一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源制造技术

本发明专利技术公开了一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，多段独立的掺铒光纤通过980nm波长耦合器共享一个980nm泵浦激光器，所述的掺铒光纤至少为三段，所述的耦合器的端口至少为3

【技术实现步骤摘要】
一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源


[0001]本专利技术属于光纤陀螺仪
，具体涉及一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源。

技术介绍

[0002]在光纤陀螺仪中，采用基于放大自发辐射（Amplified Spontaneous Emission, ASE）的掺铒光纤光源可以抑制光纤环中的背向反射和散射噪声、光学Kerr效应噪声。光纤陀螺仪的主要噪声源包含散粒噪声、热噪声、相关强度噪声、信号采样量化噪声等。通过提高光源光功率、前放增益可以大大抑制热噪声和量化在噪声。
[0003]光纤陀螺仪中，有用信号的幅度与光源功率成正比，散粒噪声大小与光源光功率的平方根成正比，相关强度噪声大小与光源功率成正比。因此，当光源功率达到一定值时，相关强度噪声就成为最主要的噪声源。此时，光纤陀螺仪的信噪比不再随着光功率的增加而提高。
[0004]抑制光纤陀螺仪中的相关强度噪声，可以有效提高信噪比，从而提高检测精度，对高精度光纤陀螺仪的应用具有重要意义。目前，抑制光纤陀螺仪相关强度噪声的方法主要有：电路相消方案、光路相消方案、基于光强度调制器的主动反馈方案等。电路相消方案由于需要严格的时序控制，算法复杂、实现难度较大。光路相消方案需要实时匹配参考光与信号光的幅度才能有较好的抑制效果。基于光强度调制器的主动反馈方案中由于反馈信号带宽有限，很难抑制相对强度噪声中的高频分量。
[0005]相关强度噪声是由于ASE宽谱光源的拍频引起的，是ASE光源中各种Fourier（傅里叶）分量之间的拍频引起的附加噪声，其大小与ASE光源谱宽的平方根成反比。因此可以将多个独立ASE光源进行和波，将和波后的光束作为光纤陀螺仪的输入光源，可以增加等效谱宽，有效抑制相关强度噪声。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，以解决相关强度噪声抑制的技术问题。该专利技术可以增加光纤陀螺仪输入光源光波的等效谱宽，直接提高相关强度噪声抑制效果，从而提高光纤陀螺仪检测精度。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术手段实现的：一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，多段独立的掺铒光纤通过980nm波长耦合器共享一个980nm泵浦激光器，所述的掺铒光纤至少为三段，所述的耦合器的端口至少为3
×
3；多段独立的掺铒光纤的b端口做折纤处理，或者与一个反射镜相连从而形成双程ASE光源；采用1550nm波长耦合器将多段独立掺铒光纤输出的光波进行和波后再分为多束光波，从而提高输出光波的谱宽，进而抑制光纤陀螺仪相对强度噪声，所述的1550nm波长耦合器的端口至少为3
×
3。
[0008]所述的一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，包括980nm泵浦激光器、980nm波长3
×
3耦合器、第一波分复用器、第二波分复用器、第三波分复用器、第一掺铒光纤、第二掺铒光纤、
第三掺铒光纤、第一隔离器、第二隔离器、第三隔离器、1550nm波长3
×
3耦合器；其中，980nm泵浦激光器与980nm波长3
×
3耦合器的b端口相连，980nm波长3
×
3耦合器的a和c端口做折纤处理，980nm波长3
×
3耦合器的d端口与第一波分复用器的b端口相连，980nm波长3
×
3耦合器的e端口与第二波分复用器的b端口相连，980nm波长3
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3耦合器的f端口与第三波分复用器的b端口相连，第一波分复用器的c端口与第一掺铒光纤的a端口相连，第二波分复用器的c端口与第二掺铒光纤的a端口相连，第三波分复用器的c端口与第三掺铒光纤的a端口相连，第一掺铒光纤的b端口做折纤处理或与一反射镜相连，第二掺铒光纤的b端口做折纤处理或与一反射镜相连，第三掺铒光纤的b端口做折纤处理或与一反射镜相连，第一波分复用器的a端口与第一隔离器的a端口相连，第二波分复用器的a端口与第二隔离器的a端口相连，第三波分复用器的a端口与第三隔离器的a端口相连，第一隔离器的b端口与1550nm波长3
×
