干渉型光ファイバジャイロ
【課題】 本発明の目的は、小型かつ高性能な光ファイバジャイロを提供することである。
【解決手段】 少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、該光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し、合波された干渉光を放出する光合分波器と、該干渉光を検出する検出器と、該干渉光を該検出器に導く光学部品とを備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、 該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロ。
【解決手段】 少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、該光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し、合波された干渉光を放出する光合分波器と、該干渉光を検出する検出器と、該干渉光を該検出器に導く光学部品とを備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、 該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度を検出するための光ファイバジャイロに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学ジャイロは、Ｓａｇｎａｃ効果を利用して光学リングの回転角速度を検出する装置であり、光ファイバコイル中を光が右回りと左回りに伝搬する間に生じる位相差、到達時間差などを検出する方式が提案され、実用化されている（非特許文献１）。
【０００３】
干渉型光ファイバジャイロは、光源から出射された光を光合分波器により分岐し、光ファイバコイル内を右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、ＣＷ光とＣＣＷ光を該光合分波器で合波し干渉させる。該干渉光を測定することで、同一の経路を左右逆方向に伝搬した光の間にＳａｇｎａｃ効果により発生した位相差を検出し、該光ファイバコイルの軸回りの角速度を測定できる。
【０００４】
Ｓａｇｎａｃ効果による位相のズレは以下の式（１）で表される。
ΔΦ=Ω*(4πRL/cλ) ・・・・（１）
ただし、ΔΦ：左右回り光間の位相差、Ω：光ファイバコイルの軸回りにおける角速度、R：光ファイバコイルの半径、L：光ファイバコイルに含まれるファイバの長さ、λ：波長、c：光速を示す。
【０００５】
式（１）からわかるように、干渉型光ファイバジャイロの分解能は光の波長、光ファイバコイルの巻き径と長さによって決定される。
【０００６】
干渉型光ファイバジャイロの光源には、１．５５μｍ、１．３１μｍ、０．８μｍ等、赤外域の半導体レーザが用いられ、ｋｍ級の光ファイバコイル長を用いる方法が実用化されている。しかし、半導体レーザのような狭帯域のレーザ光を光ファイバ中に長距離伝搬させると、角速度測定において雑音となり得る散乱が発生することが知られている（特許文献１）ため、Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｏｄｅ（ＳＬＤ）光源やＡｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＳＥ）光源のような広帯域光源が用いられる。
【０００７】
しかしながら、ＳＬＤ光源は光パワーが１ｍＷ以下と低いうえにパワーや波長の温度安定性が低く、ＡＳＥ光源は波長が１μｍ以上と長いため、干渉型光ファイバジャイロの高分解能化を図れるような光源として有用でない。
【非特許文献１】Ｋ.Ｈｏｔａｋｅ, Ｒｅｖ. Ｌａｓｅｒ. Ｅｎｇ. Ｊａｐａｎ−１９９４−ｖｏｌ.２２ Ｎｏ.４−ｐ２５３−２６４
【特許文献１】特開２００４−１３２９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のとおり、従来の干渉型光ファイバジャイロでは、用いる光源の影響または光ファイバコイル長の延長によるサイズやコストの増大により、高分解能化は困難である。
【０００９】
本発明は、広帯域かつ十分な安定度を有する短波長ファイバ光源を用いた、高分解能な光ファイバジャイロを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し合波された干渉光を放出する光合分波器と、干渉光を検出する検出器と、該光合分波器より放出された干渉光を検出器に導く光学部品を備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロであり、さらには、該発光部として希土類添加フッ化物ファイバを用いることを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロ、該希土類添加フッ化物ファイバが、少なくともＥｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのいずれか１種類の元素をコアに添加されているフッ化物ファイバであることを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロ、または、該励起光源として、発振波長が少なくとも３４０ｎｍ〜５００ｎｍ、６４０ｎｍ〜１１００ｎｍのいずれかの範囲から選ばれる１つの波長を有する半導体レーザを使用することを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロを提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、高分解能な角速度測定を行う干渉型光ファイバジャイロ、または小型化した干渉型光ファイバジャイロを提供出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による干渉型光ファイバジャイロの１例を図１に示す。図１の例は、光源１１、第１の光合分波器１２、偏光子１３、第２の光合分波器１４、光ファイバコイル１５、位相変調器１６、検出器１７、該光源１１への戻り光を抑制するための光源保護素子１８により構成される。光源１１から出射された光は光源保護素子１８と第１の光合分波器１２を通過し、偏光子１３によって直線偏光成分のみが通過し、第２の光合分波器１４により２つに分岐される。分岐された光の一方は位相変調器１６を通過し光ファイバコイル１５を伝搬し、もう一方は光ファイバコイル１５を逆方向に伝搬した後位相変調器１６を通過する。双方向の光は第２の光合分波器１４で合波され干渉し、干渉光は偏光子１３を通過して第１の光合分波器１２から検出器１７に導かれる。
