JP2002508061A

JP2002508061A - 光ファイバ・ジャイロスコープ振動誤差補償器

Info

Publication number: JP2002508061A
Application number: JP50455299A
Authority: JP
Inventors: サンダーズ，グレン・エイ; ダンクヴォルト，ルドルフ・シィ; カリゼック，アンドリュ・ダブリュ; ラスコスキィ，クラレンス・イー; ストランドジョード，リー・ケイ; シュガーベイカー，ダニエル・エル; ペイジ，ジェリー・エル
Original assignee: ハネウエル・インコーポレーテッド
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2002-03-12
Also published as: WO1998058234A1; EP0990118B1; CA2291779A1; EP0990118A1; US5926275A; DE69801435T2; DE69801435D1

Abstract

(57)【要約】ジャイロスコープ動作環境によって誘起される振動周波数での変調によって生じる光信号中の振動効果を低減するための強度サーボあるいは補償器よりなる光ファイバ・ジャイロスコープ用の整流誤差低減装置。振動効果は振幅形式でフォトダイオード出力からの信号中に検出することができ、これを制御システムで振動周波数の光強度変動をゼロにして除去するために用いる。

Description

【発明の詳細な説明】光ファイバ・ジャイロスコープ振動誤差補償器発明の背景本発明は、振動誤差低減方式を有し、特にジャイロスコープ動作環境における振動周波数での振動の修正による回転速度の誤った指示を解消する光ファイバ・ジャイロスコープに関する。光ファイバ・ジャイロスコープは、そのようなジャイロスコープを支持する物体の回転を感知するのに使用される魅力ある手段である。そのようなジャイロスコープは非常に小型することができ、またかなりの機械的衝撃、温度変化、およびその他の極端な環境条件に耐えられるように製造することができる。光ファイバ・ジャイロスコープは、可動部がないので保守がほとんど不要であり、またコストを節約できる可能性がある。また、光ファイバ・ジャイロスコープは他の種類の光ジャイロスコープで問題になる低い回転速度に対しても高感度である。第１図に示すように、光ファイバ・ジャイロスコープは、コア上およびその軸を中心に巻き付けられたコイル状の光ファイバを備え、回転が感知される。この光ファイバは、通常長さが５０〜２，０００メートルであって、その中を通って電磁波または光波が伝えられ、コイルを通って両方が最終的に光検出器に入射するように時計回り（ｃｗ）方向および反時計回り（ｃｃｗ）方向で伝搬するためにそれらを１対の波に分割する、閉光路の一部である。コアの検出軸またはコイル状光ファイバを中心とする回転Ωは、これらの波の１つに対して、一回転方向での有効な光路長増加と、他回転方向での光路長減少とを与える。相反する結果によって反対の回転が生じる。このような波によって異なる路長差によって、これらの波の間でどちらの回転方向に対しても位相シフト、すなわち周知のサニャック効果が生じる。このジャイロスコープは、干渉計光学ジャイロ（ＩＦＯＧ）と呼ばれる。回転による位相差シフトの量、したがって出力信号が、反対方向に移動する２つの電磁波によって横断されるコイルを通じた光路全体の長さによって変化するので、長い光ファイバでは大きな位相差が得られるが、コイル状であるためにそれによる量は比較的少ないことから、コイル状光ファイバを使用することが望ましい。コイル状の光ファイバを通過した後にそこに入射する両方向に移動する電磁波に応じて、光検出器に入射する出力光の強度、したがって光検出器システム・フォトダイオード（ＰＤ）から発した電流は、上にずらした余弦関数に従う。すなわち出力電流は、第２図に示すように、これら２波間の位相差の余弦Φ（Ω）に応じて変化する。余弦関数は偶関数であるため、このような出力関数は位相差シフトの相対方向に関して何も示さず、コイル軸を中心とした回転方向に関しても何も示さない。さらに、ゼロ位相付近では余弦関数の変化率が非常に小さいため、このような出力関数は低い回転速度に対する感度が非常に低い。このように不十分な特性があるため、一般に、時にはバイアス変調器と呼ばれることもある光学位相変調器を、コイル状光ファイバの一方の側にあるかあるいは一方の側に隣接する光路内に配置することで、この反対方向に移動する２つの電磁波間での位相差が変調される。回転を高感度で検知するために、干渉計ループ内で両方向に伝搬されるビーム間の微分位相を正弦波変調または方形波変調することによって、通常はサニャック干渉計に周波数ｆ_bでバイアスがかけられる。その結果、両方向に伝搬されている波の一方が変調器を通過してコイル内に達し、その間に、コイルを反対方向に横断しているもう一方の波はコイルを出て変調器を通過する。さらに、光検出器の出力電流を表す信号を受信するために、復調器システムの一部として使用されている位相感知検波器ＰＳＤまたはデジタル復調器が備えられている。位相変調器と位相感知検波器はどちらも、変調器によって誘導される振幅変調を低減または除去するためのいわゆる「固有」周波数で、変調信号発生器またはその同期派生物によって動作可能である。第３ａ図、第３ｂ図、および第４図は、上にずらした余弦関数における、変調および復調効果を示す。第３ａ図および第３ｂ図では、それぞれΩ＝０およびΩ ≠０の場合に、ジャイロ光波の位相差ΔΦが正弦波バイアス変調によって変調されている。光検出器の得られた出力強度対時間が上にずらした余弦関数の右側に示されている。第３ａ図および第３ｂ図が示すように、Ω＝０の場合、位相変調は上にずらした余弦関数の中心で左右対称になり、Ω≠０の場合、位相変調は左右非対称になる。第１のケースでは、センサがＡ点でバイアスをかけられた場合とＢ点でバイアスをかけられた場合との出力が同じであり、光検出器の出力に偶数調波ｆ_bだけを与える。第２のケースでは、Ａ点とＢ点の出力は異なり、回転速度を示すｆ_bの大きい光検出器信号成分を与える。位相感知復調器（ＰＳＤ）によって回復されたこのｆ_bの信号成分は、回転速度Ωに比例する。この信号は、反対方向の回転速度に関する信号も変更する。第４ａ図および第４ｂ図は、Ω＝０およびΩ≠０それぞれの場合の方形波変調を示す。ここで実際には、上にずらした余弦関数上のＡ点からＢ点へΔΦ値を切り替えることによって、方形波変調が変調過渡電流を発生させる。これらは、変調後光検出器の電流対時間の縦線で示されており、理想的な光検出器の場合、光検出器に入射する光強度に比例する。さらにまた、回転していない場合にはＡ点とＢ点の出力が等しく、回転している場合には半周期「Ａ」および半周期「Ｂ」の出力は等しくない。第５ａ図、第５ｂ図、および第５ｃ図に示した方形波復調プロセスでは、バイアス変調周波数ｆ_bに同期された信号成分が、ゼロ平均の、バイアス変調に同期された、方形波復調器基準波形を乗ずることによって、光検出器信号から回復される。復調後出力の平均値またはＤＣ構成要素は、回転速度に比例する。回転速度を回復するもう１つの方法は、第６図に示すようなデジタル復調方式であって、この方式では方形波変調システムにおける光検出器の出力が、第１半周期のＡ_i点と第２半周期のＢ_i点とでサンプリングされる。サンプル事象は矢印で表されている。各サンプルはアナログ信号からデジタル信号に変換され、Ａ_i のデジタル合計とＢ_iのデジタル合計との差はΩに比例する。これらすべての場合に、ＰＳＤ／デジタル復調器出力はゼロ位相シフトで変化率の大きい奇関数であるため、ゼロ位相シフトの両側で代数符号が変わる。したがって、位相感知検波器ＰＳＤ／デジタル復調器信号は、コイルの軸を中心に発生する回転の方向を示すことが可能であり、ゼロ回転速度付近の回転速度に応じて、信号値を大幅に変化させることが可能である、すなわち、検波器がゼロ付近の位相シフトに対して高感度であるためにその出力信号は低い回転速度に対して非常に高感度である。もちろんこれは、他の原因すなわち誤差による位相シフトがかなり小さい場合に限って可能である。さらに、こうした環境においてこの出力信号は、相対的に低い回転速度で線形に近くなる。復調器ＰＳＤの出力信号に関するこのような特徴は、光学位相変調を行わない光検出器の出力電流の特徴を実質的に改善する。従来技術からのこうしたシステムの例を、第１図に示す。このシステムの光学部分は、このシステムが相反的である、すなわち以下に記載するように、非相反的な位相差シフトの特別な導入を除いて、電磁波を伝搬するそれぞれ反対の方向に実質的に同一の光路が発生することを保証するための光路に沿ったいくつかの機構を含む。コイル状の光ファイバは、その周囲で回転が感知される軸を中心に巻きつけられた単一モードの光ファイバを使用した、コアまたはスプールを中心としたコイル１０を形成する。単一モードのファイバを使用すると、電磁波または光波の経路を固有に定義することができるだけでなく、このような導波の同位相波面も固有に定義することができる。これによっで相反性の維持がかなり助けられる。さらにまたこの光ファイバは、不可避の機械的応力、磁場内のファラデー効果、または他の原因によって導入される、逆方向の伝搬波間で位相差シフトが変化することのある偏波の変動が比較的少なくなるように、ファイバ内で非常に大きい複屈折が構築される、いわゆる偏波保存ファイバにすることも可能である。したがって、システム内の他の光学構成要素によって、電磁波を伝搬するために、高屈折率軸すなわち低速伝搬軸、または低屈折率軸のいずれかが選択される。コイル１０を介して両方向に伝搬される電磁波は、第１図の電磁波源すなわち光源１１から与えられる。この光源は広帯域光源、一般的には半導体超発光ダイオードまたは希土類ドープ・ファイバ光源であり、一般に８３０ナノメートル（ｎｍ）から１５５０ｎｍまでの代表的波長域にまたがるスペクトルの近赤外線部分にあり、電磁波を与える。光源１１は、コイル１０の散乱サイトにおいてレイリー散乱およびフレネル散乱によって生じるこれら波間での位相シフト差誤差を低減するために、放射光線の可干渉距離が短くなければならない。広帯域光源は、誤った偏波状態での光線伝搬によって発生する誤差を少なくするのにも役立つ。光源１１と光ファイバ・コイル１０の間には、コイル１０を形成する光ファイバの両方の端部を、光路全体を複数の光路部分に分割するいくつかの光学結合構成要素にまで延長することによって形成された、第１図のように構成された光路がある。