双环谐振腔并联式光纤陀螺制造技术

技术编号:20565210 阅读:44 留言:0更新日期:2019-03-14 07:54
本发明专利技术一种双环谐振腔并联式光纤陀螺涉及一种光纤陀螺,目的是为了克服现有干涉式光纤陀螺增加传感线圈光纤长度会引起更多的误差的问题,包括偏振光发生系统、光信号解调系统、第一环形谐振腔和第二环形谐振腔。本发明专利技术用较短的光纤长度绕制成两个光纤环形谐振腔,并联接入两段直波导之间。单个环形谐振腔的强色散可以增大相向传输的两束光波间由旋转产生的相位差。同时,两个并联的环形谐振腔和它们之间的传导光纤又构成了一个大的谐振腔系统,进一步大大增加了旋转产生的顺逆时针光波的旋转相位差,将陀螺的灵敏度提高。

Parallel Fiber Optic Gyroscope with Double Ring Resonator

The invention relates to a double-ring resonator parallel fiber optic gyroscope, which aims to overcome the problem that the existing interferometric fiber optic gyroscope increases the length of the sensing coil and causes more errors, including polarized light generation system, optical signal demodulation system, the first ring resonator and the second ring resonator. The invention uses a shorter fiber length to make two fiber ring resonators, which are connected in parallel between two straight waveguides. The strong dispersion of a single ring resonator can increase the phase difference caused by rotation between two beams of light propagating in the opposite direction. At the same time, the two parallel ring resonators and the conductive optical fibers between them constitute a large resonator system, which greatly increases the phase difference of the clockwise and counter-clockwise light wave generated by rotation and improves the sensitivity of the gyro.

【技术实现步骤摘要】
双环谐振腔并联式光纤陀螺
本专利技术涉及一种光纤陀螺,具体涉及涉及一种带有两个谐振腔的光纤陀螺。
技术介绍
光纤陀螺是一种基于Sagnac(萨格纳克)效应的旋转传感器,具有精度覆盖面广、动态范围大以及不受电磁干扰等多种优点,被广泛应用于军用领域和民用领域。现有技术中的干涉式光纤陀螺通常将上千米的光纤绕制成光纤环,并同时入射两束相向传输的干涉光。当光纤陀螺旋转时,光纤线圈内沿顺、逆时针方向传输的两束光波会因为线圈的旋转产生一个与旋转角速率成正比的相位差,再通过检测相位差来解调出旋转速率。所以要增大陀螺的灵敏度便需要提高单位旋转速率下陀螺产生的相位差。而增加传感线圈光纤长度是提高干涉型光纤陀螺灵敏度最直接有效的方法。但是,增加传感线圈光纤长度也会增加例如克尔效应以及法拉第效应等影响产生的非互易误差,同时光纤越长,损耗越大,会减小输出信号的信噪比,进而引起更多的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有干涉式光纤陀螺增加传感线圈光纤长度会引起更多的误差的问题,提供了一种双环谐振腔并联式光纤陀螺。本专利技术的双环谐振腔并联式光纤陀螺,包括偏振光发生系统、光信号解调系统、第一1×2耦合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双环谐振腔并联式光纤陀螺,包括偏振光发生系统(1)、光信号解调系统(2)、第一1×2耦合器(3)和第二1×2耦合器(4),偏振光发生系统(1)用于产生偏振光,并输送至第一1×2耦合器(3),其特征在于,还包括第一环形谐振腔(5)和第二环形谐振腔(6);第一1×2耦合器(3)用于将偏振光分为两路,两路偏振光分别以逆时针方向和顺时针方向入射至第一环形谐振腔(5);第一环形谐振腔(5)用于形成2N‑1次逆时针光和2N‑1次顺时针光,并将谐振后的2N‑1次逆时针光和谐振后的2N‑1次顺时针光入射至第二环形谐振腔(6),其中N为正整数;第二环形谐振腔(6)用于形成2N次逆时针光和2N次顺时针光,并将...

【技术特征摘要】
1.双环谐振腔并联式光纤陀螺,包括偏振光发生系统(1)、光信号解调系统(2)、第一1×2耦合器(3)和第二1×2耦合器(4),偏振光发生系统(1)用于产生偏振光,并输送至第一1×2耦合器(3),其特征在于,还包括第一环形谐振腔(5)和第二环形谐振腔(6);第一1×2耦合器(3)用于将偏振光分为两路,两路偏振光分别以逆时针方向和顺时针方向入射至第一环形谐振腔(5);第一环形谐振腔(5)用于形成2N-1次逆时针光和2N-1次顺时针光,并将谐振后的2N-1次逆时针光和谐振后的2N-1次顺时针光入射至第二环形谐振腔(6),其中N为正整数;第二环形谐振腔(6)用于形成2N次逆时针光和2N次顺时针光,并将谐振后的2N次逆时针光和谐振后的2N次顺时针光分别分为两路,其中一路谐振后的2N次逆时针光和其中一路谐振后的2N次顺时针光入射回第一环形谐振腔(5),并在第一环形谐振腔(5)内形成2(N+1)-1次逆时针光和2(N+1)-1次顺时针光,另一路谐振后的2N次逆时针光和另一路谐振后的2N次顺时针光入射至第二1×2耦合器(4);第二1×2耦合器(4)用于将干涉光谱信息输送至光信号解调系统(2),该干涉光谱信息是谐振后的2N次逆时针光和谐振后的2N次顺时针光进入第二1×2耦合器(4)后形成的干涉光谱的信息;光信号解调系统(2)用于解调干涉光谱信息得到光纤陀螺旋转速率。2.根据权利要求1所述的双环谐振腔并联式光纤陀螺,其特征在于,还包括多根传导光纤;第一环形谐振腔(5)包括第一光纤耦合器(7)和第二光纤耦合器(9),第一光纤耦合器(7)和第二光纤耦合器(9)均为2×2耦合器;第二环形谐振腔(6)包括第三光纤耦合器(10)和第四光纤耦合器(12);第三光纤耦合器(10)和第四光纤耦合器(12)均为2×2耦合器;多根传导光纤包括第一传导光纤(13)、第二传导光纤(14)、第三传导光纤(15)、第四传导光纤(16)、第五传导光纤(17)和第六传导光纤(18);第一1×2耦合器(3)的第一偏振光输出端通过第一传导光纤(13)连接第一光纤耦合器(7)的第一偏振光输入输出端,第一1×2耦合器(3)的第二偏振光输出端通过第二传导光纤(14)连接第二光纤耦合器(9)的第一偏振光输入输出端;第一光纤耦合器(7)的第四偏振光输入输出端通过第三传导光纤(15)连接第三光纤耦合器(10)的第一偏振光输入输出端,第二光纤耦合器(9)的第四偏振光输入输出端通过第四传导光纤(16)连接第四光纤耦合器(12)的第一偏振光输入输出端;第三光纤耦合器(10)的第四偏振光输入输出端通过第五传导光纤(17)连接第二1×2耦合器(4)的第一偏振光输入端,第四光纤耦合器(12)的第四偏振光输入输出端通过第六传导光纤(18)连接第二1×2耦合器(4)的第二偏振光输入端;第二1×2耦合器(4)的干...

【专利技术属性】
技术研发人员:掌蕴东姜卫国王金芳田赫马锴
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学上海航天控制技术研究所
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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