(57)【要約】      （修正有）【課題】共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）の共通変調誤差を低減するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】基準光信号を放出するマスタ・レーザと、第１および第２スレーブ・レーザと、これらのレーザに結合された光共振器リング・キャビティであって、第１および第２光信号が光共振器リング・キャビティを通って第１および第２方向に伝搬する、光共振器リング・キャビティと、第１および第２周波数の第１および第２変調信号を光信号双方に注入する1つ以上の信号生成器と、第１および第２基準信号ならびに第１および第２周波数を使用して第１および第２信号を復調する第１および第２復調器と、第１信号および第２信号の共振周波数間の差を出力する差分機能と、基準位相誤差を検出する少なくとも第３復調器と、第１および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節する少なくとも１つの位相サーボ電子とを含む。【選択図】図１
2017129568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）（５０）であって、
基準光信号を放出するように構成されたマスタ・レーザ（５４）と、
第１光信号を放出するように構成された第１スレーブ・レーザ（５６）と、
第２光信号を放出するように構成された第２スレーブ・レーザ（５８）と、
前記マスタ・レーザ（５４）、第１スレーブ・レーザ（５６）、および第２スレーブ・レーザ（５８）に結合された光共振器リング・キャビティ（６０）であって、前記第１光信号が前記光共振器リング・キャビティ（６０）を通って第１方向に伝搬し、前記第２光信号が前記光共振器リング・キャビティ（６０）を通って第２方向に伝搬する、光共振器リング・キャビティ（６０）と、
第１周波数の第１変調信号（１１６）と第２周波数の第２変調信号（１１７）とを、前記第１光信号および第２光信号双方に注入するように構成された1つ以上の信号生成器（６４）と、
前記光共振器リング・キャビティ（６０）の第１送信ポートから射出する信号に基づいて、前記第1光信号に対応する第１信号を生成する第１光検出器（８８）と、
前記光共振器リング・キャビティ（６０）の第２送信ポートから射出する信号に基づいて、前記第２光信号に対応する第２信号を生成する第２光検出器（９０）と、
前記第１信号を第１基準信号（１３１、２３１、３３１）と同相でおよび前記第１周波数で復調して、第１復調信号を生成するように構成された第１復調器（１３０、２３０、３３０）と、
前記第２信号を、第２基準信号（１３３、２３３、３３３）と同相でおよび前記第１周波数で復調して、第２復調信号を生成するように構成された第２復調器（１３２、２３２、３３２）であって、前記第１基準信号（１３１、２３１、３３１）および前記第２基準信号（１３３、２３３、３３３）が前記第１変調信号から導出される、第２復調器（１３２、３２３、３３２）と、
前記第１復調信号および前記第２復調信号に基づいて、前記第１信号および前記第２信号の共振周波数間の差を出力するように構成された差分機能（１４２）と、
基準位相誤差を検出するように構成された少なくとも第３復調器（１４４、１５０、２４６、３４６）と、
前記検出された基準位相誤差に基づいて、前記第１基準信号（１３１、２３１、３３１）および前記第２基準信号（１３３、２３３、３３３）の内少なくとも１つの位相を調節するように構成された少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールと、
を含む、共振型光ファイバ・ジャイロスコープＲＦＯＧ（５０）。
【請求項２】
請求項１記載のＲＦＯＧ（５０）であって、更に、
前記第１スレーブ・レーザ（５６）に結合された第１光位相ロック・ループ（ＰＬＬ）電子回路（７８）と、
前記第２スレーブ・レーザ（５８）に結合された第２ＰＬＬ電子回路（８２）と、
前記第１復調器（１３０、２３０、３３０）に結合された第１サーボ電子回路モジュールであって、前記第１ＯＰＬＬ電子回路（７８）に局部発振器信号を供給する第１直接ディジタル・シンクロナイザ（ＤＤＳ）の出力を制御する、第１サーボ電子回路モジュールと、
前記第２復調器（１３２、２３２、３３２）に結合された第２サーボ電子回路モジュールであって、前記第２ＯＰＬＬ電子回路（８２）に局部発振器信号を供給する第２ＤＤＳの出力を制御する、第２サーボ電子回路モジュールと、
を含み、
前記第１ＯＰＬＬ電子回路（７８）を使用して、前記第１スレーブ・レーザ（５６）が前記マスタ・レーザ（５４）に位相ロックされ、前記第２ＯＰＬＬ電子回路（８２）を使用して、前記第２スレーブ・レーザ（５８）が前記マスタ・レーザ（５４）に位相ロックされる、ＲＦＯＧ（５０）。
【請求項３】
請求項２記載のＲＦＯＧ（５０）であって、更に、
前記共振器の反射ポートに結合された第３光検出器（８４）と、
前記第３光検出器（８４）および前記マスタ・レーザ（５４）に結合されたパウンド・ドレーバ・ホール（ＰＤＨ）電子回路（８６）であって、前記ＰＤＨ電子回路（８６）が前記第２変調信号（１１７）を受け取り、前記第２変調信号（１１７）がＰＤＨ設定点変調信号（１１８）を含み、前記ＰＤＨ電子回路（８６）が前記ＰＤＨ設定点変調信号（１１８）を前記基準光信号に加え、前記ＰＤＨ設定点変調信号（１１８）が前記基準光信号を前記第２周波数で変調する、パウンド・ドレーバ・ホール（ＰＤＨ）電子回路（８６）と、
を含み、
前記第１復調器（１３０）が、同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器であり、前記第２復調器が、同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器であり、前記少なくとも第３復調器が、
前記第１復調器（１３０）の直交出力からの直交信号を第２周波数で復調して第３復調信号を生成するように構成された第３復調器（１４４）であって、前記第３復調信号が前記第１基準信号（１３１）の位相誤差に対応する、第３復調器（１４４）と、
前記第２復調器（１３２）の直交出力からの直交信号を前記第２周波数で復調して、第４復調信号を生成するように構成された第４復調器（１５０）であって、前記第４復調信号が前記第２基準信号（１３３）の位相誤差に対応する、第４復調器（１５０）と、
を含み、
前記少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールが、
前記第３復調器（１４４）に結合された第１位相サーボ電子回路モジュール（１４６）であって、前記第３復調信号を０に向けて駆動するために前記第１基準信号（１３１）の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュール（１４６）と、
前記第４復調器（１５０）に結合された第２位相サーボ電子回路モジュール（１５２）であって、前記第４復調信号を０に向けて駆動するために前記第２基準信号（１３３）の位相を調節する、第２位相サーボ電子回路モジュール（１５２）と、
を含む、ＲＦＯＧ（５０）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
連邦支援研究または開発に関する言明
[0001]  本発明は、ＤＡＲＰＡによって供与された契約第ＨＲ００１１−０８−Ｃ−００１９号の下で、政府支援によって行われた。政府は、本発明において一定の権利を保有する。
【０００２】