光ファイバの一部は、最適な光線が放射される位置で光源１１に向かい合って配置され、そこから光学ビーム・カップラまたは波結合器／スプリッタとも呼ばれることのある第１の光学方向性カップラ１２まで延びている。光学方向性カップラ１２は、第１図のカップラ１２の両方の端部に示された、両方の端部にそれぞれ２つずつ合計４つのポート間に延びる光透過媒体を有する。これらポートのうちの１つは、光源１１から延びており、それに向かい合って配置された光ファイバを有する。光学方向性カップラ１２の検出端部上にある別のポートには、向かい合って配置された別の光ファイバが示されており、光検出システム１４に電気的に接続されたフォトダイオード１３に向かい合うように延びている。フォトダイオード１３は、向かい合って配置された光ファイバの一部から送られてそこで入射する電磁波または光波を検出し、信号成分選択手段３５に応答して光電流を発する。この光電流は、前述のようにそこで入射する２つのほぼ干渉性の光波の場合、そのような実質的に干渉性の１対の光波間における位相差の余弦によって変化する光電流出力を与える上にずらした余弦関数に従う。この光検出器は、入射放射の一次関数である光電流を発するように、かなり低いインピーダンスで動作するので、通常はｐ−ｉ−ｎフォトダイオードである。光学方向性カップラ１２は、他方の端部にあるポートに向かい合ったもう１つの光ファイバを有し、これが偏光子１５まで延びている。カップラ１２の同じ側にある別のポートには、光ファイバの別の部分に関係する無反射終端構成１６がある。光学方向性カップラ１２では、どのポートでも電磁波または光を受け取ると、その約半分がカップラ１２の入力ポートを有する端部と反対側の端部にある２つのポートそれぞれに現れるように、そのような光を伝送する。一方で、このような波または光は、カップラ１２の入力光ポートと同じ端部上にあるポートには伝送されない。たとえ単一空間モード・ファイバであっても、光がファイバを介して２つの偏波モードで伝搬できるように、偏光子１５が使用される。したがって、同じ偏波の時計回り（ｃｗ）と反時計回り（ｃｃｗ）の波が検出ループ１０に導入され、ｃｗ波およびｃｃｗ波について同じ偏波の検出ループからの光だけが検出器で干渉されるように、１つの偏波の光伝搬を通過させる目的で、偏光子１５が備えられている。ただし、偏光子１５は、ブロックするように意図されている偏波の１つの状態にある光全体をブロックするわけではない。また、これによってそれを通じて反対方向に移動する２つの電磁波間で非相反性が小さくなり、偏光子１５が配置された環境条件に応じて変化する可能性のある電磁波問で、このように非相反性の小さな位相シフト差が生じる。この点について、使用される光ファイバの高い複屈折または再び使用される光源の広い帯域幅が、前述のように、結果的に生じる位相差を減らすのに役立つ。偏光子１５の両方の端部には、その間に電磁波透過媒体が配置されているポートがある。光学方向性カップラ１２に接続されている端部とは反対の端部にあるポートに向かい合って別の光ファイバ部分があり、これがさらにカップラ１２と同じ波伝送特性を有する光学二方向性カップラ１７に対して延びている。１つのポートが偏光子１５に接続されているカップラ１７の同じ端部にあるポートが、別の光ファイバ部分を使用してさらに無反射の終端構成１８に接続されている。カップラ１７の他方の端部にあるポートについて考えてみると、一方のポートは、コイル１０の光ファイバの一方の端部からそこへ延びている光路部分にある別の光学構成要素に接続されている。カップラ１７の他方のポートは、光ファイバ１０の残りの端部に直接結合されている。コイル１０とカップラ１７との間で、コイル１０の直接接続されているのとは反対側に、光学位相変調器１９が備えられている。光学位相変調器１９は、その中に格納されている透過媒体の両方の端部に、第１図の反対の端部に示されている２つのポートを有する。コイル１０からの光ファイバは、変調器１９の１つのポートに向かい合って配置されている。カップラ１７から延びている光ファイバは、変調器１９の他方のポートに向かい合って配置されている。光学変調器１９は、その中でそれによって光路長を変更する、屈折率または透過媒体の物理的長さのどちらかを変更することによって、それを介して伝送される電磁波に位相差を導入させるために電気信号を受け取ることができる。このような電気信号は、バイアス変調信号発生器２０が、Ｃ₁ｓｉｎ（ω_bｔ）に等しくなるように意図された変調周波数ｆ_bでの正弦波電圧出力信号か、またはｆ_bでの方形波変調信号を発信することによって変調器１９に供給されるが、上式ではω_b が変調周波数ｆ_bに相当するラジアン周波数であり、Ｃ₁は変調の振幅である。その他の好適な周期的波形も使用することができる。以上で、光源１１が発する電磁波または光波がたどる光路に沿って形成された第１図のシステムにおける、光学的部分についての説明を終わる。このような電磁波は、光源１１から光ファイバ部分を介して光学方向性カップラ１２に結合される。光源１１からカップラ１２に入るこのような波の一部は、反対の端部上にあるポートに結合された無反射終端構成１６で失われるが、残りの波は偏光子１５を介して光学方向性カップラ１７へ伝送される。カップラ１７は、偏光子１５から受け取ってポートに入った電磁波を約半分に分配し、その一部をその反対の端部にある２つのポートからそれぞれ出力させる、ビーム分配装置としての働きをする。カップラ１７の反対の端部にあるポートから出た電磁波は光ファイバ・コイル１０と変調器１９を通過して、カップラ１７に戻る。ここで、この戻ってきた電磁波の一部が、カップラ１７の偏光子１５接続端部側にある他方のポートに接続されている無反射構成１８で失われるが、この波の残りはカップラ１７の他方のポートを通過して、偏光子１５およびカップラ１２に渡され、ここでその一部がフォトダイオード１３に伝送される。偏光子１５からコイル１０に渡された波の他の部分は、カップラ１７のコイル１０側端部にある他方のポートを出発し、変調器１９と光ファイバ・コイル１０を通過して再度カップラ１７に入り、その一部が他方の部分と同じ経路をたどって最終的にフォトダイオード１３に入射する。前述のように、フォトダイオード１３は、そこに入射する２つの電磁波または光波の強度に比例した出力光電流ｉを与えるので、そのダイオードに入射する２つの波間の位相差の余弦に従うと予測される。正弦波バイアス変調の場合、フォトダイオード信号は次の式によって得られる。ここで、Ｉ_oは反時計回りの波間にどんな位相差もない場合の光検出器１３での光の強度であり、ηは検出器の応答度係数である。これは、電流が、フォトダイオード１３に入射する実質的に干渉性の２つの波の光学的強度によって変化し、強度は２つの波の間でどれほど強め合う干渉または弱め合う干渉が発生するかによって、Ｉ_oのピーク値からより小さな値へと変化するためである。この波の干渉は、このような回転が波間に位相差シフトφ_Rを導入するに従って、その軸を中心にコイル１０を形成するコイル状光ファイバの回転によって変化する。さらに、振幅値φ_bでｃｏｓ（ω_bｔ）に応じて変化するように意図された変調器１９によってこのフォトダイオード出力電流に導入された追加の可変位相シフトがある。方形波変調の場合、フォトダイオード電流は、次のように表される。ここで位相差変調の振幅は次のようになる。上式で、ｎ＝０，１，２，３．．．であり、Ｔはバイアス変調周期である。光学位相変調器１９は前述と同じ種類で、前述のように余弦関数に従って光検出システム１４の出力信号を、前述のようにその出力信号で、回転速度とコイル１０の軸を中心としたその回転の方向の両方に関する情報を与える信号関数に変換するために、全体の検出システムの一部としてＰＳＤまたはデジタル復号器２３と共に使用される。したがって、フォトダイオード１３を含む光検出システム１４からの出力信号は電圧に変換され、そこで増幅されてＰＳＤ／デジタル復号器手段２３に渡される増幅器２１を介して与えられる。光検出システム１４、増幅器２１、フィルタ２２、およびＰＳＤ／デジタル復号器２３で、信号成分選択手段３５を構成する。位相復号システムの一部としての働きをしているＰＳＤ／デジタル復号器２３は、周知の装置である。そのようなＰＳＤ／デジタル復号器２３は、フォトダイオード１３出力信号の基本周波数ｆ_bの振幅、または変調信号発生器２０の基本周波数に加えて高い奇数調波を抽出して、フォトダイオード１３に入射する電磁波の相対位相を表示する。この情報は、ＰＳＤ／デジタル復号器２３によって与えられる。バイアス変調信号発生器２０が前述の周波数ｆ_bで光路内の光を変調すると、光検出システム１４において再結合された電磁波によって調波成分も生成される。稼働中、光路内でコイル１０を通過して電磁波を伝搬する２つの反対方向における、回転による位相差の変化は、変調器１９による位相差の変化に比べると比較的ゆっくりとした変化である。回転によるどのような位相差すなわちサニャック効果も、単に２つの電磁波間の位相差をシフトするだけである。光検出システム１４の出力信号の変調周波数要素の振幅は、ａ）変調器１９および発生器２０によるこれら電磁波の位相変調の振幅値、およびｂ）システムを介した様々なゲインを表す定数、という要素によってのみさらに修正されるこの位相差の大きさによって設定されることが予測される。次いで、この信号成分中の発生器２０および変調器１９によるこの正弦波変調の周期的効果は、ＰＳＤ／デジタル復号器２３を含むシステム内の復調によって除去されて、振幅スケーリング・ファクタのみに依存する復号器システム（検出器）出力信号が残ることが予測される。したがって、増幅器２１の出力時電圧は、正弦波変調の場合、一般に以下のようになる。定数ｋはシステムから増幅器２１出力へのゲインを表す。記号θは、光電流のω_b での信号位相に対する、ω_bでの増幅器２１の出力信号における追加の位相遅れを表す。したがってこの位相シフトが光検出システム１４に導入される。上記式で使用されているその他の記号は、前述の第１の式で使用された記号と同じ意味を有する。前述の式は、以下の一連のベッセル展開式で展開することができる。この増幅器２１出力の信号は、バイアス変調発生器２０からの信号のままでＰＳＤ２３の入力に加えられ、後者はＣ₁ｓｉｎ（ω_bｔ）に等しくなるように再度意図されるが、ここでω_bは変調周波数ｆ_bに相当するラジアン周波数である。ＰＳＤ２３がω_bで当該信号のみを選択すると想定すれば、そのような発生器２０出力信号を伴う検出器の出力は、以下のようになる。