【００１３】
光ファイバジャイロ内において光がマルチモードで伝搬した場合、測定精度が悪化するため、光をシングルモード伝搬させるように部品を選定することが好ましい。
微小な位相差を効率的に検出できるとより好ましい。例えば、位相変調器１６側より伝播する光ファイバコイル１５中の光を位相変調器１６により変調し、検出器１７において干渉光と変調を同期検波する方法が有効である。
偏光子１３としては、ファイバループ型、導波路型等を使用することが出来る。ファイバループ型は、ファイバ結合ロスが無く内部反射も発生しないためより好ましい。
【００１４】
光源保護素子１８としては、光アイソレータや光サーキュレータ等を用いると効果的である。光源保護素子１８として光サーキュレータを用いた場合、干渉光を検出器１７に導く機能も有するため、第１の光合分波器１２を省略できる。さらに、第１の光合分波器１２を省略できることにより、通過する光のロスが低減され好ましい。
【００１５】
さらには、光源の光が伝搬する部分の光学部品に、偏波保存型の部品を用いると、偏波変動が抑制できるため測定精度がさらに長期に安定する。
【００１６】
光源１１としては、発光部と該発光部を励起する励起光源を備え、放出される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つその半値全幅が１ｎｍ以上あればよい。特に、発光部としては、希土類添加フッ化物ファイバが好ましい。
【００１７】
発光部の励起方法については、制限は無い。例えば、前方励起、後方励起、側面励起、またはこれらの方法を組み合わせた方法がある。前方励起は、簡単な構成でＡＳＥを発生させることが出来る。後方励起は、高出力を得やすく、出力光に励起光が混ざらない利点がある。側面励起は、ＬＥＤ等を励起光源とすることで、安価かつ簡単に構成できる、複数光源で励起しやすい等のメリットがある。
【００１８】
励起光源としては、半導体レーザの他に、ファイバレーザ、ＡＳＥ、ＬＥＤ、他のレーザ光を波長変換した光等も使用でき、例えば複数の励起光源や励起方法により１つの発光部を励起することが最良の選択である場合もある。以下に、光源１１の構成例として、前方励起、後方励起、側面励起の励起方法を用いる場合の例についてそれぞれ示す。
【００１９】
図２は、励起方法として前方励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図２の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ２１、励起光源２２、該励起光源への戻り光を抑制するための励起光源保護素子２３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ２４により構成されている。励起光源保護素子２３としては、フィルタ、光アイソレータ、光合分波器等を用いることが出来る。
【００２０】
図２の例において、励起光源保護素子２３に光合分波器を用いる場合の例を図３に示す。図３の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ３１、励起光源３２、励起光源保護素子として光合分波器３３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ３４により構成されている。端面３５は、無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２１】
図４は、励起方法として後方励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図４の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ４１、励起光源４２、光合分波器４３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ４４により構成されている。端面４５を無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２２】
図５は、励起方法として側面励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図５の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ５１、励起光源５２、出力スペクトルを調整するための光フィルタ５３により構成されている。励起光源５２からの励起光を希土類添加フッ化物ファイバ５１の側面に照射し、希土類添加フッ化物ファイバ５１を励起することが出来る。この場合、希土類添加フッ化物ファイバ５１の断面、該ファイバ５１の保護被覆の形状、屈折率等の調整により励起効率を向上させることが出来る。希土類添加フッ化物ファイバ５１において、光フィルタと接続している端部と反対側の端面５４を無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２３】
発光部の母材として石英ガラスを用いることも出来るが、フッ化物ガラスを母材としたほうが、石英ガラスと比べてフォノンエネルギーが小さいので励起上準位の寿命が長く、非ふく射遷移確率が低いため、励起によって添加希土類の高エネルギーな準位に反転分布を形成し、紫外線、可視光、可視域付近の赤外線のような短波長光を効率的に発生させることが出来る。さらに、フッ化物ガラスでは種々の希土類元素を溶解することが可能で、発光波長を容易に調整することが可能であり、また、種々の希土類元素を高濃度添加することが可能であることから、高出力を得やすく、高分解能測定に適した出力光を得ることができる。
【００２４】
また、フッ化物ガラスを発光部の母材とした場合、石英ガラスと比べてフォノンエネルギーが小さく励起中間準位の寿命が長いことから、容易に励起状態吸収（Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ、ＥＳＡ）が起こり、多段階励起を誘起できる。その結果、紫外線、可視光、可視域付近の赤外線のような短波長光を、出力光より長波長な励起光源を用いて効率的に発生させることができ、希土類添加自由度の高さもあわせて高分解能測定に適した出力光を得やすい。したがって、発光部の母材としてはフッ化物ガラスが好ましい。
【００２５】
フッ化物ファイバに添加する希土類は、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのなかから、所望のＡＳＥ波長や励起波長により自由に選択できる。上記希土類を複数添加したり、励起効率を向上させるためにＹｂを共添加したりすることも出来る。