[0002]  共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）は、光ファイバ・リング共振器の時計回り方向（ＣＷ）および反時計回り方向（ＣＣＷ）の共振周波数の差を検出することによって、回転速度(rotation rate)を検知する。ＲＦＯＧは、多くのナビゲーションおよび慣性安定化市場の必要性を満たすことが期待されている。共振周波数は、周波数または位相変調レーザ光でリング共振器を探ることによって検出される。平均レーザ周波数が共振するとき、変調周波数における共振器出力信号は理想的には０になる。レーザ周波数が共振周波数から少しずれると、共振器出力は変調周波数において０でない信号振幅を有することになる。変調に対する信号の符号は、レーザ周波数が共振のどちら側にずれたかに左右される。共振周波数に対するレーザ周波数のずれを検出するためには、位相敏感復調(phase sensitive demodulation)が使用される。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]  本開示の実施形態は、共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）の共通変調誤差を低減するためのシステムおよび方法を提供するのであり、以下の明細書を読解し研究することによって理解されよう。
【０００４】
[0004]  一実施形態では、共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）は、基準光信号を放出するように構成されたマスタ・レーザと、第１光信号を放出するように構成された第１スレーブ・レーザと、第２光信号を放出するように構成された第２スレーブ・レーザとを含む。また、このＲＦＯＧは、マスタ・レーザ、第１スレーブ・レーザ、および第２スレーブ・レーザに結合された光共振器リング・キャビティも含み、第１光信号が光共振器リング・キャビティを通って第１方向に伝搬し、第２光信号が光共振器リング・キャビティを通って第２方向に伝搬する。また、ＲＦＯＧは、第１周波数の第１変調信号と、第２周波数の第２変調信号とを、第１光信号および第２光信号双方に注入するように構成された1つ以上の信号生成器も含む。また、このＲＦＯＧは、光共振器リング・キャビティの第１送信ポートから射出する信号に基づいて、第1光信号に対応する第１信号を生成する第１光検出器と、光共振器リング・キャビティの第２送信ポートから射出する信号に基づいて、第２光信号に対応する第２信号を生成する第２光検出器とを含む。また、このＲＦＯＧは、第１信号を第１基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して、第１復調信号を生成するように構成された第１復調器と、第２信号を、第２基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して、第２復調信号を生成するように構成された第２復調器も含み、第１基準信号および第２基準信号が第１変調信号から導出される。また、このＲＦＯＧは、第１復調信号および第２復調信号に基づいて、第１信号および第２信号の共振周波数間の差を出力するように構成された差分機能も含む。また、このＲＦＯＧは、基準位相誤差を検出するように構成された少なくとも第３復調器と、検出された基準位相誤差に基づいて、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するように構成された少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
[0005]  図面は、実証的な実施形態を示すに過ぎず、したがって範囲を限定するように解釈してはならないことを理解の上で、添付図面の使用により、実証的な実施形態について更に具体的にそして詳細に説明する。
【図１】図１は、本開示の一実施形態による共振型光ファイバ・ジャイロスコープの例のブロック図である。
【図２】図２は、本開示の一実施形態による共振追跡回路の例のブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示の一実施形態によるパウンド・ドレーバ・ホール（ＰＤＨ：Pound-Drever-Hall）電子部品の例のブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示の一実施形態による共振追跡回路例のブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示の一実施形態による共振追跡回路例のブロック図である。
【図４】図４は、動作の間にＲＦＯＧの共通変調誤差を低減する方法例である。
【０００６】
[0012]  共通の慣例にしたがって、説明する種々の構造(feature)は、同じ拡縮率で描かれるのではなく、実証的な実施形態に関連のある特徴を強調するように描かれている。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0013]  以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照する。添付図面では、本発明を実施することができる具体的な実例となる実施形態を一例として示す。しかしながら、他の実施形態が利用されてもよいこと、そして論理的、機械的、および電気的変更が行われてもよいことは理解されてしかるべきである。更に、図面および明細書において紹介される方法は、個々のステップを実行することができる順序を限定するように解釈してはならない。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で捕らえてはならない。
【０００８】
[0014]  なんらかの変調不備のために、リング共振器の共振周波数の検出において誤差を生ずる可能性があり、その結果、共振検出誤差がＣＷおよびＣＣＷ方向間で異なる場合、回転検知誤差が出る可能性がある。変調と同じ周波数で光に振幅変調を行うと、共振検出誤差を生ずる可能性がある。変調周波数の偶数高調波における周波数または位相変調の高調波歪みも、これらの誤差を生ずる可能性がある。これらの誤差源によって生成される信号誤差の大部分は、位相敏感復調器によって排除される(rejected)。何故なら、この信号誤差は通例主要共振検出信号とは９０度位相がずれるからである。しかしながら、位相検出復調器に供給される基準信号、および主要共振検出信号は、異なる電気路を通過し、基準信号は光路を全く通過しない。これらの経路におけるいくつかのエレメント（例えば、ロー・パス・フィルタ）は、信号に位相ずれを混入する。このコンポーネントは温度に対してある感度を有するので、位相ずれは温度に感応し、したがって位相敏感復調器における誤差の排除は温度に感応する。このため、回転検知誤差が、温度およびコンポーネントにおける他のドリフトに感応することになる。復調器の基準位相がこれらの誤差の最適な排除からずれたときを検出し、次いでこれらの誤差の最適な排除を維持するように基準位相を制御する必要がある。
【０００９】
[0015]  本明細書において説明する実施形態は、共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）の共通変調誤差を低減するためのシステムおよび方法を含む。本明細書において説明する実施形態は、共振追跡に使用される第１共通変調信号上において高調波歪みおよび振幅変調誤差を検出するために、第２共通変調信号の印加を含む。第２共通変調は、特定の周波数において加えられる。本明細書において説明する実施形態は、第２共通変調信号を検出する１つ以上の復調器と、誤差を低減するために基準信号の位相を調節する１つ以上のサーボ電子回路モジュールとを含む。
【００１０】
[0016]  図１は、本開示の一実施形態によるＲＦＯＧ５０の例を示す。ＲＦＯＧ５０は、マスタ・レーザ５４、第１スレーブ・レーザ５６、第２スレーブ・レーザ５８、共振器６０、共振追跡回路６２、および少なくとも１つの信号生成器６４を含む。一実施形態では、共振器６０は、コアの周囲に巻回された光ファイバ・コイルと、１つ以上の光カプラまたはミラーを含むことができる。スレーブ・レーザ５６、５８は、共振器６０と光学的に連通する。
