiber Sensors III" Artech House Publishers, 167-206 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanaka, S.Yamasaki and K.Hotate: "Brillouin fiber optic gyro with directional sensitivity" IEEE Photonics Technology Letters. Vol.8, No.10. 1367-1369 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: "Lasing characteristics of optical fiber Brillouin ring laser with spatially distributed gain cofficient" IEICE Transactions on Electronics. Vol.E79-C,No.10. 1436-1441 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "Future evolution of fiber optic gyros" Optical Review. Vol.4, No.1. 28-34 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate and M.Harumoto: "Resonator fiber optic gyro using digital serrodyne modulastion" IEEE J.of Lightwave Technology. Vol.15, No.3. 466-473 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: "Analysis of fiber Brillouin ring laser composed of single-polarization single-mode fiber" IEEE J.of Lightwave Technology. Vol.15, No.5. 838-844 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "Fiber sensor technology today" Optical Fiber Technology. Vol.3, No.4. 356-402 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hotate: "Fiber Optic Gyros, " a Chapter in Optical Fiber Sensors III. Artech House Publishers, 167-206 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Saida and K.Hotate: "General formula describing drift of interferometer fiber-optic gyro due to Faraday effect : Reduction of the drift in twin-depo-I-FOG" Jor.of Lightwave Technology. 17・2(採録決定済). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 保立 和夫: "光ファイバジャイロの実用化と次世代技術の展開" レーザー研究. 26・4. 297-303 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 保立 和夫: "光ファイバジャイロの現状と将来展望" 光学. 27・7. 352-359 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate and S.Yamashita: "Behavior of lock-in Phenomenon and the manner to overcome it in Brillouin fiber optic gyro" SPIE Fiber Optic and Laser sensors and Applications. 57-65 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Suzuki, K.Takiguchi and K.Hotate: "Integrated optical ring-resonator gyro using silica planar lightwave circuit" SPIE Fiber Optic and Laser sensors and Applications. 66-75 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate and G.Hayashi: "Resonator fiber optic gyro using digital serrodyne modulation-Method to reduce the noise induced by the backscattering and closed-loop operation..." Intern.Conf.on Optical Fiber Sensors (OFS-13). (採録決定済). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: "Analysis of fiber Brillouin ring laser composed of single-polarization single-mode fiber" IEEE Jour.of Lightwave Technology. 15・5. 838-844 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate: "Fiber sensor technology today" Optica Fiber Technology (Invited). 3・4. 356-402 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate, K.Masaki, T.Saida and O.Mikami: "Polarization Maintaining Interferometer Fiber Optic Gyro using a Single Mode Fiber Coil with Bend-Induced Birefringence" CLEO/Pacific Rim'97. 255-256 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saida and K.Hotate: "General formula describing drift of interforometer fiber optic gyro resulting from Faraday effect : reduction of the drift in twin-depo-IFDG" Intern.Conf.on Optical Fiber Sensors (OFS-12). 134-137 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate, K.Masaki and O.Mikami: "Interferemeter fiber optic gyro having a small-diameter single-mode-fiber sensing coil with a function as depolarizer using its bend-induced birefringenece" Intern.Conf.on Optical Fiber Sensors (OFS-12). 488 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 保立和夫, 山下真司: "ブリルアン方式光ファイバジャイロ-ロックイン現象の観測とその解除手法についての検討-" 計測自動制御学会センシングフォーラム. 89-94 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 保立 和夫: "光ファイバジャイロ「光波センシングとレーザー」5.4.4(電機学会光波センシング用光源調査専門委員会編)" コロナ社, 255-261 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 保立 和夫: "「光ファイバセンシング技術の動向」" 電子情報通信学会誌. 79(8). 808-813 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka,S.Yamasaki and K.Hotate: ""Brillouin fiber optic gyro with directional sensitivity"" IEEE Photonics Technology Letters. 8(10). 1367-1369 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: ""Lasing characteristics of optical fiber Brillouin ring laser with spatially distributed gain coffcient"" IEICE Transactions on Electronics. E79-C(10). 1436-1441 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate: ""Future evolution of fiber optic gyros"" Optical Review. 4(1). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate and M.Harumoto: ""Resonator fiber optic gyro using digital serrodyne modulation"" IEEE Journal of Lightwave Technology. 15(3). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka and K.Hotate: ""Analysis of fiber Brillouin ring laser composed for single-polarization single-mode fiber"" IEEE Journal of Lightwave Technology. 15(5). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 保立 和夫: "光ファイバジャイロ「光デバイス辞典」の1節" オプトロニクス社, 274-276 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate: "Fiber Optic Gyros,"Optical Fiber Sensors Volume IV"" Artech House Publishers, (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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