[发明专利]一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片

说明书

本发明公开了一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，包括第一Y分支，所述括第一Y分支的两输出端口对称的分别依次连接有用于传导光信号并稳定其偏振态的第一嵌入式保偏光纤、第二嵌入式保偏光纤、第二Y分支，两个用于调谐谐振腔耦合比并实现光信号在谐振腔中单偏振传输的可调谐表面等离激元耦合器，两相邻对置的可调谐表面等离激元耦合器通过共用的嵌入式弯曲保偏光纤形成谐振腔。本发明的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，可有效抑制陀螺系统中的偏振噪声，提高陀螺灵敏度，实现了其小型化，并降低偏振噪声、制造出集成度更高的陀螺芯片，优化物联网控制系统。

技术领域

本发明涉及一种陀螺芯片，具体涉及一种可调谐陀螺芯片。

背景技术

物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息，物联网中最重要的当属控制系统，尤其是陀螺仪等用于感知物品运行状态的器件，对于整个物联网的控制系统是关键性的，在陀螺仪中，谐振式光学陀螺是陀螺领域的重要发展方向之一，具有抗电磁干扰及灵敏度高等优势，在高精度惯性制导系统中具有广泛的应用前景，光学谐振腔是谐振式光学陀螺的核心组成元件，其性能直接决定着陀螺的精度与稳定性，光纤谐振腔具有低损耗、高清晰度的优势，但非全固态的特性严重影响了陀螺性能的稳定性，且存在偏振噪声，集成光波导谐振腔具备微型化、全固态及成本低等优势，集成光波导的损耗大，严重限制了集成光波导谐振腔陀螺灵敏度的提高，而且还存在偏振噪声，也严重限制了陀螺系统的小型化，降低偏振噪声、集成度更高的陀螺芯片，具体地陀螺芯片可应用于地面车辆的自动导航、定位定向、车辆控制，对农用飞机姿态控制，进行播种、喷洒农药，在地下工程维护中,寻找损坏的电力线、管道和通信光缆位置的定位工具和抢救工具，用于大地测量、矿物勘采、石油勘察、石油钻井导向、隧道施工等的定位和路径勘测。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，包括第一Y分支，所述括第一Y分支的两输出端口对称的分别依次连接有用于传导光信号并稳定其偏振态的第一嵌入式保偏光纤、第二嵌入式保偏光纤、第二Y分支，两个用于调谐谐振腔耦合比并实现光信号在谐振腔中单偏振传输的可调谐表面等离激元耦合器，两相邻对置的可调谐表面等离激元耦合器通过共用的嵌入式弯曲保偏光纤形成谐振腔，所述可调谐表面等离激元耦合器为表面等离激元波导耦合器，所述第一嵌入式保偏光纤、第二嵌入式保偏光纤和嵌入式弯曲保偏光纤埋设于可调谐表面等离激元耦合器的外围层中，并与所述可调谐表面等离激元耦合器对接集成，所述第一Y分支的输入端口和第二Y分支的输出端口均连接有输出光纤。

所述可调谐表面等离子体激元耦合器对称设置，每个可调谐表面等离子体激元耦合器均包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一传输臂和第二传输臂，所述第一定向耦合器的第二端与所述第二定向耦合器的第五端通过第一传输臂连通，所述第一定向耦合器的第四端和所述第二定向耦合器的第七端与第二传输臂两端留有间隙，所述第二传输臂一端通过第一电极引线与第一电极触点连接，另一端通过第二电极引线与第二电极触点连接，所述第一定向耦合器的第一端和所述第二定向耦合器的第六端与嵌入式弯曲保偏光纤的两端连接，所述第一定向耦合器的第三端与第一嵌入式直保偏光纤连接，所述第二定向耦合器的第八端与第二嵌入式直保偏光纤连接。

所述第四端和第七端与第二传输臂两端间隙为6～12μm，所述间隙处填充有半导体介质材料。

所述可调谐表面等离激元耦合器的外围层设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一嵌入式保偏光纤的第一保偏光纤嵌入第一凹槽内，所述第二嵌入式保偏光纤的第二保偏光纤嵌入第二凹槽内，所述第一Y分支和第二Y分支分别嵌入第三凹槽和第四凹槽内，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽内表面均涂覆有屏蔽层。