【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于陀螺儀光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀。
技術(shù)介紹
1、基于sagnac效應(yīng)的諧振式光學(xué)陀螺利用一個(gè)高品質(zhì)因子的諧振腔來(lái)增強(qiáng)sagnac效應(yīng)，能夠以較小的體積實(shí)現(xiàn)較高的精度，在小型化上具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而，傳統(tǒng)經(jīng)典諧振式光學(xué)陀螺采用窄線(xiàn)寬激光器作為驅(qū)動(dòng)光源，使得陀螺實(shí)際精度嚴(yán)重受到光源相干性有關(guān)的噪聲制約。近年來(lái)提出的寬譜光源驅(qū)動(dòng)的諧振式光學(xué)陀螺儀，采用低相干的寬譜光源，可以從源頭上大大降低和光源相干性有關(guān)的噪聲影響，然而，在寬譜光源驅(qū)動(dòng)下，高品質(zhì)因子諧振腔是作為濾波器使用，品質(zhì)因子越高，透過(guò)諧振腔的光功率越微弱，即使得以高品質(zhì)因子諧振腔作為角速度敏感單元的諧振式光學(xué)陀螺儀的實(shí)際探測(cè)功率大大降低，直接影響此種陀螺檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比，使得高精度陀螺對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)能力提出了極為苛刻的要求。而高品質(zhì)因子諧振腔是諧振式光學(xué)陀螺能夠獲得高靈敏度的前提，因此，采用寬譜光源作為驅(qū)動(dòng)光源，迫切需要破解陀螺靈敏度和檢測(cè)系統(tǒng)信噪比之間的矛盾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)提出了一種寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀。
2、本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀，包括光學(xué)系統(tǒng)和信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)寬譜光源、一個(gè)推挽式y(tǒng)波導(dǎo)、一個(gè)環(huán)形器、一個(gè)透射式多模傳輸?shù)幕匾舯诠鈱W(xué)微腔和一個(gè)光電探測(cè)器，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)由調(diào)制解
4、寬譜光源、環(huán)形器和推挽式y(tǒng)波導(dǎo)順次相連，推挽式y(tǒng)波導(dǎo)的兩個(gè)輸出端口與回音壁光學(xué)微腔的一對(duì)透射端口相連，環(huán)形器還與光電探測(cè)器相連；
5、光電探測(cè)器與調(diào)制解調(diào)模塊相連，調(diào)制解調(diào)模塊生成調(diào)制信號(hào)并輸出給推挽式y(tǒng)波導(dǎo)，調(diào)制解調(diào)模塊對(duì)光電探測(cè)器的輸出進(jìn)行解調(diào)并輸出解調(diào)信號(hào)至推挽式y(tǒng)波導(dǎo)和低通濾波器模塊，解調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器模塊后輸出至外部的數(shù)據(jù)記錄儀，作為陀螺儀的陀螺輸出。
6、第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種所述陀螺儀的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀檢測(cè)方法，包括以下步驟：
7、寬譜光源輸出寬譜光至環(huán)形器的第一端口，寬譜光再通過(guò)環(huán)形器的第二端口輸出至推挽式y(tǒng)波導(dǎo)，推挽式y(tǒng)波導(dǎo)將寬譜光分成兩路光并分別通過(guò)一對(duì)所述透射端口耦合進(jìn)入回音壁光學(xué)微腔內(nèi)部，兩路光均在回音壁光學(xué)微腔內(nèi)以多個(gè)光學(xué)模式傳輸，然后經(jīng)過(guò)各個(gè)光學(xué)模式傳輸?shù)膬陕饭夥謩e在回音壁光學(xué)微腔內(nèi)耦合到對(duì)應(yīng)的透射端口，多模傳輸后的兩路光分別經(jīng)對(duì)應(yīng)的透射端口輸出至推挽式y(tǒng)波導(dǎo)中，推挽式y(tǒng)波導(dǎo)將接收到的兩路光合為一束光，并將合并得到的一束光經(jīng)過(guò)環(huán)形器輸出至光電探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，光電探測(cè)器輸出電信號(hào)至調(diào)制解調(diào)模塊；
