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総合的な雑音低減手法を施した受動型リング共振方式光ファイバジャイロの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 63850076
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 電子機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

保立 和夫  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (60126159)

研究分担者 廣瀬 明  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (70199115)
東口 實  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30013626)
大越 孝敬  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (70010709)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
1989年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1988年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード受動型リング共振方式光ジャイロ / 光ファイバジャイロ / 光ジャイロ / 光ファイバセンサ / コヒ-レント光センサ / コヒーレント光センサ
研究概要

本研究の目的は、筆者らが継続して研究を進めてきた「受動型リング共振方式光ファイバジャイロ」の実験系を構成して、これに種々の雑音低減策を施してその有効性を検証するとともに、理論的検討も平行して進めることで、性能向上のための指針を明確化することである。
まず、従来提案してきた各種雑音除去手法を盛り込んだ実験系を作成した。さらに、最も大きな雑音である光ファイバ中の後方レ-リ散乱の影響を極限的に低減する新しい手法を発明して、この実験系に取り入れた。また、共振器中での偏波統合の問題を詳細に解析し、偏波維持光ファイバで構成した共振器中のスプライス部分に僅かの偏波軸ずれがあっても、極めて大きなドリフトが生じることを明らかにした。その解決策として、共振器のリ-ドファイバ部分に偏光子を設ける手法と、スプライス部分で偏波軸を90度ねじる手法について、筆者ら独自の解析手法によりその効果、光学系作成時の各パラメ-タへの許容度等を評価し、これら方法の有効性を定量的に検証することに成功した。光カ-効果によるジャイロドリフトについての初めての実験的検証にも成功している。
本ジャイロ系と類似の干渉計技術の応用についての研究も進め、本ジャイロの研究にフィ-ドバックすることができた。光ヘテロダイン方式ファイバジャイロのドリフト低減、mm以下の高空間分解能を有する新しい反射光分布計測法、光ファイバセンサの多点化、長尺光ファイバ伝搬光の高安定・高感度コヒ-レント受信方式の提案・検討等である。また、ジャイロを含むシステム側からの要求把握に関する研究も行えた。
これら研究を通じて得られた、地球自転速度を上回る分解能、これと同等の安定性は、本形式の光ファイバジャイロとして現状で世界最高グレ-ドの性能であり、かつ主要な雑音要因の除去手法にも目途が得られたことから、上記本研究の目的を十分に達成できたものと考えている。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (75件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (75件)

  • [文献書誌] D.T.Jong,K.Hotate: "Frequency division mutiplication of optical fiber sensors using an optical delay loop with a frequency shifter" OSA,Applied Optics. 28. 1289-1297 (1989)

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  • [文献書誌] Y.H.Cheng,T.Okoshi: "Phase-noise-cancelling dual-frequency heterodyne optical fibre communication system" IEE,Electronics Letters. 25. 835-836 (1989)

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  • [文献書誌] T.Okoshi,A.Hirose,K.Kimura: "A simple experiment elusidating the duality of light as wave and photon" Optics Communications. 72. 7-12 (1989)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "半導体レ-ザとコヒ-レント光センシング" 日本材料科学会、材料科学. 26. 137-142 (1989)

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  • [文献書誌] W.P.Liu,M.Higashiguchi: "Application of optimal control to initial alignment of strapdown inertial navigation system(INS)" Trans.Japan Society of Aeronautics and Space Science. 32. 67-78 (1989)

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  • [文献書誌] K.Hotate,O.Kamatani: "Reflectometry by means of optical-coherence modulation" IEE,Electronics Letters. 25. 1503-1505 (1989)

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  • [文献書誌] T.Okoshi,S.Yamashita: "Double-stage Phase-diversity(DSPD)experiment using 100Mbit/s FSK coherent optical communication system" IEE,Electronics Letters. 25. 1512-1513 (1989)

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  • [文献書誌] 石藤,島田,東口: "高速道路でのGPSに関する自動車走行実験結果" 電子情報通信学会論文誌B-II. J72B-II. 557-564 (1989)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "光ファイバジャイロ" 計測自動制御学会、計測と制御. 29. 68-74 (1990)

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  • [文献書誌] K.Hotate,K.Takiguchi,A.Hirose: "Adjustment-free method to eliminate the noise induced by the backscattering in an Optical Passive Ring-Resonator Gyro" IEEE,Photonics Technolgy Letters. 2. 75-77 (1990)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "光ファイバジャイロー干渉方式と共振方式の研究開発状況ー" 電子情報通信学会誌. 73. 2 (1990)

