1993 年度実績報告書

雑音除去手段を全て含む導波路型デバイス構成受動型共振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	05555111
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, 教授 (60126159)
研究分担者	山下真司東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (40239968)
キーワード	光ファイバジャイロ / 共振方式光ファイバジャイロ / 光ファイバセンサ / ナビゲーション / コヒーレント光センシング
研究概要	次世代光ファイバジャイロとして注目される[受動型共振方式光ファイバジャイロ]の光学系を、全て導波路型あるいは光ファイバ型デバイスにより構成し、申請者が独自に開発してきた複数の雑音低減手法を全て盛り込んで、航空機のナビゲーション用等の最高級グレードジャイロが達成可能なことを示すのが本研究の目的である。上記目的を達成するために、本年度は先ず、偏波状態変動誘起ドリフトの低減方法を複数比較検討した。絶対単一モード光ファイバにより共振器を作成する方法、光ファイバグレーティングにより共振器を作成する方法を解析し、達成できるジャイロ性能を評価することに成功した。また、あらたに考案した単一モード光ファイバを用いたリング共振器構成の特性を理論的・実験的に評価した。この共振器は、捩られた光ファイバと、小半径の光ファイバコイルで実現するλ/2素子とにより構成でき、上記の他の方法のように高価な特殊ファイバを使う必要がなく、安価なジャイロ構成となり得る。まずこの構成が偏波変動誘起ドリフトの低減効果を持つことを理論的に証明したのに続き、共振器中の各パラメータが理想値からずれた際に生じるドリフトを計算機シミュレーションにより評価した。比較的大きなパラメータ誤差があっても中程度の性能は達成可能であり、パラメータを厳密に設定すれば、高性能ジャイロを実現する可能性もあることが示された。続いて、光学系中の2つの位相変調器の駆動方法を検討した。この位相変調器へは、共振点検出のための正弦波、共振点追尾のための鋸歯状波、さらに後方散乱誘起雑音低減用の矩形波を加える。これらを2つの変調器にどのように配分するかを検討し、さらに各変調波形のパラメータを厳密に設定するための手法を検討した。この点が実験系設計の際の最も重要な事項であり、これを含めて系の具体的設計を進めている。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] K.Takiguchi & K.Hotate: "Reduction of polarization-fluctuation induced error in an optical passive ring-resonator gyro by using a single-polarization optical fiber" IEEE Jour.of Lightwave Technology. 11. 1687-1693 (1993)
[文献書誌] C-X.Shi & K.Hotate: "Polarization-maintaining fiber ring resonator with a photoinduced birefringent grating" IEEE Photonics Technology Letter. 5. 954-957 (1993)
[文献書誌] K.Hotate: "Fiber optic gyro:Technologies and Applications in Japan〈Invited〉" Proc.of 9th Int.Conf.on Optical Fiber Sensors(OFS'93). 89-95 (1993)
[文献書誌] K.Hotate & T.Kurakake: "Manner to reduce the drift due to polarization fluctuation in a resonator fiber optic gyro composed of a single mode fiber" SPIE Fiber Optic and Laser Sensors XI. 2070. No.24 (1993)
[文献書誌] C-X.Shi & K.Hotate: "Bias of a resonator fiber optic gyro composed of a polarization-maintainning fiber ring resonator with photoinduced birefringent grating" Instrumentation and Measurement Technology Conference. No.WEAM8-4 (1994)
[文献書誌] 保立和夫: "光ファイバジャイロ" レーザ学会レーザ研究. 22(4月号). (1994)

1993 年度 実績報告書

雑音除去手段を全て含む導波路型デバイス構成受動型共振方式光ファイバジャイロの試作

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, 教授 (60126159)

研究成果

[文献書誌] K.Takiguchi & K.Hotate: "Reduction of polarization-fluctuation induced error in an optical passive ring-resonator gyro by using a single-polarization optical fiber" IEEE Jour.of Lightwave Technology. 11. 1687-1693 (1993)

[文献書誌] C-X.Shi & K.Hotate: "Polarization-maintaining fiber ring resonator with a photoinduced birefringent grating" IEEE Photonics Technology Letter. 5. 954-957 (1993)

[文献書誌] K.Hotate: "Fiber optic gyro:Technologies and Applications in Japan〈Invited〉" Proc.of 9th Int.Conf.on Optical Fiber Sensors(OFS'93). 89-95 (1993)

[文献書誌] K.Hotate & T.Kurakake: "Manner to reduce the drift due to polarization fluctuation in a resonator fiber optic gyro composed of a single mode fiber" SPIE Fiber Optic and Laser Sensors XI. 2070. No.24 (1993)

[文献書誌] C-X.Shi & K.Hotate: "Bias of a resonator fiber optic gyro composed of a polarization-maintainning fiber ring resonator with photoinduced birefringent grating" Instrumentation and Measurement Technology Conference. No.WEAM8-4 (1994)

[文献書誌] 保立 和夫: "光ファイバジャイロ" レーザ学会 レーザ研究. 22(4月号). (1994)

1993 年度実績報告書

保立和夫東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60126159)

[文献書誌] 保立和夫: "光ファイバジャイロ" レーザ学会レーザ研究. 22(4月号). (1994)