CN112066971A - 一种光纤陀螺的角速度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光纤陀螺的角速度检测方法，包括：产生至少一组检测光，每组所述检测光包括一束在光纤陀螺内顺时针传输的顺时针光和一束在所述光纤陀螺内逆时针传输的逆时针光；采用预定频率的调制信号对各组顺时针光和逆时针光进行相位调制，其中，根据各组顺时针光和逆时针光在光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定预定频率；采集每组顺时针光和逆时针光的的干涉信号，根据干涉信号得到角速度检测结果。本申请将调制信号的频率设置在宽带噪声频段，可以大幅度降低噪底，提高光纤陀螺的短时游走性能。同时，拖尾效应的影响会因为频点的拉开而减少，从而能在很大程度上降低1/f噪声带来的相位误差，提高光纤陀螺的短时游走性能，使超高精度的光纤陀螺指标迈入新的台阶。
Description
技术领域
本申请涉及陀螺仪技术领域，具体涉及一种光纤陀螺的角速度检测方法。
背景技术
光纤陀螺仪是一种测量物体惯性运动角速度的传感器。由于其精度高、性能稳定、可靠性好、抗干扰能力强和寿命长等特点而被广泛应用于导弹、航空、航天、航海等领域。
光学陀螺仪基本工作原理是：在闭合光路中的两束特征相同的光分别沿顺时针(CW)方向和逆时针(CCW)方向传输时，如果该光路存在转动，则两束光会产生与该转动角速度相关的相位差，从而根据这两束光的干涉信号即可得出该闭合光路的转动角速度。上述相位差被称作萨格纳克相移φs，其与转动角速度Ω的关系可表示为：
式中，λ为光源波长，c表示真空中的光速，L和D表示光纤环的长度和直径。
由于Sagnac相移十分微小，因此实际应用中，人们通常在CW、CCW之间通过相位调制等方法引入一个可控的相位差作为偏置,以提高小信号检测的灵敏度，这时光电探测器探测到的信号为ID＝I0[1+cos(φs+Δφ(t)]，一种有效的相位偏置方法是通过相位调制器引入一个动态相位调制，使得两束光波之间的附加相位差为Δφ(t)＝φCCW(t)-φCW(t)＝φm0(t)-φm0(t-τ)，其中τ为光纤环的渡越时间，τ＝neffL/C，其中neff是光纤的有效折射率。使用正弦波相位调制φm0＝φ0sin(ωmt)时有
将所检测的信号按频率展开为
其中φm可由下式解出，I(4ωm)/I(2ωm)＝J4(φm)/J2(φm)，利用一次谐波和二次谐波可以检测到萨格奈克相移为
φs＝arctan[I(ωm)J2(φm)/I(2ωm)J1(φm)]
最后通过
就可以得到旋转角速度。
现有技术中，调制信号频率为光纤环的本征频率，fm＝1/2τ，其目的在于可以有效消除背向瑞利散射噪声。然而，通过采集两束光的干涉信号做噪声谱分析后，发现噪声谱并不平坦，低频的噪声明显高于高频部分，如图4所示。因此，对于大型光纤环(其长度是30km，本征频率为3.3kHz)而言，其调制频率相较于小型光纤环会低很多，会落入图4所示的1/f噪声较高的低频部分，这将大大影响陀螺的短时游走性能，劣化探测灵敏度，1/f噪声的影响在超大高精度光纤陀螺中不可忽视。
因此，需要提供一种能消除1/f噪声的光纤陀螺的角速度检测方法。
发明内容
本申请的目的是提供一种光纤陀螺的角速度检测方法。
本申请提供一种光纤陀螺的角速度检测方法，包括：
产生至少一组检测光，每组所述检测光包括一束在光纤陀螺内顺时针传输的顺时针光和一束在所述光纤陀螺内逆时针传输的逆时针光；
采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，其中，根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率；
采集每组所述顺时针光和所述逆时针光的的干涉信号，根据所述干涉信号得到角速度检测结果。
在本申请的一些实施方式中，所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，包括：
使每组所述顺时针光和所述逆时针光在所述光效陀螺中传输，且未对所述顺时针光和所述逆时针光进行相位调制；
根据各组所述顺时针光和逆时针光的干涉信号，生成所述干涉信号的噪声谱曲线；
