CN107607106A - 一种可调谐光纤陀螺仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调谐光纤陀螺仪，它包括外壳和内部电路，所诉的内部电路包括可调谐激光器、可调谐激光器驱动器、耦合器、PINFET探测器、光纤调节环、Y波导和偏振六端口器件，所述的可调谐激光器与可调谐激光器驱动器连接，所述的可调谐激光器的光脉冲输出端与耦合器连接，耦合器的另一个输入端与PINFET探测器连接，所述的耦合器的输出端与Y波导的输入端连接，所述的Y波导的两个输出端口与偏振六端口器件的第一、第二端口连接，偏振六端口器件的第三、第四端口与光纤调节环连接，偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环连接。
Description
技术领域
本发明涉及光纤陀螺仪技术领域，特别是一种可调谐光纤陀螺仪。
背景技术
光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为敏感元件，光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻。与激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有闭锁问题，也不用在石英块上精密加工出光路，工艺简单、成本低。光纤陀螺作为激光陀螺之后应用Sagnac效应的第二代光学陀螺。自1976年Vail V和Shortill R W提出光纤陀螺的概念以来，光纤陀螺得到了极大的发展。角速度的测量精度从最初的低精度15°/h到现在的高精度0.001°/h的量级，已经成为精度范围覆盖最为全面的惯性传感器，并且广泛应用于军事和民用领域。。但现有的光纤陀螺仪光学器件为分立的元器件，器件的尾纤需要互相熔接，增加的熔点，为光路带来了干扰，增加光路的噪声，降低光路的可靠性，现有光纤陀螺内部的器件为专用的光学器件，尤其是集成光学调制器，结构复杂，生产难度大，成本很高，增加了光纤陀螺的制造难度和成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调谐光纤陀螺仪，该陀螺仪光路结构简单，精度与可靠性均得到保障。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可调谐光纤陀螺仪，它包括外壳和内部电路，所诉的内部电路包括可调谐激光器、可调谐激光器驱动器、耦合器、PINFET探测器、光纤调节环、Y波导和偏振六端口器件，所述的可调谐激光器与可调谐激光器驱动器连接，所述的可调谐激光器的光脉冲输出端与耦合器连接，耦合器的另一个输入端与PINFET探测器连接，所述的耦合器的输出端与Y波导的输入端连接，所述的Y波导的两个输出端口与偏振六端口器件的第一、第二端口连接，偏振六端口器件的第三、第四端口与光纤调节环连接，偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环连接。
优选的，所述的偏振六端口器件内设置有分光器和合光器。
优选的，所述的偏振六端口器件的第一、第二端口与Y波导相连的角度为0度或者90度。
优选的，所述的偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环相连的角度为0度或者90度。
优选的，所述的光纤调节环内的光纤采用熊猫型、一字型或领结型保偏光纤。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种调谐光纤陀螺仪，该陀螺仪采用可调谐激光器，能够根据使用需求调节激光器的激光范围，陀螺仪采用偏振六端口器件进行光的合束分束，光路结构简单，精度与可靠性均得到保障。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种可调谐光纤陀螺仪，它包括外壳和内部电路，所诉的内部电路包括可调谐激光器、可调谐激光器驱动器、耦合器、PINFET探测器、光纤调节环、Y波导和偏振六端口器件，所述的可调谐激光器与可调谐激光器驱动器连接，所述的可调谐激光器的光脉冲输出端与耦合器连接，耦合器的另一个输入端与PINFET探测器连接，所述的耦合器的输出端与Y波导的输入端连接，所述的Y波导的两个输出端口与偏振六端口器件的第一、第二端口连接，偏振六端口器件的第三、第四端口与光纤调节环连接，偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环连接。
所述的偏振六端口器件内设置有分光器和合光器。
所述的偏振六端口器件的第一、第二端口与Y波导相连的角度为0度或者90度。
所述的偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环相连的角度为0度或者90度。
所述的光纤调节环内的光纤采用熊猫型、一字型或领结型保偏光纤。