【００１１】
[0017]  実証的な実施形態では、レーザ５４、５６、５８は多周波数レーザ源（ＭＦＬＳ）５２によって生成される。実証的な実施形態では、第１スレーブ・レーザ５６は、ＣＣＷ光信号を生成するように構成することができ、第２スレーブ・レーザ５８は、ＣＷ光信号を生成するように構成することができる。
【００１２】
[0018]  実証的な実施形態では、スレーブ・レーザ５６、５８は、光位相ロック・ループ（ＯＰＬＬ）電子回路７８、８２を使用して、マスタ・レーザに位相ロックされる。このような実施形態では、マスタ・レーザ５４の基準光信号がビーム・スプリッタ６６において分割される。第１スレーブ・レーザ５６の出力ビームは、ビーム・スプリッタ６８において分割される。第２スレーブ・レーザ５８の出力ビームは、ビーム・スプリッタ７０において分割される。基準光信号の一部は、第１スレーブ・レーザ５６の出力ビームの一部と、コンバイナ７２において組み合わされる。コンバイナ７２の出力は光検出器７６に供給され、光検出器７６の出力はＯＰＬＬ電子回路７８に供給される。また、ＯＰＬＬ電子回路７８は、共振追跡回路６２からの入力も受け取る。実証的な実施形態では、ＯＰＬＬ電子回路７８は、共振追跡回路６２から第１局部発振器（Ｌ．Ｏ．）信号を受け取る。また、基準光信号の一部は、第２スレーブ・レーザ５８の出力ビームの一部と、コンバイナ７４において結合される。コンバイナ７４の出力は光検出器８０に供給され、光検出器８０の出力はＯＰＬＬ電子回路８２に供給される。また、ＯＰＬＬ電子回路８２は、共振追跡回路６２からも入力を受け取る。実証的な実施形態では、ＯＰＬＬ電子回路８２は第２局部発振器（Ｌ．Ｏ．）信号を共振追跡回路６２から受け取る。実証的な実施形態では、コンバイナ７２、７４は、第１光カプラ、ミラーをシリコン光学ベンチ上に含むこと、光コンバイナをシリコン光学素子チップ(optics chip)上に含むこと等が可能である。
【００１３】
[0019]  ある実施形態では、ＲＦＯＧ５０は、必要に応じて、共振器６０の反射ポートに結合された別の光検出器８４も含み、反射ポートからの光の大部分は、共振器６０内を循環しない。このような実施形態では、ＲＦＯＧ５０は、必要に応じて、マスタ・レーザに結合された（ＰＤＨ）電子回路８６も含む。ＰＨＤＨ電子回路の使用については、米国特許第８，９２３，３５２号に詳細に論じられており、ここでこの特許を引用したことにより、その内容が本願にも含まれるものとする。ＰＤＨ電子回路８６の細目については、本明細書において図２および図２Ａに関して論ずる。
【００１４】
[0020]  ある実施形態では、ＣＷ光信号およびＣＣＷ光信号は、必要に応じて、共振器６０（図示せず）に入射する前に、一意の変調が加えられる。具体的には、第１側波帯ヘテロダイン（ＳＨＤ）変調がＣＷ光信号に第１周波数で加えられ、第２ＳＨＤ変調がＣＣＷ光信号に第２周波数で加えられる。実証的な実施形態では、第１周波数および第２周波数は、メガヘルツ範囲の周波数であり、共振器６０の共振周波数に対応する。ＳＨＤ変調については、米国特許第９，１１５，９９４号において論じられており、この特許をここで引用したことによりその内容が本願にも含まれるものとする。
【００１５】
[0021]  レーザ５６、５８が共振しているか否か追跡するために、第１共通変調信号１１６をＣＷ光信号およびＣＣＷ光信号の双方に、少なくとも１つの信号生成器６４によって注入する。第１共通変調信号１１６は、第３周波数を有し、ＣＷおよびＣＣＷ光信号が共振器６０に入射する前に注入される。実証的な実施形態では、第３周波数は、用途応じて、５ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの範囲を取ることができる。例えば、第３周波数は７ｋＨｚとすることができる。変調されたＣＷおよびＣＣＷ光信号は共振器６０内を循環し、第１および第２送信ポートからそれぞれの光検出器８８、９０に導かれる。光検出器８８、９０は、変調されたＣＷおよびＣＣＷ光信号に対応する第１および第２送信信号を、それぞれ、処理のために生成する。
【００１６】
[0022]  第１および第２送信信号は、共振追跡回路６２の並列路において処理される。図２は、共振追跡回路１２０の一実施形態例のブロック図である。ＳＨＤ変調を含む実証的な実施形態では、光検出器８８、９０によって生成された送信信号は、それぞれ、第１および第２周波数で復調される。第１送信信号は、第１復調器１２２によって第１周波数で復調されて、第１復調信号を生成する。第２送信信号は、第２復調器１２４によって第２周波数で復調されて、第２復調信号を生成する。実証的な実施形態では、第１および第２復調器１２２、１２４はアナログ・ミキサである。第１復調信号はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２６においてディジタル化され、第２復調信号はＡ／Ｄ変換器１２８によってディジタル化される。他の実施形態では、第１および第２復調器１２２、１２４における復調の前に、第１送信信号および第２送信信号をディジタル化することができる。このような実施形態では、第１および第２復調器１２２、１２４はディジタル的に実現される。
【００１７】
[0023]  ＳＨＤ変調を含まない実施形態では、第１送信信号はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２６によってディジタル化されて第１ディジタル化信号を生成し、第２送信信号はＡ／Ｄ変換器１２８によってディジタル化されて第２ディジタル信号を生成する。
【００１８】
[0024]  第１ディジタル信号は、第１基準信号１３１と同相でそして第３周波数で第３復調器１３０によって復調されて、第３復調信号を生成する。第２ディジタル信号は、第２基準信号１３３と同相でそして第３周波数で第４復調器１３２によって復調されて、第４復調信号を生成する。実証的な実施形態では、第３および第４復調器１３０、１３２は、入力信号をディジタル正弦波基準信号と乗算するディジタル乗算器を含む。他の実施形態では、第３および第４復調器１３０、１３２は、入力信号を、１の振幅を有する方形波基準信号と乗算するディジタル乗算器を含み、入力信号の符号ビットをディジタル基準信号と交換する(change)ことによって達成することができる。第３復調信号および第４復調信号は、共振追跡誤差信号を含む。具体的には、第３復調信号は、第１スレーブ・レーザが共振の中心からドリフトしたことを示し、第４復調信号は、第２スレーブ・レーザが共振の中心からドリフトしたことを示す。
【００１９】
[0025]  図１に関して先に論じたように、スレーブ・レーザ５６、５８を共振にロックするために、フィードバック・ループが使用される。実証的な実施形態では、第３復調信号を第１サーボ電子回路モジュール（ここではサーボと呼ぶ）１３４に供給する。第１サーボ電子回路モジュールは、第１局部発振器（Ｌ．Ｏ．）信号を第１スレーブ・レーザ５６のＯＰＬＬ電子回路７８に供給する第１直接ディジタル・シンセサイザ（ＤＤＳ）１３８の出力を制御する。ＤＤＳ１３８は、第１Ｌ．Ｏ．信号の周波数を制御することによって、第１スレーブ・レーザ５６の光周波数を制御し、第１スレーブ・レーザ５６とマスタ・レーザ５４との間の周波数オフセットを判定する。第４復調信号は、第２ＤＤＳ１４０の出力を制御する第２サーボ１３６に供給され、第２ＤＤＳは、第２スレーブ・レーザ５８のＯＰＬＬ電子回路８２に第２Ｌ．Ｏ．信号を供給する。ＤＤＳ１４０は、第２Ｌ．Ｏ．信号の周波数を制御することによって、第２スレーブ・レーザ５８の光周波数を制御し、第２スレーブ・レーザ５８とマスタ・レーザ５４との間の周波数オフセットを判定する。また、共振追跡回路１２０は差分機能１４２も含む。差分機能１４２は、第１および第２サーボ１３４、１３６から供給される信号を受け取り、ＲＦＯＧ５０の回転速度を計算する。