分析所述噪声谱曲线，确定所述预定频率属于宽带噪声频段，其中，处于所述宽带噪声频段内的任意频率点对应的噪声振幅不大于预定阈值。
在本申请的一些实施方式中，所述预定频率是所述光纤陀螺的光纤环本征频率的奇次倍频。
在本申请的一些实施方式中，所述光纤陀螺的光纤环的长度不小于20千米。
在本申请的一些实施方式中，所述光纤陀螺包括：光源、偏振分光模块、第一环形器、第二环形器、第一Y波导、第二Y波导、第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器、信号发生器以及光纤环；
所述光源连接所述偏振分光模块的输入端，所述偏振分光模块的输出端连接并联的所述第一环形器和所述第二换环形器的第一端，所述第一环形器的第二端连接所述第一Y波导的单独端，所述第一Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第一分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第一分束端；所述第二环形器的第二端连接所述第二Y波导的单独端，所述第二Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第二分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第二分束端；所述第一偏振分束合束器的合束端和第二偏振分束合束器的合束端连接所述光纤环；
所述信号发生器的输出端与所述第一Y波导和所述第二Y波导的电信号输入端分别连接；
所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，包括：
使所述信号发生器处于关闭状态；
所述第一Y波导产生两束第一偏振光，所述两束第一偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第一Y波导，另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第一Y波导，采集两束所述第一偏振光的第一干涉信号，生成所述第一干涉信号的第一噪声谱曲线；
所述第二Y波导产生两束第二偏振光，所述两束第二偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第二Y波导，另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第二Y波导，采集两束所述第二偏振光的第二干涉信号，生成所述第二干涉信号的第二噪声谱曲线；
根据所述第一噪声谱曲线和所述第二噪声谱曲线确定所述预定频率。
在本申请的一些实施方式中，所述光纤陀螺还包括：
第一光电探测器，所述第一光电探测器的输入端连接所述第一环形器的第三端；
第二光电探测器，所述第二光电探测器的输入端连接所述第二环形器的第三端；
所述根据所述检测光在所述光纤陀螺传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，还包括：
所述第一光电探测器采集由所述第一Y波导输出的两束所述第一偏振光的干涉信号；
所述第二光电探测器采集由所述第二Y波导输出的两束所述第二偏振光的干涉信号。
在本申请的一些实施方式中，所述光纤陀螺还包括：
第一光电探测器，所述第一光电探测器的输入端连接所述第一环形器；
第二光电探测器，所述第二光电探测器的输入端连接所述第二环形器；
所述根据所述检测光在所述光纤陀螺传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，还包括：
所述第一光电探测器采集由所述第一Y波导输出的两束所述第一偏振光的干涉信号；
所述第二光电探测器采集由所述第二Y波导输出的两束所述第二偏振光的干涉信号。
在本申请的一些实施方式中，所述采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，包括：
所述信号发生器向所述第一Y波导输出第一调制信号，向所述第二Y波导输出第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号的功率相同。
所述采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，包括：