ここで定数ｋ’は、ＰＳＤ／デジタル復調器２３を介した光検出器１３出力電流からのシステム・ゲインを反映するものである。光電流がであって、上式でｔ₁＝ｎＴｔ₂＝（ｎ＋１／２）Ｔｔ₃＝（ｎ＋１）Ｔおよびｎ＝０，１，２，．．．であれば、方形波バイアス変調の場合にも同様の結果が得られ、さらにＰＳＤ２３の出力はとなり、上式でＫ”は光検出器１４の電流出力とＰＳＤ２３の出力との間の増幅器ゲインを含む比例定数である。上記の式を見ればわかるように、ＰＳＤ／デジタル復号器２３の出力は回転速度によって決まる。ただし、装置が第１図のシステムで予測された結果を達成するのを妨げるような誤差条件が存在する場合もある。予測された結果を達成できない理由の１つは、バイアス変調信号発生器２０が、位相変調器１９を介して前述のように周波数ｆ_bで光路内の光を変調すると、再結合された電磁波によって光検出システム１４内に調波成分を生成するだけでなく、発生器２０と変調器１９の両方で非線形性が発生することによって一部の調波成分を変動光路位相内に直接供給するからである。すなわち、第１の可能性として、出力時に変調発生器２０によって供給された出力信号が、周波数ｆ_bの基本信号だけでなくその大きい調波も含む場合がある。信号のないそのような調波が与えられた場合でも、位相変調器１９の非線形要素特性およびヒステリシスが、それによって光路内に与えられた変動位相にそのような調波を導入する場合がある。そのような調波は、光ファイバ・ジャイロスコープの出力信号にかなりの率のバイアス誤差を引き起こす可能性がある。したがって、変調システムによるそのような誤差が低減または解消される干渉計光ファイバー・ジャイロスコープが望まれている。その他の波を変調することによって、位相が１８０度ずれている波の１つを変調する周波数となるような「固有」周波数が選択される。２つの波の間に１８０度の位相差を与えるこの変調には、結果として生じる光検出器信号の変調器誘導振幅変調を解消する効果がある。「固有」周波数の値は、光ファイバの長さおよびそれに相当する屈折率から決定することができる。結果として生じるＰＳＤ２３の信号出力は正弦関数に従うので、出力信号はフォトダイオード１３に入射する２つの電磁波間の位相差の正弦、主としてコイル１０の軸を中心とした回転による位相シフトによって決まる。正弦関数は、ゼロ点での変化率が最も大きい奇関数であるため、ゼロの両側で代数符号が変わる。したがって、位相感知復調器信号は、コイル１０の軸を中心に発生する回転の方向表示と、ゼロ回転速度付近の回転速度に応じた信号値の最大変化率、すなわちゼロ位相シフト付近の最大感度の、両方を示すことができるので、その出力信号は低い回転速度に対する感度がかなり高くなる。もちろんこれは、他の原因すなわち誤差による位相シフトが十分に小さい場合にのみ可能である。さらに、こうした環境にあるこの出力信号は、比較的低い回転速度ではほぼ線形になる。位相感知復調器２３の出力信号に関するこのような特徴は、光検出器１４の出力電流の特徴に比べてかなり改善されている。それでもなお、正弦関数に従った位相感知復調器２３の出力は、回転速度がゼロから遠くなるほど徐々に線形でなくなっていく。回転速度が十分に上がり、光学的位相差シフトφ_R＝±ｍπが与えられるまで出力は再度線形にならない。ここでｍは整数である。実際に、復調器２３の出力はφ_R＝０またはφ_R＝±ｍπではゼロであり、これらの値に近い領域では線形である。ジャイロスコープがｎｕｌｌで動作し、これによって出力信号のサイズ、エレクトロニクスの利得、および位相感知復号器２３をそのｎｕｌｌ状態付近の線形動作領域内にとどめることに依存しない、ジャイロ・スケール・ファクタを得ることが強く望まれる。これを実現するには、コイル状光ファイバ１０を通って光検出器１３に達するように伝搬される反対方向に移動する電磁波が使用する光路部分において、コイル１０の端部付近に別の位相変調器１９または周波数シフタを追加すればよい。この位相変調器１９または周波数シフタは、光検出器システム１４からのフィードバック・ループ、すなわちいわゆるレート・ループ内で動作し、位相変調器１９が導入した位相変化φ_fが、コイル状光ファイバ１０の軸を中心とした回転によって生じる、反対方向に移動する電磁波間の位相シフト差を相殺するのに十分であるかまたは、φ_f＝−φ_R±ｍπのように十分であるような、十分な負のフィードバックを与える。そうした閉ループ・システムにおいてその結果生じる光検出器１３の電流は、正弦波変調システムの場合以下のように表すことが可能であり、したがって、φ_f＝−φ_R±ｍπの場合は、Ｖ_23-OUT＝０として表すことができる。同様に、方形波復調では、閉ループ・システムがφ_f＝−φ_R±ｍπを調整する場合、およびＶ_23-OUT＝０となる。レート・ループの結果として、過渡回転速度変化の場合を除き、光検出器１３で発生する０±ｍπからのわずかな正味平均位相シフトφ_N＝φ_f＋φ_Rが生じ、そのようなわずかな正味平均位相シフトが位相感知復調器２３によって感知される。したがって、この位相感知復調器２３のＤＣ平均出力信号は、常時ゼロに近いかまたはゼロになる。これは、典型的なサーボ・ループのフィードバック・ゲインが、ゼロに近い近極高周波であるので確かである。回転による位相シフトを相殺するのに十分な特定の位相シフトを与えるかまたはφ_f＝−φ_R±ｍπにするために、変調器に向けて送られる信号を与えることにより、この追加位相変調器１９を作動させるために位相感知復調器２３に接続された発生器２０からの信号は、その中または関連する信号の中に、回転速度の大きさと方向および値ｍに関する情報を含む。この追加の光学位相変調器１９を動作させるために、レート・フィードバック・ループ内で位相感知復調器２３に接続された発生器２０からの出力信号に関して、いくつかの形式が提案されてきた。一般的で優れた選択の１つは、鋸歯状信号を光学位相変調器１９に加えるセロダイン発生器を使用することである。２π 位相振幅の理想的な鋸歯信号が変調された電磁波に純粋な周波数変換に等しいもの、すなわち単側波帯変調器を与えることを示すことができるで、鋸歯信号または鋸歯状信号が選択される。結果として、そのような鋸歯信号によって動作する位相変調器を通過する光は、鋸歯信号の周波数に等しい量だけ周波数が変換されて、変調器１９から出力される。理想的でない鋸歯信号は、純粋な周波数変換が行われず、代わりに追加の調波が生成されるが、これは２π振幅の理想の鋸歯波形に非常に近いものとなり、変調器を入念に設計することによって小さく維持することができる。別のタイプの変調波形は二重ランプ波形と呼ばれ、正の傾斜の線形ランプとそれに続く負の傾斜のランプで構成される。この場合、フィードバック・ループは φ_N＝−πとφ_N＝＋πを交互にロックするか、より一般的にはφ_N＝ｍπとφ_N＝（ｍ＋２）πを交互にロックする。回転していない場合、アップ・ランプとダウン・ランプの傾斜の大きさは同じである。回転している場合、傾斜の大きさは異なり、２つのランプにある傾斜の大きさの差が回転速度の大きさに比例している。アップ・ランプまたはダウン・ランプのいずれか傾斜の大きい方のランプが、回転方向を示す。この技法には、セロダイン波形の場合と同様に、位相シフタ電圧に必須の高速フライバックがないという性能上の利点がある。以下の説明では、例示の目的でセロダイン・フィードバック変調の使用が想定されるが、二重ランプまたはその他の変調方式も使用することができる。さらに、バイアス変調およびフィードバック・ランプを両方とも追加し、単一または複数の位相変調器に与える場合があることも理解されたい。そのように動作する光学位相変調器１９は、コイル状光ファイバ１０の一方の側に備えられるので、電磁波の１つはコイル１０に入るとその周波数が変換され、他方はコイルを出るまでその周波数が変換されない。したがって、１つの波は他方よりも高い周波数になるようにループを横断し（ただし、光検出器に達したときには両方が同じ周波数になる）、その結果、変調器（またはセロダイン発生器）周波数が固定されている場合、一方は、鋸歯の周波数およびファイバの光学長さ２πτΔｆによって設定される量で、光検出器１３の他方を基準にした位相シフトになる。ここで、Δｆは変調器２０または発生器の周波数であり、τはコイルを通過する光波の移動時間である。この位相シフトは、変調器が備えられている負のフィードバック・ループにより、回転によって発生する光波間の位相シフトを押しとどめる役割を果たす。したがって、鋸歯または鋸歯状発生器出力信号の周波数が回転速度を示し、鋸歯の極性が回転方向を示すことになる。レート・フィードバック・ループの１つの例を第７図に示す。位相感知検出器２３からの信号は、第１図の回転速度インジケータに対してではなく、第７図に組み入れられているサーボ・エレクトロニクス２４に進む。このような位相差に応答して、サーボ・エレクトロニクス２４は、ビームを互いに位相を合わせるように、一方のビームを他方のビームに対して位相シフトするために、信号２８の形式でモジュレータ１９に位相ランプを与えるループ閉波形発生器２９によって与えられた位相ランプ信号２５を出力する。サーボ・エレクトロニクス２４またはループ閉波形発生器２９のいずれかからの信号は、光波間の位相差の大きさおよび符号を含む。加算増幅器２７は、信号２８で、バイアス変調信号をこの位相変調器１９に供給する。セロダイン変調の場合の鋸歯周波数のように、ビームの位相を合わせるのに必要なフィードバック信号は、検出ループの回転速度を示す。この閉ループの場合、鋸歯または二重ランプ・タイプの三角波のどちらかでよい所望の位相ランプ信号に必要な高周波成分を収容するために、選択される変調器は一般に第７図に示された集積光学チップ（ＩＯＣ）３０上の位相変調器１９である。次いで回転を示す信号２５が、ループの回転速度を示した便利ですぐに役立つ表示を与える回転速度インジケータ２６に供給される。集積光学チップ（ＩＯＣ）３０上で位相変調器１９を使用する場合、第１図のカップラ機能１７をＩＯＣ上のｙ接合器３１として実装し、ＩＯＣチップ上に偏光子１５を実装するか、または単一偏波設計を使用してＩＯＣ導波路を構築しても便利である。Ｙ接合器３１は、カップラ１２の場合と同様に、光学的光波またはビームのスプリッタ／結合器とみることもできる。一般に、光ファイバ・ジャイロスコープが予測される回転検出精度を与えない理由が存在する可能性がある。その１つが振動の存在によるものである。