3耦合器的a端口相连，第二隔离器的b端口与1550nm波长3
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3耦合器的b端口相连，第三隔离器的b端口与1550nm波长3
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3耦合器的c端口相连，1550nm波长3
×
3耦合器的d、e、f端口作为三路独立的输出光源。
[0009]本专利技术的有益效果是：1.本专利技术可采用980nm波长3
×
3耦合器（或者端口更多）实现三段独立的掺铒光纤共享一个980nm泵浦激光器，提高三轴陀螺仪用光源集成度并降低成本。
[0010]2.本专利技术可采用1550nm波长3
×
3耦合器（或者端口更多）将三段独立掺铒光纤输出的光波进行和波后再分为多束光波的方式，提高光纤陀螺仪输入光源的等效谱宽来直接降低相关强度噪声，从而提高光纤陀螺仪的精度。
[0011]3.该方法工程实现方便，适应性强。
附图说明
[0012]图1是一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源结构示意图；图中，980nm泵浦激光器1、980nm波长3
×
3耦合器2、第一波分复用器3、第二波分复用器4、第三波分复用器5、第一掺铒光纤6、第二掺铒光纤7、第三掺铒光纤8、第一隔离器9、第二隔离器10、第三隔离器11、1550nm波长3
×
3耦合器12。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]本专利技术工作原理：
光纤陀螺仪的相对强度噪声幅度与输入光源谱宽的平方根成反比，可以表示为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）其中，σ
RIN
为相关强度噪声幅度，Δv为光源等效谱宽。
[0015]实施例一下面结合图1对本专利技术作详细说明。
[0016]如图1所示，本专利技术涉及的一种三轴光纤陀螺仪用光源包括980nm泵浦激光器1、980nm波长3
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3耦合器2、第一波分复用器3、第二波分复用器4、第三波分复用器5、第一掺铒光纤6、第二掺铒光纤7、第三掺铒光纤8、第一隔离器9、第二隔离器10、第三隔离器11、1550nm波长3
×
3耦合器12，采用光纤熔接的方式连接组成。
[0017]其中，980nm泵浦激光器1与980nm波长3
×
3耦合器2的b端口相连，980nm波长3
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3耦合器2的a和c端口做折纤处理，980nm波长3
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3耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，其特征在于，多段独立的掺铒光纤通过980nm波长耦合器共享一个980nm泵浦激光器，所述的掺铒光纤至少为三段，所述的耦合器的端口至少为3
×
3；多段独立的掺铒光纤的b端口做折纤处理，或者与一个反射镜相连从而形成双程ASE光源；采用1550nm波长耦合器将多段独立掺铒光纤输出的光波进行和波后再分为多束光波，从而提高输出光波的谱宽，进而抑制光纤陀螺仪相对强度噪声，所述的1550nm波长耦合器的端口至少为3
×
3。2.根据权利要求1所述的一种三轴光纤陀螺仪用ASE光源，其特征在于，包括980nm泵浦激光器（1）、980nm波长3
×
3耦合器（2）、第一波分复用器（3）、第二波分复用器（4）、第三波分复用器（5）、第一掺铒光纤（6）、第二掺铒光纤（7）、第三掺铒光纤（8）、第一隔离器（9）、第二隔离器（10）、第三隔离器（11）、1550nm波长3
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3耦合器（12）；其中980nm泵浦激光器（1）与980nm波长3
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3耦合器（2）的b端口相连，980nm波长3
×
3耦合器（2）的a和c端口做折纤处理，980nm波长3
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3耦合器（2）的d端口与第一波分复用器（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志怀，胡慧珠，刘铭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：