本发明的可调谐光纤陀螺仪在使用时，利用可调谐激光器驱动器提供的驱动、温度控制电流和调谐方波信号，可调谐激光器发出偏振光脉冲，脉冲的宽度由调谐信号方波的幅值确定，偏振光脉冲经过耦合器之后，分为两部分，其中一束为检测端，另一束与Y波导相连，光束经过Y波导之后发生起偏与分束，同时通过Y波导进行信号的调制。之后通过Y波导的两个输出端传输到偏振六端口器件的第一、第二端口，信号在通过偏振六端口器件时，其中一路的振动方向发生90度旋转，使偏振六端口器件的第三端光纤中包含着两束振动方向互相垂直的光束，两束在同一光纤中传输的光对外界的运动感应保持一致，再经过光纤调节环后，通过偏振六端口器件第四端口传输到偏振六端口器件，两束振动方向互相垂直的光束经过偏振六端口器件后，又分别在偏振六端口器件的第五、第六端口光纤中传播，且振动方向又保持一致，之后再与敏感环相连，整个光路只有敏感环能够敏感外界载体的角速度。而光纤调节环的两路光束对外界信息的敏感是严格互易的，在后续干涉解调过程中，并不会存在光纤调节环的干涉信号。最后敏感环得到的载体信息通过偏振六端口器件，在Y波导处发生干涉，干涉信号通过耦合器之后传输到PINFET探测器，之后再通过信号处理电路得到载体的角速度信息。
本发明的可调谐光纤陀螺仪采用可调谐激光器，能够根据使用需求调节激光器的激光范围，陀螺仪采用偏振六端口器件进行光的合束分束，光路结构简单，精度与可靠性均得到保障。
Claims (5)
1.一种可调谐光纤陀螺仪，其特征在于：它包括外壳和内部电路，所诉的内部电路包括可调谐激光器、可调谐激光器驱动器、耦合器、PINFET探测器、光纤调节环、Y波导、偏振六端口器件和敏感环，所述的可调谐激光器与可调谐激光器驱动器连接，所述的可调谐激光器的光脉冲输出端与耦合器连接，耦合器的另一个输入端与PINFET探测器连接，所述的耦合器的输出端与Y波导的输入端连接，所述的Y波导的两个输出端口与偏振六端口器件的第一、第二端口连接，偏振六端口器件的第三、第四端口与光纤调节环连接，偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环连接。
2.根据权利要求1所述的一种可调谐光纤陀螺仪，其特征在于：所述的偏振六端口器件内设置有分光器和合光器。
3.根据权利要求1所述的一种可调谐光纤陀螺仪，其特征在于：所述的偏振六端口器件的第一、第二端口与Y波导相连的角度为0度或者90度。
4.根据权利要求1所述的一种可调谐光纤陀螺仪，其特征在于：所述的偏振六端口器件的第五、第六端口与敏感环相连的角度为0度或者90度。
5.根据权利要求1所述的一种可调谐光纤陀螺仪，其特征在于：所述的光纤调节环内的光纤采用熊猫型、一字型或领结型保偏光纤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201711034318.1A CN107607106A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种可调谐光纤陀螺仪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201711034318.1A CN107607106A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种可调谐光纤陀螺仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107607106A true CN107607106A (zh) | 2018-01-19 |
Family
ID=61083932
Family Applications (1)
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| CN201711034318.1A Withdrawn CN107607106A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种可调谐光纤陀螺仪 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN107607106A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108195367A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-06-22 | 浙江大学 | 具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪 |
-
2017
- 2017-10-30 CN CN201711034318.1A patent/CN107607106A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108195367A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-06-22 | 浙江大学 | 具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪 |
| CN108195367B (zh) * | 2018-02-08 | 2020-02-21 | 浙江大学 | 具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪 |
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