振動により誘発されるファイバの周期的伸張が発生する場合があり、あるいはこの振動に呼応するひずみが、検出ループ内に左右対称に配置されたすべてのファイバ点、すなわちループの中心から左右対称に配置された点に等しく与えられない場合、感知コイル１０の周囲を逆方向に伝搬するために光が２つの波に分配された後、干渉計ループ内の周期的ひずみによってこの２つの光波に周期的な位相差変調が発生する可能性がある。この振幅Δφ_Vの振動周波数ｆ_Vでの時間変動位相差シフトδは、次のように表すことが可能であり、ここでω_V＝２πｆ_Vおよびεは任意の位相である。この場合、δそのものによる誤差はゼロ平均で急速に変動する関数であり、平均をゼロとし、時間平均誤差は発生しない。Δφ_Vの値が小さい限り、この誤差そのものはほとんどの応用例で大きな問題になることはない。振動による角振動数ω_Vでの光学位相差シフトδ の別の原因は、真のＡＣ回転速度を誘導する実際の角振動またはねじり振動の原因である。この効果は、振動により誘発される位相差変調δ＝Δφ_Vｃｏｓ（ω_V ｔ＋ε）に対して同じ機能形式をとり、ジャイロスコープの出力は、その出力を ω_Vで適切に変動させることにより、実際の回転速度環境を正確に示す。さらにまた、入力速度がこの場合のＡＣ現象であると想定された場合、理想的なジャイロスコープの動作はＤＣまたは平均回転速度を示さないことに留意されたい。ただし、前述の２つのうちいずれかの状況である場合、ジャイロスコープ内に同期的に誘発された他の振動効果が（位相差変調δと合わせて）存在していると、定常状態の回転速度を示すものとして誤って現れる、非ゼロ平均値を伴う修正誤差が発生する可能性がある。このような２次効果の１つは、振動によって発生する光学回路内の強度変調のそれである。これは、干渉計ループの内外両側または光源１１のファイバ・ピグテールにある、ファイバ内の微細なたわみ損失の変調による場合がある。強度変調のもう１つの原因は、ジャイロスコープ経路において光線を望ましくない偏波状態に変換するファイバ応力点の変調による場合があり、この光線は光検出器に達する前に偏光子１５によって除去される。後者の効果は信号の強度変調を生成し、光源１１、光源ピグテール、ＩＯＣチップ３０へのＩＯＣファイバ・ピグテール、またはコイル１０において、偏波の変調によって発生することがある。さらにこの効果は、ＩＯＣ３０あるいはカップラ１７または光源１１のパッケージ内部の変調応力によって発生することもある。これらのどの場合でも、光学強度変調は次のように表すことが可能であり、ここでＩ_aは、バイアス変調なしで振動時にフォトダイオード１３に入射する平均強度である。解析学を単純にするために定常状態またはＤＣ回転速度は無視し、正弦波バイアス変調システムに関するフォトダイオード１３出力電流が以下のように得られることに留意して、振動による誤差を導くことができる。ｆ_bで信号成分を選択する復調器２３の出力は、以下のように表すことが可能であり、ここで、Δφ_Vおよびφ_Rは、ｃｏｓ［Δφ_Vｃｏｓ（ω_Vｔ＋ε）］＝１およびｃｏｓφ_R＝１となるように小さいと想定されている。これは以下のように簡略化することができる。 Δφ_V＜＜１ラジアンの近似値が作成され、２ω_Vｔより高い周波数の項は省略してある。上記式の最初の項は「ＤＣ」または修正項であり、ゼロの平均はとらず、誤った回転速度を示す。その他の項は、ω_V ^-1に比べて長い期間、ゼロの平均をとる。修正誤差またはバイアスは、振幅αの強度変調と振幅Δφ_Vのｆ_Vでの位相差変調の積である。修正誤差は、強度変調および位相変調が位相から９０°外れる、すなわちε＝０になると消滅し、位相が一致する、すなわちε＝９０°になるとピークに達する。代表的なジャイロスコープ応用装置では、数百ヘルツ程度の帯域幅が必要であることに留意されたい。単なる低域のフィルタリングにより、ｋＨｚ領域でのどのような条件の出力も減衰されることがある。ただしｋＨｚまたはそれ以上の領域での振動による修正誤差は削除されず、誤差が発生する。同様に、方形波バイアス変調システムでも同じ修正バイアスが発生することがわかる。ここでは、以下のようにフォトダイオード信号が得られる。簡略化するために、以下のように代表的な｜φ_b｜＝π／２を使用するが、上式ではｎ＝０，１，２，３．．．である。これにより以下のようなフォトダイオード電流信号が得られる。方形波復調器の平均出力は、以下のようになりここで、ｋ”は復調器を介したエレクトロニクス・チェーンのゲインを表す定数を表し、＜＞はバイアス変調周期全体の信号の時間平均を表す。Ｉ_oおよびδの値を代えると、以下のようになり、ここでは再度、φ_RおよびΔφ_Vは＜＜１になると想定される。これによって、Ｊ_l （φ_b）→およびｋ’→ｋ”であれば、正弦波の場合と同じ結果が得られる。従来の技術における参照では、以下の手段によってこの修正誤差の大きさが低減できることを指摘している。第１の方法は、コイルの中心から等距離のコイル内のファイバ部分が振動時に同じひずみを受けるようにすることで、Δφ_Vを減少させることを目的として、四重極コイル１０の巻パターンを使用する方法である。第２の方法は、コイル１０にワニスを含浸させて、コイル・ファイバの機械的な動きが振動の影響を受けないようにすることで、Δφを減少させる方法である。第３の方法は光源モジュール、ＩＯＣ３０のパッケージング、および構成要素のパッケージングの機械的な堅牢性を向上させ、振動環境におけるファイバ・ピグテールおよびファイバの動きから生じる強度変調を減衰させる方法である。最後の方法は、ジャイロスコープにおける取付け機構の剛性を強化して、振動時の光学構成要素およびサブアセンブリにかかる機械的応力を低減する方法である。本発明は、ジャイロスコープ動作環境によって誘起される振動周波数での変調により光信号中に生じる振動効果を低減させるための強度サーボよりなる光ファイバ・ジャイロスコープ用の修正誤差低減装置にある。この振動効果は、振動周波数での光強度変動をゼロにして除去するために制御システムで使用される、フォトダイオード出力からの信号中に振幅の形で検出することができる。図面の簡単な説明第１図は、基本的な干渉計光ファイバ・ジャイロスコープを示す。第２図は、検出された光検出器の光学強度または出力電流と、光ファイバ・ジャイロスコープの感知コイル内で反対方向に伝搬される光波の位相差との関係を表すグラフである。第３ａ図および第３ｂ図は、光学的光波の位相差と、回転速度がゼロの場合と非ゼロの場合の、それぞれのジャイロスコープの出力を示す。第４ａ図および第４ｂ図は、方形波変調に関する、光波の位相差と、回転速度がゼロの場合と非ゼロの場合の、それぞれのジャイロスコープの出力を示す。第５ａ図、第５ｂ図、および第５ｃ図は、バイアス変調信号と同期する信号成分を示す。第６図は、光検出器出力に関するサンプリング方式を示す。第７図は、レート・フィードバック・ループを有する干渉計光ファイバ・ジャイロスコープを示す。第８図は、振動によって発生する誤差を低減するために光源強度に作用する、強度サーボ・ループを有する光ファイバ・ジャイロスコープの構成図である。第９図は、振動環境の周波数の上限および下限を示す。第１０図は、光ファイバ・ジャイロスコープに関する、別の光源強度サーボ・ループの構成図である。第１１図は、光ファイバ・ジャイロスコープの振動影響を低減するために、変調器を介して強度に作用するサーボ・ループの構成図である。第１２図は、様々な振動修正誤差低減方式を組み込むための、多重ジャイロスコープ構成を示す。第１３図は、位相変調器を介して振動誤差を低減する、強度サーボ・ループを有するジャイロスコープの構成図である。第１４図は、強度補償機構を使用した光ファイバ・ジャイロスコープを示す。第１５図は、ジャイロスコープ検出器出力に関して、低周波振動によって誘発される誤差の関係を示す。第１６ａ図および第１６ｂ図は、方形波バイアス変調に関する様々な検出器出力を示す。第１７図は、強度が補償される光検出器出力方式の、さまざまな信号を示す。第１８図は、光ファイバ・ジャイロスコープに関する、トラック・アンド・ホールド強度補償器を示す。第１９図は、トラック・アンド・ホールド強度補償器のさまざまな波形を示す。第２０図は、別のトラック・アンド・ホールド補償器を示す。実施形態の説明本発明の第１の部分は、主に振動によって誘発される強度変調の低減による、修正バイアス誤差の減衰に関する。これは、予測される振動周波数ｆ_V、一般的には５Ｈｚから３ｋＨｚの範囲で、フォトダイオード１３信号を検出することで効果的に実現される。これは、現場でのα、すなわち強度変調振幅の測定値を与えるものであり、次にこれを制御システムで使用しで、以下に記載または補償するようにｆ_vでの強度の変動をなくすことができる。この方式の重要な要素は、強度変調αｓｉｎω_vｔを個別に観察できる機能である。フォトダイオード１３での瞬間強度、すなわちは、実質上ＰＳＤ／デジタル復調器２３で測定されるω_bでのスペクトル成分に関してすでに分析されていることに留意されたい。４ｋｍ長さから５０ｍ長さの感知コイルの固有周波数で動作するジャイロスコープの場合、この周波数成分は通常、それぞれ２５ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲である。ただし、重要な情報はベースバンド付近、すなわち光検出器１３信号成分の、振動により誘発される強度変調の周波数領域である、０Ｈｚから３ｋＨｚに存在する。このベースバンド信号成分Ｉ_Lは、正弦波変調の場合、以下のように得られる。 δ＋φ_Rが＜＜１であると仮定すれば、ｃｏｓ（δ＋φ_R）はほぼ１である。したがってＩ_Lは、振動がある場合の光学回路における強度変調の直接測定値である。これは、方形波変調の場合にも（｜φ_b｜＝π／２であると仮定）、次のように真である。第８図は、Ｉ_Lを活動的に検出し、αを減少させるためにＩ_Lでの変動をなくして、その結果修正バイアス誤差を低減する方法を示す。従来の技術で記載したように、回転を表示するためにＰＳＤ２３の開ループ出力を得るか、または回転に応答してループ閉波形によってレート・サーボ・ループを閉じるためにＰＳＤ２３の出力を使用するかのいずれかにより、ここで再度回転が検出される。どちらの場合でも、フォトダイオード出力の低域フィルタリング３２によって、ベースバンド・フォトダイオード１３の信号Ｉ_Lが監視される。次いでＩ_Lに比例する誤差信号を生成し、電流ω_Vで光源１１を動かすことによって、振動周波数域での変動をなくすことができ、これによってフォトダイオード１３で監視されたものと等しい光源出力および反対の光源出力で、光源電流制御装置３９を介して強度変調が発生し、したがってω_Vの正味の強度変調がゼロになる。固定電流３３がフォトダイオード１３から導出された誤差信号３６と合計３４され、非ゼロのゼロ入力駆動電流３７および強度が与えられる。