所述第一偏振光的调制信号为第一调制信号，所述第二偏振光的调制信号为第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号的相位差为π。
在本申请的一些实施方式中，所述第一Y波导、所述第二Y波导的消光比不小于85dB
相较于现有技术，本申请实施例提供的光纤陀螺的角速度检测方法，将调制信号的频率设置在宽带噪声频段，可以大幅度降低噪底，提高光纤陀螺的短时游走性能。同时，对调制信号进行调制时会出现严重的拖尾效应，造成调制信号的频率附近的噪声抬升，在使用高频调制信号后，频率间隔也将会增加，拖尾效应的影响会因为频点的拉开而减少。因此，本申请提供的方法能在很大程度上降低1/f噪声带来的相位误差，提高光纤陀螺的短时游走性能，使超高精度的光纤陀螺指标迈入新的台阶。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的流程图；
图2示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的光纤陀螺的结构框图；
图3示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的噪声谱曲线；
图4(a)示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的在调制频率为3.3kHz(fm＝fe)调制下调制频率附近的噪声强度和拖尾效应；
图4(b)示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的在调制频率为110kHz(fm＝33fe)调制下调制频率附近的噪声强度和拖尾效应；
图5示出了本申请的一些实施方式所提供的一种光纤陀螺的角速度检测方法的不同调制频率下超大环光纤陀螺的Allan标准差曲线；
图6示出了本申请的一些实施方式所提供的光纤陀螺的角速度检测方法的光纤陀螺的Y波导的等效图；
其中，附图标记为：21、光源；22、偏振分光模块；231、第一环形器；232、第二环形器；241、第一光电探测器；242、第二光电探测器；251、第一Y波导；252、第二Y波导；2501、单独端；2502、分支端；2503、电信号输入端；26、信号发生器；271、第一偏振分束合束器；272、第二偏振分束合束器；28、光纤环。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例提供一种光纤陀螺的角速度检测方法，下面结合实施例及附图进行示例性说明。
如图1所示，本申请的光纤陀螺的角速度检测方法，可以包括：
步骤101、产生至少一组检测光，每组检测光包括一束在光纤陀螺内顺时针传输的顺时针光和一束在光纤陀螺内逆时针传输的逆时针光。
在该步骤中，光纤陀螺有单模光纤陀螺结构也有双偏振光纤陀螺结构，对于单模光纤陀螺结构，则根据光源输出的光信号产生一组检测光；对于双偏振光纤陀螺结构，则根据光源输出的光信号产生两组检测光，两组检测光的偏振态正交，每组检测光均包括两束光，即两束光中的一束在光纤陀螺中顺时针进行传输，另一束在光纤陀螺中进行逆时针传输。
步骤102、采用预定频率的调制信号对各组顺时针光和逆时针光进行相位调制，其中，根据各组顺时针光和逆时针光在光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定预定频率。
在该步骤中，根据各组顺时针光和逆时针光在光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定预定频率，可以包括：
使每组顺时针光和逆时针光在光效陀螺中传输，且未对顺时针光和逆时针光进行相位调制；
根据各组顺时针光和逆时针光的干涉信号，生成干涉信号的噪声谱曲线；
分析噪声谱曲线，确定预定频率属于宽带噪声频段，其中，处于宽带噪声频段内的任意频率点对应的噪声振幅不大于预定阈值。
如图3所示，噪声谱曲线可以大致分为两部分，前半部分定义为1/f噪声部分，其噪声功率与频率成反比，然后会出现一个1/f转折频点，噪声特性逐渐向宽带噪声转化，即后半部分噪声逐渐趋于平稳，后半部分的噪声的噪底明显低于前半部分，后半部分的噪声都是低于预定噪声阈值的噪声。
