一种高信噪比的光纤陀螺制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高信噪比的光纤陀螺，包括光开关、光源、光纤耦合器、集成光学调制器、光纤环、光电探测器和控制电路，光源依次连接光纤耦合器、集成光学调制器和光纤环形成反馈光路，光开关的一端连接光纤耦合器的一个端口，光开关的另一端连接光电探测器的一端，光电探测器的另一端连接控制电路的输入端，控制电路的第一输出端连接光开关的反馈端，控制电路的第二输出端连接集成光学调制器的反馈端，控制电路的第三输出端输出转速信息。本实用新型专利技术可以保留有效的转速信号，进而光纤陀螺可以选用高增益放大器，以提高了光纤陀螺有效信号的信噪比，且利用光开关隔离光脉冲信号方式可以避免引入额外的开关噪声，减小光纤陀螺死区。死区。死区。

【技术实现步骤摘要】
一种高信噪比的光纤陀螺


[0001]本技术涉及光纤陀螺
，尤其涉及一种高信噪比的光纤陀螺。

技术介绍

[0002]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]光纤陀螺加入调制信号后，干涉信号检测端表现为脉冲信号，调制深度越深，脉冲信号的幅度越大，脉冲信号并不包含有用的转速信息，却影响了光纤陀螺处理电路的前向放大，使得光纤陀螺的转速信号增益受到限制，传统的光纤陀螺利用电子开关对脉冲信号进行隔离，保留有用的小幅度信号，小幅度信号经过高增益放大器，可以提升光纤陀螺的信噪比。但是，电子开关工作过程中存在很难滤除的开关噪声，开关噪声对整个光纤陀螺反馈系统存在明显的影响，进而影响光纤陀螺精度。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种高信噪比的光纤陀螺，用以解决目前光纤陀螺利用电子开关对脉冲信号进行隔离时存在开关噪声的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种高信噪比的光纤陀螺，包括光开关、光源、光纤耦合器、集成光学调制器、光纤环、光电探测器和控制电路，所述光源依次连接所述光纤耦合器、集成光学调制器和光纤环形成反馈光路，所述光开关的一端连接所述光纤耦合器的一个端口，所述光开关的另一端连接所述光电探测器的一端，所述光电探测器的另一端连接所述控制电路的输入端，所述控制电路的第一输出端连接所述光开关的反馈端，所述控制电路的第二输出端连接所述集成光学调制器的反馈端，所述控制电路的第三输出端输出转速信息。
[0006]优选的，所述光纤耦合器具有三个端口，布置在光纤耦合器的两个端头，所述光开关和光源与一端头的两个端口相连，所述集成光学调制器与另一端头的端口相连。
[0007]优选的，所述控制电路包括依次连接的前置放大器、AD转换器、数字信号处理器、DA转换器和驱动放大器，所述前置放大器的输入端连接所述光电探测器，所述数字信号处理器的第一输出端连接所述光开关的反馈端，所述数字信号处理器的第二输出端连接所述集成光学调制器的反馈端，所述数字信号处理器的第三输出端输出转速信息。
[0008]优选的，所述光开关集成在所述光电探测器内。
[0009]优选的，所述前置放大器具体为高增益前置放大器。
[0010]本技术具有以下有益效果：本技术的一种高信噪比的光纤陀螺，通过光开关隔离反馈的光脉冲信号，可以有效保留的转速信号，过滤掉大部分与转速信号无关的噪声信号，从而提高了光纤陀螺有效信号的信噪比；且相较于电子开关，利用光开关隔离光脉冲信号方式可以避免引入额外的开关噪声，减小光纤陀螺死区。
[0011]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0012]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0013]图1是本技术的优选实施例的一种高信噪比的光纤陀螺的结构示意图。
[0014]其中，附图标记如下：