そのような第１のサーボ・ループの１つ（第８図のＡ点からＣ点まで）が第９図に示されている。この場合、超発光ダイオード（ＳＬＤ）が光源１１として使用され、そのゼロ入力電流は駆動電流基準によって与えられている。第８図に示すように、強度サーボの減衰機能は、振動によって生じる周期的な強度変化をゼロにずるだけに限定することが一般的に重要である。すなわち、平均電流は平均光源波長に影響し、次いで平均ジャイロスコープ・スケール・ファクタに影響を与えるので、サーボが電流の長期間平均またはＤＣ平均を変更することは望ましくない。したがって、温度および時間に関する光学構成要素の光学損失変動に由来するような、フォトダイオード１３での平均強度におけるゆっくりとした変動に応じて、サーボに時間平均電流を変更させることは望ましくない。したがって、第８図の点線部分に示すように、光源１１が固定平均入力電流を有し、増幅器４１を介したＡＣ結合３８でサーボを実装することが最も望ましい場合が多い。強度サーボについて主に考慮すべき点は、サーボが当該の振動周波数ｆ_V領域において最大減衰能力を有し、平均電流に影響を与える機能はなく、ｆ_bまたはそれ以上の周波数領域においてフォトダイオード１３信号に影響を与える機能がないことである。回転速度情報は、ｆ_bでのフォトダイオード１３信号およびｆ_b より高位の奇数調波で明らかにされるため、後者は真である。したがって、強度ループについて周波数に応じて信号を減衰するのに最適な機能を、第９図に定性的に示す。周波数ｆ_Hおよびｆ_Lは、振動環境の周波数の上限および下限を表す。減衰はｆ_Hとｆ_Lの間で調整し、第９図に示したようなｆ_Lからｆ_Hへの平坦な応答を与えない、特定の振動環境に対処することが望ましい場合がある。上記解決策の主な利点は、ω_Vでの強度変調の振幅αが小さくなることである。したがって、α_Cとω_Vでの位相差変調δの積によって決まる修正バイアス（ｅｑｎまたはｅｑｓ）が減少する。強度変調の優位が光源１１それ自体で生成されることが周知である場合、第１０図で示した、より簡単な回路設計を使用することができることに留意されたい。これは、すべての光学的構成要素を介した光学強度スループットへの振動の影響が、光源１１およびそのファイバ・ピグテールの影響を除いて、無視できる程度であると仮定している。このような特別な場合、別のフォトダイオード１３を使用して、カップラ１２の未使用ポート１６を通る光源１１の出力を監視することができる。次いで、検出される強度の変動が、強度ザーボ・ループによってゼロにされる。強度サーボ・ループは、Ｍ−ＰＤ４０で同方向および反対方向の信号を生成する電流で光源１１を動かすことで、ｆ_Vでの監視フォトダイオードＭ −ＰＤ４０信号の変動に応答する。したがって、光源１１において振動に誘発される強度変動が除去される。一般に、この（光源のみが振動を判別するという）特別なケースでは満足できないので、第８図に示したタイプの強度ループが必要となる。第８図の強度サーボには、その他にもさらに用途が広く普遍的な状況で動作する、いくつかの重要な実装がある。これらは重要な発明の実施形態である。第１の実施形態は第１１図に示されており、ここでは強度変調器４２をＩＯＣ装置３０の入力導波路に使用している。この装置４２は、ＩＯＣ３０導波路内の弱導光波の空間モード・サイズを変えることによって、電気的信号入力に応答して強度変動を生成するカットオフ変調器であってもよい。この被誘導モードは、展開されると、それによってＩＯＣ強度変調ドライバ４４からの電気的ドライブ信号４３に応答して光学的スループットが変更される、光線を減衰するために導波路近くに配置された金属コーティング（例えば）と相互に作用する。変調器４２を介した減衰は、光検出器１３で正味の強度を安定させるように、振動に誘発される強度の変化に応答して変化する場合がある。したがって、光検出器１３によって監視される、振動に誘発される強度の変化はゼロになり、フォトダイオード１３のｆ_Vでの信号強度は変化しなくなる。この実装には、ジャイロスコープ光源を、第１２図に示したタイプの多軸システムで、２つまたはそれ以上のジャイロスコープ間で共有するような構成で使用できるという、特別な利点がある。これらの構成は、システム内のジャイロスコープ間で光源１１を共有しているため、コストおよび電力が節約されるので特に魅力的である。第８図に示したタイプの強度サーボは、振動に誘発される光学強度の変動がすべでのジャイロスコープに共通である場合、すなわち光源１１が強度変調の最も重要な原因である場合に、光源共有システムでのみ動作する。第１２図の強度サーボ構成を使用すると、共通の光源１１を共用している各ジャイロスコープが、他のジャイロスコープとの共通性にかかわりのない、その強度変動を個別に補償することができる。これと同様の利点を与えるもう１つの強度サーボが、第１３図に示されている。この方式では、統合型の光学位相変調器（一般に起動変調器よりも一般的である）のみが使用される。この場合、ＩＯＣ装置３０の出力アーム上にある位相変調器４５は、ｆ_vおよびｆ_j≠ｎｆ_bよりも高い、発生器５５からなどの周波数ｆ_jでの電気的ドライブ信号で駆動する。位相変調はバイアス変調とほぼ同様に、干渉計ループ内部で発生するので、フォトダイオード１３に見られる平均強度を変更することができる。位相変調振幅Ａ_jが大きくなるほど、Ａ_j≦πラジアンの場合にフォトダイオードの平均強度は低くなる。したがって、ｆ_vでのＡ_jを変更することで、サーボ・ループは、フォトダイオード１３で観察される強度を調整して、振動に誘発されるｆ_vでの信号変動をゼロにすることができる。光検出器１４信号は、フィルタ３２を通って増幅器４１へ進む。増幅器４１からの出力は、増幅器５７のゲインを制御するための信号を与えるゲイン制御装置５６へ進む。同等の結果を達成するもう１つの方法を、第１４図に示す。この実施形態では、フォトダイオード１３、１４の後で復調器２３の前に信号振幅安定化技法、すなわち電気信号経路内の「強度補償器」４６を採用しでいる。これは、周波数ｆ_v でフォトダイオード信号を安定させないが、振動誤差修正低減という見地からすると同等の機能を果たすもので、すなわち復調器プロセスの前に信号を標準化する。この場合、振動によるｆ_vでの強度変化は信号フォトダイオード１３で観察される。当該の振動周波数帯域における当該の変動は、フィルタリング・プロセス４７で分離され、増幅されて４８、当該周波数での信号のゲインを変更するために前方へ送られる。フォトダイオードで振動のために信号強度が低下している場合、この変動について補償するために、増幅器４８のゲインが分割器４９の出力によって増やされる。同様に、フォトダイオード１３の信号が上昇している場合は、分割器４９の出力によって補償のために減らされる。この場合、補償された信号５０には、ｆ_vでの、またはｆ_vの可能値の範囲内での変動がない（または大幅に低減されている）。低域フィルタ４７は、信号変動減衰対周波数を最適化して、第９図のような望ましい減衰特性を得るように調整することができる。この方法には、複数のジャイロスコープで共通の光源１１を共有する場合に便利であることに加えて、次のようにいくつかの利点がある。１．開ループの強度補償技法である。ＡＭ信号から、ジャイロスコープのレートに誘導される信号を除去するのに必要なフィルタリングは、一般的な閉ループの安定性要件によって抑制されない。ゲインおよび位相マージン要件がないため、位相が安定性にどのように作用するかに関係なく、複雑なフィルタリングを適用することができる。これによって、閉ループ・システムが負う帯域幅およびゲインに関する固有の制約を取り払うことができる。２．遅延なしの信号の調整を適用する。補償の帯域幅は、ローカルな専用フィルタによって全体的に制御される。これに対して、負のフィードバックを使用してレーザ・ダイオード電流を制御する方法は、ファイバ・ループの移動時間およびその他の信号処理遅延によって帯域幅が制限される。３．強度変調レベルが小さいため、ゲイン誤差の測定、標準化、否定、および出力ゲインの調整によって、逆の特性を効果的に近づけることができる。回路の改良部分は、第１４図のＡ点からＢ点までである。この回路は、非常に高い帯域幅を持つデジタルまたはアナログのどちらの構成要素でも実装可能である。入力の調整に敏感な出力ゲインのスケーリングを長期間調節して、回路内の温度、寿命、またはその他の一般的な変動について補償することができる。光源出力における故意の摂動を導入すると、かなり優れたパフォーマンスが望まれる回路で連続した較正が実行できる。第１４図の強度補償器の構成に関して、もう１つ考慮すべき点がある。これらの特別な構成は、主光検出器１３の信号がＰＳＤ２３またはデジタル復調器に達する前に、低域フィルタ４７がこの信号に影響を与えるという点で独特である。コイル１０の固有周波数およびバイアス変調波形が完全になるようにバイアス変調器２０が精密に調整された、理想的なケースでは、（第９図の特性を備えた）第１４図の構成がその最大の潜在能力で実行される。ただし実際に、強度補償器４６の動作は、ａ）バイアス周波数が固有周波数と一致していない場合、およびｂ）変調波形に偶数高調波成分およびひずみなどの欠陥がある場合に、誤った回転表示をすることがある。これによって最終的に、強度補償器４６が不要なｆ_b でのゲイン変動を復調する前にジャイロスコープ信号に伝えることになる。第１５図は、低周波振動に誘発される誤差とジャイロスコープ検出器の出力との関係を示す。強度補償器４６によって導入される誤差のメカニズムを、方形波バイアス変調波形のゆがみの一例について、第１６図、第１７図、および第１９図に示す。第１６図は、固有周波数ｆ_p＝（２τ）^-1での完全な方形波バイアス変調波形 φ（ｔ）２０の場合の、フォトダイオード１３からの信号パターンを示したもので、ここでτは光線が感知コイル１０を通過する移動時間である。変調器２０の応答は、ほぼ瞬間的であると仮定される。この場合、Δφ（ｔ）は、振幅の２倍と同じ波形である。理想的な光検出器／前置増幅器の出力５２は、光検出器／前置増幅器の周波数応答が準無限であると仮定されるので、変調過渡に対して高さＩ_oのデルタ関数で示される。実質的な光検出器／前置増幅器１３、１４の出力５３も示されている。有限のまたは制限された周波数応答を有すると仮定されているため、変調過渡時にはＩ_oよりもわずかに低いどころまで上がり、有限下降時間と共に減衰する、低域フィルタとして動作する。