谐振型光纤陀螺的灵敏度分析

发布时间：2018-06-06 01:26

  本文选题：光纤光学 + 光纤陀螺　； 参考：《中国激光》2017年07期

【摘要】：谐振型光纤陀螺(RFOG)因具有敏感光纤短和体积小等优点而备受关注。分析了激光线宽、光纤环形谐振腔(FRR)及检测技术对RFOG灵敏度的影响。依据RFOG信号检测方法,推导了受光电检测器灵敏度限制的RFOG灵敏度公式,并给出了考虑激光线宽和腔内偏振轴90°旋转的RFOG灵敏度修正公式。基于多光束干涉原理,分析了数字调相电压的误差和噪声对灵敏度的影响。仿真结果表明,为获得高灵敏度,针对不同的激光线宽应选取不同的FRR腔长,偏振轴90°旋转熔接的两边长度差应为保偏光纤半拍长的奇数倍,数字调相电压的噪声方均根值应小于0.22V。该工作为高精度RFOG的设计提供了理论指导。
[Abstract]:Resonant fiber optic gyroscope (RFOG) has attracted much attention because of its short sensitive fiber and small size. The influence of laser linewidth, fiber ring resonator and detection technology on the sensitivity of RFOG is analyzed. Based on the RFOG signal detection method, the RFOG sensitivity formula limited by the sensitivity of the photodetector is derived, and the correction formula of the RFOG sensitivity considering the laser linewidth and the rotation of the polarization axis 90 掳in the cavity is given. Based on the principle of multi-beam interference, the effect of the error of digital phase modulation voltage and noise on the sensitivity is analyzed. The simulation results show that in order to obtain high sensitivity, different FRR cavity length should be selected for different laser linewidths, and the length difference between the two sides of the polarization axis 90 掳rotation welding is an odd number of the half-beat length of the polarization-maintaining fiber. The noise root value of digital phase modulation voltage should be less than 0.22 V. This work provides theoretical guidance for the design of high precision RFOG.
【作者单位】： 同济大学电子与信息工程学院;
【基金】：上海航天科技创新基金(SAST2015076)
【分类号】：TN253

【参考文献】

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3 胡宗福,钱景仁,沈会明;光源的特性对光纤环形腔有效精细度的影响[J];光学学报;1997年05期

【共引文献】

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4 钱景仁,罗家童,俞本立;有源光纤环形腔的频率滤波特性[J];量子电子学报;2003年01期

5 胡宗福;环程光程随机扰动时光纤环形腔的有效带宽[J];光学学报;2000年04期

6 胡宗福;有源光纤环形腔进行频率调谐窄线宽激光的方法[J];量子电子学报;1999年02期

7 胡宗福,钱景仁;光纤环形腔的腔长调制速率限和应用[J];中国科学技术大学学报;1998年05期

【二级参考文献】

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4 王s，

本文编号：1984364