【００２６】
特に、波長３４０ｎｍ〜５００ｎｍの光によって希土類を励起すると、所望の波長の光を放射する準位より高エネルギーの準位を直接励起できることから、短波長光を発生する希土類の準位に反転分布を形成しやすく好ましい。
【００２７】
また、波長６４０ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光は、希土類の短波長の光を放出する準位への多段階励起を起こす。この波長域の光源はファイバ結合半導体レーザとして高効率かつ光パワーが強く、安価なものとして多く供給されており、希土類添加フッ化物ファイバの励起光源として好ましい。
【００２８】
フッ化物ファイバに添加する希土類として、Ｅｒを添加した場合には、少なくとも３５０ｎｍ〜３９０ｎｍ、４００ｎｍ〜４１５ｎｍ、４３８ｎｍ〜４６０ｎｍ、４７７ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、５２０ｎｍ帯、５４５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光が得られる。７９０ｎｍ〜８１０ｎｍ、９６０ｎｍ〜９９０ｎｍの励起光では多段階励起により、５４５ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４０７ｎｍや９７４ｎｍで励起した場合の５４５ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光は高効率で光パワーも強い。
【００２９】
Ｈｏを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３７０ｎｍ、３８０ｎｍ〜３９０ｎｍ、４１０ｎｍ〜４２０ｎｍ、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８５ｎｍ帯、５４５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光が得られる。６４０ｎｍ〜６５５ｎｍの励起光では多段階励起により、５４５ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４４８ｎｍで励起した場合の５４５ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光は、高効率で光パワーも強い。
【００３０】
Ｔｍを添加した場合には、少なくとも３４５ｎｍ〜３６５ｎｍ、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８０ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯、８１０ｎｍ帯の発光が得られる。６４０ｎｍ〜６６０ｎｍ、６７０ｎｍ〜６９０ｎｍ、７９０ｎｍ〜８１０ｎｍ、１０６０ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光では多段階励起により、４５０ｎｍ帯、４８０ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯、８１０ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３１】
Ｐｒを添加した場合には、少なくとも４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８０ｎｍ帯、５２５ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯、６９５ｎｍ帯、７１５ｎｍ帯の発光が得られる。７９０ｎｍ〜８００ｎｍ、８３０ｎｍ〜８６０ｎｍ、９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍの励起光では多段階励起により、４８０ｎｍ帯、５２５ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯、７１５ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４４８ｎｍで励起した場合の４８０ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯の発光、ＰｒとＹｂを共添加し８５０ｎｍや９８０ｎｍで励起した場合の６３５ｎｍ帯の発光などは、高効率で光パワーも強い。
【００３２】
Ｎｄを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３６０ｎｍ、４２５ｎｍ〜４３５ｎｍ、４４５ｎｍ〜４９０ｍｎ、４９５ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲による励起が可能で、５８０ｎｍ帯、８８０ｎｍ帯の発光が得られる。
Ｓｍを添加した場合には、少なくとも３５５ｎｍ〜３８０ｎｍ、３９０ｎｍ〜４１０ｎｍ、４５５ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５６０ｎｍ帯、５９５ｎｍ帯、６４５ｎｍ帯、６８０ｎｍ帯、６９５ｎｍ帯、７００ｎｍ帯、７２０ｎｍ帯、７６０ｎｍ帯、８０５ｎｍ帯の発光が得られる。９４０ｎｍ〜９５０ｎｍ、１０８０ｎｍ〜１０９０ｎｍの励起光では多段階励起により、５９５ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４０７ｎｍで励起した場合の５９５ｎｍ帯の発光は、高効率で光パワーも強い。
【００３３】
Ｄｙを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３６８ｎｍ、３７３ｎｍ〜４０５ｎｍ、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、４８０ｎｍ帯、５７５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯、８３５ｎｍ帯の発光が得られる。８９０ｎｍ〜９２０ｎｍ、１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光では多段階励起より、５７５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３４】