原則としてこの場合、回転の測定（第４図または第５図のいずれかの方法による）は半周期Ａ対半周期Ｂの出力信号における差異の測定に基づいており、誤っていない。これについては、変調過渡が出力信号（実際の検出器の場合）の振幅に影響を及ぼすとしても、半周期Ａと半周期Ｂに等しく影響を与えることに留意して、第１７図で確かめることができる。これら２つの半周期が等しいので、この理想的なケースにはｆ_bに不要な信号成分が含まれない。上記の結論は、第１７ａ図に示したような不完全なバイアス変調波形φ（ｔ）の場合にはあてはまらない。この場合、図示されたゆがみは５０％から逸脱したデューティ・サイクルのそれである。変調周波数はさらに、固有周波数から離調される。したがって、第１７ｂ図に示したΔφ（ｔ）には顕著なゆがみがある。理想的な光検出器の場合であっても、出力信号（第１７ｃ図）には上にずらした余弦の一方の側から他方の側へ移動する場合、およびその反対の場合に、左右対称の特徴がない。デルタ関数の変調過渡（Ａ過渡）に続いて平坦な領域Ａがあり、さらに続いて大きい領域および高さＩ_oηを備えたステップ（Ｂ過渡）があり、平坦な領域Ｂに達する。実際の光検出器の場合（１７ｄ）、後者の変調過渡はもう少し長く続き、フォトダイオードと前置増幅器の組み合わせによる過渡期間中の最大高さが、さらに高くなる。また、Ｂ過渡から減衰する方が、Ａ過渡のそれよりも長い時間かかる。したがって非対称が生じ、ぞれによってバイアス変調周期のＡ領域とＢ領域の平均検出器信号値が不均等になる、すなわち基本周波数ｆ_bで信号の揺らぎが発生することがある。一般に、フォトダイオード１３信号に関する復調前の低域フィルタ４７は、バイアス周波数が固有周波数と完全に等しくない場合、誤差を発生させる可能性がある。光検出器前置増幅器１４がかなり迅速な応答を行い、この誤差を低減するように設計することはできるが、第１４図および第１５図のように、強度補償器４６に低域フィルタ４７を格納すると、この状態を損なう場合がある。これについてはさらに第１７ｅ図にも示してあり、ここで光検出器信号は、低域フィルタを光検出器／前置増幅器の組み合わせよりも低速の応答時間で通過している。第１７ｅ図に示すように、信号のＡ領域とＢ領域はかなり異なったものになっている。これによって、光検出器１３の出力を増加させる、強度サーボにおけるｆ_b でのゲインの変動が発生する。次いでＤＣ平均光電流は、バイアス変調周期の一方の半分に対する、他方の半分の周期とは異なるゲインによって増幅されることがある。これによって、復調器の前の基本周波数ｆ_bで信号が生成され、誤った回転速度表示が生じる。前述の強度補償器４６によって導入される欠点を除去するための１つの可能な方法は、トラック・アンド・ホールド（Ｔ／Ｈ）増幅器５４（第１８図を参照）を低域フィルタ４７の前に追加することである。Ｔ／Ｈ増幅器５４を使用する方法の利点は、第１７図と同じケースで第１９図に示してあるが、Ｔ／Ｈが加えられている。トラック・アンド・ホールドを使用して、光検出器信号を過渡の間保持し、平坦領域の間は追跡することによって、変調過渡を無効にする。Ｔ／Ｈタイミング図を、第１９ｅ図に示す。Ｔ／Ｈは状態間を移動するときに独自の過渡を生成するが、これらの過渡はバイアス変調周期の２つの位相に対して同一であり、すなわち第１９ｆ図に示したようにＡ過渡とＢ過渡は同一である。したがって、第１９ｇ図に示すように、低域フィルタ４７がＴ／Ｈ回路５４の出力に適用されると、ｆ_bでの信号成分がなくなるため、強度補償器４６はバイアス変調周波数ｆ_bでゲインを変えなくなる。したがって、光検出器１３からの信号は、注目する振動周波数であるｆ_vでのゲイン変更によって補正されるだけである。強度補償器４６によって導入される残差はなくなる。この目的を達成するもう１つの実装を、第２０図に示す。再度トラック・アンド・ホールド回路５４を使用して、変調過渡信号パターンを左右対称にし、今度はメインのジャイロスコープ信号経路と強度補償器４６の両方のゲインを調整する。振動修正誤差を低減する最後の一方法は、周波数ｆ_vでの振動に誘発される位相シフトδの効果をうち消すように主レート・サーボの帯域幅を増やすことである。従来技術の処理方法において、レート・サーボの第１の目的は、測定される回転速度のそれと等しいおよび反対のフィードバック位相シフトφ_rを与えることであった。これは、式１０に反映されている。当該の回転速度がゆっくりと、通常は１００Ｈｚより低い速度で変化するため、必要な従来型のレート・ループ帯域幅は多くとも数百Ｈｚである。ただし、ループ帯域幅を拡張し、予測される振動スペクトルのそれを超える周波数までのかなりのゲインを得ることによって、ｆ_vでの正味位相シフトを減衰し、したがって式１６のＤＣ誤差を減衰することができる。すなわち、式１３は閉ループ・システム用に修正され、正弦波変調の場合には次のようになる。位相シフトφ_fがφ_Rと等しいおよび反対の低周波数構成要素φ_foを含むだけでなく、周波数ｆ_vで高周波数構成要素Δφ_fも含むように、十分に高い帯域幅を備えたレート・サーボを構築することができる。後者の項では、ｆ_vでの振動誘導位相変調とは反対方向に向かう位相シフトを作成ずる。したがって、光検出器電流は、次のように表すことができる。ここでβはｆ_vのフィードバック信号の位相角を表す。ｆ_vでの正味の光学位相シフトΔφ_nvは、式２７に示された２つの項の組み合わせである。レート・ループの帯域幅が増えるに連れて、Δφ_fはΔφ_vの値に近づき、βはε ＋πに近づく。したがって、ｆ_vでの正味の位相差変調Δφ_nvはゼロに近づく。式１６のΔφ_vをΔφ_nvに置き換えると、Δφ_nv→０のように修正項が消えることがわかる。したがって本発明で、振動修正誤差を除去または低減するもう１つの方法は、レート・フィードバック・ループの帯域幅を、回転検出に必要な領域をかなり超えて、予測される振動スペクトルを超えるまで、大幅に増やすことである。この技法は、すべての強度サーボおよび以前に説明した強度補償器構成と組み合わせて使用してもよい。同様に、方形波変調方式と一緒に使用することもできる。最終的に、上記の説明は簡単にするために正弦波振動入力に焦点を絞ったものであることに留意されたい。実際のところ、実環境は、ランダムのまたはより正確には疑似ランダムの振動スペクトルと呼ばれる正弦波振動入力の重ね合わせを含む。この場合、累積された修正誤差は、さまざまな周波数での振動から生じる誤差寄与の組み合わせである。それぞれの誤差寄与は、強度変調およびスペクトルの特定周波数における非ゼロの正味光学位相シフトの結果である。単一周波数での修正除去に関して本発明の開示で説明した方法は、周波数のスペクトル、すなわちランダムな振動入力にも同時に適用される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年６月２９日（１９９９．６．２９）【補正内容】補正請求の範囲１．光源（１１）、光検出器（１３）、前記光源（１１）と光検出器（１３）に接続された第１のスプリッタ／結合器（１２）、第２のスプリッタ／結合器（３１）、第１及び第２の端部が前記第２のスプリッタ／結合器（３１）に接続された検出コイル（１０）を具備した光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減システムにおいて：前記第１のスプリッタ／結合器と前記第２のスプリッタ／結合器との間に接続された強度変調器（４２）と；前記光検出器（１３）と前記強度変調器（４２）との間に接続された強度変調器ドライバ（４４）と；を具備したことを特徴とする振動整流誤差低減システム。２．前記光検出器（１３）と強度変調器ドライバ（４４）との間に接続されたフィルタ（３２）をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のシステム。３．前記フィルタ（３２）が、前記検出コイル（１０）の回転速度の測定値を示す情報を表すいくつかのの信号をフィルタすることを特徴とする請求項２のシステム。４．前記フィルタ（３２）がローパスフィルタであることを特徴とする請求項２記載のシステム。５．前記光検出器（１３）の出力に接続された位相感知復調器（２３）をさらに具備したことを特徴とする請求項４記載のシステム。６．前記検出コイル（１０）と第２のスプリッタ／結合器（３１）の光路中に設けられた位相変調器（１９）と；前記位相変調器（１９）と位相感知復調器（２３）に接続された位相変調器ドライバ（２０）と；をさらに具備したことを特徴とする請求項５記載のシステム。７．前記位相感知復調器（２３）と位相変調器（１９）に接続されたレート・ループ・サーボ（２４）をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のシステム。８．前記レート・ループ・サーボ（２４）が、振動周波数範囲内の信号を著しく減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項７記載のシステム。９．前記第２のスプリッタ／結合器（３１）に近接してあるいはその内部に配置された偏光子（１５）をさらに具備したことを特徴とする請求項８記載のシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダンクヴォルト，ルドルフ・シィアメリカ合衆国・85021・アリゾナ州・フィーニックス・ノース８ティエイチアヴェニュ・8121 (72)発明者カリゼック，アンドリュ・ダブリュアメリカ合衆国・85022・アリゾナ州・フィーニックス・イーストビヴァリーレイン・1156 (72)発明者ラスコスキィ，クラレンス・イーアメリカ合衆国・85254・アリゾナ州・フィーニックス・スカッツデイル・ノース 65ティエイチプレイス・16213 (72)発明者ストランドジョード，リー・ケイアメリカ合衆国・55331・ミネソタ州・トンカベイ・ヒルクレストドライヴ・ 35 (72)発明者シュガーベイカー，ダニエル・エルアメリカ合衆国・49301・ミシガン州・アダ・グランドリバードライブ・1920 (72)発明者ペイジ，ジェリー・エルアメリカ合衆国・49302・ミシガン州・オルト・100ティエイチストリートサウスイースト・1920

Claims