【００２０】
[0026]  理想的には、第１共通変調信号１１６は、第３周波数において完全な変調となる。しかしながら、ＲＦＯＧ５０のコンポーネントにおける、電気的および光学的双方の欠陥のために、第１共通変調信号１１６上には、ある高調波歪みおよび振幅変調がある。この高調波歪みおよび振幅変調は、ジャイロスコープの共振器の共振中心の検出を妨害する、望ましくない誤差信号を生ずる原因となる可能性がある。具体的には、望ましくない誤差信号は、測定された共振中心周波数にずれを生ずる可能性がある。このずれは、サーボ１３４、１３６がスレーブ・レーザ５６、５８を共振の中心から離れるように移動させる可能性がある。回転速度は、スレーブ・レーザ５６、５８の計算された共振周波数の差を取ることによって判定され、第１共通変調信号１１６は双方の光信号に印加されるので、高調波歪みおよび振幅変調によって生ずる誤差は、回転速度の測定からは検出可能ではない。
【００２１】
[0027]  望ましくない誤差信号は、通例、主要共振検出信号とは９０度位相がずれる。したがって、これらの望ましくない誤差信号が、スレーブ・レーザ５６、５８を共振の中心から離れるように移動させるのを排除するために、第３よび第４復調器１３０、１３２を、二重位相復調器として実装する。実証的な実施形態では、第３および第４復調器１３０、１３２は２つの乗算器を含み、一方の乗算器が第１位相を有する第１基準信号１３１を受け取り、他方の乗算器が、第１位相に９０度が追加された第１基準信号１３１を受け取る。第３および第４復調器１３０、１３２に供給される基準信号１３１、１３３は、共通基準信号１２９から導出され、第１共通変調信号１１６に対応する。第３および第４復調器１３０、１３２の出力は、同相出力および直交出力を含む。第３および第４復調器１３０、１３２に供給される基準信号１３１、１３３が理想的な位相を有する場合、高調波歪みおよび振幅変調によって生ずる誤差は直交出力のみにおいて現れる。つまり、サーボ１３４、１３６に供給される同相出力は、望ましくない誤差信号を含まない。これによって、高調波歪みおよび振幅変調が、サーボ１３４、１３６に、スレーブ・レーザ５６、５８を共振の中心から離れるように移動させるのを防止する。
【００２２】
[0028]  第３および第４復調器１３０、１３２に供給される基準信号１３１、１３３の位相は、ＲＦＯＧ５０の組み立て中に、正確に較正することができる。しかしながら、共通基準信号１２９および共振器出力信号は、異なる電気路および光路を通って移動する。したがって、ＲＦＯＧ５０の動作中に、第３および第４復調器１３０、１３２に供給される共通基準信号１２９の位相が、ときの経過と共に、第１および第２送信信号の位相からドリフトする。更に、ＲＦＯＧ５０のコンポーネントの内一部が、温度と共に変動する位相ずれを混入するので、高調波歪みおよび振幅変調によって生ずる望ましくない誤差の解消は、温度に敏感である。
【００２３】
[0029]  第１共通変調信号１１６に対する高調波歪みおよび振幅変調の効果を低減するために、スレーブ・レーザ５６、５８からのＣＷおよびＣＣＷ光信号が共振器６０を循環する前に、第２共通変調信号１１７をＣＷおよびＣＣＷ光信号印加する。第２共通変調信号１１７は、第４周波数で印加される。図２に示す実施形態では、第２共通変調１１７は、ＲＦＯＧ５０の動作中に間接的にＣＷおよびＣＣＷ光信号に印加され、ＰＤＨ設定点変調信号１１８を含む。ＰＤＨ設定点変調信号１１８は、マスタ・レーザ５４の光信号を多少共振から移動させるために、ＰＤＨ電子回路８６に注入される信号である。
【００２４】
[0030]  図２Ａは、本開示の一実施形態によるＰＤＨ電子回路８６の例を示す。実証的な実施形態では、アナログ・ミキサ９２が、共振器６０の反射出力に結合された光検出器８４から反射信号を受け取る。ミキサ９２から加算器９４に信号が送られ、加算器９４は、ミキサ９２からの信号とＰＤＨ設定点変調信号１１８とを合算する。この加算器は信号を積分器９６に出力し、積分器９６は信号をマスタ・レーザ５４に出力する。
【００２５】
[0031]  実証的な実施形態では、ＰＤＨ設定点変調信号１１８は、ＲＦＯＧ５０の対象のジャイロスコープ適用帯域(application band)の外側にある周波数であり、更にジャイロスコープの共振器にスレーブ・レーザ５６、５８をロックするループの帯域幅の外側にある周波数を有する。例えば、第４周波数は約１ｋＨｚにすることができる。実証的な実施形態では、ＰＤＨ設定点変調信号１１８は、正弦波状であるので、マスタ・レーザ５４は、ＰＤＨ設定点変調信号１１８が印加されるとき、平均して共振で動作する。
【００２６】
[0032]  スレーブ・レーザ５６、５８はマスタ・レーザ５４に追従するので、ＰＤＨ設定点変調１１８が適用されると、ＰＤＨ設定点変調１１８の周波数が、ジャイロスコープの共振器にスレーブ・レーザをロックするループの帯域幅よりも大きい限り、スレーブ・レーザ５６、５８も多少共振からずらされる。この結果、第３および第４復調器１３０、１３２の同相出力において、共振追跡誤差信号が生ずる。第３および第４復調器１３０、１３２に供給される基準信号１３１、１３３の位相が正しく設定されている場合、共振追跡誤差信号はいずれも、第３および第４復調器１３０、１３２の直交出力には現れないはずである。具体的には、これは主要共振検出信号における既知の誤差である。つまり、共振追跡誤差信号が第３または第４復調器１３０、１３２の直交出力内に現れる場合、それぞれの復調器１３０、１３２の基準信号１３１、１３３の位相は理想的ではない。
【００２７】
[0033]  第３復調器１３０に供給される第１基準信号１３１の位相を最適化するために、共振追跡回路１２０は更に、第３復調器１３０の直交出力に結合された第５復調器１４４も含む。第５復調器１４４は、第４周波数でそして第２共通変調信号と同相で直交信号を復調して、第５復調信号を生成する。第５復調信号が生成された場合、基準位相サーボ１４６は補正信号を第１位相調節器１４８に供給する。第１位相調節器１４８は、第３復調器１３０に供給される第１基準信号１３１の位相を調節する。基準位相サーボ１４６は、第５復調信号を０に駆動する(drive)ために、補正信号を第１位相調節器１４８に供給する。
【００２８】
[0034]  第４復調器１３２に供給される第２基準信号１３３の位相を微調整するために、共振追跡回路１２０は、更に、第４復調器１３２の直交出力に結合された第６復調器１５０も含む。第６復調器１５０は、直交信号を、第４周波数でそして第２共通変調信号と同相で復調して、第６復調信号を生成する。第６復調信号が生成された場合、基準位相サーボ１５２は補正信号を第２位相調節器１５４に供給し、第２位相調節器１５４は、第４復調器１３２に供給される第２基準信号１３３の位相を調節する。基準位相サーボ１５２は、第６復調信号を０に駆動するために、補正信号を第２位相調節器１５４に供給する。
【００２９】
[0035]  第５および第６復調信号が生成されない場合、第３および第４復調器１３０、１３２に供給される基準信号１３１、１３３の位相は、第１および第２送信信号と同相となる。つまり、高調波歪みおよび振幅変調によって生ずる誤差が低減する。
【００３０】
[0036]  図３Ａは、代わりの共振追跡回路２２０の一実施形態例のブロック図である。共振追跡回路２２０は、図３Ａに関して先に論じた共振追跡回路１２０と同様のコンポーネントを含む。同様のコンポーネントには、図３Ａにおいて使用された参照番号と同様の参照番号を付けるが、最初の桁が「１」の代わりに「２」になっている。共振追跡回路２２０と共振追跡回路１２０との間の相違についてだけ論ずることとする。
【００３１】