Ｅｕを添加した場合には、少なくとも３５３ｎｍ〜３６５ｎｍ、３６３ｎｍ〜３８６ｎｍ、３８６ｎｍ〜４０７ｎｍ、４５８ｎｍ〜４９１ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５９０ｎｍ帯、６１５ｎｍ帯、７００ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３５】
Ｔｂを添加した場合には、少なくとも３４３ｎｍ〜３６１ｎｍ、３６１ｎｍ〜３８５ｎｍ、４５３〜４９１ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５４５ｎｍ帯、５８５ｎｍ帯、６２０ｎｍ帯、の発光が得られる。
【００３６】
複数波長の励起光の使用や、Ｙｂが共添加されている希土類添加フッ化物ファイバを発光部に使用することにより、上記以外の波長でも励起が可能になり、また上記以外の波長での発光が得ることができる。
以下に、本発明を用いた具体的な実施例を開示する。
【実施例１】
【００３７】
実験に用いた光ファイバジャイロの構成を図６に示す。光ファイバジャイロは、光源６１、第１の光合分波器６２、偏光子６３、第２の光合分波器６４、光ファイバコイル６５、位相変調器６６、検出器６７により構成した。第１の光合分波器６２と第２の光合分波器６４には溶融延伸光カプラを使用し、偏光子６３にはファイバループ型偏光子を使用し直線偏光のみを取り出した。位相変調器６５には圧電素子にファイバを巻きつけた変調器を使用し、ファイバ中の光に位相変調をかけて、干渉光を検出器６７にて変調と同期検波し、角速度信号強度を得た。光ファイバコイル６５には、コア直径３．２μｍ、ＮＡ０．１３の石英ファイバを使用し、長さ３００ｍ、巻き半径１０ｃｍ、巻き数４７７回とした。
【００３８】
用いた光源６１の構成を図７に示す。Ｅｒ添加フッ化物ファイバ７１、励起光源７２、光フィルタ７３から構成した。発光部であるＥｒ添加フッ化物ファイバ７１には、ＮＡ０．２２、コア直径３．５μｍ、長さ１７５ｃｍで、コアにＥｒを３０００ｐｐｍ添加したものを使用した。Ｅｒ添加フッ化物ファイバ７１を波長４４８ｎｍ、光パワー２００ｍＷの励起光源７２により前方励起し、発生したＡＳＥを光フィルタ７３にて調整して得られたピーク波長５４２ｎｍ、半値全幅６．３ｎｍ、光パワー０．１２ｍＷの出力光を光ファイバジャイロの光源とした。
【００３９】
光ファイバジャイロに５度／秒の回転を与えて基準角速度とし、このときの角速度信号強度を基準角速度信号強度とした。基準角速度からさらに−０．１度／秒〜０．４度／秒の角速度差を与えた時に検出された角速度信号強度の、基準角速度信号強度からの変化量を相対角速度信号強度として、測定結果を図８に示す。
［比較例１］
実験に用いた光ファイバジャイロの構成は、図６に示される実施例１の実験と同様である。第１の光合分波器６２と第２の光合分波器６４には溶融延伸光カプラを使用し、偏光子６３にはファイバループ型偏光子を使用し直線偏光のみを取り出した。位相変調器６５には圧電素子にファイバを巻きつけた変調器を使用し、ファイバ中の光に位相変調をかけて、干渉光を検出器６７にて変調と同期検波し、角速度信号強度を得た。光ファイバコイル６５は、光をシングルモード伝搬できるコア直径８．２μｍ、ＮＡ０．１４の石英ファイバを使用し、長さ３００ｍ、巻き半径１０ｃｍ、巻き数４７７回とした。
光源６１として、ピーク波長１５３２ｎｍ、半値全幅９．０ｎｍ、強度０．１２ｍＷのＡＳＥ光源を使用した。
【００４０】
実施例１と同じく、光ファイバジャイロに５度／秒の回転を与えて基準角速度とし、このときの角速度信号強度を基準角速度信号強度とした。基準角速度からさらに−０．１度／秒〜０．４度／秒の角速度差を与えた時に検出された角速度信号強度の、基準角速度信号強度からの変化量を相対角速度信号強度として、測定結果を図９に示す。
【００４１】
したがって、実施例１より、比較例１と比較して約２.６倍の高分解能な角速度信号が得られることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による干渉型光ファイバジャイロの構成の例を示す図である。
【図２】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図３】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図４】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図５】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図６】実施例１と比較例１に用いた光ファイバジャイロの構成を示す図である。
【図７】実施例に用いた光源の構成を示す図である。
【図８】実施例１の光ファイバジャイロによる測定結果を示す図である。
【図９】比較例１の光ファイバジャイロによる測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１ 光源
１２ 第１の光合分波器
１３ 偏光子
１４ 第２の光合分波器
１５ 光ファイバコイル
１６ 位相変調器
１７ 検出器
１８ 光源保護素子
２１ 希土類添加フッ化物ファイバ
２２ 励起光源
２３ 励起光源保護素子
２４ 光フィルタ
３１ 希土類添加フッ化物ファイバ
３２ 励起光源
３３ 光合分波器
３４ 光フィルタ
３５ 端面
４１ 希土類添加フッ化物ファイバ
４２ 励起光源
４３ 光合分波器
４４ 光フィルタ
４５ 端面
５１ 希土類添加フッ化物ファイバ
５２ 励起光源
５３ 光フィルタ
５４ 端面
６１ 光源
６２ 第１の光合分波器
６３ 偏光子
６４ 第２の光合分波器
６５ 光ファイバコイル
６６ 位相変調器
６７ 検出器
７１ 希土類添加フッ化物ファイバ
７２ 励起光源
７３ 光フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度を検出するための光ファイバジャイロに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学ジャイロは、Ｓａｇｎａｃ効果を利用して光学リングの回転角速度を検出する装置であり、光ファイバコイル中を光が右回りと左回りに伝搬する間に生じる位相差、到達時間差などを検出する方式が提案され、実用化されている（非特許文献１）。
【０００３】
干渉型光ファイバジャイロは、光源から出射された光を光合分波器により分岐し、光ファイバコイル内を右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、ＣＷ光とＣＣＷ光を該光合分波器で合波し干渉させる。該干渉光を測定することで、同一の経路を左右逆方向に伝搬した光の間にＳａｇｎａｃ効果により発生した位相差を検出し、該光ファイバコイルの軸回りの角速度を測定できる。
