一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法技术

本发明专利技术公开了一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法，通过本在光电耦合器的空头连接一个光电传感器，用于获取光电耦合器输出的光的功率和工作状态，反馈信号处理电路根据获取的光的功率调节光源驱动电路的输出电流，从而实时调节光源功率，增强了光源功率的稳定性，并根据光的工作状态判断光源或驱动电流是否出现异常时，当光源或驱动电流异常时，输出故障信号，本发明专利技术利用光纤耦合器空头的光实现反馈，不浪费整个光纤陀螺光路的光能量，实现了光源功率的动态反馈调节，增强了光源功率的稳定性，提高了光纤陀螺的精密度，并且实现了自检功能，可以及时发现光源或光源驱动电路的异常情况，增强了光纤陀螺的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺仪
，尤其涉及一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法。

技术介绍

[0002]现代光纤陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。与激光陀螺相比，光纤陀螺仪不需要光学镜的高精度加工、光腔的严格密封和机械偏置技术，能够有效地克服激光陀螺的闭锁现象，具有结构简单、价格低、体积小、重量轻等特点，从市场化角度看，光纤陀螺具有全面替代激光陀螺的发展趋势。
[0003]随着技术的不断发展，光纤陀螺的精度水平已经取得了很大的进步，然而，光纤陀螺的光源功率的稳定性直接影响到光纤陀螺的精度，且目前的光纤陀螺都没有光功率自检功能，无法及时发现光源的工作异常情况，因此，需要一种可以同时提高光纤陀螺光功率的稳定性和自检水平的技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法，用以解决目前光纤陀螺的光源功率不够稳定以及无法对光源进行自检的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提出了一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺，包括光源驱动电路、光源、光纤耦合器、Y波导、光纤环、第一光电探测器、第二光电传感器、反馈信号处理电路和数字信号处理器，所述光源驱动电路连接所述光源的输入端，所述光源的输出端连接所述光纤耦合器的第一端，所述第一光电探测器的输入端连接所述光纤耦合器的第二端，所述第一光电探测器的输出端连接所述数字信号处理器，所述光纤耦合器的第三端依次连接所述Y波导和光纤环，所述所述光纤耦合器的第四端连接所述第二光电传感器的输入端，所述第二光电传感器的输出端连接所述反馈信号处理电路的输入端，所述反馈信号处理电路的输出端连接所述光源驱动电路，所述第二光电传感器用于获取光源的光功率，所述反馈信号处理电路根据光源的光功率调节所述光源驱动电路的驱动电流并判断光源的工作状态。
[0006]进一步地，所述反馈信号处理电路包括运算放大器，所述运算放大器的输入端连接所述第二光电传感器的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述光源驱动电路的负反馈端。
[0007]进一步地，所述反馈信号处理电路包括第二AD转换器和第二DA转换器，所述第二AD转换器的输入端连接所述第二光电传感器的输出端，所述第二AD转换器的输出端连接所述数字信号处理器，所述第二DA转换器的输入端连接所述所述数字信号处理器，所述第二DA转换器的输出端连接所述光源驱动电路的负反馈端。
[0008]进一步地，所述光纤耦合器的分光比为1：1。
[0009]第二方面，本专利技术还提供了一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺的闭环控制方法，所述闭环控制方法应用于第一方面所述的功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺。
[0010]进一步地，所述功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺的闭环控制方法，包括以下步骤：
[0011]S1：光源驱动电路驱动光源以预设功率输出光信号；
[0012]S2：光电耦合器将光源输出的光信号耦合后分成功率相等的两束光；
[0013]S3：其中一束光经过Y波导调制分光后，再经过光纤环产生具有相位差的两束分光；
[0014]S4：通过第二光电传感器获取另一束光的功率和工作状态；
[0015]S5：根据另一束光的功率调节光源驱动电路的驱动电流，根据另一束光的工作状态判断光源输出的光信号是否正常。
[0016]进一步地，所述根据另一束光的功率调节光源驱动电路的驱动电流具体为：
[0017]当另一束光的功率大于预设功率时，减小光源驱动电路输出的驱动电流，当另一束光小于预设功率时，增小光源驱动电路输出的驱动电流。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺及其闭环控制方法，在光电耦合器的空头连接一个光电传感器，用于获取光电耦合器输出的光的功率和工作状态，反馈信号处理电路根据获取的光的功率调节光源驱动电路的输出电流，从而实时调节光源功率，增强了光源功率的稳定性，并根据光的工作状态判断光源或驱动电流是否出现异常时，当光源或驱动电流异常时，输出故障信号，本专利技术利用光纤耦合器空头的光实现反馈，不浪费整个光纤陀螺光路的光能量，实现了光源功率的动态反馈调节，增强了光源功率的稳定性，提高了光纤陀螺的精密度，并且实现了自检功能，可以及时发现光源或光源驱动电路的异常情况，增强了光纤陀螺的稳定性。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1是本专利技术第一实施例的功率稳定的光纤陀螺的原理图；
[0022]图2是本专利技术第一实施例的功率稳定的光纤陀螺的光纤检测电路原理图；
[0023]图3是本专利技术第二实施例的功率稳定的光纤陀螺的原理图；
[0024]图4是本专利技术第二实施例的功率稳定的光纤陀螺的光纤检测电路原理图。
[0025]图中各标号表示：
[0026]100、光源驱动电路；200、光源；300、光纤耦合器；400、Y波导；500、光纤环；600、第一光电探测器；700、第二光电传感器；800、反馈信号处理电路；810、运算放大器；820、第二AD转换器；830、第二DA转换器；900、数字信号处理器。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0029]还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺，其特征在于，包括光源驱动电路(100)、光源(200)、光纤耦合器(300)、Y波导(400)、光纤环(500)、第一光电探测器(600)、第二光电传感器(700)、反馈信号处理电路(800)和数字信号处理器(900)，所述光源驱动电路(100)连接所述光源(200)的输入端，所述光源(200)的输出端连接所述光纤耦合器(300)的第一端，所述第一光电探测器(600)的输入端连接所述光纤耦合器(300)的第二端，所述第一光电探测器(600)的输出端连接所述数字信号处理器(900)，所述光纤耦合器(300)的第三端依次连接所述Y波导(400)和光纤环(500)，所述所述光纤耦合器(300)的第四端连接所述第二光电传感器(700)的输入端，所述第二光电传感器(700)的输出端连接所述反馈信号处理电路(800)的输入端，所述反馈信号处理电路(800)的输出端连接所述光源驱动电路(100)，所述第二光电传感器(700)用于获取光源(200)的光功率，所述反馈信号处理电路(800)根据光源(200)的光功率调节所述光源驱动电路(100)的驱动电流并判断光源(200)的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺，其特征在于，所述反馈信号处理电路(800)包括运算放大器(810)，所述运算放大器的输入端连接所述第二光电传感器(700)的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述光源驱动电路(100)的负反馈端。3.根据权利要求1所述的一种功率稳定且具有自检功能的光纤陀螺，其特征在于，所述反馈信号处理电路(800)包括第二AD转换器(820)和第二DA转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王已熏，李慧鹏，廖唐云，陈彦名，李泽，
申请(专利权)人：株洲菲斯罗克光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：