[0037]  第２共通変調信号１１７にＰＤＨ設定点変調信号１１８を注入する代わりに、第１共通変調信号１１６の第２高調波周波数の高調波変調信号１１９とデルタ−ｆ周波数とを加算して使用する。実証的な実施形態では、スレーブ・レーザ５６、５８の第１および第２光信号上に注入する前に、加算器２４３によって、高調波変調信号１１９を第１共通変調信号１１６と加算する。実証的な実施形態では、デルタ−ｆは、約１０Ｈｚから１００Ｈｚの周波数であり、スレーブ・レーザ５６、５８をジャイロスコープの共振器にロックするループの帯域幅以内である。デルタ−ｆは、第１共通変調信号１１６の第２高調波周波数からオフセットされた周波数である。
【００３２】
[0038]  図３Ａの実施形態では、第３および第４復調器２３０、２３２は単一位相復調器である。第１基準信号２３１の位相および第２基準信号２３３の位相が理想から同じ量だけオフセットされた場合、高調波歪みおよび振幅変調誤差は除去される。具体的には、第１および第２基準信号２３１、２３３の位相が同期されているとき、これら２つの信号の差を取ることによって、共通誤差（例えば、高調波歪みおよび振幅変調）は除去されるはずである。しかしながら、第１基準信号２３１の位相が第２基準信号２３３の位相からずれている場合、これは、差分モジュール２４２の出力において誤差信号が発生する原因となる。
【００３３】
[0039]  したがって、第１基準信号２３１の位相と第２基準信号２３３の位相とを同期させるために、共振追跡回路２２０は、更に、少なくとも１つの信号生成器６４に結合されたミキサ２４４を含む。実証的な実施形態では、ミキサはアナログまたはディジタルにすることができる。ミキサ２４４は、第１共通変調信号１１６および高調波変調信号１１９を乗算して、デルタ−ｆ周波数を得る。第１共通変調信号１１６および高調波変調信号１１９は、信号生成器６４からミキサ２４４に供給される。ミキサ２４４は、デルタ−ｆ周波数の信号を、第５復調器２４６に、第５復調器２４６のための第３基準信号２４５として出力する。第５復調器２４６は、差分機能２４２の出力に結合され、差分機能２４２の出力信号を、第３基準信号２４５と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第５復調信号を生成する。差分機能２４２からの信号出力がデルタ−ｆ周波数を有する高調波変調信号１１９の一部を含む場合、第５復調信号が生成される。１つの基準位相サーボ２４８が第５復調器２４６に結合され、補正信号を第１基準位相調節器２５０に供給する。実証的な実施形態では、基準位相サーボ２４８は補正信号を第１位相調節器２５０に供給する。第１位相調節器２５０は、第３復調器２３０に供給される第１基準信号２３１の位相を調節する。基準位相サーボ２４８は、デルタ−ｆ周波数の第５復調信号を０に向けて駆動するために、補正信号を第１位相調節器２５０に供給する。こうするために、第１基準位相サーボ２４８は、第１基準信号２３１の位相を第２基準信号２３３の位相に向けて駆動するために、補正信号を位相調節器２５０に供給する。
【００３４】
[0040]  第５復調信号が生成されないとき、第３および第４復調器２３０、２３２に供給される基準信号２３１、２３３の位相が同期している。第１および第２基準信号２３１、２３３は第１および第２送信信号と同相でなくてもよいが、第１および第２基準信号２３１、２３３は、理想的な位相から同じ量だけオフセットされる。つまり、高調波歪みおよび振幅変調によって生成される望ましくない誤差が低減される。
【００３５】
[0041]  図３Ｂは、代わりの共振追跡回路３２０の一実施形態例のブロック図である。共振追跡回路３２０は、以上で図３Ａに関して論じた共振追跡回路２２０と同様のコンポーネントを含む。同様のコンポーネントには、図３Ａにおいて使用された参照番号と同様の番号が付けられるが、最初の桁が「２」の代わりに「３」になっている。共振追跡回路３２０と共振追跡回路２２０との間の相違についてだけ論ずることにする。
【００３６】
[0042]  共振追跡回路３２０は、第３復調器３３０の出力に結合された第５復調器３４６を含む。第５復調器３４６は、ミキサ３４４によって出力された、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号３４５を受け取る。第５復調器３４６は、第３復調器３３０によって出力された第３復調信号を、第３基準信号３４５と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第５復調信号を生成する。第５復調信号が検出された場合、第１基準位相サーボ３４８は補正信号を第１位相調節器３５０に供給して、第３復調器３３０に供給される第１基準信号３３１の位相を調節する。実証的な実施形態では、第１基準位相サーボ３４８は、第５復調信号を０に向けて駆動するために、補正信号を第１位相調節器３５０に供給する。
【００３７】
[0043]  また、共振追跡回路３２０は、第４復調器３３２の出力に結合された第６復調器３５２も含む。また、第６復調器３５２は、ミキサ３４４によって出力される、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号３４５を受け取る。第６復調器３５２は、第４復調器３３２によって出力された第４復調信号を、第３基準信号３４５と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第６復調信号を生成する。第６復調信号が生成されると、第２基準位相サーボ３５４は補正信号を第１位相調節器３４６に供給して、第４復調器３３２に供給された第２基準信号３３３の位相を調節する。実証的な実施形態では、第２基準位相サーボ３５４は、第６復調信号を０に向けて駆動するために、補正信号を位相調節器３５６に供給する。
【００３８】
[0044]  第１基準信号３３１および第２基準信号３３３双方の位相を調節することによって、図３Ｂの実施形態は、第１および第２基準信号３３１、３３３双方を、理想的な位相に向けて、そして同期位相に向けて駆動することができる。
【００３９】
[0045]  以上で説明した共振追跡回路１２０、２２０、３２０の各々は、ＲＦＯＧの動作中における高調波歪みおよび振幅変調の共通変調信号に対する影響を除去するメカニズムを提供する。具体的には、既知の周波数の誤差信号を注入し検出することによって、共振追跡回路１２０、２２０、３２０は、共通変調信号と同相で復調することが意図された復調器に供給される基準信号の位相を調節するためにサーボを利用することができる。高調波歪みおよび振幅変調の影響を除去することによって、共振追跡回路１２０、２２０、３２０は、回転検知バイアス誤差を低減し、ＲＦＯＧの全体的な性能を改善する。
【００４０】
[0046]  図４は、本開示の一実施形態にしたがって、動作中にＲＦＯＧの共通変調誤差を低減する方法例４００である。実証的な実施形態では、方法４００は、先に論じたＲＦＯＧ５０のような、ＲＦＯＧのために使用することができる。
【００４１】
[0047]  方法４００は４０２において開始し、第１周波数の第１変調信号および第２周波数の第２変調信号を、第１光信号および第２光信号双方に注入する。第１光信号は、光共振器リング・キャビティ(optical resonator ring cavity)を通って第１方向に伝搬し、第２光信号は、光共振リング・キャビティを通って第２方向に伝搬する。
【００４２】
[0048]  この方法は４０４に進み、第１光信号に対応する第１信号を、第１基準信号と同相でおよび第１周波数で、第１復調器によって復調して、第１復調信号を生成する。
[0049]  この方法は４０６に進み、第２光に対応する第２信号を、第２基準信号と同相でおよび第１周波数で、第２復調器によって復調して、第２復調信号を生成する。第１基準信号および第２基準信号は、第1変調信号から導出される。
【００４３】
[0050]  この方法は４０８に進み、少なくとも第３復調器４１０によって、基準位相誤差を検出し、検出された基準位相誤差を０に向けて駆動するために、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節する。
【００４４】