【０００４】
Ｓａｇｎａｃ効果による位相のズレは以下の式（１）で表される。
ΔΦ=Ω*(4πRL/cλ) ・・・・（１）
ただし、ΔΦ：左右回り光間の位相差、Ω：光ファイバコイルの軸回りにおける角速度、R：光ファイバコイルの半径、L：光ファイバコイルに含まれるファイバの長さ、λ：波長、c：光速を示す。
【０００５】
式（１）からわかるように、干渉型光ファイバジャイロの分解能は光の波長、光ファイバコイルの巻き径と長さによって決定される。
【０００６】
干渉型光ファイバジャイロの光源には、１．５５μｍ、１．３１μｍ、０．８μｍ等、赤外域の半導体レーザが用いられ、ｋｍ級の光ファイバコイル長を用いる方法が実用化されている。しかし、半導体レーザのような狭帯域のレーザ光を光ファイバ中に長距離伝搬させると、角速度測定において雑音となり得る散乱が発生することが知られている（特許文献１）ため、Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｏｄｅ（ＳＬＤ）光源やＡｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＳＥ）光源のような広帯域光源が用いられる。
【０００７】
しかしながら、ＳＬＤ光源は光パワーが１ｍＷ以下と低いうえにパワーや波長の温度安定性が低く、ＡＳＥ光源は波長が１μｍ以上と長いため、干渉型光ファイバジャイロの高分解能化を図れるような光源として有用でない。
【非特許文献１】Ｋ.Ｈｏｔａｋｅ, Ｒｅｖ. Ｌａｓｅｒ. Ｅｎｇ. Ｊａｐａｎ−１９９４−ｖｏｌ.２２ Ｎｏ.４−ｐ２５３−２６４
【特許文献１】特開２００４−１３２９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のとおり、従来の干渉型光ファイバジャイロでは、用いる光源の影響または光ファイバコイル長の延長によるサイズやコストの増大により、高分解能化は困難である。
【０００９】
本発明は、広帯域かつ十分な安定度を有する短波長ファイバ光源を用いた、高分解能な光ファイバジャイロを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し合波された干渉光を放出する光合分波器と、干渉光を検出する検出器と、該光合分波器より放出された干渉光を検出器に導く光学部品を備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロであり、さらには、該発光部として希土類添加フッ化物ファイバを用いることを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロ、該希土類添加フッ化物ファイバが、少なくともＥｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのいずれか１種類の元素をコアに添加されているフッ化物ファイバであることを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロ、または、該励起光源として、発振波長が少なくとも３４０ｎｍ〜５００ｎｍ、６４０ｎｍ〜１１００ｎｍのいずれかの範囲から選ばれる１つの波長を有する半導体レーザを使用することを特徴とする上記の干渉型光ファイバジャイロを提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、高分解能な角速度測定を行う干渉型光ファイバジャイロ、または小型化した干渉型光ファイバジャイロを提供出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による干渉型光ファイバジャイロの１例を図１に示す。図１の例は、光源１１、第１の光合分波器１２、偏光子１３、第２の光合分波器１４、光ファイバコイル１５、位相変調器１６、検出器１７、該光源１１への戻り光を抑制するための光源保護素子１８により構成される。光源１１から出射された光は光源保護素子１８と第１の光合分波器１２を通過し、偏光子１３によって直線偏光成分のみが通過し、第２の光合分波器１４により２つに分岐される。分岐された光の一方は位相変調器１６を通過し光ファイバコイル１５を伝搬し、もう一方は光ファイバコイル１５を逆方向に伝搬した後位相変調器１６を通過する。双方向の光は第２の光合分波器１４で合波され干渉し、干渉光は偏光子１３を通過して第１の光合分波器１２から検出器１７に導かれる。
【００１３】
光ファイバジャイロ内において光がマルチモードで伝搬した場合、測定精度が悪化するため、光をシングルモード伝搬させるように部品を選定することが好ましい。
微小な位相差を効率的に検出できるとより好ましい。例えば、位相変調器１６側より伝播する光ファイバコイル１５中の光を位相変調器１６により変調し、検出器１７において干渉光と変調を同期検波する方法が有効である。
偏光子１３としては、ファイバループ型、導波路型等を使用することが出来る。ファイバループ型は、ファイバ結合ロスが無く内部反射も発生しないためより好ましい。
【００１４】
光源保護素子１８としては、光アイソレータや光サーキュレータ等を用いると効果的である。光源保護素子１８として光サーキュレータを用いた場合、干渉光を検出器１７に導く機能も有するため、第１の光合分波器１２を省略できる。さらに、第１の光合分波器１２を省略できることにより、通過する光のロスが低減され好ましい。
【００１５】
さらには、光源の光が伝搬する部分の光学部品に、偏波保存型の部品を用いると、偏波変動が抑制できるため測定精度がさらに長期に安定する。
【００１６】
光源１１としては、発光部と該発光部を励起する励起光源を備え、放出される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つその半値全幅が１ｎｍ以上あればよい。特に、発光部としては、希土類添加フッ化物ファイバが好ましい。
【００１７】
発光部の励起方法については、制限は無い。例えば、前方励起、後方励起、側面励起、またはこれらの方法を組み合わせた方法がある。前方励起は、簡単な構成でＡＳＥを発生させることが出来る。後方励起は、高出力を得やすく、出力光に励起光が混ざらない利点がある。側面励起は、ＬＥＤ等を励起光源とすることで、安価かつ簡単に構成できる、複数光源で励起しやすい等のメリットがある。
【００１８】
励起光源としては、半導体レーザの他に、ファイバレーザ、ＡＳＥ、ＬＥＤ、他のレーザ光を波長変換した光等も使用でき、例えば複数の励起光源や励起方法により１つの発光部を励起することが最良の選択である場合もある。以下に、光源１１の構成例として、前方励起、後方励起、側面励起の励起方法を用いる場合の例についてそれぞれ示す。
