(57)【要約】      （修正有）【課題】共振器光ファイバ・ジャイロスコープのためのマルチコア伝送システムを提供する。【解決手段】伝送システム１００は、時計回りの信号および反時計回りの信号を送出するように構成された伝送ファイバ１０２を有し、伝送ファイバ１０２が少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有する。第１のコアおよび第２のコアは、第１のコアが時計回りＣＷの信号に第１の影響を与えるときに、第２のコアが反時計回りＣＣＷの信号に第２の影響を与えるように構成され、第２の影響が実質的に第１の影響の反映である。伝送システム１００は、時計回りＣＷの信号を第１のコアに、および反時計回りＣＣＷの信号を第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラ、ならびに時計回りＣＷの信号を第１のコアから共振器１１０に、および反時計回りＣＣＷの信号を第２のコアから共振器１１０に光結合するように構成された第２のカプラをさらに含む。【選択図】図１
2015166731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位相を有する時計回りの信号を生成するように構成された第１のレーザ光源と、
第２の位相を有する反時計回りの信号を生成するように構成された第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源に光結合された時計回りの入力光ファイバと、
前記第２のレーザ光源に光結合された反時計回りの入力光ファイバと、
少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有する伝送ファイバであって、前記時計回りおよび反時計回りの信号が前記第１および第２のコアを通って進むときに前記第１の位相と第２の位相間の位相関係が実質的に維持されるような近接度を有するように前記第１および第２のコアが前記伝送ファイバの長さに沿って構成される、伝送ファイバと、
前記時計回りの信号を前記時計回りの入力光ファイバから前記第１のコアに、前記反時計回りの信号を前記反時計回りの入力光ファイバから前記第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラと、
前記時計回りの信号を前記第１のコアから時計回りの共振器ファイバに、前記反時計回りの信号を前記第２のコアから反時計回りの共振器ファイバに光結合するように構成された第２のカプラと、
時計回りの入力部および反時計回りの入力部を有する共振器であって、前記時計回りの入力部が前記第１の時計回りの共振器ファイバに結合され、前記反時計回りの入力部が前記反時計回りの共振器ファイバに結合される共振器と
を備える共振器光ファイバ・ジャイロスコープ・システム。
【請求項２】
前記第１のレーザ光源および第２のレーザ光源が位相ロックループに結合され、前記位相ロックループが前記第１の位相を前記第２の位相にロックする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
時計回りの信号および反時計回りの信号を送出するように構成された伝送ファイバであって、少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有し、前記第１のコアが前記時計回りの信号に第１の影響を与えるときに、前記第２のコアが前記反時計回りの信号に第２の影響を与えるように前記第１のコアおよび第２のコアが構成され、前記第２の影響が実質的に前記第１の影響を反映する、伝送ファイバと、
前記時計回りの信号を前記第１のコアに、および前記反時計回りの信号を前記第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラと、
前記時計回りの信号を前記第１のコアから共振器に、および前記反時計回りの信号を前記第２のコアから前記共振器に光結合するように構成された第２のカプラと
を備える、共振器光ファイバ・ジャイロスコープのためのマルチコア伝送システム。
【請求項１１】