8、調(diào)制解調(diào)模塊對(duì)光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)信號(hào)，并將解調(diào)信號(hào)輸出至低通濾波模塊；調(diào)制解調(diào)模塊生成調(diào)制信號(hào)并輸出至推挽式y(tǒng)波導(dǎo)，推挽式y(tǒng)波導(dǎo)依據(jù)調(diào)制信號(hào)對(duì)經(jīng)過(guò)它的光進(jìn)行相位調(diào)制；低通濾波模塊對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，濾波后的解調(diào)信號(hào)輸出至外部的數(shù)據(jù)記錄儀，作為陀螺儀的陀螺輸出。
9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)具有的有益效果有：
10、本專(zhuān)利技術(shù)使用透射式支持多模傳輸?shù)幕匾舯诠鈱W(xué)微腔大大提高了寬譜光源的功率利用率，提升微腔透射端的探測(cè)光功率，最終提升諧振式光學(xué)陀螺的檢測(cè)系統(tǒng)信噪比，有利于提高陀螺的實(shí)際檢測(cè)精度。
11、本專(zhuān)利技術(shù)使用透射式多模傳輸?shù)幕匾舯诠鈱W(xué)微腔解決了單模諧振腔因透過(guò)率太低以至于無(wú)法使用的問(wèn)題，提高了檢測(cè)系統(tǒng)信噪比。
12、本專(zhuān)利技術(shù)利用寬譜光源有效的減小了系統(tǒng)中的光學(xué)寄生效應(yīng)從而極大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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1.一種寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀，其特征在于，包括光學(xué)系統(tǒng)和信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)寬譜光源、一個(gè)推挽式Y(jié)波導(dǎo)、一個(gè)環(huán)形器、一個(gè)透射式多模傳輸?shù)幕匾舯诠鈱W(xué)微腔和一個(gè)光電探測(cè)器，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)由調(diào)制解調(diào)模塊和低通濾波器模塊組成；寬譜光源、環(huán)形器和推挽式Y(jié)波導(dǎo)順次相連，推挽式Y(jié)波導(dǎo)的兩個(gè)輸出端口與回音壁光學(xué)微腔的一對(duì)透射端口相連，環(huán)形器還與光電探測(cè)器相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀，其特征在于，所述寬譜光源與環(huán)形器的第一端口相連，環(huán)形器的第二端口與推挽式Y(jié)波導(dǎo)的輸入端相連，環(huán)形器的第三端口與光電探測(cè)器的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀，其特征在于，所述回音壁光學(xué)微腔采用順、逆時(shí)針?lè)较虻墓庑盘?hào)共用輸入、輸出端口的透射式對(duì)稱(chēng)接法。
4.一種基于權(quán)利要求1所述陀螺儀的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)諧振式光學(xué)陀螺儀，其特征在于，包括光學(xué)系統(tǒng)和信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)寬譜光源、一個(gè)推挽式y(tǒng)波導(dǎo)、一個(gè)環(huán)形器、一個(gè)透射式多模傳輸?shù)幕匾舯诠鈱W(xué)微腔和一個(gè)光電探測(cè)器，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)由調(diào)制解調(diào)模塊和低通濾波器模塊組成；寬譜光源、環(huán)形器和推挽式y(tǒng)波導(dǎo)順次相連，推挽式y(tǒng)波導(dǎo)的兩個(gè)輸出端口與回音壁光學(xué)微腔的一對(duì)透射端口相連，環(huán)形器還與光電探測(cè)器相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬譜光源驅(qū)動(dòng)的回音壁光學(xué)微腔多模共探測(cè)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬慧蓮，胡俊熠，劉霜，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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