【００１９】
図２は、励起方法として前方励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図２の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ２１、励起光源２２、該励起光源への戻り光を抑制するための励起光源保護素子２３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ２４により構成されている。励起光源保護素子２３としては、フィルタ、光アイソレータ、光合分波器等を用いることが出来る。
【００２０】
図２の例において、励起光源保護素子２３に光合分波器を用いる場合の例を図３に示す。図３の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ３１、励起光源３２、励起光源保護素子として光合分波器３３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ３４により構成されている。端面３５は、無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２１】
図４は、励起方法として後方励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図４の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ４１、励起光源４２、光合分波器４３、出力光スペクトルを調整するための光フィルタ４４により構成されている。端面４５を無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２２】
図５は、励起方法として側面励起を用いる場合の光源１１の構成例を示したものである。図５の例は、発光部として希土類添加フッ化物ファイバ５１、励起光源５２、出力スペクトルを調整するための光フィルタ５３により構成されている。励起光源５２からの励起光を希土類添加フッ化物ファイバ５１の側面に照射し、希土類添加フッ化物ファイバ５１を励起することが出来る。この場合、希土類添加フッ化物ファイバ５１の断面、該ファイバ５１の保護被覆の形状、屈折率等の調整により励起効率を向上させることが出来る。希土類添加フッ化物ファイバ５１において、光フィルタと接続している端部と反対側の端面５４を無反射または反射処理することで、出力光スペクトルや強度の調整、安定化を図ることも出来る。
【００２３】
発光部の母材として石英ガラスを用いることも出来るが、フッ化物ガラスを母材としたほうが、石英ガラスと比べてフォノンエネルギーが小さいので励起上準位の寿命が長く、非ふく射遷移確率が低いため、励起によって添加希土類の高エネルギーな準位に反転分布を形成し、紫外線、可視光、可視域付近の赤外線のような短波長光を効率的に発生させることが出来る。さらに、フッ化物ガラスでは種々の希土類元素を溶解することが可能で、発光波長を容易に調整することが可能であり、また、種々の希土類元素を高濃度添加することが可能であることから、高出力を得やすく、高分解能測定に適した出力光を得ることができる。
【００２４】
また、フッ化物ガラスを発光部の母材とした場合、石英ガラスと比べてフォノンエネルギーが小さく励起中間準位の寿命が長いことから、容易に励起状態吸収（Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ、ＥＳＡ）が起こり、多段階励起を誘起できる。その結果、紫外線、可視光、可視域付近の赤外線のような短波長光を、出力光より長波長な励起光源を用いて効率的に発生させることができ、希土類添加自由度の高さもあわせて高分解能測定に適した出力光を得やすい。したがって、発光部の母材としてはフッ化物ガラスが好ましい。
【００２５】
フッ化物ファイバに添加する希土類は、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのなかから、所望のＡＳＥ波長や励起波長により自由に選択できる。上記希土類を複数添加したり、励起効率を向上させるためにＹｂを共添加したりすることも出来る。
【００２６】
特に、波長３４０ｎｍ〜５００ｎｍの光によって希土類を励起すると、所望の波長の光を放射する準位より高エネルギーの準位を直接励起できることから、短波長光を発生する希土類の準位に反転分布を形成しやすく好ましい。
【００２７】
また、波長６４０ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光は、希土類の短波長の光を放出する準位への多段階励起を起こす。この波長域の光源はファイバ結合半導体レーザとして高効率かつ光パワーが強く、安価なものとして多く供給されており、希土類添加フッ化物ファイバの励起光源として好ましい。
【００２８】
フッ化物ファイバに添加する希土類として、Ｅｒを添加した場合には、少なくとも３５０ｎｍ〜３９０ｎｍ、４００ｎｍ〜４１５ｎｍ、４３８ｎｍ〜４６０ｎｍ、４７７ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、５２０ｎｍ帯、５４５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光が得られる。７９０ｎｍ〜８１０ｎｍ、９６０ｎｍ〜９９０ｎｍの励起光では多段階励起により、５４５ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４０７ｎｍや９７４ｎｍで励起した場合の５４５ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯の発光は高効率で光パワーも強い。
【００２９】
Ｈｏを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３７０ｎｍ、３８０ｎｍ〜３９０ｎｍ、４１０ｎｍ〜４２０ｎｍ、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８５ｎｍ帯、５４５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光が得られる。６４０ｎｍ〜６５５ｎｍの励起光では多段階励起により、５４５ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４４８ｎｍで励起した場合の５４５ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光は、高効率で光パワーも強い。
【００３０】
