光纤陀螺

　　光纤陀螺是基于光纤通信和集成光学发展而来的一种新型现代陀螺仪,常用来测量物体相对于惯性空间的角速度或转动角度的无自转质量。光纤陀螺在当今的惯性传感器领域有着特殊的重要意义,国内外都将光纤陀螺及其构成的导航系统作为惯性技术领域的主攻方向。

　　光纤陀螺包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。

　　塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。

　　利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。

　　从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。

　　光纤陀螺仪具有很高的精度和灵敏度。现在光纤陀螺仪已经达到0.01度/hr。

　　1 采用相干长度短的宽带光源

　　2 在干涉仪的公共输入-输出端口采用单模、单偏振互易结构

　　3 采用动态位相偏置调制解调方案,保证信号的检测精度

　　4 采用全数字信号处理技术进行信号检测,消除电路漂移并提供数字输出。

　　1 具有很大的设计灵活性,可以满足各种不同的应用需求

　　2 全固态结构,可靠性高,是真正静音的陀螺

　　光纤陀螺经过近三十年的研究历史,技术已经成熟并且具有一定的批量生产力,已在地面车辆定位定向、导弹、稳像稳瞄等场合应用,并具备卫星应用的条件,充分发挥了其质量轻、体积小、成本低、精度高、可靠性高等优势,已经逐步取代其他类型的陀螺。

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