前記第１および第２の影響が、前記時計回りまたは反時計回りの信号の周波数変動、前記時計回りまたは反時計回りの信号の位相変動、音響雑音、および熱雑音のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも第１のコアおよび第２のコアが中空コアである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１のカプラおよび第２のカプラの少なくとも１つがマイクロ光カプラであり、マイクロ光カプラがレンズまたはミラーを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記マイクロ光カプラが、前記時計回りの信号を前記時計回りの入力光ファイバから前記第１のコアまたは共振器に、および前記反時計回りの信号を前記反時計回りの入力光ファイバから前記第２のコアまたは共振器に向けるように構成された単レンズである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１のカプラまたは第２のカプラの少なくとも１つが屈折率分布型レンズである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１のカプラおよび第２のカプラが全ファイバカプラであり、前記全ファイバカプラが第１のカプラ・コアおよび第２のカプラ・コアを備え、前記第１のカプラ・コアが前記第１のコアに接合された一端部、および前記時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有し、前記第２のカプラ・コアが前記第２のコアに接合された一端部、および前記反時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
第１の周波数および第１の位相を有する時計回りの信号を受信するステップと、
第２の周波数および第２の位相を有する反時計回りの信号を受信するステップと、
伝送ファイバの第１のコア中で前記時計回りの信号を伝送するステップと、
差動位相が実質的に維持されるように前記第１のコアに近接した前記伝送ファイバの第２のコアを介して前記反時計回りの信号を伝送するステップであって、前記差動位相が前記第１の位相と前記第２の位相間の相対的な差である、ステップと、
前記時計回りの信号および反時計回りの信号を前記光ファイバ・ジャイロスコープの共振器に光結合するステップと
を含む、共振器光ファイバ・ジャイロスコープにおいて時計回りおよび反時計回りの信号を伝送する方法。
【請求項１８】
時計回りの信号および反時計回りの信号を受信するステップが、
マイクロ光カプラ、屈折率分布型レンズ、または全ファイバカプラのうちの少なくとも１つを介して時計回りの信号および反時計回りの信号を受信するステップ
を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコア伝送ファイバを備えた共振器光ファイバ・ジャイロスコープに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0001]従来の共振器光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）は少なくとも２つの光ビームを必要とし、一方が共振器の時計回り（ＣＷ）の方向に送出され、他方が反時計回り（ＣＣＷ）の方向に出射される。それらの周波数は、ＣＷおよびＣＣＷ共振周波数にロックされ、回転速度を測定するために使用される。ＣＷ光とＣＣＷ光の間の相対的な（差動）周波数雑音は、回転速度における全体的な雑音の一因となる。差動周波数雑音は、位相ロックループ（ＰＬＬ）を使用して、ＣＷおよびＣＣＷレーザを位相ロックすることによって低減させることができる。
【０００３】
[0002]位相ロックレーザは、レーザの出力部直後では非常に低い差動周波数雑音を示すが、共振器までのＣＷおよびＣＣＷ光路において各レーザが受ける熱および音響雑音の差によって、共振器への入力部において２つのビームの相関が失われ、差動位相雑音が生成され、ＲＦＯＧ性能の劣化が引き起こされる。
【０００４】
[0003]ＣＷおよびＣＣＷの光路において受ける雑音が異なるので、同相モードの減算は、この雑音の除去には限定された効果しか有さない。
【発明の概要】
【０００５】
