CN103047979B - 被动型激光陀螺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种被动型激光陀螺，该激光陀螺包括激光装置、线宽压窄反馈装置，陀螺装置，其中激光装置分别向线宽压窄反馈装置输出第一激光信号，向陀螺装置输出第二激光信号，线宽压窄反馈装置将第一激光信号提供给FP腔，并将FP腔输出的激光信号或者由激光信号转换的电信号反馈给激光装置，激光装置利用反馈信号将激光装置输出的第一激光信号的中心频率锁定为FP腔的谐振频率；陀螺装置接收激光装置输出的第二激光信号，并利用该线宽压窄的激光信号确定陀螺装置的旋转角速度。本发明通过反馈方式将激光信号的中心频率锁定在FP腔的谐振频率上，从而实现激光装置输出激光的线宽压窄和激光频率的稳定，并提高激光陀螺旋转角速度测量的精度和灵敏度。

Description

被动型激光陀螺

技术领域

本发明涉及激光技术，尤其是涉及被动型激光陀螺。

背景技术

作为惯性导航系统核心的惯性器件，陀螺可以用来测量飞行器在飞行过程中方向的微小变化，从而有助于惯性导航系统连续计算飞行器的位置、速度以及方向，实现飞行器在不需要借助外界参考的情况下进行飞行，因此陀螺在国防科学技术和国民经济的许多领域中扮演着非常重要的角色。自从上个世纪六十年代激光发明以来，基于萨格纳克(Sagnac)效应的光学惯性导航研究得到了迅猛的发展。与传统的机械陀螺相比，由于工作时不需要元件的移动，所以其可靠性与分辨率都较前者有很大的提升空间。根据激光增益介质与环形腔的几何位置关系，激光陀螺可分为主动型与被动型两种。当增益介质位于环形腔内时为主动型，当增益介质位于环形腔外时为被动型。

激光陀螺通过测量激光在环形腔中沿顺时针(CW)方向旋转与沿逆时针(CCW)方向旋转时的频率差来确定其旋转角速度。具体公式为：

$\mathrm{\Δf}=\frac{4A}{\mathrm{\λP}}\mathrm{\Ω}---\left(1\right)$

其中Δf表示测量到的频差，A为环形腔所包围的面积，λ为激光的波长，P为环形腔所包围区域的周长，Ω为环形腔的旋转角速度。

在现有技术中，为了提高角速度测量的灵敏度，已经尝试使用面积A区域尽可能大的环形腔，以及尽可能短的激光波长。例如，假设使用圆型环形腔且具有10赫兹的频率分辨精度，使用的波长为0.633微米，由公式(1)可知，对于测量精度为0.001度/s的陀螺，对应的环形腔半径在18mm。若频率分辨精度为1000赫兹，对应的环形腔半径则为1.8m。但是，通过增大陀螺所包围的区域面积来提高探测灵敏度会带来另外一个问题，那就是随着陀螺所包围区域的增大，各种不可避免的扰动将使得陀螺的稳定性降低。

传统的主动型激光陀螺的噪声主要来自两个方面：一是激光介质的自发辐射，这是激光陀螺仪噪声的量子极限；二是目前多数激光陀螺仪采用的抖动偏频技术，会造成输入信号的漏失，并导致输出信号相位角的随机变化。闭锁阈值将影响到激光陀螺仪标度因数的线性度和稳定度。闭锁阈值取决于谐振光路中的损耗，主要是反射镜的损耗。

被动型激光陀螺由于增益介质在环形腔外，可以有效地去除闭锁效应以及自发辐射噪声。由于腔内没有增益介质，作为影响激光陀螺精度的关键参数，即腔的稳定性和谐振峰线宽或细度的指标可进一步改善。传统被动型陀螺又分为激光器锁定在陀螺的环形腔上和陀螺的环形腔锁定在激光器上两种方式。然而传统的陀螺中，对于前者，一般的环形腔，特别是具有较大环面积的环形腔，难以有效抑制外界干扰，因此使得陀螺的稳定性降低。因此，腔的稳定性的提高受到了技术上的限制。而对于后者，由于普通激光器的线宽和稳定性并不是很好，这也直接限制了激光陀螺的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供被动型激光陀螺，从而能够提高激光陀螺的精度和灵敏度。