该步骤中，根据噪声谱曲线确定低于预定噪声阈值的噪声对应的频率为预定频率，也就是，以宽带噪声频段为预定频率。
步骤103、采集每组顺时针光和逆时针光的的干涉信号，根据干涉信号得到角速度检测结果。
该步骤中，对于单模光纤陀螺结构，则对产生的一组检测光进行调制，得到该检测光的干涉信号，根据该干涉信号得到检测结果。对于双偏振光纤陀螺结构，则分别对调制出的两组检测光进行调制，得到两组检测光各自对应的干涉信号，并根据两组干涉信号的光学补偿效应得到检测结果。
相较于现有技术，本申请实施例提供的光纤陀螺的角速度检测方法，将调制信号的频率设置在宽带噪声频段，可以大幅度降低噪底，提高光纤陀螺的短时游走性能。同时，对调制信号进行调制时会出现严重的拖尾效应，造成调制信号的频率附近的噪声抬升，在使用高频调制信号后，频率间隔也将会增加，拖尾效应的影响会因为频点的拉开而减少。因此，本申请提供的方法能在很大程度上降低1/f噪声带来的相位误差，提高光纤陀螺的短时游走性能，使超高精度的光纤陀螺指标迈入新的台阶。
具体地，以图2和6所示的双偏振光纤陀螺为例，介绍步骤本申请的具体步骤，其中双偏振光纤陀螺可以包括：
光源21、偏振分光模块22、第一环形器231、第一环形器232、第一Y波导251、第二Y波导252、第一偏振分束合束器271、第二偏振分束合束器272、信号发生器26以及光纤环28；
光源21连接偏振分光模块22的输入端，偏振分光模块22的输出端连接并联的第一环形器231和第二换环形器的第一端，第一环形器231的第二端连接第一Y波导251的单独端2501，第一Y波导251的两分支端2502中的一者连接第一偏振分束合束器271的第一分束端，另一者连接第二偏振分束合束器272的第一分束端；第一环形器232的第二端连接第二Y波导252的单独端2501，第二Y波导252的两分支端2502中的一者连接第一偏振分束合束器271的第二分束端，另一者连接第二偏振分束合束器272的第二分束端；第一偏振分束合束器271的合束端和第二偏振分束合束器272的合束端连接光纤环28；
信号发生器26的输出端与第一Y波导251和第二Y波导252的电信号输入端2503分别连接；
该实施例中的双偏振光纤陀螺的确定预定频率的方法可以包括：
使信号发生器26处于关闭状态；
第一Y波导251产生两束第一偏振光，两束第一偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器271、第二偏振分束合束器272返回至第一Y波导251，该束第一偏振光在光纤陀螺中顺时针传输，该束第一偏振光即为顺时针光；两束第一偏振光中的另一束依次经第二偏振分束合束器272、第一偏振分束合束器271返回至第一Y波导251，该束第一偏振光在光纤陀螺中逆时针传输，该束第一偏振光即为逆时针光；采集两束第一偏振光的第一干涉信号，生成第一干涉信号的第一噪声谱曲线；
第二Y波导252产生两束第二偏振光，两束第二偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器271、第二偏振分束合束器272返回至第二Y波导252，该束第二偏振光在光纤陀螺中顺时针传输，该束第二偏振光即为顺时针光；另一束依次经第二偏振分束合束器272、第一偏振分束合束器271返回至第二Y波导252，该束第二偏振光在光纤陀螺中逆时针传输，该束第二偏振光即为逆时针光；采集两束第二偏振光的第二干涉信号，生成第二干涉信号的第二噪声谱曲线；
根据第一噪声谱曲线和第二噪声谱曲线确定预定频率。
原则上，第一噪声谱曲线和第二噪声谱曲线是相同的。如果第一噪声谱曲线和第二噪声频谱曲线不相同，则预定频率要满足预定频率属于第一噪声谱曲线的宽带噪声频段，同时也属于第二噪声谱曲线的宽带噪声频段。
进一步地，该实施例中的光纤陀螺中采用预定频率的调制信号对各组顺时针光和逆时针光进行相位调制可以包括：信号发生器26向第一Y波导251施加第一调制信号，向第二Y波导252施加第二调制信号，第一调制信号和第二调制信号的电压相同。