[0004]一実施形態において、共振器光ファイバ・ジャイロスコープのためのマルチコア伝送システムが提供される。マルチコア伝送システムは、時計回りの信号および反時計回りの信号を送出するように構成された伝送ファイバを備える。伝送ファイバは、少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有する。第１のコアおよび第２のコアは、時計回りの信号と反時計回りの信号との間の位相関係が実質的に維持されるように構成される。さらに、第２のコアの反時計回りの信号に対する影響、例えば、周波数変動、音響外乱および熱雑音は、実質的に第１のコアの時計回りのシステムに対する影響を反映する。システムは、時計回りの信号を第１のコアに、および反時計回りの信号を第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラ、ならびに第１のコアからの時計回りの信号を共振器に、および第２のコアからの反時計回りの信号を共振器に光結合するように構成された第２のカプラをさらに備える。こうして、共振器光ファイバ・ジャイロスコープの出力部での差動雑音をマルチコア伝送システムによって低減させることができる。
【０００６】
[0005]図面は、単に例示的な実施形態を表し、したがって範囲を限定していると考えられるべきではないということを理解して、例示的な実施形態について、添付図面を使用して、さらに具体的におよび詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】[0006]マルチコア伝送ファイバを使用する例示的な低差動雑音共振器光ファイバ・ジャイロスコープ・システムである。
【図２】[0007]２つのコアを備える例示的な伝送ファイバの断面図である。
【図３】[0008]マイクロ光カプラを介して入力ファイバおよび出力ファイバに結合された例示的な伝送ファイバの一実施形態である。
【図４Ａ】[0009]全ファイバカプラを介して入力ファイバおよび出力ファイバに結合された例示的な伝送ファイバの一実施形態である。
【図４Ｂ】[0010]一実施形態による全ファイバカプラを介して入力ファイバおよび出力ファイバに結合された例示的な伝送ファイバの分解図である。
【図５】[0011]例示的な入力ファイバ、カプラ、伝送ファイバ、第２のカプラ、および出力ファイバの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0012]慣例に従い、様々な記載された特徴は、原寸に比例して示されておらず、例示的な実施形態に関連する特定の特徴を強調するように描かれている。
[0013]特定の伝送ファイバを使用することによって、ＣＷおよびＣＣＷの光路中の熱および音響雑音の差を低減させることによって差動位相雑音を低減させることが可能である。
【０００９】
[0014]以下の詳細な説明では、この説明の一部を形成し、例示的な実施形態固有の説明図によって示す添付図面を参照する。しかし、他の実施形態が利用されてもよく、論理的、機械的、電気的な変更がなされてもよいことを理解されたい。さらに、図面および本明細書で提示された方法は、個々のステップが行なわれうる順番を限定していると解釈されるべきではない。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきではない。
【００１０】
[0015]図１は、全体的に１００で示す、マルチコア伝送ファイバ１０２を使用する例示的な低差動雑音ＲＦＯＧシステムを示す。ＲＦＯＧシステム１００は、マルチコア伝送ファイバ１０２、ＣＷ光源１０４、ＣＣＷ光源１０６、位相ロックループ１０８、および共振器１１０を含む。一実施形態において、ＣＷ光源１０２およびＣＣＷ光源１０４は、それぞれレーザを備える。
【００１１】
[0016]ＣＷ光源１０４およびＣＣＷ光源１０６は、位相ロックループ１０８に結合される。位相ロックループ１０８は、ＣＷ光源１０４の出力信号であるＣＷ信号ならびにＣＣＷ光源１０６の出力信号であるＣＣＷ信号の周波数および位相を監視し、ＣＷ信号およびＣＣＷ信号を調整して、信号の位相を一致させておくように構成された制御システムである。位相ロックされた、ＣＷ光源１０４の出力であるＣＷ信号およびＣＣＷ光源１０６の出力であるＣＣＷ信号は、伝送ファイバ１０２に結合される。
【００１２】
