本发明专利技术涉及光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种基于波分频分复用的降低噪声的方法及光纤陀螺，通过应用低噪声的波分复用光路及对应的频分复用电路实现陀螺的低噪声，波分复用光路和对应的频分复用电路可以抑制光纤陀螺敏感信号中含有的共模误差，实现光纤陀螺输出的低噪声，提高陀螺的准确性。提高陀螺的准确性。提高陀螺的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于波分频分复用的降低噪声的方法及光纤陀螺
[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，尤其涉及一种基于波分频分复用的降低噪声的方法及光纤陀螺。
技术介绍
[0002]光纤陀螺仪是一种基于Sagnac效应的光纤角速率传感器，具有精度高、全固态、高可靠等优点，广泛应用于飞机、舰艇、战术装备中。
[0003]光纤陀螺仪检测的准确相移和敏感到的转速Ω的关系可表示为：其中，为平均波长，L为光纤环圈长度，D为光纤环圈直径，c表示光速。由上式可知，通过增加光纤长度L，光纤环圈直径D可提高陀螺的精度，即在相同的可检测的极低的准确相移的前提下，敏感到极低的转速输入；同时，在相同L、D的情况下，不同波长对应的同一转速下的准确相移也不同。
[0004]高精度光纤陀螺由于采用长光纤L、大直径D光纤环圈设计，容易受到外界环境变化的影响，尤其是温度变化带来的影响。温度变化引起的光纤环圈膨胀收缩、光纤应力、消光比变化等导致的误差信号(L、D的变化)与外界输入转速Ω不可区分，增大陀螺噪声，降低陀螺性能。通过其他不同于增大光纤环圈长度L及光纤环圈直径D的方式提高光纤陀螺的精度是亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种基于波分频分复用的降低噪声的方法及光纤陀螺，实现对光纤陀螺共模误差的消除，提高光纤陀螺精度和可靠性。
[0006]本专利技术提供一种基于波分频分复用的降低噪声的方法，包括如下步骤：S1. C+L波段ASE光源发出含有C波段与L波段信息的光信号；S2. 步骤S1的光信号依次进入光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤耦合器、Y波导；S3.步骤S2的Y波导输出的两束光信号进入光纤环圈，并在光纤环圈中沿顺、逆时针方向反向传播敏感外界角速度输入形成干涉光信号；S4.步骤S3的干涉光信号在Y波导中合光，依次传入保偏光纤耦合器、密集波分复用器及C波段探测器及L波段探测器，C波段探测器及L波段探测器将干涉光信号转换为电信号；S5.将步骤S4中C波段探测器及L波段探测器的电信号由A/D转换模块进行模数转换，转换后进入调制解调模块进行处理；S6.多频率产生模块生成C波段与L波段的光信号的本征频率，并传递给步骤S5的
调制解调模块，解调出C波段的解调相移与L波段的解调相移，并通过公式得到陀螺实际转速，其中， 为C波段光信号平均波长，为L波段光信号平均波长，L为光纤环圈长度，D为光纤环圈直径，c表示光速。
[0007]根据本专利技术提供的步骤S6步骤还包括如下步骤：S601.调制解调模块将C波段的解调相移与L波段的解调相移通过反馈信号的形式输出给D/A转换模块进行数模转换；S602.步骤S601转换后电压信号输入Y波导模值电压驱动模块，经Y波导模值电压驱动模块处理后，传递给光纤环圈。
[0008]根据本专利技术提供的步骤S602的Y波导模值电压驱动模块处理为滤波和/或放大。
[0009]本专利技术还提供一种基于波分频分复用的降低噪声的光纤陀螺，包括波分复用光路及频分复用电路，所述波分复用光路包括：C+L波段ASE光源、光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤耦合器、Y波导、光纤环圈、密集波分复用器、C波段探测器及L波段探测器，所述C+L波段ASE光源发出含有C波段光信号及L波段光信号，光信号依次进入光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤耦合器、Y波导，由Y波导输出的两束光信号进入光纤环圈，并在光纤环圈中沿顺、逆时针方向反向传播敏感外界角速度输入形成干涉光信号，干涉光信号在Y波导中合光，依次传入保偏光纤耦合器、密集波分复用器，由C波段探测器及L波段探测器将干涉光信号转换为电信号，所述频分复用电路包括：A/D转换模块、多频率产生模块、调制解调模块、Y波导模值电压驱动模块、D/A转换模块、数据处理及输出模块，C波段探测器及L波段探测器转换的含有干涉信号和误差信号的输入电信号由A/D转换模块进行模数转换，转换后进入调制解调模块进行处理，在多频率产生模块产生C波段及L波段光信号的本征频率，并传递给调制解调模块，解调出C波段的解调相移与L波段的解调相移，并分别传递给数据处理及输出模块及D/A转换模块，数据处理及输出模块计算出陀螺实际转速，D/A转换模块进行数模转换，并将转换后电压信号经Y波导模值电压驱动模块处理后，传递给光纤环圈。