Ｔｍを添加した場合には、少なくとも３４５ｎｍ〜３６５ｎｍ、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８０ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯、８１０ｎｍ帯の発光が得られる。６４０ｎｍ〜６６０ｎｍ、６７０ｎｍ〜６９０ｎｍ、７９０ｎｍ〜８１０ｎｍ、１０６０ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光では多段階励起により、４５０ｎｍ帯、４８０ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯、８１０ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３１】
Ｐｒを添加した場合には、少なくとも４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲による励起が可能で、４８０ｎｍ帯、５２５ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯、６９５ｎｍ帯、７１５ｎｍ帯の発光が得られる。７９０ｎｍ〜８００ｎｍ、８３０ｎｍ〜８６０ｎｍ、９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍの励起光では多段階励起により、４８０ｎｍ帯、５２５ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯、７１５ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４４８ｎｍで励起した場合の４８０ｎｍ帯、６０５ｎｍ帯、６３５ｎｍ帯の発光、ＰｒとＹｂを共添加し８５０ｎｍや９８０ｎｍで励起した場合の６３５ｎｍ帯の発光などは、高効率で光パワーも強い。
【００３２】
Ｎｄを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３６０ｎｍ、４２５ｎｍ〜４３５ｎｍ、４４５ｎｍ〜４９０ｍｎ、４９５ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲による励起が可能で、５８０ｎｍ帯、８８０ｎｍ帯の発光が得られる。
Ｓｍを添加した場合には、少なくとも３５５ｎｍ〜３８０ｎｍ、３９０ｎｍ〜４１０ｎｍ、４５５ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５６０ｎｍ帯、５９５ｎｍ帯、６４５ｎｍ帯、６８０ｎｍ帯、６９５ｎｍ帯、７００ｎｍ帯、７２０ｎｍ帯、７６０ｎｍ帯、８０５ｎｍ帯の発光が得られる。９４０ｎｍ〜９５０ｎｍ、１０８０ｎｍ〜１０９０ｎｍの励起光では多段階励起により、５９５ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯の発光が得られる。特に、４０７ｎｍで励起した場合の５９５ｎｍ帯の発光は、高効率で光パワーも強い。
【００３３】
Ｄｙを添加した場合には、少なくとも３４０ｎｍ〜３６８ｎｍ、３７３ｎｍ〜４０５ｎｍ、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、４８０ｎｍ帯、５７５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯、８３５ｎｍ帯の発光が得られる。８９０ｎｍ〜９２０ｎｍ、１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの励起光では多段階励起より、５７５ｎｍ帯、６６０ｎｍ帯、７５０ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３４】
Ｅｕを添加した場合には、少なくとも３５３ｎｍ〜３６５ｎｍ、３６３ｎｍ〜３８６ｎｍ、３８６ｎｍ〜４０７ｎｍ、４５８ｎｍ〜４９１ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５９０ｎｍ帯、６１５ｎｍ帯、７００ｎｍ帯の発光が得られる。
【００３５】
Ｔｂを添加した場合には、少なくとも３４３ｎｍ〜３６１ｎｍ、３６１ｎｍ〜３８５ｎｍ、４５３〜４９１ｎｍの範囲内にある励起光を用いることができ、５４５ｎｍ帯、５８５ｎｍ帯、６２０ｎｍ帯、の発光が得られる。
【００３６】
複数波長の励起光の使用や、Ｙｂが共添加されている希土類添加フッ化物ファイバを発光部に使用することにより、上記以外の波長でも励起が可能になり、また上記以外の波長での発光が得ることができる。
以下に、本発明を用いた具体的な実施例を開示する。
【実施例１】
【００３７】
実験に用いた光ファイバジャイロの構成を図６に示す。光ファイバジャイロは、光源６１、第１の光合分波器６２、偏光子６３、第２の光合分波器６４、光ファイバコイル６５、位相変調器６６、検出器６７により構成した。第１の光合分波器６２と第２の光合分波器６４には溶融延伸光カプラを使用し、偏光子６３にはファイバループ型偏光子を使用し直線偏光のみを取り出した。位相変調器６５には圧電素子にファイバを巻きつけた変調器を使用し、ファイバ中の光に位相変調をかけて、干渉光を検出器６７にて変調と同期検波し、角速度信号強度を得た。光ファイバコイル６５には、コア直径３．２μｍ、ＮＡ０．１３の石英ファイバを使用し、長さ３００ｍ、巻き半径１０ｃｍ、巻き数４７７回とした。
【００３８】
用いた光源６１の構成を図７に示す。Ｅｒ添加フッ化物ファイバ７１、励起光源７２、光フィルタ７３から構成した。発光部であるＥｒ添加フッ化物ファイバ７１には、ＮＡ０．２２、コア直径３．５μｍ、長さ１７５ｃｍで、コアにＥｒを３０００ｐｐｍ添加したものを使用した。Ｅｒ添加フッ化物ファイバ７１を波長４４８ｎｍ、光パワー２００ｍＷの励起光源７２により前方励起し、発生したＡＳＥを光フィルタ７３にて調整して得られたピーク波長５４２ｎｍ、半値全幅６．３ｎｍ、光パワー０．１２ｍＷの出力光を光ファイバジャイロの光源とした。
【００３９】
光ファイバジャイロに５度／秒の回転を与えて基準角速度とし、このときの角速度信号強度を基準角速度信号強度とした。基準角速度からさらに−０．１度／秒〜０．４度／秒の角速度差を与えた時に検出された角速度信号強度の、基準角速度信号強度からの変化量を相対角速度信号強度として、測定結果を図８に示す。
［比較例１］