[0017]伝送ファイバ１０２は、少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有する。一実施形態において、伝送ファイバ１０２は、マルチコア・ファイバとも区別なく呼ばれるマルチコア・ファイバであり、ＣＷおよびＣＣＷのビームまたは信号をＣＷ光源１０４およびＣＣＷ光源１０６から共振器１１０へ伝送するために使用される。一実施形態において、伝送ファイバは、２つのコアのみを有するマルチコア・ファイバである。他の実施形態において、マルチコア・ファイバは、３つ以上のコアを有することができる。一部の実施形態において、コアは、中空コアであってもよい。さらに別の実施形態において、伝送ファイバは、フォトニックバンドギャップ・ファイバなどのフォトニック結晶ファイバである。第１のコアは、ＣＷ光源１０４の出力部に結合され、ＣＷ信号をＣＷ光源１０４から共振器１１０へ運ぶ。第２のコアは、ＣＣＷ光源１０６の出力部に結合され、ＣＣＷ信号をＣＣＷ光源１０６から共振器１１０へ運ぶ。第１および第２のコアは、第１のコアによって引き起こされるＣＷ信号の特性に対する変化が、第２のコアによってＣＣＷ信号の対応する特性に反映されるように構成される。特性は、限定されないが、信号の位相、熱雑音、音響雑音、または信号の周波数を含むことができる。第１のコアおよび第２のコアは、同じ材料で作られ、同じプロセスおよびパラメータを使用して同時に作製され、その結果、これらのコアは、光の誘導に対してほとんど同一の特性を有する。これによって、伝送ファイバの入力部から出力部への光の送出中に誘起される差動位相雑音が著しく低減する。一実施形態において、第１のコアおよび第２のコアは、数ミクロン〜数１０ミクロン程度で互いに極めて近接して置かれ、その結果、ＣＷおよびＣＣＷ信号の両方が、第１および第２のコアのそれぞれの光路中の音響および熱外乱を同様に受ける。したがって、第１のコアおよび第２のコア間の音響および熱雑音の差動ばらつき、あるいは２つの光波（ＣＷおよびＣＣＷ信号）間の差動ひずみまたは差動光路長の変化を引き起こす外乱も低減する。しかし、第１のコアおよび第２のコアは、２つの光波間の光結合を生成するほど十分に近接して配置されておらず、すなわち一方のコアからもう一方のコアへの光の漏洩は実質的にない。
【００１３】
[0018]図２は、２つのコアを有する例示的な伝送ファイバ２００の断面図を示す。図１のシステム１００の一実施形態において、マルチコア・ファイバ１０２は、図２の伝送ファイバ２００に関して図示し、説明するように構築されている。伝送ファイバ２００は、第１のコア２０２および第２のコア２０４を有するマルチコア２０６を備える。マルチコア２０６は、クラッディング２０８およびジャケット２１０に囲まれている。一実施形態において、第１のコア２０２および第２のコア２０４は、クラッディング２０８よりも高い屈折率を有する材料から作られる。別の実施形態において、第１のコア２０２および第２のコア２０４は、クラッド材料２０８内の中空コアである。
【００１４】
[0019]コア２０６は、数ミクロン〜数１０ミクロン程度だけ距離が離れており、その結果、それらのコアは、ほとんど同一の環境を共有するが、光学的に交差結合してはいない。第１のコアおよび第２のコアは、第１のコア２０２が光路に沿って受けるいかなる音響または熱外乱も、第２のコア２０４が同様に受けるように構成される。
【００１５】
[0020]さらに、コア２０２および２０４は、同じ材料を使用して（または中空コアの場合は同じ材料内部に）生成され、同じプロセスおよびパラメータを使用して同時に作製される。伝送ファイバのコア２０６は、それらが光の誘導に対してほとんど同一の特性を有するように構成される。したがって、ＣＷ信号の位相とＣＣＷ信号の位相間の相対位相は、実質的に維持され、伝送ファイバ２００によってＣＷ信号およびＣＣＷ信号の位相にもたらされる位相変動が低減する。同様に、ＣＷ信号の周波数とＣＣＷ信号の周波数間の差動周波数は、実質的に維持され、伝送ファイバ２００によってもたらされる周波数変動が低減する。
【００１６】
[0021]図３は、マイクロ光カプラ３１２および３１４を介して、入力光ファイバ３０４および３０８ならびに出力光ファイバ３０６および３１０に結合された伝送ファイバ３０２を用いた伝送システム３００の例を示す。伝送ファイバ３０２の入力部は、マイクロ光カプラ３１２を介してＣＷ入力光ファイバ３０４およびＣＣＷ入力光ファイバ３０８に結合される。伝送ファイバ３０２の出力部は、マイクロ光カプラ３１４を介してＣＷ共振器ファイバ３０６およびＣＣＷ共振器ファイバ３１０に結合される。
【００１７】