根据本发明的一个方面，提供一种被动型激光陀螺，其特征在于，激光陀螺包括激光装置、线宽压窄反馈装置，陀螺装置，线宽压窄反馈装置中还包括法布里-珀罗FP腔，陀螺装置中还包括环形腔，其中：

激光装置，用于分别向线宽压窄反馈装置输出第一激光信号、向陀螺装置输出第二激光信号，并利用线宽压窄反馈装置反馈的激光信号或者电信号将激光装置输出的第二激光信号的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率；

线宽压窄反馈装置，用于将激光装置提供的第一激光信号提供给所述FP腔，并将所述FP腔输出的激光信号或者由所述FP腔输出的激光信号转换的电信号反馈给激光装置；

陀螺装置，用于接收激光装置输出的第二激光信号，并根据第二激光信号在陀螺装置中的环形腔中分别沿顺时针方向旋转的频率和沿逆时针方向旋转的频率之间的差值来确定所述陀螺装置的旋转角速度。

本发明通过将激光装置输出的激光信号通过FP腔反馈回激光装置，从而将激光装置输出的激光信号的中心频率锁定在FP腔的谐振频率上，利用FP腔的稳定性，可以实现激光装置输出的激光线宽压窄和激光频率的稳定，并通过压窄激光线宽可以提高激光陀螺旋转角速度测量的精度和灵敏度。

附图说明

图1为本发明被动型激光陀螺一个实施例的示意图。

图2为本发明激光陀螺中激光装置和线宽压窄装置一个实施例的示意图。

图3为本发明激光陀螺中激光装置和线宽压窄装置另一个实施例的示意图。

图4为本发明激光陀螺中陀螺装置一个实施例的示意图。

图5为本发明激光陀螺中陀螺装置另一个实施例的示意图。

图6为本发明被动型激光陀螺另一个实施例的示意图。

图7为本发明被动型激光陀螺又一个实施例的示意图。

图8为本发明被动型激光陀螺又一个实施例的示意图。

图9为本发明被动型激光陀螺又一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图1为本发明被动型激光陀螺一个实施例的示意图。如图1所示，该激光陀螺包括激光装置1、线宽压窄反馈装置2，陀螺装置3，线宽压窄反馈装置2中还包括法布里-珀罗FP腔，陀螺装置3中还包括环形腔，其中：

激光装置1，用于分别向线宽压窄反馈装置2输出第一激光信号，向陀螺装置3输出第二激光信号，并利用线宽压窄反馈装置2反馈的激光信号或者电信号将激光装置1输出的第二激光信号的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率；

线宽压窄反馈装置2，用于将激光装置1提供的第一激光信号提供给所述FP腔，并将所述FP腔输出的激光信号或者由所述FP腔输出的激光信号转换的电信号反馈给激光装置1；

陀螺装置3，用于接收激光装置1输出的第二激光信号，并根据第二激光信号在陀螺装置3中的环形腔中分别沿顺时针方向旋转的频率和沿逆时针方向旋转的频率之间的差值来确定所述陀螺装置3的旋转角速度。

基于本发明上述实施例提供的被动型激光陀螺，通过将激光装置输出的激光信号通过线宽压窄反馈装置中的FP腔反馈回激光装置，从而将激光装置输入的激光信号的中心频率锁定在FP腔的谐振频率上，利用FP腔的稳定性，可以实现激光装置输出的激光线宽压窄和激光频率的稳定，并通过压窄激光线宽可以提高激光陀螺旋转角速度测量的精度和灵敏度。

通过对上述公式(1)进行变形可得到公式(2)，即得到了角速度测量灵敏度的表达式。

$\mathrm{\δ\Ω}=\frac{\mathrm{\λP}}{4A}\mathrm{\δf}---\left(2\right)$

其中δf为激光分别在顺时针方向上旋转的频率和在逆时针方向上旋转的频率之间的差值。从公式(2)中可以得知，在不对参数A、λ和P进行修改的前提下，通过减小所用激光线宽，就可以提高角速度测量灵敏度。