[0051]  実証的な実施形態では、少なくとも第３復調器によって基準位相誤差を検出するステップは、第１復調器の直交出力からの直交信号を、第３復調器によって、第２変調信号と同相でおよび第２周波数で復調して、第３復調信号を生成するステップを含む。このような実施形態では、少なくとも第３復調器によって基準位相誤差を検出するステップは、更に、第２復調器の直交出力からの直交信号を、第４復調器によって、第２復調信号と同相でおよび第２周波数で復調して、第４復調信号を生成するステップも含む。また、このような実施形態は、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップと、第４復調信号を０に向けて駆動するために、第２基準信号の位相を第２位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップとを含む。
【００４５】
[0052]  他の実施形態では、第２復調信号は、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数である。このような実施形態では、方法４００は、更に、第１変調信号および第２変調信号を乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するステップも含むことができる。デルタ−ｆ周波数の第３基準信号は第３復調器に供給される。このような実施形態では、少なくとも第３復調器によって基準位相誤差を検出するステップは、差分機能からの出力信号を、第３復調器によって、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第３復調信号を生成するステップを含む。更に、このような実施形態は、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第1基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップも含む。
【００４６】
[0053]  第２変調信号が、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数である代替実施形態では、基準位相誤差を少なくとも第３復調器によって検出するステップは、第１復調信号を第３復調器によって、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号と同相で復調して、第３復調信号を生成するステップを含む。このような実施形態では、基準位相誤差を少なくとも第３復調器によって検出するステップは、第２復調信号を第４復調器によって、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号と同相で復調して、第４復調信号を生成するステップも含む。このような実施形態では、方法４００は、更に、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップと、第４復調信号を０に向けて駆動するために、第２基準信号の位相を第２位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップとを含む。
実施形態例
[0054]  例１は共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）を含み、基準光信号を放出するように構成されたマスタ・レーザと、第１光信号を放出するように構成された第１スレーブ・レーザと、第２光信号を放出するように構成された第２スレーブ・レーザと、マスタ・レーザ、第１スレーブ・レーザ、および第２スレーブ・レーザに結合された光共振器リング・キャビティであって、第１光信号が光共振器リング・キャビティを通って第１方向に伝搬し、第２光信号が光共振器リング・キャビティを通って第２方向に伝搬する、光共振器リング・キャビティと、第１周波数の第１変調信号と、第２周波数の第２変調信号とを、第１光信号および第２光信号双方に注入するように構成された1つ以上の信号生成器と、光共振器リング・キャビティの第１送信ポートから射出する信号に基づいて、第1光信号に対応する第１信号を生成する第１光検出器と、光共振器リング・キャビティの第２送信ポートから射出する信号に基づいて、第２光信号に対応する第２信号を生成する第２光検出器と、第１信号を第１基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して、第１復調信号を生成するように構成された第１復調器と、第２信号を、第２基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して、第２復調信号を生成するように構成された第２復調器であって、第１基準信号および第２基準信号が第１変調信号から導出される、第２復調器と、第１復調信号および第２復調信号に基づいて、第１信号および第２信号の共振周波数間の差を出力するように構成された差分機能と、基準位相誤差を検出するように構成された少なくとも第３復調器と、検出された基準位相誤差に基づいて、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するように構成された少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００４７】
[0055]  例２は、例１のＲＦＯＧを含み、更に、第１スレーブ・レーザに結合された第１光位相ロック・ループ（ＯＰＬＬ）電子回路と、第２スレーブ・レーザに結合された第２ＯＰＬＬ電子回路とを含み、第１スレーブ・レーザが、第１ＯＰＬＬ電子回路を使用して、マスタ・レーザに位相ロックされ、第２スレーブ・レーザが、第２ＯＰＬＬ電子回路を使用して、マスタ・レーザに位相ロックされる。
【００４８】
[0056]  例３は、例２のＲＦＯＧを含み、更に、第１復調器に結合された第１サーボ電子回路モジュールであって、第１ＯＰＬＬ電子回路に局部発振器信号を供給する第１直接ディジタル・シンクロナイザ（ＤＤＳ）の出力を制御する、第１サーボ電子回路モジュールと、第２復調器に結合された第２サーボ電子回路モジュールであって、第２ＯＰＬＬ電子回路に局部発振器信号を供給する第２ＤＤＳの出力を制御する、第２サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００４９】
[0057]  例４は、例３のＲＦＯＧを含み、更に、共振器の反射ポートに結合された第３光検出器と、第３光検出器およびマスタ・レーザに結合されたパウンド・ドレーバ・ホール（ＰＤＨ）電子回路であって、ＰＤＨ電子回路が第２変調信号を受け取り、第２変調信号がＰＤＨ設定点変調信号を含み、ＰＤＨ電子回路がＰＤＨ設定点変調信号を基準光信号に加え、ＰＤＨ設定点変調信号が基準光信号を第２周波数で変調する、パウンド・ドレーバ・ホール（ＰＤＨ）電子回路とを含む。
【００５０】
[0058]  例５は、例４のＲＦＯＧを含み、第２周波数がＲＦＯＧの測定帯域の外側にある。
[0059]  例６は、例４〜５の内いずれかのＲＦＯＧを含み、第１復調器が、同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器であり、第２復調器が、同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器である。
【００５１】