[0022]ＣＷ入力光ファイバ３０４は、ＣＷ信号を生成するように構成されたＣＷレーザ光源に結合される。ＣＷ入力光ファイバ３０４は、ＣＷ信号をマイクロ光カプラ３１２に運び、マイクロ光カプラ３１２がＣＷ信号をＣＷ入力光ファイバ３０４から伝送ファイバ３０２の第１のコアに光結合する。ＣＣＷ入力光ファイバ３０８は、ＣＣＷ信号を生成するように構成されたＣＣＷレーザ光源に結合される。ＣＣＷ入力光ファイバ３０８は、ＣＣＷ信号をマイクロ光カプラ３１２に運び、マイクロ光カプラ３１２がＣＣＷ信号をＣＣＷ入力光ファイバ３０８から伝送ファイバ３０２の第２のコアに光結合する。マイクロ光カプラ３１２は、ＣＷおよびＣＣＷ信号を伝送ファイバ３０２の対応するコアに向けるように構成された少なくとも１つのマイクロ光学素子を備える。マイクロ光学素子は、限定されないが、レンズ、ミラー、またはレンズおよびミラーの組合せを含む。一実施形態において、マイクロ光カプラ３１２は、ＣＷおよびＣＣＷ信号の両方を光学的に伝送ファイバ３０２のそれぞれのコアに結合するように構成された単レンズである。
【００１８】
[0023]伝送ファイバ３０２は、ＣＷ信号およびＣＣＷ信号を第２のマイクロ光カプラ３１４に伝送する。マイクロ光カプラ３１４は、ＣＷ信号をＣＷ共振器ファイバ３０６に、およびＣＣＷ信号をＣＣＷ共振器ファイバ３１０に光結合するように構成される。マイクロ光カプラ３１４は、ＣＷおよびＣＣＷ信号をそれぞれの共振器ファイバ３０６／３１０に向けるように構成された少なくとも１つのマイクロ光学素子を備える。一実施形態において、マイクロ光カプラ３１４は、シリコン光学ベンチ上で実施され、マイクロ光カプラ３１４の各素子が光学チップに集積化される。
【００１９】
[0024]図４Ａおよび４Ｂは、全ファイバカプラ４１２および４１４を有する伝送ファイバ４０２を用いた例示的な伝送システム４００を示す。図４Ｂは、伝送ファイバ４０２ならびに全ファイバカプラ４１２および４１４のそれぞれのコアを含むシステム４００の分解図を示す。伝送ファイバ４０２の入力部は、入力全ファイバカプラ４１２を介してＣＷ入力光ファイバ（図示せず）およびＣＣＷ入力光ファイバ（図示せず）に結合される。伝送ファイバ４０２の出力部は、共振器全ファイバカプラ４１４を介して、共振器ＣＷ入力光ファイバ（図示せず）および共振器ＣＣＷ入力光ファイバ（図示せず）に結合される。全ファイバカプラ４１２および４１４は、複数のカプラ・コア４０４Ｂ、４０８Ｂ、４０６Ｂおよび４１０Ｂで構成され、その結果、伝送ファイバ４０２は、従来の単一コアのファイバから入力を受信し、従来の単一コアのファイバに送出することができる。一実施形態において、全ファイバカプラ４１２／４１４は、光ファイバと似た形状および形態を有するが、手で分割することができ、調整可能なＹ接合部を形成する。他の実施形態では、全ファイバカプラ４１２／４１４は、あらかじめ作製された非調整可能なＹ接合部を用いて製造される。
【００２０】
[0025]入力全ファイバカプラ４１２は、ＣＷ入力区間４０４ＡおよびＣＣＷ入力区間４０８Ａを備え、ＣＷ入力区間４０４ＡがＣＷ入力カプラ・コア４０４Ｂを有し、ＣＣＷ入力区間４０８ＡがＣＣＷ入力カプラ・コア４０８Ｂを有する。一実施形態において、伝送ファイバ４０２は、中空コアを有し、ＣＷ入力カプラ・コア４０４ＢおよびＣＣＷ入力カプラ・コア４０８Ｂが伝送ファイバ４０２の中空コアに対応する中空コアである。他の実施形態では、ＣＷおよびＣＣＷ入力カプラ・コア４０４Ｂおよび４０８Ｂは、伝送ファイバのコアとは異なる。ＣＷ区間４０４Ａは、ＣＷ入力光ファイバ（図示せず）に光結合され、ＣＷ信号を伝送ファイバ４０２に運ぶ。ＣＣＷ区間４０８Ａは、ＣＣＷ入力光ファイバ（図示せず）に光結合され、ＣＣＷ信号を伝送ファイバ４０２に運ぶ。その場合、入力全ファイバカプラ４１２は、ＣＷ入力カプラ・コア４０４Ｂが伝送ファイバ４０２のＣＷコアに光結合され、ＣＣＷ入力カプラ・コア４０８Ｂが伝送ファイバ４０２のＣＣＷコアに光結合されるように、伝送ファイバ４０２の入力側に光結合される。一実施形態において、入力全ファイバカプラ４１２は、伝送ファイバ４０２に接合され、ＣＷ入力区間４０４Ａは、従来の単心対単心の光ファイバ接合によってＣＷ入力光ファイバに接合され、ＣＣＷ入力区間４０８Ａは、従来の単心対単心の光ファイバ接合によってＣＣＷ入力光ファイバに接合される。
【００２１】
[0026]共振器全ファイバカプラ４１４は、ＣＷ出力区間４０６ＡおよびＣＣＷ出力区間４１０Ａを備え、ＣＷ出力区間４０６ＡがＣＷ出力カプラ・コア４０４Ｂを有し、ＣＣＷ出力区間４１０ＡがＣＣＷ出力カプラ・コア４１０Ｂを有する。共振器全ファイバカプラ４１４は、入力全ファイバカプラ４１２に関して上記したように伝送ファイバに光結合され、その結果、ＣＷ出力カプラ・コア４０６Ｂが伝送ファイバ４０２のＣＷコアに光結合され、ＣＣＷ出力カプラ・コア４１０Ｂが伝送ファイバ４０２のＣＣＷコアに光結合される。ＣＷ出力区間４０６Ａは、ＣＷ信号をＣＷ出力区間４０６Ａから共振器のＣＷ入力部に運ぶ共振器ＣＷ入力光ファイバに結合される。ＣＣＷ出力区間４１０Ａは、ＣＣＷ信号をＣＣＷ出力区間４１０Ａから共振器のＣＣＷ入力部に運ぶ共振器ＣＣＷ入力光ファイバに結合される。