【特許請求の範囲】１．光源と；光検出器と；前記光源に接続された第１の導波路、前記光検出器に接続された第２の導波路、及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器と；前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；それぞれ前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路に接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；前記光検出器に接続されたフィルタと；前記フィルタ及び前記光源に接続された光源電流コントローラと；を具備したことを特徴とする光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２．上記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３．上記前記ローパスフィルタと上記光源電流コントローラとの間にさらに交流結合器を接続して具備したことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４．上記光検出器に接続された位相感応復調器をさらに具備したことを特徴とする請求項３記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。５．上記検出コイル及び上記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた変調器と；前記変調器及び上記位相感応復調器に接続された変調器ドライバと；をさらに具備したことを特徴とする請求項４記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。６．上記位相感応復調器及び上記変調器に接続された速度ループサーボをさらに具備したことを特徴とする請求項５記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。７．上記速度ループサーボが、振動周波数範囲内の信号を有意に減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項６記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。８．上記第２のスプリッタ／結合器に近接してあるいはその内部に配置された偏光子をさらに具備したことを特徴とする請求項７記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。９．光源と；第１の光検出器と；第２の光検出器と；前記光源に接続された第１の導波路、前記第１の光検出器に接続された第２の導波路、前記第２の光検出器に接続された第３の導波路、及び第４の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器は；前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；それぞれ上記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路に接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；前記第２の光検出器及び前記光源に接続された光源電流コントローラと；を具備したことを特徴とする光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１０．上記第２の光検出器と上記光源電流コントローラとの間に接続されたフィルタをさらに具備したことを特徴とする請求項９記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１１．上記フィルタが、上記検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項１０記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１２．上記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項１０記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１３．上記フィルタと上記光源電流コントローラの間に接続されていて、上記第２の光検出器に入射する平均光強度を指示する直流信号を減結合する結合器をさらに具備したことを特徴とする請求項１２記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１４．上記フィルタと上記光源電流コントローラとの間に接続された交流カプラをさらに具備したことを特徴とする請求項１２記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１５．上記第１の光検出器に接続された位相感応復調器をさらに具備したことを特徴とする請求項１４記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１６．上記検出コイル及び上記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた変調器と；前記変調器及び上記位相感応復調器に接続された変調器ドライバと；をさらに具備したことを特徴とする請求項１５記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１７．上記位相感応復調器及び上記変調器に接続された速度ループサーボをさらに具備したことを特徴とする請求項１６記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１８．上記速度ループサーボが、振動周波数範囲内の信号を有意に減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項１７記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。１９．上記第２のスプリッタ／結合器に近接してあるいはその内部に配置された偏光子をさらに具備したことを特徴とする請求項１８記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２０．光源と；光検出器と；前記光源に接続された第１の導波路、前記光検出器に接続された第２の導波路、及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器は；前記第１のスプリッタ／結合器に接続された強度変調器と；前記強度変調器または前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；前記光検出器及び前記強度変調器に接続された強度変調器ドライバと；を具備したことを特徴とする光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２１．上記光検出器と上記強度変調器ドライバとの間に接続されたフィルタをさらに具備したことを特徴とする請求項２０記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２２．上記フィルタが、上記検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項２１記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２３．上記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項２１記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２４．上記光検出器に接続された位相感応復調器をさらに具備したことを特徴とする請求項２３記載の誤差低減装置。２５．上記の検出コイル及び上記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた位相変調器と；前記位相変調器と上記位相感応復調器に接続された位相変調器ドライバと；をさらに具備したことを特徴とする請求項２４記載の誤差低減装置。２６．上記位相感応復調器及び上記位相変調器に接続された速度ループサーボをさらに具備したことを特徴とする請求項２５記載の誤差低減装置。２７．上記速度ループサーボが、振動周波数範囲内の信号を有意に減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項２６記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２８．上記第２のスプリッタ／結合器に近接してあるいはその内部に配置された偏光子をさらに具備したことを特徴とする請求項２７記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。２９．光源と；前記光源に接続された第１の導波路、第２の導波路、第３の導波路及び第４の導波路を有する三方スプリッタと；前記三方スプリッタの第２の導波路に接続された接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器と；前記第１のスプリッタ／結合器の第２の導波路に接続された第１の光検出器と；前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の強度変調器と；前記第１の強度変調器または前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する第１の検出コイルと；前記第１の光検出器に接続された第１のフィルタと；前記第１のフィルタ及び前記第１の強度変調器に接続された第１の強度変調器ドライバ；前記三方スプリッタの第３の導波路に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第３のスプリッタ／結合器は、；前記第３のスプリッタ／結合器の第２の導波路に接続された第２の光検出器と；前記第３のスプリッタ／結合器に接続された第２の強度変調器と；前記第２の強度変調器または前記第３のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第４のスプリッタ／結合器と；前記第４のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する第２の検出コイルと；前記第２の光検出器に接続された第２のフィルタは；前記第２のフィルタ及び前記第２の強度変調器に接続された第２の強度変調器ドライバと；前記三方スプリッタの第４の導波路に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第５のスプリッタ／結合器と；前記第５のスプリッタ／結合器の第２の導波路に接続された第３の光検出器と；前記第５のスプリッタ／結合器に接続された第３の強度変調器と；前記第３の強度変調器または前記第５のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第６のスプリッタ／結合器と；前記第６のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する第３の検出コイルと；前記第３の光検出器に接続された第３のフィルタと；前記第３のフィルタ及び前記第３の強度変調器に接続された第３の強度変調器ドライバと；を具備したことを特徴とする複数型光ファイバ・ジャイロスコープ装置用の振動整流誤差低減装置。