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  • [文献書誌] K.Hotate,S.Samukawa: "Drift reduction in an optical heterodyne fiber gyro" OSA,Applied Optics. 29. March (1990)

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  • [文献書誌] K.Takiguchi,K.Hotate: "Manner to reduce the bias of Optical Passive Ring-Resonator Gyro caused by the misalignment of the polarization axis in the resonator" submitted to IEEE,Jour.Lightwave Technology. (1989)

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  • [文献書誌] K.Hotate,K.Takiguchi,A.Hirose: "Adjustment-free method to eliminate the noise induced by the backscattering in an Optical Passive Ring-Resonator Gyro" IOOC'89. 20D3-2. (1989)

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  • [文献書誌] S.Yamashita,T.Okoshi: "Sensitivity penalty due to optical circuit imbalance in double-stage phase-diversity(DSPD)receiver:Theory and experiment" ECOC'89. PAD-5. (1989)

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  • [文献書誌] T.Okoshi: "Recent progress in coherent optical communications:With enphasis on diversity techniques" URSI-ISSSE'89. (1989)

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  • [文献書誌] K.Hotate,O.Kamatani: "Reflectometry with high spatial resolution and no movihg part by means of source-coherence modulation" OFS-6'89. 64-70 (1989)

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  • [文献書誌] K.Hotate,K.Takiguchi,M.Murakami: "Bias of an Optical Passive Ring-Resonator Gyro due to the misalignment of the polarization axis in the resonator formed by the polarization maintaining fiber" OFS-6'89. 94-100 (1989)

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  • [文献書誌] D.T.Jong,K.Hotate: "Optical fiber intermerometric sensor with immunity from environmental distrubance induced in the lead-fiber" OFS-6'89. 313-320 (1989)

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  • [文献書誌] K.Hotate,O.Kamatani: "Optical signal processing for reflectometry with high sptial-resolution by synthesis of coherence function" to be presented at Intern.Topical Meeting on Optical Computing,OC'90. 10H3. (1990)

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  • [文献書誌] K.Hotate,O.Kamatani: "Optical Coherence Domain Reflectometry by synthesis of coherence function" to be presented at Optoelectronics Conference OEC'90(invited). (1990)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "光の波長・位相制御技術による光センシング" 電子情報通信学会、論文誌C-I(招待論文). J73-C-I,5月号. (1990)

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  • [文献書誌] 大越孝敬,岡本勝就: "光ファイバの基礎(田中俊一編「光波利用センシング」3.1節)" オ-ム社, (1990)

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  • [文献書誌] 保立和夫,東口實: "光ファイバジャイロ(田中俊一編「光波利用センシング」5.4節" オ-ム社, (1990)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "光ファイバセンサへの応用(「半導体レ-ザと光計測」の4.5節)" 日本分光学会, (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. T. Jong and K. Hotate: "Frequency division multiplication of optical fiber sensors using an optical delay loop with a frequency shifter" OSA, Applied Optics, Vol.28, pp.1289-1297, 1989.

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  • [文献書誌] Y. H. Cheng and T. Okoshi: "Phase-noise-cancelling dual-frequency heterodyne optical fiber communication system" IEE, Electronics Letters, Vol.25, pp.835-836, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Okoshi, A. Hirose and K. Kimura: "A simple experiment elucidating the duality of light as wave and photon" Optics Communications, Vol.72, pp.7-12, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W. P. Liu and M. Higashiguchi: "Application of optimal control to initial alignment of strapdown inertial navigation system (INS)" Trans. Japan Society of Aeronautics and Space Science, Vol.32, pp.67-78, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hotate and O. Kamatani: "Reflectometry by means of optical-coherence modulation" IEE, Electronics Letters, Vol.25, pp.1503-1505, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Okoshi and S. Yamashita: "Double-stage phase-diversity (DSPD) experiment using 100Mbit/s FSK coherent optical communication system" IEE, Electronics Letters, Vol.25, pp.1512-1513, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hotate, K. Takiguchi and A. Hirose: "Adjustment-free method to eliminate the noise induced by the back-scattering in an Optical Passive Ring-Resonator Gyro" IEEE, Photonics Technology Letters, Vol.2, pp.75-77, 1990.

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  • [文献書誌] K. Hotate and S. Samukawa: "Drift reduction in an optical heterodyne fiber gyro" OSA, Applied Optics, Vol.29, March, 1990.