【００２２】
[0027]図５は、一実施形態による屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズカプラ５１２および５１４を有する伝送ファイバ５０２を用いた伝送システム５００の分解図を示す。伝送ファイバ５０２の入力部は、入力ＧＲＩＮレンズカプラ５１２を介してＣＷ入力光ファイバ５０４およびＣＣＷ入力光ファイバ５０８に結合される。伝送ファイバ５０２の出力部は、共振器ＧＲＩＮレンズカプラ５１４を介して共振器ＣＷ入力光ファイバ５０６および共振器ＣＣＷ入力光ファイバ５１０に結合される。
【００２３】
[0028]ＧＲＩＮレンズカプラ５１２および５１４は、レンズとして作用するように構成された、徐々に変わる屈折率の材料を有する光学素子である。一実施形態において、ＧＲＩＮレンズカプラ５１２および５１４は、一方の端部で伝送ファイバ５０２の形状に対応する形状、ならびにもう一方の端部で光ファイバ５０４／５０８および５０６／５１０それぞれに対応する形状を有する。
【００２４】
[0029]入力ＧＲＩＮレンズカプラ５１２は、ＣＷ信号をＣＷ入力光ファイバ５０４から伝送ファイバ５０２のＣＷコアに、およびＣＣＷ信号をＣＣＷ入力光ファイバ５０８から伝送ファイバ５０２のＣＣＷコアに向けるように構成される。共振器ＧＲＩＮレンズカプラ５１４は、ＣＷ信号を伝送ファイバ５０２のＣＷコアから共振器ＣＷ入力光ファイバ５０６に送出し、ＣＣＷ信号を伝送ファイバ５０２のＣＣＷコアから共振器ＣＣＷ入力光ファイバ５１０に送出するように構成される。
【００２５】
[0030]特定の実施形態について本明細書で示し説明したが、同じ目的を達成することができるいかなる構成も、図示した特定の実施形態と置き換えられてもよいことを当業者は理解するであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが明白に意図されている。
【００２６】
例示的な実施形態
[0031]例１は、第１の位相を有する時計回りの信号を生成するように構成された第１のレーザ光源と、第２の位相を有する反時計回りの信号を生成するように構成された第２のレーザ光源と、第１のレーザ光源に光結合された時計回りの入力光ファイバと、第２のレーザ光源に光結合された反時計回りの入力光ファイバと、少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有する伝送ファイバであって、時計回りおよび反時計回りの信号が第１および第２のコアを通って進むときに第１の位相と第２の位相間の位相関係が実質的に維持されるような近接度を有するように第１および第２のコアが伝送ファイバの長さに沿って構成される、伝送ファイバと、時計回りの信号を時計回りの入力光ファイバから第１のコアに、および反時計回りの信号を反時計回りの入力光ファイバから第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラと、時計回りの信号を第１のコアから時計回りの共振器ファイバに、および反時計回りの信号を第２のコアから反時計回りの共振器ファイバに光結合するように構成された第２のカプラと、時計回りの入力部および反時計回りの入力部を有する共振器であって、時計回りの入力部が第１の時計回りの共振器ファイバに結合され、反時計回りの入力部が反時計回りの共振器ファイバに結合される共振器と、を備える共振器光ファイバ・ジャイロスコープ・システムを含む。
【００２７】
[0032]例２は、第１のレーザ光源および第２のレーザ光源が位相ロックループに結合され、位相ロックループが第１の位相を第２の位相にロックする、例１に記載のシステムを含む。
【００２８】
[0033]例３は、伝送ファイバが中空コア・ファイバであり、少なくとも第１のコアおよび第２のコアが中空コアである、例１〜２のいずれかに記載のシステムを含む。
[0034]例４は、伝送ファイバがフォトニック結晶ファイバであり、少なくとも第１のコアおよび第２のコアが中空コアである、例１〜２のいずれかに記載のシステムを含む。
【００２９】
[0035]例５は、第１のカプラおよび第２のカプラの少なくとも１つがマイクロ光カプラであり、マイクロ光カプラがレンズまたはミラーを含む、例１〜４のいずれかに記載のシステムを含む。