[0010]根据本专利技术提供的所述数据处理及输出模块通过公式得到陀螺实际转速，其中， 为C波段光信号平均波长，为L波段光信号平均波长，L为光纤环圈长度，D为光纤环圈直径，c表示光速。
[0011]根据本专利技术提供的所述C+L波段ASE光源为宽谱光源。
[0012]根据本专利技术提供的所述光纤隔离器为单向隔离器。
[0013]根据本专利技术提供的所述Y波导为宽谱Y波导。
[0014]根据本专利技术提供的所述C波段波长为1545nm，L波段波长为1610nm。
[0015]根据本专利技术提供的所述光纤环圈长度为17.3km，直径为260mm。
[0016]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术中应用低噪声的波分复用光路及对应的频分复用电路实现陀螺的低噪声，波分复用光路和对应的频分复用电路可以抑制光纤陀螺敏感信号中含有的共模误差，实现光纤陀螺输出的低噪声，提高陀螺的准确性。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的波分复用光路示意图；图2是本专利技术实施例提供的频分复用电路示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术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作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。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0021]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。
[0022]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于波分频分复用的降低噪声的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1. C+L波段ASE光源发出含有C波段与L波段信息的光信号；S2. 步骤S1的光信号依次进入光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤耦合器、Y波导；S3.步骤S2的Y波导输出的两束光信号进入光纤环圈，并在光纤环圈中沿顺、逆时针方向反向传播敏感外界角速度输入，形成干涉光信号；S4.步骤S3的干涉光信号在Y波导中合光后，依次传入保偏光纤耦合器、密集波分复用器及C波段探测器及L波段探测器，C波段探测器及L波段探测器将干涉光信号转换为电信号；S5.将步骤S4中C波段探测器及L波段探测器的电信号由A/D转换模块进行模数转换，转换后进入调制解调模块进行处理；S6.多频率产生模块生成C波段与L波段的光信号的本征频率，并传递给步骤S5的调制解调模块，解调出C波段的解调相移与L波段的解调相移，并通过公式得到陀螺实际转速，其中， 为C波段光信号平均波长，为L波段光信号平均波长，L为光纤环圈长度，D为光纤环圈直径，c表示光速。2.根据权利要求1所述的一种基于波分频分复用的降低噪声的方法，其特征在于，步骤S6步骤还包括如下步骤：S601.调制解调模块将C波段的解调相移与L波段的解调相移通过反馈信号的形式输出给D/A转换模块进行数模转换；S602.步骤S601转换后电压信号输入Y波导模值电压驱动模块，经Y波导模值电压驱动模块处理后，传递给光纤环圈。3.根据权利要求2所述的一种基于波分频分复用的降低噪声的方法，其特征在于，步骤S602的Y波导模值电压驱动模块处理为滤波和/或放大。4.一种基于波分频分复用的降低噪声的光纤陀螺，其特征在于，包括波分复用光路及频分复用电路，所述波分复用光路包括：C+L波段ASE光源、光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤耦合器、Y波导、光纤环圈、密集波分复用器、C波段探测器及L波段探测器，所述C+L波段ASE光源发出含有C波段光信号及L波段光信号，光信号依次进入光纤隔离器、光纤起偏器、保偏光纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤，罗巍，左文龙，刘伯晗，宋超，吴晓乐，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：
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