根据本发明激光陀螺一个具体实施例，陀螺装置中的环形腔可以是基于光纤环路形式的光纤环形腔，也可以是基于空间光形式的自由空间环形腔。

根据本发明另一具体实施例，可采用具有高稳定度的FP腔，例如，锁定在该FP腔上激光的频率短期稳定度(阿伦(Allan)方差)可小于等于10^-10，优选地，阿伦(Allan)方差可小于等于10^-11、10^-12、10^-13、10^-14、10^-15或10^-16。

图2为本发明激光装置1和线宽压窄反馈装置2一个具体实施例的示意图。本发明的附图中，粗线表示光路，细线表示电子线路。在图2中，激光装置1包括激光器101、隔离器102、第一半波片103和第一偏振分光棱镜104。线宽压窄反馈装置2包括第一电光调制器201、第一信号源202、第二偏振分光棱镜203、四分之一波片204、法布里-珀罗(FP)腔205、第一光电探测器206、第一混频器207、伺服系统208。其中隔离器102的隔离比可以大于60dB。

其中激光器101输出的激光信号通过隔离器102、第一半波片103后进入第一偏振分光棱镜104，所述第一偏振分光棱镜104将激光信号分为第一激光信号和第二激光信号，其中将第一激光信号提供给线宽压窄反馈装置2中的第一电光调制器201，将第二激光信号提供给陀螺装置3。

线宽压窄反馈装置2中的第一电光调制器201接收到所述第一激光信号后，第一电光调制器201利用第一信号源202提供的本振信号对所述第一激光信号进行调制，并将调制后的信号通过第二偏振分光棱镜203以及四分之一波片204入射FP腔205，其中四分之一波片204用于将激光信号的偏振特性由线偏振变为圆偏振，FP腔205中直接反射的光与FP腔205内振荡后透射的光合束并干涉，从FP腔205中射出的激光信号再次经过所述四分之一波片204进入第二偏振分光棱镜203，此时四分之一波片204将激光信号的偏振特性变为水平偏振，激光信号从第二偏振分光棱镜203透射后被第一光电探测器206接收并转化为电信号，该电信号与第一信号源202产生的本振信号在第一混频器207中进行混频，经伺服系统208后反馈回激光器。即在该具体实施例中，线宽压窄反馈装置2向激光装置1反馈的信号为电信号。

当线宽压窄反馈装置2向激光装置1反馈所述电信号时，将电信号直接反馈给激光器101以将激光器101输出激光的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率。从而实现对激光线宽的压窄，并将FP腔的稳定度传递到激光器的输出频率上。

根据本发明激光陀螺另一具体实施例，在线宽压窄反馈装置2中，电光调制器通常为电光调制晶体，其对激光的输出频率进行调制，电光调制器的调制频率为f_m1，通过调制在激光中心频率的两侧产生大小相等、位相相反的边带。同时利用边带锁频技术或者其它相应技术并结合高速反馈电路，可以将激光频率锁定在FP腔的谐振频率上，从而实现激光的线宽压窄。

根据本发明激光陀螺另一具体实施例，激光器可以为分布式反馈激光器。

图3为本发明激光装置和线宽压窄装置另一个实施例的示意图。在图3中，激光装置1包括激光器111、隔离器112、第一半波片113和第一偏振分光棱镜114。线宽压窄反馈系统2包括法布里-珀罗FP腔211、第五全反射镜M5和第六全反射镜M6。

激光器111输出的激光信号通过隔离器112、第一半波片113后进入第一偏振分光棱镜114，所述第一偏振分光棱镜114将激光信号分为第一激光信号和第二激光信号，其中将第一激光信号提供给线宽压窄反馈装置2中的全反射镜M5，将第二激光信号提供给陀螺装置3。

第一激光信号经由线宽压窄反馈装置2中的全反射镜M5进行的全反射进入FP腔211，从FP腔211中透射出的激光信号经过M6反馈进入激光装置1中的隔离器112。即在该具体实施例中，线宽压窄反馈装置2向激光装置1反馈的信号为激光信号。

当线宽压窄反馈装置2将反馈的激光信号提供给所述隔离器112时，隔离器112将所述反馈的激光信号提供给激光器111以将激光器111输出激光的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率。

