谐振式光学陀螺闭环调制锁频技术研究

发布时间：2018-04-25 17:26

  本文选题：谐振式光学陀螺 + 光波导环形谐振器　； 参考：《长春理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：谐振式集成光学陀螺以其理论上的高精度、可集成化等优点成为惯性传感器的发展趋势之一。本文分析了激光器频率直接调制和相位调制及解调过程,验证了调制后的信号中存在各阶边带。用傅里叶变换分析了调制时激光器频率噪声的影响,表明调制频率偶数倍的激光器频率噪声会在谐振器的输出中引入一次谐波信号,引起陀螺的测量误差。针对特定的陀螺器件,优化了调制信号参数。研究了利用两个声光移频器间的差频抑制谐振式集成光学陀螺中的背向散射噪声。测试并说明两路声光移频器的功率不平衡会导致两路解调曲线斜率差别,并最终导致陀螺的测量误差。通过补偿声光移频器的输出功率,有效地克服了声光移频器功率带宽的影响。在谐振式光学陀螺平台上检测了激光器的频率噪声性能,进一步表明了补偿声光移频器的功率差有利于陀螺稳定性的提高,测量了RIOG的基本性能。
[Abstract]:Resonant integrated optical gyroscope has become one of the development trends of inertial sensors due to its high theoretical accuracy and integration. In this paper, the direct modulation and phase modulation and demodulation of laser frequency are analyzed, and it is verified that there are each order sideband in the modulated signal. The influence of laser frequency noise during modulation is analyzed by Fourier transform. It is shown that the frequency noise with even modulation frequency will introduce the first harmonic signal into the output of the resonator and cause the measurement error of the gyroscope. The modulation signal parameters are optimized for specific gyroscopes. The suppression of backscattering noise in resonant integrated optical gyroscope using the difference between two acousto-optic frequency shifters is studied. It is shown that the unbalanced power of the two channels of acousto-optic frequency shifter will lead to the difference of slope of the two demodulation curves and ultimately to the measurement error of gyroscope. By compensating the output power of the acoustooptic frequency shifter, the influence of the power bandwidth of the acoustooptic frequency shifter is effectively overcome. The frequency noise performance of the laser is tested on the resonant optical gyroscope platform. It is further shown that compensating the power difference of the acoustooptic frequency shifter is beneficial to the improvement of the gyroscope stability. The basic performance of the RIOG is measured.
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212;TN248

【参考文献】

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本文编号：1802271