３０．上記第１、第２及び第３のフィルタが、それぞれ上記第１、第２、及び第３の検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項２９記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３１．上記第１、第２及び第３のフィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項２９記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３２．上記第１の光検出器に接続された第１の位相感応復調器と；上記第２の光検出器に接続された第２の位相感応復調器と；上記第３の光検出器に接続された第３の位相感応復調器と；をさらに具備したことを特徴とする請求項３１記載の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ装置用の振動整流誤差低減装置。３３．上記第１の検出コイル及び上記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた第１の位相変調器と；前記第１の位相変調器及び上記第１の位相感応復調器に接続された第１の位相変調器ドライバと；上記第２の検出コイルと上記第４のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた第２の位相変調器と；前記第２の位相変調器と上記第２の位相感応復調器に接続された第２の位相変調器ドライバと；上記第３の検出コイルと上記第６のスプリッタ／結合器の光路中に設けられた第３の位相変調器と；前記第３の位相変調器と上記第３の位相感応復調器に接続された第３の位相変調器ドライバと；をさらに具備したことを特徴とする請求項３２記載の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ装置用の振動整流誤差低減装置：３４．上記第１の位相感応復調器及び前記第１の位相変調器に接続された第１の速度ループサーボと；上記第２の位相感応復調器及び前記第２の位相変調器に接続された第２の速度ループサーボと；上記第３の位相感応復調器及び上記第３の位相変調器に接続された第３の速度ループサーボと；をさらに具備したことを特徴とする請求項３３記載の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ装置用の振動整流誤差低減装置。３５．上記第１、第２及び第３の速度ループサーボが、振動周波数範囲内の信号を有意に減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項３４記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３６．光源と；前記光源に接続された入力導波路を有すると共に、複数の出力導波路を有する多方スプリッタと；それぞれ前記複数の導波路の出力導波路に接続された複数の光ファイバ・ジャイロスコープと；を具備し、各前記光ファイバ・ジャイロスコープが：光検出器と；前記複数の導波路の出力導波路に接続された第１の導波路、前記光検出器に接続された第２の導波路及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器と；前記第１のスプリッタ／結合器に接続された強度変調器と；前記強度変調器または前記第１のスプリッタ／結合器に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；前記第１の光検出器に接続されたフィルタと；前記フィルタ及び前記強度変調器に接続された強度変調器ドライバと；を具備することを特徴とする複数型光ファイバ・ジャイロスコープ装置用の振動整流誤差低減装置。３７．上記フィルタが、上記検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項３６記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３８．前記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項３６記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。３９．光源と；光検出器と；前記光源に接続された第１の導波路、前記光検出器に接続された第２の導波路及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器と；前記第１のスプリッタ／結合器の第３の導波路に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；前記光検出器に接続されたフィルタと；信号発生器と；前記信号発生器に接続された増幅器と；前記フィルタ及び前記増幅器に接続された増幅器利得制御回路と；前記検出コイル及び前記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられ、かつ前記増幅器に接続された変調器と；を具備したことを特徴とする光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４０．上記フィルタが、上記検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項３９記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４１．上記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項３９記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４２．上記光検出器に接続された位相感応復調器をさらに具備したことを特徴とする請求項４１記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４３．上記位相感応復調器及び前記変調器に接続された速度ループサーボをさらに具備したことを特徴とする請求項４２記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４４．上記速度ループサーボが、振動周波数範囲内の信号を有意に減衰させるように拡大された帯域幅を有することを特徴とする請求項４３記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４５．上記第２のスプリッタ／結合器に近接してあるいはその内部に配置された偏光子をさらに具備したことを特徴とする請求項４４記載の光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４６．光源と；前記光源に接続された入力導波路を有すると共に、複数の出力導波路を有する多方スプリッタと；それぞれ前記複数の導波路の出力導波路に接続された複数の光ファイバ・ジャイロスコープと；を具備し、各前記光ファイバ・ジャイロスコープが：光検出器と；前記複数の導波路の出力導波路に接続された第１の導波路、前記光検出器に接続された第２の導波路及び第３の導波路を有する第１のスプリッタ／結合器と；前記第１のスプリッタ／結合器の第３の導波路に接続された第１の導波路を有すると共に、第２及び第３の導波路を有する第２のスプリッタ／結合器と；前記第２のスプリッタ／結合器の第２及び第３の導波路にそれぞれ接続された第１及び第２の端部を有する検出コイルと；信号発生器と；前記信号発生器に接続された増幅器と；前記光検出器及び前記増幅器に接続された増幅器利得制御回路と；前記検出コイル及び前記第２のスプリッタ／結合器の光路中に設けられ、かつ前記増幅器に接続された変調器と；を具備することを特徴とする複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４７．上記各光ファイバ・ジャイロスコープが、上記光検出器と上記利得制御回路との間に接続されたフィルタをさらに具備したことを特徴とする請求項４６の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４８．上記フィルタが上記検出コイルの回転速度の測定値を指示する情報を表すいくつかの信号をフィルタすることを特徴とする請求項４７記載の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。４９．上記フィルタがローパスフィルタであることを特徴とする請求項４７の記載の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。５０．上記各光ファイバ・ジャイロスコープが、上記光検出器に接続された位相感応復調器をさらに具備したことを特徴とする請求項４９の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。５１．上記各光ファイバ・ジャイロスコープが、上記位相感応復調器及び上記変調器に接続された速度ループサーボをさらに具備したことを特徴とする請求項５０の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。５２．上記各光ファイバ・ジャイロスコープが、上記第２のスプリッタ／結合器に近接してあるいはその内部に配置された偏光子をさらに具備したことを特徴とする請求項５１の複数型光ファイバ・ジャイロスコープ用の振動整流誤差低減装置。