[0015]100、光开关；200、光源；300、光纤耦合器；400、集成光学调制器；500、光纤环；600、光电探测器；700、控制电路；710、前置放大器；720、AD转换器；730、数字信号处理器；740、DA转换器；750、驱动放大器。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如附图如图1所示，本实施例的高信噪比的光纤陀螺，包括光开关100、光源200、光纤耦合器300、集成光学调制器400、光纤环500、光电探测器600和控制电路700，光源200依次连接光纤耦合器300、集成光学调制器400和光纤环500形成反馈光路，光开关100的一端连接光纤耦合器300的一个端口，光开关100的另一端连接光电探测器600的一端，光电探测器600的另一端连接控制电路700的输入端，控制电路700的第一输出端连接光开关100的反馈端，控制电路700的第二输出端连接集成光学调制器400的反馈端，控制电路700的第三输出端输出转速信息。
[0018]其中，光源200输出光经过光纤耦合器300后通过集成光学调制器400调制为具有相位差的两束分光，光电探测器600经过光开关100隔离后对其中一束分光反馈的光脉冲信号进行检测，通过光开关100隔离光脉冲信号，保留有效的转速信号，过滤掉大部分与转速信号无关的噪声信号，从而提高了光纤陀螺有效信号的信噪比。
[0019]在本实施例的高信噪比的光纤陀螺中，光纤耦合器300具有三个端口，布置在光纤耦合器300的两个端头，光开关100和光源200与一端头的两个端口相连，集成光学调制器400与另一端头的端口相连，光纤耦合器300用于使光纤环500经过集成光学调制器400反馈的光脉冲信号分为两束，分别输送至光开关100和光源200。
[0020]在本实施例的高信噪比的光纤陀螺中，控制电路700包括依次连接的前置放大器710、AD转换器720、数字信号处理器730、DA转换器740和驱动放大器750，前置放大器710的输入端连接光电探测器600，数字信号处理器730的第一输出端连接光开关100的反馈端，数字信号处理器730的第二输出端连接集成光学调制器400的反馈端，数字信号处理器730的第三输出端输出转速信息。
[0021]其中，由于光电探测器600获取的光脉冲信号经过了光开关100的隔离，因此仅保留了转速信号，使前置放大器710可以为高增益的前置放大器，因此本实施例中的前置放大器710具体为高增益前置放大器，前置放大器710将光电探测器600获取的信号进行放大后
输送至AD转换器，将模拟信号转换为数字信号供数字信号处理器730进行处理，转速信号作为调制反馈信号经DA转换器740和驱动放大器750给集成光学调制器400，同时转速信号也作为转速信息对外输出。
[0022]在本实施例的高信噪比的光纤陀螺中，光开关100集成在光电探测器600内，使光纤陀螺体积更小，有利于光纤陀螺小型化，在其它实施例中，光开关100和光电探测器600也可以分开设置。
[0023]本实施例的工作原理：在数字信号处理器730的控制下，光开关100的控制信号与集成光学调制器400的调制信号实现同步，可以有效隔离因调制引起的光脉冲信号，使得光电探测器600只探测到滤除光脉冲的包含转速信息的小幅度微弱信号，小幅度微弱信号经过高增益前置放大器710进行放大，然后经AD转换器720和数字信号处理器730处理后，得到转速信号，转速信号作为调制反馈信号经DA转换器740和驱动放大器7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高信噪比的光纤陀螺，其特征在于，包括光开关(100)、光源(200)、光纤耦合器(300)、集成光学调制器(400)、光纤环(500)、光电探测器(600)和控制电路(700)，所述光源(200)依次连接所述光纤耦合器(300)、集成光学调制器(400)和光纤环(500)形成反馈光路，所述光开关(100)的一端连接所述光纤耦合器(300)的一个端口，所述光开关(100)的另一端连接所述光电探测器(600)的一端，所述光电探测器(600)的另一端连接所述控制电路(700)的输入端，所述控制电路(700)的第一输出端连接所述光开关(100)的反馈端，所述控制电路(700)的第二输出端连接所述集成光学调制器(400)的反馈端，所述控制电路(700)的第三输出端输出转速信息。2.根据权利要求1所述的一种高信噪比的光纤陀螺，其特征在于，所述光纤耦合器(300)具有三个端口，布置在光纤耦合器(300)的两个端头，所述...

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