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  • [文献書誌] K. Takiguchi and K. Hotate: "Manner to reduce the bias of Optical Passive Ring-Resonator Gyro caused by the misalignment of the polarization axis in the resonator" submitted to IEEE, Jour. Lightwave Technology, submitted in Nov. 1989.

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  • [文献書誌] K. Hotate, K. Takiguchi and A. Hirose: "Adjustment-free method to eliminate the noise induced by the back-scattering in an Optical Passive Ring-Resonator Gyro" IOOC'89, 20D3-2, 1989.

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  • [文献書誌] S. Yamashita and T. Okoshi: "Sensitivity penalty due to optical circuit imbalance in double-stage phase-diversity (DSPD) receiver: Theory and experiment" ECOC'89, PAD-5, 1989.

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  • [文献書誌] T. Okoshi: "Recent progress in coherent optical communications: with emphasis on diversity techniques" URSI-ISSSE'89, 1989.

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  • [文献書誌] K. Hotate and O. Kamatani: "Reflectometry with high spatial resolution and no moving part by means of source-coherence modulation" OFS-6'89, pp.64-70, 1989.

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  • [文献書誌] K. Hotate, K. Takiguchi and M. Murakami: "Bias of an Optical Passive Ring-Resonator Gyro due to the misalignment of the polarization axis in the resonator formed by the polarization maintaining fiber" OFS-6'89, pp.94-100, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. T. Jong and K. Hotate: "Optical fiber interferometric sensor with immunity from environmental disturbance induced in the lead-fiber" OFS-6'89, pp.313-320, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hotate and O. Kamatani: "Optical signal processing for reflectometry with high spatial-resolution by synthesis of coherence function" to be presented at Intern. Topical Meeting on Optical Computing, OC'90, 10H3, 1990.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hotate and O. Kamatani: "Optical Coherence Domain Reflectometry by synthesis of coherence function" to be presented at Optoelectronics Conference OEC'90 (invited), 1990.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.T.Jong,K.Hotate: "Frequency division multiplication of optical fiber sensors using an optical delay loop with a frequency shifter" OSA,Applied Optics. 28. 1289-1297 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.H.Cheng,T.Okoshi: "Phase-noise-cancelling dual-frequency heterodyne optical fibre communication system" IEE,Electronics Letters. 25. 835-836 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okoshi,A.Hirose,K.Kimura: "A simple experiment elusidating the duality of light as wave and photon" optics communications. 72. 7-12 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 保立和夫: "半導体レ-ザとコヒ-レント光センシング" 日本材料学会,機械科学. 26. 137-142 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] W.P.Liu,M.Higashiguchi: "Application of optimal control to initial alignment ofstrapdown inertial navigation system(INS)" Trans.Japan Society of Aeronautics and Space. 32. 67-78 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate,O.Kamatani: "Reflectometry by meams of optical-coherence modulation" IEE,Electronics Letters. 25. 1503-1505 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okoshi,S.Yamashita: "Double-stage phase-diversity(DSPD)experiment using 100Mbit/s FSK coherent optical communication system" IEE,Electronics Letters. 25. 1512-1513 (1989)

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  • [文献書誌] 石藤,島田,東口: "高速道路でのGPSに関する自動車走行実験結果" 電子情報通信学会論文誌B=II. J72B-II. 557-564 (1989)

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  • [文献書誌] K.Takiguchi,K.Hotate: "Manner to reduce the bias of Optical Passive Ring-Resonator Gyro caused by the misalignment of the polari-zation axis in the resonator" submitted to IEEE.,Jour Lightwave Technology. submitted in Nov.1989.

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  • [文献書誌] K.Hotate: Sino-Japanese Symposium on Optical Fiber Sensors,Beijing,Nov.8-9,1988. 39-41 (1988)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hotate;K.Takiguchi;A.Hirose: submitted to IOOC'89,to be held in kobe,Japan,July 18ー21,1989.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 保立和夫: レーザ学会研究会資料. 1-6 (1989)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 保立和夫: "未来産業技術第4巻「光ファイバーセンサー」" 科学技術広報財団, 1150(957-966) (1988)

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  • [文献書誌] 保立和夫: "エレクトロニクス研究の世界を究めるーエレクトロニック・デバイスからのアプローチー「コヒーレント光計測」" 朝日出版社, 246(27-43) (1988)

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      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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