[发明专利]低相干光三片混合集成式角速度检测系统及方法

权利要求书

1.一种应用低相干光三片混合集成式角速度检测系统的检测方法，所述低相干光三片混合集成式角速度检测系统包括低相干光源、光电探测器、耦合器、推挽式Y分支、光波导谐振腔构成的光学系统以及由信号调制解调模块构成的信号处理系统；所述低相干光源、耦合器、推挽式Y分支、光波导谐振腔依次相连；耦合器的另一端口与光电探测器的输入端相连；光电探测器的输出信号输入到调制解调模块；调制解调模块产生的调制信号输入到推挽式Y分支，信号调制解调模块产生的解调信号作为系统的输出信号输入到外部数据记录仪；

其特征在于，所述检测系统的检测方法包括以下步骤：

(1)将低相干光源和光电探测器模块、耦合器和推挽式Y分支模块、光波导谐振腔模块通过Die to Wafer键合技术异质集成在同一个硅基底上；

(2)低相干光源发出的光经过耦合器、推挽式Y分支分别从顺、逆时针方向进入光波导谐振腔，并在光波导谐振腔内进行多圈传输，之后顺、逆时针光束再次经过推挽式Y分支并在推挽式Y分支处进行干涉，最后干涉所得的光束经过耦合器后进入光电探测器；

(3)信号的调制：

低相干光源发出的低相干光在推挽式Y分支处进行相位调制，其中，相位调制器的驱动信号是信号调制解调模块产生的调制信号U1(t)；

(4)信号的解调：

在推挽式Y分支处所产生的干涉信号经过耦合器进入光电探测器并转化为电信号，信号调制解调模块产生与调制信号U1(t)同频的参考信号对电信号进行解调；

(5)系统信号输出：

当系统静止时，推挽式Y分支处干涉光束的光强达到最大值，而当系统发生转动时，干涉光束的光强会随转动速度发生改变，因此可通过检测干涉信号光功率的变化来实现角速度的检测；调制解调模块中的解调输出即反映了光功率的变化情况，因此调制解调模块的解调输出即作为系统的输出，并输出至外部数据记录仪，最终经过标定后，即可得到系统的角速度检测值。

2.一种应用低相干光三片混合集成式角速度检测系统的检测方法，所述低相干光三片混合集成式角速度检测系统包括低相干光源、光电探测器、耦合器、推挽式Y分支、光波导谐振腔构成的光学系统以及由信号调制解调模块及伺服移频模块构成的信号处理系统；所述低相干光源、耦合器、推挽式Y分支、光波导谐振腔依次相连；耦合器的另一端口与光电探测器相连；光电探测器的输出信号输入到调制解调模块；调制解调模块产生的调制信号输入到推挽式Y分支，信号调制解调模块产生的解调信号输入到伺服移频模块，伺服移频模块与推挽式Y分支相连；

其特征在于，所述检测系统的检测方法包括以下步骤：

(1)将低相干光源、光电探测器模块、耦合器、推挽式Y分支模块、光波导谐振腔模块通过Die to Wafer键合技术异质集成在同一个硅基底上；

(2)低相干光源发出的光经过耦合器、推挽式Y分支分别从顺、逆时针方向进入光波导谐振腔，并在光波导谐振腔内进行多圈传输，之后顺、逆时针光束再次经过推挽式Y分支并在推挽式Y分支处进行干涉，最后干涉所得的光束经过耦合器后进入光电探测器；

(3)信号的调制：

低相干光源发出的低相干光在推挽式Y分支处进行相位调制，其中，相位调制器的驱动信号是信号调制解调模块产生的调制信号U1(t)；

(4)信号的解调：

在推挽式Y分支处产生的干涉信号经过耦合器进入光电探测器并转化为电信号，信号调制解调模块产生与调制信号U1(t)同频的参考信号对电信号进行解调；

(5)系统信号输出：

当系统静止时，推挽式Y分支处所得的干涉光束的光强达到最大值，而当系统发生转动时，光束的干涉光强会随转动速度发生改变，因此可通过检测干涉信号光功率的变化来实现角速度的检测，调制解调模块的解调输出即反映了光功率的变化情况，并输出至伺服移频模块，伺服移频模块产生锯齿波作用在推挽式Y分支上，使得顺、逆时针光干涉的光强达到最大值；锯齿波的频率信号作为移频量，同时作为角速度检测系统的输出信号，输出至外部数据记录仪，最终经过标定后，即可得到系统的角速度检测值。