[0060]  例７は、例６のＲＦＯＧを含み、少なくとも第３復調器が、第１復調器の直交出力からの直交信号を第２周波数で復調して第３復調信号を生成するように構成された第３復調器であって、第３復調信号が第１基準信号の位相誤差に対応する、第３復調器と、第２復調器の直交出力からの直交信号を第２周波数で復調して、第４復調信号を生成するように構成された第４復調器であって、第４復調信号が第２基準信号の位相誤差に対応する、第４復調器とを含み、少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第１位相サーボ電子回路モジュールであって、第３復調信号を０に向けて駆動するために第１基準信号の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュールと、第４復調器に結合された第２位相サーボ電子回路モジュールであって、第４復調信号を０に向けて駆動するために第２基準信号の位相を調節する、第２位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００５２】
[0061]  例８は、例３〜７のいずれかのＲＦＯＧを含み、第２変調信号が、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数を含み、第２変調信号が、第１光信号および第２光信号に注入される前に、第１変調信号と加算される。
【００５３】
[0062]  例９は、例８のＲＦＯＧを含み、更に、第１変調信号を第２変調信号と乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するように構成されたミキサを含み、前述の少なくとも第３復調器が、差分機能から出力された信号を、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して第３復調信号を生成するように構成された第３復調器を含み、第３復調信号が第１基準信号の位相誤差に対応し、前述の少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第1位相サーボ電子回路モジュールを含み、第１位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を調節する。
【００５４】
[0063]  例１０は、例８〜９のいずれかのＲＦＯＧを含み、更に、第１変調信号を第２変調信号と乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するように構成されたミキサを含み、前述の少なくとも第３復調器が、第１復調信号を、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して第３復調信号を生成するように構成された第３復調器であって、第３復調信号が第１基準信号の位相誤差に対応する、第３復調器と、第２復調信号を、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して第４復調信号を生成するように構成された第４復調器であって、第４復調信号が第２基準信号の位相誤差に対応する、第４復調器とを含み、少なくとも１つの位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第１位相サーボ電子回路モジュールであって、第３復調信号を０に向けて駆動するために第１基準信号の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュールと、第４復調器に結合された第２位相サーボ電子回路モジュールであって、第４復調信号を０に向けて駆動するために第２基準信号の位相を調節する、第２位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００５５】
[0064]  例１１は、動作中に共振型光ファイバ・ジャイロスコープ（ＲＦＯＧ）の共通変調誤差を低減する方法を含み、第１周波数の第１変調信号と第２周波数の第２変調信号を、第１光信号および第２光信号双方に注入するステップであって、第１光信号が光共振器リング・キャビティを通って第１方向に伝搬し、第２光信号が光共振器リング・キャビティを通って第２方向に伝搬する、ステップと、第１光信号に対応する第１信号を、第１基準信号と同相でおよび第１周波数で、第１復調器によって復調して、第１復調信号を生成するステップと、第２光に対応する第２信号を、第２基準信号と同相でおよび第２周波数で、第２復調器によって復調して、第２復調信号を生成するステップであって、第１基準信号および第２基準信号が、第１変調信号から導出される、ステップと、少なくとも第３復調器によって、基準位相誤差を検出するステップと、検出された基準位相誤差を０に向けて駆動するために、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するステップとを含む。
【００５６】
[0065]  例１２は、例１１の方法を含み、少なくとも第３復調器によって基準位相誤差を検出するステップが、第１復調器の直交出力からの直交信号を、第３復調器によって、第２変調信号と同相でおよび第２周波数で復調して、第３復調信号を生成するステップと、第２復調器の直交出力からの直交信号を、第４復調器によって、第２変調信号と同相でおよび第２周波数で復調して、第４復調信号を生成するステップとを含み、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するステップが、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップと、第４復調信号を０に向けて駆動するために、第２基準信号の位相を第２位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップとを含む。
【００５７】
[0066]  例１３は、例１２の方法を含み、第２変調信号が、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数である。
[0067]  例１４は、例１３の方法を含み、更に、第１変調信号および第２変調信号を乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するステップであって、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号が第３復調器に供給される、ステップを含み、基準位相誤差を少なくとも第３復調器によって検出するステップが、差分機能からの出力信号を、第３復調器によって、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第３復調信号を生成するステップを含み、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するステップが、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップを含む。
【００５８】
[0068]  例１５は、例１３〜１４のいずれかの方法を含み、更に、第１変調信号および第２変調信号を乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するステップであって、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号が第３復調器および第４復調器に供給される、ステップを含み、基準位相誤差を少なくとも第３復調器によって検出するステップが、第１復調信号を、第３復調器によって、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第３復調信号を生成するステップと、第２復調信号を、第４復調器によって、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第４復調信号を生成するステップとを含み、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するステップが、第３復調信号を０に向けて駆動するために、第１基準信号の位相を第１位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップと、第４復調信号を０に向けて駆動するために第２基準信号の位相を第２位相サーボ電子回路モジュールによって調節するステップとを含む。