実験に用いた光ファイバジャイロの構成は、図６に示される実施例１の実験と同様である。第１の光合分波器６２と第２の光合分波器６４には溶融延伸光カプラを使用し、偏光子６３にはファイバループ型偏光子を使用し直線偏光のみを取り出した。位相変調器６５には圧電素子にファイバを巻きつけた変調器を使用し、ファイバ中の光に位相変調をかけて、干渉光を検出器６７にて変調と同期検波し、角速度信号強度を得た。光ファイバコイル６５は、光をシングルモード伝搬できるコア直径８．２μｍ、ＮＡ０．１４の石英ファイバを使用し、長さ３００ｍ、巻き半径１０ｃｍ、巻き数４７７回とした。
光源６１として、ピーク波長１５３２ｎｍ、半値全幅９．０ｎｍ、強度０．１２ｍＷのＡＳＥ光源を使用した。
【００４０】
実施例１と同じく、光ファイバジャイロに５度／秒の回転を与えて基準角速度とし、このときの角速度信号強度を基準角速度信号強度とした。基準角速度からさらに−０．１度／秒〜０．４度／秒の角速度差を与えた時に検出された角速度信号強度の、基準角速度信号強度からの変化量を相対角速度信号強度として、測定結果を図９に示す。
【００４１】
したがって、実施例１より、比較例１と比較して約２.６倍の高分解能な角速度信号が得られることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による干渉型光ファイバジャイロの構成の例を示す図である。
【図２】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図３】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図４】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図５】本発明に用いる光源の構成例を示す図である。
【図６】実施例１と比較例１に用いた光ファイバジャイロの構成を示す図である。
【図７】実施例に用いた光源の構成を示す図である。
【図８】実施例１の光ファイバジャイロによる測定結果を示す図である。
【図９】比較例１の光ファイバジャイロによる測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１ 光源
１２ 第１の光合分波器
１３ 偏光子
１４ 第２の光合分波器
１５ 光ファイバコイル
１６ 位相変調器
１７ 検出器
１８ 光源保護素子
２１ 希土類添加フッ化物ファイバ
２２ 励起光源
２３ 励起光源保護素子
２４ 光フィルタ
３１ 希土類添加フッ化物ファイバ
３２ 励起光源
３３ 光合分波器
３４ 光フィルタ
３５ 端面
４１ 希土類添加フッ化物ファイバ
４２ 励起光源
４３ 光合分波器
４４ 光フィルタ
４５ 端面
５１ 希土類添加フッ化物ファイバ
５２ 励起光源
５３ 光フィルタ
５４ 端面
６１ 光源
６２ 第１の光合分波器
６３ 偏光子
６４ 第２の光合分波器
６５ 光ファイバコイル
６６ 位相変調器
６７ 検出器
７１ 希土類添加フッ化物ファイバ
７２ 励起光源
７３ 光フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、該光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し、合波された干渉光を放出する光合分波器と、該干渉光を検出する検出器と、該干渉光を該検出器に導く光学部品とを備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、
該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項２】
該発光部として希土類添加フッ化物ファイバを有することを特徴とする、請求項１に記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項３】
該希土類添加フッ化物ファイバが、少なくともＥｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのいずれか１種類の元素がコアに添加されているフッ化物ファイバであることを特徴とする、請求項２に記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項４】
該励起光源として、発振波長が少なくとも３４０ｎｍ〜５００ｎｍ、６４０ｎｍ〜１１００ｎｍのいずれかの範囲から選ばれる１つの波長を有する半導体レーザを使用することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項１】
少なくとも、光源と、光ファイバコイルと、該光源より出射される光を分岐して該光ファイバコイル内に導入し右回り光（ＣＷ光）と左回り光（ＣＣＷ光）として周回させ、周回したＣＷ光とＣＣＷ光を合波し、合波された干渉光を放出する光合分波器と、該干渉光を検出する検出器と、該干渉光を該検出器に導く光学部品とを備える干渉型光ファイバジャイロにおいて、
該光源が、少なくとも、発光部と、該発光部を励起する励起光源とを有し、該光源から出射される光の中心波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲内にあり且つ半値全幅が１ｎｍ以上であることを特徴とする干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項２】
該発光部として希土類添加フッ化物ファイバを有することを特徴とする、請求項１に記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項３】
該希土類添加フッ化物ファイバが、少なくともＥｒ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｅｕ、またはＴｂのいずれか１種類の元素がコアに添加されているフッ化物ファイバであることを特徴とする、請求項２に記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【請求項４】
該励起光源として、発振波長が少なくとも３４０ｎｍ〜５００ｎｍ、６４０ｎｍ〜１１００ｎｍのいずれかの範囲から選ばれる１つの波長を有する半導体レーザを使用することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の干渉型光ファイバジャイロ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−６０３３３（Ｐ２０１０−６０３３３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２３９９９（Ｐ２００８−２２３９９９）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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