根据本发明激光陀螺另一具体实施例，激光器可以为分布式反馈激光器。

图4为本发明激光陀螺中陀螺装置一个实施例的示意图。在图4中，陀螺装置中的环形腔是光纤环形腔。

在图4中，由激光装置1中第一偏振分光棱镜104或114提供的第二激光信号通过第二半波片301进入第三偏振分光棱镜302，第三偏振分光棱镜302将激光信号分为反射光路和透射光路，其中反射光路通过第一分光棱镜303分为反射部分和透射部分，反射部分进入第二光电探测器304以用于拍频测量，透射部分进入第二电光调制器305，第二电光调制器305利用第二信号源306提供的本振信号对所述透射部分进行调制，在其中心频率侧产生两个边带，并将调制后的激光信号通过全反射镜M1进行全反射后进入第一环形器307的端口1，并从第一环形器307的端口2出射后进入光纤环形腔309并沿逆时针方向旋转，沿逆时针方向旋转的激光信号的透射光从第二环形器308的端口2进入第二环形器308，并从第二环形器308的端口3出射进入第二光电探测器310，第二光电探测器310将激光信号转换为电信号，第二混频器311将第二光电探测器310转换的电信号与第二信号源306产生的本振信号混频后经伺服系统312控制光纤环形腔上的压电陶瓷313，压电陶瓷313用于实现将在光纤环形腔中逆时针方向旋转的本振频率锁定在激光信号的频率f₀上。

同时第三偏振分光棱镜302提供的透射光路经过第一声光调制器314和第二声光调制器315后，分别经由全反射镜M2和M3进行全反射。其中经过第一声光调制器314后一级光的频率变为f₀+Ω1，经过第二声光调制器315后一级光频率为f₀+Ω1-Ω2，其中Ω1和Ω2分别为第一声光调制器314和第二声光调制器315的驱动频率，经过第二声光调制器315后零级光的频率为f₀+Ω1。其中第二光电探测器304将全反射镜M2进行全反射的激光信号和由第一分光棱镜303提供的反射部分进行合束后提供给第四光电探测器322以进行拍频测量，第三电光调制器316利用第三信号源319产生的本振信号对全反射镜M3进行全反射的激光信号进行调制，其中频率为f₀+Ω1-Ω2的一级衍射光经过第三电光调制器316，在其中心频率两侧产生两个边带。第三电光调制器316将调制后的激光信号通过全反射镜M4进入第二环形器308的端口1，从第二环形器308的端口2出射后进入光纤环形腔309并沿顺时针方向旋转，沿顺时针方向旋转的激光信号的透射光从第一环形器307的端口2进入第一环形器307，并从第一环形器307的端口3出射进入第三光电探测器317，第三光电探测器317将激光信号转换为电信号，第三混频器318将第三光电探测器317提供的电信号与第三信号源319产生的本振信号混频后经伺服系统320控制压控振荡器321的输出频率Ω1，并将压控振荡器321的输出频率提供给第一声光调制器314。从而实现将激光信号的频率锁定在光纤环形腔中沿顺时针方向旋转的激光信号的本振频率上。

在上述实施例中，在陀螺装置中将激光信号分为两束，其中将光纤环形腔中沿逆时针方向旋转的谐振频率锁定在其中一束窄线宽激光的频率上，同时将另一束窄线宽激光锁定在光纤环形腔中沿顺时针方向旋转的谐振频率上。通过对这两束激光进行拍频处理，便可以得到灵敏度很高的旋转角速度测量值。

图5为本发明激光陀螺中陀螺装置另一个实施例的示意图。在图5中，陀螺装置中的环形腔是自由空间环形腔。

在图5中，由激光装置1中第一偏振分光棱镜104或114提供的第二激光信号通过第二半波片401进入第三偏振分光棱镜402，第三偏振分光棱镜402将激光信号分为反射光路和透射光路，其中反射光路通过第一分光棱镜403分为反射部分和透射部分，反射部分进入第二分光棱镜404以用于拍频测量，透射部分进入第二电光调制器405，第二电光调制器405利用第二信号源406提供的本振信号对所述透射部分进行调制，并将调制后的激光信号由全反射镜M1进行全反射，并通过全反射镜M7进入自由空间环形腔420并沿逆时针方向旋转，沿逆时针方向旋转的激光信号的透射光从M7出射进入第二光电探测器407，第二光电探测器407将激光信号转换为电信号，第二混频器408将第二光电探测器407转换的电信号与第二信号源406产生的本振信号混频后经伺服系统409控制自由空间环形腔420上的压电陶瓷410，压电陶瓷410用于实现将在自由空间环形腔中逆时针方向旋转的本振频率锁定在激光信号的频率f₀上。

