一种基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪及其方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电光效应开关的多次绕行光纤陀螺仪。宽谱光源发出的光经过耦合器进入Y波导，在Y波导内被一分为二，Y波导输出两束光分别通过一个带有电光效应开关的2×2耦合器的二端，电光效应开关开启时控制两束光经2×2耦合另外二个端口分别进入光纤传感环的二端，在光纤环内相向而行，电光效应开关关闭时二光束在光纤环内循环多次；电光效应开关再次开启后，二光束分别经光纤环二端经2×2耦合器后，返回Y波导合成，形成干涉信号，再经光源耦合器到达探测器变为电信号，经信号处理电路输出陀螺角速度值，并形成闭环控制。本发明专利技术可以实现使用较短光纤环长度获得高精度的光纤陀螺，并有效减小了Shupe效应。

A fiber optic gyroscope with multiple detours based on electro-optic effect switch and its method

【技术实现步骤摘要】
一种基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪及其方法
本专利技术涉及光纤陀螺仪，尤其涉及一种基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪及其方法。
技术介绍
陀螺仪是惯性领域的主流器件，目前最为流行的是基于Sagnac效应的光纤陀螺仪，它相对于传统的机械式陀螺仪，具有结构简单、寿命长、精度高等特点。如今光纤陀螺仪的设计技术已趋于成熟，接下来将会朝着提高精度、灵敏度以及稳定性能等方面进行改进。传统的干涉型光纤陀螺仪，从Y波导输出的两束光，分别按顺时针和逆时针传播入光纤环中，通过计算Sagnac相移来计算旋转角速度。在这一结构中光纤环通常采取四极对称绕法或双极对称绕法，这样可以减少外界的温度、振动等带来的影响，光纤环长度较长可以提高光纤陀螺精度，但是也会带来较大的寄生相位噪声，容易受到外界环境的干扰，光纤环长导致绕制时间长，并且成品率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，在不改变测量精度的条件下，减小光纤传感环长度(或者在同样光纤传感环长度下，比传统光纤陀螺提高灵敏度多倍)，并由此减小光纤环的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪，其特征在于，包括宽谱光源(1)、光源耦合器(2)、Y波导(3)、带电光开关的2×2耦合器(4)、光纤传感环(5)、探测器(6)和信号处理电路(7)；/n所述宽谱光源(1)的输出端和探测器(6)的接收端分别与光源耦合器(2)同一侧的两个端口光纤连接，光源耦合器(2)另一侧的一个端口与Y波导(3)的输入端口光纤连接；Y波导第一输出端口(3-1)和Y波导第二输出端口(3-2)分别与2×2耦合器第一端口(4-1)和2×2耦合器第四端口(4-4)光纤连接，2×2耦合器第二端口(4-2)和2×2耦合器第三端口(4-3)分别与光纤传感环(5)连接；当电光开...

【技术特征摘要】
1.一种基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪，其特征在于，包括宽谱光源(1)、光源耦合器(2)、Y波导(3)、带电光开关的2×2耦合器(4)、光纤传感环(5)、探测器(6)和信号处理电路(7)；
所述宽谱光源(1)的输出端和探测器(6)的接收端分别与光源耦合器(2)同一侧的两个端口光纤连接，光源耦合器(2)另一侧的一个端口与Y波导(3)的输入端口光纤连接；Y波导第一输出端口(3-1)和Y波导第二输出端口(3-2)分别与2×2耦合器第一端口(4-1)和2×2耦合器第四端口(4-4)光纤连接，2×2耦合器第二端口(4-2)和2×2耦合器第三端口(4-3)分别与光纤传感环(5)连接；当电光开关关闭时，2×2耦合器第一端口和第四端口接通，第二端口和第三端口接通，当电光开关开启时，2×2耦合器第一端口和第三端口接通，第四端口和第二端口接通，电光开关由信号处理电路(7)控制；
所述探测器用于将得到的光信号转换为电信号，通过信号处理电路(7)产生加在Y波导(3)上的反馈信号，实现闭环控制。


2.如权利要求1所述的基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪，其特征在于，所述带电光开关的2×2耦合器(4)包括第一光波导和第二光波导，两根光波导的中间段经侧磨至距纤芯0.5um，两根光波导的耦合处安装有带有金属电极的铌酸锂薄片(4-5)，通过硅支架固定；所述第一光波导的两端分别与Y波导的两个输出端口连接，第二光波导的两端分别与光纤传感环(5)连接。


3.如权利要求1所述的基于电光效应开关的实现多次绕行的光纤陀螺仪，其特征在于，所述的宽谱光源(1)采用超辐射二极管或ASE光源。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柯江，林滢，李亚旭，吴巍然，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33