【００３０】
[0036]例６は、マイクロ光カプラが時計回りの信号を時計回りの入力光ファイバから第１のコアまたは共振器に、反時計回りの信号を反時計回りの入力光ファイバから第２のコアまたは共振器に向けるように構成された単レンズである、例５に記載のシステムを含む。
【００３１】
[0037]例７は、マイクロ光カプラがシリコン光学ベンチ上で実施される、例５〜６のいずれかに記載のシステムを含む。
[0038]例８は、第１のカプラおよび第２のカプラの少なくとも１つが屈折率分布型レンズである、例１〜４のいずれかに記載のシステムを含む。
【００３２】
[0039]例９は、第１のカプラおよび第２のカプラが全ファイバカプラであり、全ファイバカプラが第１のカプラ・コアおよび第２のカプラ・コアを備え、第１のカプラ・コアが第１のコアに接合された一端部、および時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有し、第２のカプラ・コアが第２のコアに接合された一端部、および反時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有する、例１〜４のいずれかに記載のシステムを含む。
【００３３】
[0040]例１０は、共振器光ファイバ・ジャイロスコープのためのマルチコア伝送システムを含み、本伝送システムは、時計回りの信号および反時計回りの信号を送出するように構成された伝送ファイバであって、少なくとも第１のコアおよび第２のコアを有し、第１のコアが、時計回りの信号に第１の影響を与えるときに、第２のコアが反時計回りの信号に第２の影響を与えるように第１のコアおよび第２のコアが構成され、第２の影響が実質的に第１の影響を反映する伝送ファイバと、時計回りの信号を第１のコアに、および反時計回りの信号を第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラと、時計回りの信号を第１のコアから共振器に、および反時計回りの信号を第２のコアから共振器に光結合するように構成された第２のカプラとを備える。
【００３４】
[0041]例１１は、第１および第２の影響が時計回りまたは反時計回りの信号の周波数変動、時計回りまたは反時計回りの信号の位相変動、音響雑音、および熱雑音のうちの少なくとも１つを含む、例１０に記載のシステムを含む。
【００３５】
[0042]例１２は、少なくとも第１のコアおよび第２のコアが中空コアである、例１０〜１１のいずれかに記載のシステムを含む。
[0043]例１３は、第１のカプラおよび第２のカプラの少なくとも１つがマイクロ光カプラであり、マイクロ光カプラがレンズまたはミラーを含む、例１０〜１２のいずれかに記載のシステムを含む。
【００３６】
[0044]例１４は、マイクロ光カプラが時計回りの信号を時計回りの入力光ファイバから第１のコアまたは共振器に、反時計回りの信号を反時計回りの入力光ファイバから第２のコアまたは共振器に向けるように構成された単レンズである、例１３に記載のシステムを含む。
【００３７】
[0045]例１５は、第１のカプラまたは第２のカプラの少なくとも１つが屈折率分布型レンズである、例１０〜１２のいずれかに記載のシステムを含む。
[0046]例１６は、第１のカプラおよび第２のカプラが全ファイバカプラであり、全ファイバカプラが第１のカプラ・コアおよび第２のカプラ・コアを備え、第１のカプラ・コアが第１のコアに接合された一端部、および時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有し、第２のカプラ・コアが第２のコアに接合された一端部、および反時計回りの入力光ファイバまたは共振器に接合された残りの端部を有する、例１０〜１２のいずれかに記載のシステムを含む。
【００３８】
[0047]例１７は、共振器光ファイバ・ジャイロスコープにおいて時計回りおよび反時計回りの信号を伝送する方法を含み、本方法は、第１の周波数および第１の位相を有する時計回りの信号を受信するステップと、第２の周波数および第２の位相を有する反時計回りの信号を受信するステップと、伝送ファイバの第１のコア中で時計回りの信号を伝送するステップと、差動位相が実質的に維持されるように第１のコアに近接した伝送ファイバの第２のコアを介して反時計回りの信号を伝送するステップであって、差動位相が第１の位相と第２の位相間の相対的な差である、ステップと、時計回りの信号および反時計回りの信号を光ファイバ・ジャイロスコープの共振器に光結合するステップとを含む。