同时第三偏振分光棱镜402提供的透射光路经过第一声光调制器411和第二声光调制器412后，分别经由全反射镜M2和M3进行全反射。其中经过第一声光调制器411后一级光的频率变为f₀+Ω1，经过第二声光调制器412后一级光频率为f₀+Ω1-Ω2，其中Ω1和Ω2分别为第一声光调制器411和第二声光调制器412的驱动频率，经过第二声光调制器412后零级光的频率为f₀+Ω1。其中第二分光棱镜404将全发射镜M2全反射的激光信号和由第一分光棱镜403提供的反射部分进行合束后提供给第四分光棱镜419以进行拍频测量，第三电光调制器413利用第三信号源414产生的本振信号对全反射镜M3进行全反射的激光信号进行调制，其中频率为f₀+Ω1-Ω2的一级衍射光经过第三电光调制器413，在其中心频率两侧产生两个边带。第三电光调制器413将调制后的激光信号通过全反射镜M4进行全反射，并通过全反射镜M8进入自由空间环形腔420并沿顺时针方向旋转，沿顺时针方向旋转的激光信号的透射光从M8进入第三光电探测器415，第三光电探测器415将激光信号转换为电信号，第三混频器416将第三光电探测器415提供的电信号与第三信号源414产生的本振信号混频后经伺服系统417控制压控振荡器418的输出频率，并将压控振荡器418的输出频率提供给第一声光调制器411。

在上述实施例中，在陀螺装置中将激光信号分为两束，其中将自由空间环形腔中沿逆时针方向旋转的谐振频率锁定在其中一束窄线宽激光的频率上，同时将另一束窄线宽激光锁定在自由空间环形腔中沿顺时针方向旋转的谐振频率上。通过对这两束激光进行拍频处理，便可以得到灵敏度很高的旋转角速度测量值。

根据本发明激光陀螺又一具体实施例，激光陀螺中的线宽压窄反馈系统可使用如图2所示的反馈电信号的实施例，也可以使用如图3所示的反馈激光信号的实施例。同时激光陀螺中的陀螺装置可以使用如图4所示的采用光纤环形腔的实施例，也可以使用如图5所示的采用自由空间环形腔的实施例。例如，图6给出了激光陀螺采用电信号反馈和光纤环形腔的实施例，图7给出了激光陀螺采用光信号反馈和光纤环形腔的实施例，图8给出了激光陀螺采用电信号反馈和自由空间环形腔的实施例，图9给出了激光陀螺采用光信号反馈和自由空间环形腔的实施例。

在上述各实施例中，由于采用了线宽压窄技术，因此激光装置输出的激光线宽可以达到赫兹量级，对于稳频氦氖激光器，其线宽也在千赫兹量级。由公式(2)可知，本发明涉及的激光陀螺与传统使用的激光陀螺相比，在诸如环形腔包围的面积，激光波长，环形腔包围区域的周长等参数都相同的情况下，旋转角速度的测量精度可提高2-3个数量级。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种被动型激光陀螺，其特征在于，激光陀螺包括激光装置、线宽压窄反馈装置、陀螺装置，线宽压窄反馈装置中包括法布里-珀罗FP腔，陀螺装置中包括环形腔，其中：

激光装置，用于分别向线宽压窄反馈装置输出第一激光信号、向陀螺装置输出第二激光信号，并利用线宽压窄反馈装置反馈的激光信号或者电信号将激光装置输出的第二激光信号的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率；

线宽压窄反馈装置，用于将激光装置提供的第一激光信号提供给所述FP腔，并将所述FP腔输出的激光信号或者由所述FP腔输出的激光信号转换成的电信号反馈给激光装置；

陀螺装置，用于接收激光装置输出的第二激光信号，并根据第二激光信号在环形腔中分别沿顺时针方向旋转的频率和沿逆时针方向旋转的频率之间的差值来确定所述陀螺装置的旋转角速度。

