基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺制造技术

本发明专利技术提供一种基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺，包含三个光纤环形谐振腔，第一光纤环形谐振腔中存在两相向传输的光波，第二光纤环形谐振腔中仅存在第一方向传输的光波，第三光纤环形谐振腔中仅存在第二方向传输的光波，并且第一方向与第二方向相反。第一光纤环形谐振腔与第二光纤环形谐振腔相互作用，产生感应透明效应，第一光纤环形谐振腔与第三光纤环形谐振腔相互作用，产生感应吸收效应，由感应透明效应、感应吸收效应二者中心频率的差值获得旋转速度大小，由感应透明效应、感应吸收效应二者的相对位置获得旋转速度方向。本发明专利技术结构简单、精度高，不包含相位调制器件，不对光信号进行相位调制就能分辨旋转速度方向。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺
本专利技术涉及光纤陀螺的
，具体涉及一种基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺。
技术介绍
1976年，美国Utah大学的V.Vali和R.W.Shorthill成功研制了世界上第一只光纤陀螺，光纤陀螺一经问世，就以其启动快、寿命长、功耗低、体积小等优点，引起了世界范围内的广泛关注，并获得了迅速地发展。光纤陀螺的工作原理基于Sagnac效应，即光波在传输过程中，由于相对惯性空间的旋转，会产生额外的相位。目前，传统的谐振式光纤陀螺采用的是一个光纤环形谐振腔，当陀螺旋转时，光波在光纤环形谐振腔中的谐振频率会随旋转速度而变化，对于在光纤环形谐振腔中相向传输的两束光波，二者的传输方向相反，其中一束光波的传输方向与旋转速度方向相同，而另一束光波的传输方向与旋转速度方向不同，因此，这两束相向传输的光波的谐振频率是不同的，且二者谐振频率间的差值与旋转速度大小成正比，所以通过检测谐振式光纤陀螺中两束相向传输的光波间的谐振频率差值，可测量旋转速度大小。但是，对于传统的谐振式光纤陀螺，只有一个光纤环形谐振腔，光波的谐振谱较宽，导致陀螺的精度难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺，其特征在于，包含：依次连接的电压信号源（1）、激光器（2）、偏振控制器（3）、第一光纤分束器（4）；所述第一光纤分束器（4）与第二光纤分束器（6）、第三光纤分束器（14）分别连接；光纤耦合器（7）也与所述第二光纤分束器（6）、第三光纤分束器（14）分别连接；第一光纤环（8）连接所述光纤耦合器（7）和3×3光纤耦合器（11）形成第一光纤环形谐振腔，第一光纤环形谐振腔中存在以第一方向和第二方向相向传输的光波；第二光纤环（9）连接所述3×3光纤耦合器（11）和第二光纤隔离器（13）形成第二光纤环形谐振腔，第二光纤环形谐振腔中存在以第一方向传输的...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤环形谐振腔感应透明及吸收效应的光纤陀螺，其特征在于，包含：依次连接的电压信号源（1）、激光器（2）、偏振控制器（3）、第一光纤分束器（4）；所述第一光纤分束器（4）与第二光纤分束器（6）、第三光纤分束器（14）分别连接；光纤耦合器（7）也与所述第二光纤分束器（6）、第三光纤分束器（14）分别连接；第一光纤环（8）连接所述光纤耦合器（7）和3×3光纤耦合器（11）形成第一光纤环形谐振腔，第一光纤环形谐振腔中存在以第一方向和第二方向相向传输的光波；第二光纤环（9）连接所述3×3光纤耦合器（11）和第二光纤隔离器（13）形成第二光纤环形谐振腔，第二光纤环形谐振腔中存在以第一方向传输的光波；第三光纤环（10）连接所述3×3光纤耦合器（11）和第一光纤隔离器（12）形成第三光纤环形谐振腔，第三光纤环形谐振腔中存在以第二方向传输的光波；其中，所述第一光纤环形谐振腔与第二光纤环形谐振腔通过3×3光纤耦合器（11）发生相互作用，产生感应透明效应；所述第一光纤环形谐振腔与第三光纤环形谐振腔通过3×3光纤耦合器（11）发生相互作用，产生感应吸收效应。2.如权利要求1所述的光纤陀螺，其特征在于，所述光纤陀螺进一步包含：与所述第二光纤分束器（6）连接的第一探测器（5）；与所述第三光纤分束器（14）连接的第二探测器（15）；与所述第一探测器（5）、第二探测器（15）分别连接的信号处理系统（16）；所述第一光纤环形谐振腔与第二光纤环形谐振腔相互作用所产生的感应透明效应透射谱由所述光纤耦合器（7）输出，并经所述第三光纤分束器（14）进入第二探测器（15）探测并转变为电信号后，送入信号处理系统（16）来产生感应透明效应的中心频率；所述第一光纤环形谐振腔与第三光纤环形谐振腔相互作用所产生的感应吸收效应透射谱由所述光纤耦合器（7）输出，并经所述第二光纤分束器（6）进入第一探测器（5）探测并转变为电信号后，送至信号处理系统（16）来产生感应吸收效应的中心频率；所述信号处理系统（16）根据感应透明效应的中心频率与感应吸收效应中心频率的差值，获得旋转速度大小；还根据感应透明效应与感应吸收效应的相对位置，获得旋转速度方向；该信号处理系统（16）输出的陀螺输出信号，包含旋转速度大小、旋转速度方向。3.如权利要求1所述的光纤陀螺，其特征在于，所述电压信号源（1）的电信号输出端连接激光器（2）的调制信号输入端，激光器（2）的光输出端连接偏振控制器（3）的光输入端，偏振控制器（3）的光输出端连接第一光纤分束器（4）的光输入端；所述第一光纤分束器（4）的第一光输出端连接第二光纤分束器（6）的光输入端，第一光纤分束器（4）的第二光输出端连接第三光纤分束器（14）的光输入端；第二光纤分束器（6）的光输入输出端连接光纤耦合器（7）的第一光输入输出端，第三光纤分束器（14）的光输入输出端连接光纤耦合器（7）的第二光输入输出端。4.如权利要求1所述的光纤陀螺，其特征在于，所述第一光纤环（8）连接光纤耦合器（7）的第三光输入输出端、3×3光纤耦合器（11）的第一光输入输出端、3×3光纤耦合器（11）的第二光输入输出端、光纤耦合器（7）的第四光输入输出端；所述第二光纤环（9）连接3×3光纤耦合器（11）的第三光输入输出端、第二光纤隔离器（13）的光输入端、第二光纤隔离器（13）的光输出端、3×3光纤耦合器（11）的第四光输入输出端；所述第三光纤环（10）连接3×3光纤耦合器（11）的第五光输入输出端、第一光纤隔离器（12）的光输入端、第一光纤隔离器（12）的光输出端、3×3光纤耦合器（11）的第六光输入输出端。5.如权利要求2所述的光纤陀螺，其特征在于，第二光纤分束器（6）的光输出端连接第一探测器（5）的光输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金芳，刘瑞鑫，田赫，李创，刘春宁，李家韡，陈上碧，陈华江，
申请(专利权)人：上海新跃联汇电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31