【００５９】
[0069]  例１６は、例１１〜１５のいずれかの方法を含み、更に、第１光位相ロック・ループ（ＯＰＬＬ）電子回路を使用して第１スレーブ・レーザの位相をマスタ・レーザの位相にロックするステップと、第２ＯＰＬＬ電子回路を使用して第２スレーブ・レーザの位相をマスタ・レーザにロックするステップとを含む。
【００６０】
[0070]  例１７は、共振型光ファイバ・ジャイロスコープの共振追跡回路を含み、第１信号を、第１基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して第１復調信号を生成するように構成された第１復調器であって、第１信号が第１光信号に対応する、第１復調器と、第２信号を、第２基準信号と同相でおよび第１周波数で復調して、第２復調信号を生成するように構成された第２復調器であって、第２信号が第２光信号に対応し、第１基準位相および第２基準位相が、第１光信号および第２光信号の双方に注入された第１変調信号から導出され、第２変調信号が第１光信号および第２光信号の双方に注入される、第２復調器と、第１復調信号および第２復調信号に基づいて、第１信号および第２信号の共振周波数間の差を出力するように構成された差分機能と、基準位相誤差を検出するように構成された少なくとも第３復調器と、検出された基準位相誤差に基づいて、第１基準信号および第２基準信号の内少なくとも１つの位相を調節するように構成された１つ以上の位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００６１】
[0071]  例１８は、例１７の共振追跡回路を含み、第１復調器が同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器であり、第２復調器が同相出力と直交出力とを有する二重位相復調器であり、少なくとも第３復調器が、第１復調器の直交出力からの直交信号を、第２変調信号と同相で復調して、第３復調信号を生成するように構成された第３復調器と、第２復調器の直交出力からの直交信号を、第２変調信号と同相で復調して第４復調信号を生成するように構成された第４復調器とを含み、１つ以上の位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第１位相サーボ電子回路モジュールであって、第３復調信号を０に向けて駆動するために第１基準信号の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュールと、第４復調器に結合された第２位相サーボ電子回路モジュールであって、第４復調信号を０に向けて駆動するために第２基準信号の位相を調節する、第２位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００６２】
[0072]  例１９は、例１７〜１８のいずれかの共振追跡回路を含み、第２変調信号が、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数であり、ＲＦＯＧが、更に、第１変調信号を第２変調信号と乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するように構成されたミキサを含み、少なくとも第３復調器が、差分機能から出力された信号を、第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して、第３復調信号を生成するように構成された第３復調器を含み、１つ以上の位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第１位相サーボ電子回路モジュールであって、第３復調信号を０に向けて駆動するために第１基準信号の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュールを含む。
【００６３】
[0073]  例２０は、例１７〜１９のいずれかの共振追跡回路を含み、第２変調信号が、第１変調信号の第２高調波周波数にデルタ−ｆ周波数を加算した周波数であり、ＲＦＯＧが、更に、第１変調信号および第２変調信号を乗算して、デルタ−ｆ周波数の第３基準信号を生成するように構成されたミキサを含み、少なくとも第３復調器が、第１復調信号を第２変調信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して第３復調信号を生成するように構成された第３復調器と、第２復調信号を第３基準信号と同相でおよびデルタ−ｆ周波数で復調して第４復調信号を生成するように構成された第４復調器とを含み、１つ以上の位相サーボ電子回路モジュールが、第３復調器に結合された第１位相サーボ電子回路モジュールであって、第３復調信号を０に向けて駆動するために第１基準信号の位相を調節する、第１位相サーボ電子回路モジュールと、第４復調器に結合された第２位相サーボ電子回路モジュールであって、第４復調信号を０に駆動するために第２基準信号の位相を調節する、第２位相サーボ電子回路モジュールとを含む。
【００６４】
[0074]  種々の実施形態において、本開示全体にわたって説明したシステム・エレメント、方法ステップ、または例は、１つ以上のコンピュータ・システム、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプロセッサと、これらのエレメント、プロセス、または例を実現するためのコードを実行するメモリ・ハードウェアとを含む同様のデバイスにおいて実現することができ、前記コードは、非一時的データ記憶デバイス上に格納される。したがって、本開示の他の実施形態は、このようなプロセッサおよびメモリ・ハードウェア、ならびにコンピュータ読み取り可能媒体上に存在するプログラム命令を含むエレメントを含むのでもよく、プログラム命令がこのようなコンピュータ・システムによって実装されると(implement)、これらが、本明細書において説明した実施形態を実現することを可能にする。本明細書において使用する場合、「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、非一時的な物理形態を有する有形メモリ記憶デバイスを指す。このような非一時的物理形態は、磁気ディスクまたはテープ、任意の光データ記憶システム、フラッシュ・リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能−プログラマブルＲＯＭ（Ｅ−ＰＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、あるいは物理的有形形態を有する任意の他の形態の永続的、半永続的、または一時的メモリ記憶システムまたはデバイスのようなコンピュータ・メモリ・デバイスを含むことができるが、これらに限定されるのではない。プログラム命令は、コンピュータ・システムのプロセッサ、および超高速集積回路（ＶＨＳＩＣ）ハードウェア記述言語（ＶＨＤＬ）のような、ハードウェア記述言語によって実行されるコンピュータ実行可能命令を含むが、これに限定されるのではない。
【００６５】
[0075]  本明細書では、具体的な実施形態について例示し説明したが、同じ目的を達成すると考えられる任意の構成と、以上で示した具体的な実施形態を置換してもよいことは、当業者には認められよう。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を意図しているのは明白である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【外国語明細書】
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