降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法及光纤陀螺技术

本发明专利技术涉及光纤陀螺技术领域，尤其涉及降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法及光纤陀螺，包括如下步骤：确定光纤Bragg光栅的中心波长范围及反射谱宽范围；测试泵浦激光器的实际谱型；制作光谱切趾滤波器；制作光纤陀螺；对光纤陀螺进行标度因数建模补偿：将光纤陀螺进行全温测试，得到标度因数模型曲线，然后将标度因数模型曲线分段线性拟合，得到分段线性拟合值，在每个分段上，用陀螺原始输出值减去拟合值，得到补偿后的陀螺输出。本发明专利技术提供的方法在全温范围内可将光纤陀螺标度因数温度灵敏度的补偿残差减小近一个数量级，从而降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度，大幅提升光纤陀螺标度因数的性能。标度因数的性能。标度因数的性能。

【技术实现步骤摘要】
降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法及光纤陀螺


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，尤其涉及降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法及光纤陀螺。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是基于Sagnac效应的角速率传感器，具有精度高、寿命长、成本低、全固态等诸多优点，已成为惯性导航核心元件。光纤陀螺实现高精度的一个重要原因在于光纤陀螺光路中宽谱光源的使用，在干涉式光纤陀螺中，宽谱光源具有抑制背向反射及散射、偏振耦合、法拉第效应、克尔效应等引起的误差的优势。结构合理的掺铒光纤光源可以同时具备功率较大、带宽较宽且波长稳定性较好等多种优良特性，是高精度光纤陀螺的理想光源。但随着高精度惯导系统的性能需求快速提升，对光纤陀螺的要求也大幅提升，特别是标度因数性能，是能否实现系统精度保持、延长重调时间的关键。随着应用的深入，标度因数的性能已经成为光纤陀螺性能的最重要指标之一。
[0003]光纤陀螺Sagnac标度因数可由式（1）表示：（1）
[0004]其中，L为环圈长度，D为环圈直径，为光路平均波长，C为真空中光速，由于L、D、三个参数均随温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：根据光纤陀螺用泵浦激光器手册记载的谱型特点确定光纤Bragg光栅的中心波长范围及反射谱宽范围；S2：通过光谱分析仪测试光纤陀螺用泵浦激光器的实际谱型；S3：制作光谱切趾滤波器：将确定的中心波长范围及反射谱宽范围的光纤Bragg光栅刻蚀区盘绕在芯轴上，然后将光纤Bragg光栅一端尾纤与1
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2耦合器的公共端尾纤熔接，光纤Bragg光栅另一端尾纤斜切消除反射，1
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2耦合器双端尾纤中的一个尾纤与光纤陀螺用泵浦激光器熔接，1
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2耦合器双端尾纤中的另一个尾纤接入光谱分析仪后，将芯轴固定，对光纤Bragg光栅两端的尾纤施加拉力，光谱分析仪测试泵浦光经滤波后的谱型，使光纤Bragg光栅的中心波长与步骤S2测试出的光纤陀螺用泵浦激光器实际谱型的中心波长一致后停止施加拉力，然后将光纤Bragg光栅固化到芯轴上完成光谱切趾滤波器的制作；S4：制作光纤陀螺：将1
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2耦合器的尾纤与光谱分析仪拆除后与光波分复用器一个输入端口耦合，光波分复用器公共端与掺铒光纤一端耦合，掺铒光纤另一端与光纤反射镜耦合，光波分复用器的另一个输入端口与光隔离器输入端耦合，光隔离器输出端与光纤滤波器输入端耦合，光纤滤波器输出端与保偏分束器的一个分束端口耦合，保偏分束器的另一个分束端口与光电探测器输入端耦合，保偏分束器的公共端口与Y波导输入端耦合，Y波导的尾纤与光纤敏感环圈的尾纤耦合，光电探测器的输出端与调制解调器输入端耦合，调制解调器的反馈端与Y波导的反馈端耦合；S5：对光纤陀螺进行标度因数建模补偿：将S4制作完成的光纤陀螺进行全温测试，得到标度因数模型曲线，然后将标度因数模型曲线按温度分段进行分段线性拟合，得到分段线性拟合值，在每个分段上，用光纤陀螺原始输出值减去拟合值，得到补偿后的陀螺输出。2.根据权利要求1所述的降低光纤陀螺标度因数温度灵敏度的方法，其特征在于：S1中确定光纤Bragg光栅的中心波长为泵浦激光器手册记载谱型中心波长的最小值，光纤Bragg光栅的反射谱宽范围为泵浦激光器手册记载谱型谱宽范围的1
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1.5倍。3.根据权利要求1所述的降低光...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗巍，陈馨，颜苗，于杰，冯菁，
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：