2.根据权利要求1所述的激光陀螺，其特征在于，激光装置包括激光器、隔离器、第一半波片和第一偏振分光棱镜，其中当线宽压窄反馈装置向激光装置反馈所述电信号时，将所述电信号直接反馈给激光器以将激光器输出激光的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率，激光器输出的激光信号通过隔离器、第一半波片后进入第一偏振分光棱镜，所述第一偏振分光棱镜将激光信号分为第一激光信号和第二激光信号，其中将第一激光信号提供给线宽压窄反馈装置，将第二激光信号提供给陀螺装置。

3.根据权利要求2所述的激光陀螺，其特征在于，线宽压窄反馈装置还包括第二偏振分光棱镜、第一电光调制器、第一信号源、四分之一波片、第一光电探测器、第一混频器、伺服系统，其中：

第一偏振分光棱镜将所述第一激光信号提供给第一电光调制器，第一电光调制器利用第一信号源提供的本振信号对所述第一激光信号进行调制，并将调制后的信号通过第二偏振分光棱镜以及四分之一波片入射FP腔，其中四分之一波片用于将激光信号的偏振特性由线偏振变为圆偏振，FP腔中直接反射的光与FP腔内振荡后透射的光合束并干涉，从FP腔中射出的激光信号再次经过所述四分之一波片进入第二偏振分光棱镜，其中四分之一波片将激光信号的偏振特性变为水平偏振，激光信号从第二偏振分光棱镜透射后被第一光电探测器接收并转化为电信号，该电信号与第一信号源产生的本振信号在第一混频器进行混频，经伺服系统后反馈回激光器。

4.根据权利要求1所述的激光陀螺，其特征在于，激光装置包括激光器、隔离器、第一半波片和第一偏振分光棱镜，其中当线宽压窄反馈装置向激光装置反馈激光信号时，将反馈的激光信号反馈给所述隔离器，隔离器将所述反馈的激光信号提供给激光器以将激光器输出激光的中心频率锁定为所述FP腔的谐振频率，激光器输出的激光信号通过隔离器、第一半波片后进入第一偏振分光棱镜，所述第一偏振分光棱镜将激光信号分为第一激光信号和第二激光信号，其中将第一激光信号提供给线宽压窄反馈装置，将第二激光信号提供给陀螺装置。

5.根据权利要求4所述的激光陀螺，其特征在于，线宽压窄反馈装置还包括第五全反射镜和第六全反射镜，其中：

第一偏振分光棱镜将所述第一激光信号提供给第五全反射镜，第一激光信号经第五全反射镜全反射进入FP腔，从FP腔中透射出的激光信号经过第六全反射镜全反馈进入激光装置中的隔离器。

6.根据权利要求3或5所述的激光陀螺，其特征在于，陀螺装置中的环形腔为光纤环形腔或者自由空间环形腔。

7.根据权利要求6所述的激光陀螺，其特征在于，在陀螺装置中的环形腔为光纤环形腔时，陀螺装置包括第二半波片、第三偏振分光棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第二电光调制器、第三电光调制器、第一全反射镜、第二全反射镜、第三全反射镜、第四全反射镜、光纤环形腔、第一环形器、第二环形器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第二混频器、第三混频器、第一声光调制器、第二声光调制器、第二信号源、第三信号源、压控振荡器-、伺服器、压电陶瓷，其中：