【００３９】
[0048]例１８は、時計回りの信号および反時計回りの信号を受信するステップが、マイクロ光カプラ、屈折率分布型レンズ、または全ファイバカプラのうちの少なくとも１つを介して時計回りの信号および反時計回りの信号を受信するステップを含む、例１７に記載の方法を含む。
【００４０】
[0049]例１９は、伝送ファイバの第２のコアを介して反時計回りの信号を伝送するステップが、差動周波数が実質的に維持されるように第１のコアに近接した伝送ファイバの第２のコアを介して反時計回りの信号を伝送するステップであって、差動周波数が時計回りの信号の第１の周波数と反時計回りの信号の第２の周波数との間の相対的な差である、ステップをさらに含む、例１７〜１８に記載のいずれかの方法を含む。
【００４１】
[0050]例２０は、伝送ファイバの第２のコアを介して反時計回りの信号を伝送するステップが、音響および熱外乱が第１および第２のコアに沿って実質的に同一であるように第１のコアに近接した伝送ファイバの第２のコアを介して反時計回りの信号を伝送するステップをさらに含む、例１７〜１９のいずれかに記載の方法を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月16日(2014.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位相を有する時計回りの信号を生成するように構成された第１のレーザ光源（１０４）と、
第２の位相を有する反時計回りの信号を生成するように構成された第２のレーザ光源（１０６）と、
前記第１のレーザ光源に光結合された時計回りの入力光ファイバ（３０４，４０４Ａ，４０４Ｂ，５０４）と、
前記第２のレーザ光源に光結合された反時計回りの入力光ファイバ（３０８，４０８Ａ，４０８Ｂ，５０８）と、
少なくとも第１のコア（２０２）および第２のコア（２０４）を有する伝送ファイバ（１０２，３０２，４０２，５０２）であって、前記時計回りおよび反時計回りの信号が前記第１および第２のコアを通って進むときに前記第１の位相と第２の位相間の位相関係が実質的に維持されるような近接度を有するように前記第１および第２のコアが前記伝送ファイバの長さに沿って構成される、伝送ファイバと、
前記時計回りの信号を前記時計回りの入力光ファイバから前記第１のコアに、前記反時計回りの信号を前記反時計回りの入力光ファイバから前記第２のコアに光結合するように構成された第１のカプラ（３１２，４１２，５１２）と、
前記時計回りの信号を前記第１のコアから時計回りの共振器ファイバ（３０６，４０６Ａ，４０６Ｂ，５０６）に、前記反時計回りの信号を前記第２のコアから反時計回りの共振器ファイバ（３１０，４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，５１０）に光結合するように構成された第２のカプラ（３１４，４１４，５１４）と、
時計回りの入力部および反時計回りの入力部を有する共振器であって、前記時計回りの入力部が前記第１の時計回りの共振器ファイバに結合され、前記反時計回りの入力部が前記反時計回りの共振器ファイバに結合される共振器（１１０）と
を備える共振器光ファイバ・ジャイロスコープ・システム（１００）。
【請求項２】
前記第１のレーザ光源および第２のレーザ光源が位相ロックループ（１０８）に結合され、前記位相ロックループが前記第１の位相を前記第２の位相にロックする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１の周波数および第１の位相を有する時計回りの信号を受信するステップと、
第２の周波数および第２の位相を有する反時計回りの信号を受信するステップと、
伝送ファイバの第１のコア中で前記時計回りの信号を伝送するステップと、
差動位相が実質的に維持されるように前記第１のコアに近接した前記伝送ファイバの第２のコアを介して前記反時計回りの信号を伝送するステップであって、前記差動位相が前記第１の位相と前記第２の位相間の相対的な差である、ステップと、
前記時計回りの信号および反時計回りの信号を前記光ファイバ・ジャイロスコープの共振器に光結合するステップと
を含む、共振器光ファイバ・ジャイロスコープ（１００）において時計回りおよび反時計回りの信号を伝送する方法。
【外国語明細書】
2015166731000001.pdf