[发明专利]一种光纤陀螺的角速度测量方法有效
申请号: | 202010947759.6 | 申请日: | 2020-09-10 |
公开(公告)号: | CN112066971B | 公开(公告)日: | 2022-08-05 |
发明(设计)人: | 操玉文;何动;张丁凡;周桐;阳春霞;曾卫益;朱兰鑫;陈彦钧;李正斌;蒋云 | 申请(专利权)人: | 北京大学 |
主分类号: | G01C19/72 | 分类号: | G01C19/72 |
代理公司: | 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 | 代理人: | 刘广达 |
地址: | 100871*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 光纤 陀螺 角速度 测量方法 | ||
1.一种光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,包括:
产生至少一组检测光,每组所述检测光包括一束在光纤陀螺内顺时针传输的顺时针光和一束在所述光纤陀螺内逆时针传输的逆时针光;
采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制,其中,根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率;
采集每组所述顺时针光和所述逆时针光的干涉信号,根据所述干涉信号得到角速度检测结果;
所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率,包括:
使每组所述顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺中传输,且未对所述顺时针光和所述逆时针光进行相位调制;
根据各组所述顺时针光和逆时针光的干涉信号,生成所述干涉信号的噪声谱曲线;
分析所述噪声谱曲线,确定所述预定频率属于宽带噪声频段,其中,处于所述宽带噪声频段内的任意频率点对应的噪声振幅不大于预定阈值。
2.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,所述预定频率是所述光纤陀螺的光纤环本征频率的奇次倍频。
3.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,所述光纤陀螺的光纤环的长度不小于20千米。
4.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,所述光纤陀螺包括:光源、偏振分光模块、第一环形器、第二环形器、第一Y波导、第二Y波导、第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器、信号发生器以及光纤环;
所述光源连接所述偏振分光模块的输入端,所述偏振分光模块的输出端连接并联的所述第一环形器和所述第二环形器的第一端,所述第一环形器的第二端连接所述第一Y波导的单独端,所述第一Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第一分束端,另一者连接所述第二偏振分束合束器的第一分束端;所述第二环形器的第二端连接所述第二Y波导的单独端,所述第二Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第二分束端,另一者连接所述第二偏振分束合束器的第二分束端;所述第一偏振分束合束器的合束端和第二偏振分束合束器的合束端连接所述光纤环;
所述信号发生器的输出端与所述第一Y波导和所述第二Y波导的电信号输入端分别连接;
所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率,包括:
使所述信号发生器处于关闭状态;
所述第一Y波导产生两束第一偏振光,所述两束第一偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第一Y波导,另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第一Y波导,采集两束所述第一偏振光的第一干涉信号,生成所述第一干涉信号的第一噪声谱曲线;
所述第二Y波导产生两束第二偏振光,所述两束第二偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第二Y波导,另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第二Y波导,采集两束所述第二偏振光的第二干涉信号,生成所述第二干涉信号的第二噪声谱曲线;
根据所述第一噪声谱曲线和所述第二噪声谱曲线确定所述预定频率。
5.根据权利要求4所述的光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,所述光纤陀螺还包括:
第一光电探测器,所述第一光电探测器的输入端连接所述第一环形器的第三端;
第二光电探测器,所述第二光电探测器的输入端连接所述第二环形器的第三端;
所述根据所述检测光在所述光纤陀螺传输的噪声谱曲线确定所述预定频率,还包括:
所述第一光电探测器采集由所述第一Y波导输出的两束所述第一偏振光的干涉信号;
所述第二光电探测器采集由所述第二Y波导输出的两束所述第二偏振光的干涉信号。
6.根据权利要求4所述的光纤陀螺的角速度检测方法,其特征在于,所述采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制,包括:
所述信号发生器向所述第一Y波导输出第一调制信号,向所述第二Y波导输出第二调制信号,所述第一调制信号和所述第二调制信号的功率相同。
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