由第一偏振分光棱镜提供的第二激光信号通过第二半波片进入第三偏振分光棱镜，第三偏振分光棱镜将激光信号分为反射光路和透射光路，其中反射光路通过第一分光棱镜分为反射部分和透射部分，反射部分进入第二分光棱镜，透射部分进入第二电光调制器，第二电光调制器利用第二信号源提供的本振信号对所述透射部分进行调制，并将调制后的激光信号通过第一全反射镜全反射后进入第一环形器的端口1，并从第一环形器的端口2出射后进入光纤环形腔并沿逆时针方向旋转，沿逆时针方向旋转的激光信号的透射光从第二环形器的端口2进入第二环形器，并从第二环形器的端口3出射进入第二光电探测器，第二光电探测器将激光信号转换为电信号，第二混频器将第二光电探测器转换的电信号与第二信号源产生的本振信号混频后经伺服系统控制光纤环形腔上的压电陶瓷，同时第三偏振分光棱镜提供的透射光路经过第一声光调制器和第二声光调制器后，分别经由第二全反射镜和第三全反射镜进行全反射，其中第二分光棱镜将第二全反射镜全反射的激光信号和由第一分光棱镜提供的反射部分进行合束后提供给第四光电探测器以进行拍频测量，第三电光调制器利用第三信号源产生的本振信号对第三全反射镜全反射的激光信号进行调制，并将调制后的激光信号通过第四全反射镜进入第二环形器的端口1，从第二环形器的端口2出射后进入光纤环形腔并沿顺时针方向旋转，沿顺时针方向旋转的激光信号的透射光从第一环形器的端口2进入第一环形器，并从第一环形器的端口3出射进入第三光电探测器，第三光电探测器将激光信号转换为电信号，第三混频器将第三光电探测器提供的电信号与第三信号源产生的本振信号混频后经伺服系统控制压控振荡器的输出频率，并将压控振荡器的输出频率提供给第一声光调制器。

8.根据权利要求6所述的激光陀螺，其特征在于，在陀螺装置中的环形腔为自由空间环形腔时，陀螺装置包括第二半波片、第三偏振分光棱镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第二电光调制器、第三电光调制器、第一全反射镜、第二全反射镜、第三全反射镜、第四全反射镜、第七全反射镜、第八全反射镜、自由空间环形腔、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第二混频器、第三混频器、第一声光调制器、第二声光调制器、第二信号源、第三信号源、压控振荡器、伺服器、压电陶瓷，其中：

由第一偏振分光棱镜提供的第二激光信号通过第二半波片进入第三偏振分光棱镜，第三偏振分光棱镜将激光信号分为反射光路和透射光路，其中反射光路通过第一分光棱镜分为反射部分和透射部分，反射部分进入第二分光棱镜，透射部分进入第二电光调制器，第二电光调制器利用第二信号源提供的本振信号对所述透射部分进行调制，并将调制后的激光信号由第一全反射镜进行全反射，并通过第七全反射镜进入自由空间环形腔并沿逆时针方向旋转，沿逆时针方向旋转的激光信号的透射光从第七全反射镜出射进入第二光电探测器，第二光电探测器将激光信号转换为电信号，第二混频器将第二光电探测器转换的电信号与第二信号源产生的本振信号混频后经伺服系统控制自由空间环形腔上的压电陶瓷，同时第三偏振分光棱镜提供的透射光路经过第一声光调制器和第二声光调制器后，分别经由第二全反射镜和第三全反射镜进行全反射，其中第二分光棱镜将第二全反射镜全反射的激光信号和由第一分光棱镜提供的反射部分进行合束后提供给第四光电探测器以进行拍频测量，第三电光调制器利用第三信号源产生的本振信号对第三全反射镜全反射的激光信号进行调制，并将调制后的激光信号通过第四全反射镜进行全反射，并通过第八全反射镜进入自由空间环形腔并沿顺时针方向旋转，沿顺时针方向旋转的激光信号的透射光从第八全反射镜进入第三光电探测器，第三光电探测器将激光信号转换为电信号，第三混频器将第三光电探测器提供的电信号与第三信号源产生的本振信号混频后经伺服系统控制压控振荡器的输出频率，并将压控振荡器的输出频率提供给第一声光调制器。

9.根据权利要求7或8所述的激光陀螺，其特征在于，激光器输出的激光信号的中心频率为f₀，第一声光调制器将一级光的频率变为f₀+Ω1，第二声光调制器将一级光的频率变为f₀+Ω1-Ω2，第二声光调制器将零级光的频率变为f₀+Ω1，压控振荡器的输出频率控制为Ω1，其中Ω1和Ω2分别为第一声光调制器和第二声光调制器的驱动频率。

10.根据权利要求2或4所述的激光陀螺，其特征在于，激光器为分布式反馈激光器。