光源21输出的光信号依然按照以上过程传输，不同的是，信号发生器26在工作的况下，即信号发生器26向第一偏振分束合束器271的第一分束端和第二分束端分别施加第一调制信号和第二调制信号，以及向第二偏振分束合束器272的第一分束端和第二分束端分别施加第一调制信号和第二调制信号。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，该实施例中的光纤陀螺中采用预定频率的调制信号对各组顺时针光和逆时针光进行相位调制，可以包括：信号发生器26向第一Y波导251输出第一调制信号，向第二Y波导252输出第二调制信号，第一调制信号和第二调制信号的功率相同。
进一步地，采用预定频率的调制信号对各组顺时针光和逆时针光进行相位调制，包括：
第一偏振光的调制信号为第一调制信号，第二偏振光的调制信号为第二调制信号，第一调制信号和第二调制信号的相位差为π。
本实施例中，当两个Y波导的正弦调制信号的初始相位之差为π，即相位相反时，双偏振强度型相位误差可以完全被消除。
进一步地，预定频率是光纤陀螺的光纤环本征频率的奇次倍频。
在本实施例中，以本征频率的奇次倍频作为调制频率，将调制频率搬移至宽带噪声频段，从而可以大幅降低噪底，提高光纤陀螺的短时游走性能。
为了更好的对比不同调制频率下光纤陀螺的性能，分别在本征频率3.3kHz(fm＝fe)和110kHz(fm＝33fe)调制下开展了静态测试，测试结果对应的Allan标准差曲线见图5。在利用高阶本征频率调制抑制了热相位噪声的串扰项之后，角随机游走下降到
零偏不稳定性达到了
超大光纤陀螺结构(光纤环的长度不小于20)如图2所示，在本结构中，光源为消偏宽谱ASE光源，中心波长1550nm，谱宽40nm。使用了本征频率fe＝1/2τg＝3.3kHz或其奇数倍频率的正弦调制信号，用以消除瑞雷(Rayleigh)背向散射噪声。
由于不同的系统的噪声情况各不相同，因此需要首先在不加调制信号的情况下对光电探测器上的信号进行频域分析，得到如图3类似的噪声谱曲线，该曲线可以大致分为两部分，前半部分是1/f噪声部分，其噪声功率与频率成反比，然后会出现一个1/f转折频点，噪声特性逐渐向宽带噪声转化。对于超大光纤陀螺而言，其本征频率一般会落在1/f噪声部分，因为存在大量噪声无法取得良好的短时游走性能，得益于正弦调制的调制解调方法，调制频率并非一定是本征频率，本征频率的任意奇次倍频均可以作为调制频率，因此如果将调制频率搬移至宽带噪声频段，就可以大幅降低噪底，提高光纤陀螺的短时游走性能。
同时在对光纤陀螺进行调制时，奇次频附近频段会出现非常严重的拖尾效应，拖尾效应会抬升调制频率附近的噪声，当调制频率较低时相对应的频率间隔也会较小，某个奇次频的拖尾效应将会大大影响其他的频点的信噪比，由于噪声底部被抬升了。因此在使用高频正弦波调制后，频率间隔也将会增加，拖尾效应的影响会因为频点的拉开而减少，这是高频正弦波调制的另一个优势所在。
为了更好的对比不同调制频率下光纤陀螺的性能，分别在3.3kHz(fm＝fe)和110kHz(fm＝33fe)调制下开展了静态测试，测试结果如图4(a)和4(b)所示。在利用高阶本征频率调制抑制了热相位噪声的串扰项之后，角随机游走下降到
零偏不稳定性达到了
进一步地，光纤陀螺的光纤环的长度不小于20千米。
进一步地，光纤陀螺还可以包括：
第一光电探测器231，第一光电探测器231的输入端连接第一环形器231的第三端；
第二光电探测器232，第二光电探测器232的输入端连接第二环形器232的第三端。
该实施例中的双偏振光纤陀螺的定预定频率的方法可以包括：
第一光电探测器231采集由第一Y波导251输出的两束第一偏振光的干涉信号；
第二光电探测器232采集由第二Y波导251输出的两束第二偏振光的干涉信号。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，上述双偏振光纤陀螺中，第一Y波导251、第二Y波导252的消光比均不小于85dB。
使用了高消光比的偏振分束合束器，对两偏振态的光进行消相干处理，能有效的消除高阶偏振光带来的非互易误差(线偏光通过后能够将偏振度降低至0.5％以下)，提高反向调制的效果。
更优选地，第一Y波导251和第二Y波导252地性能相近。
进一步地，步骤103可以包括：使用的是开环陀螺中常用的谐波解调，通过提取干涉信号的1、2、3、4谐波获取转动信号。
进一步地，在本申请实施例的一些变更实施方式中，光源21可以采用宽带掺铒超荧光光纤光源(ASE)，宽带掺铒超荧光光纤光源(ASE)的光源理论基础主要是掺铒光纤的光放大原理，用特定波长的半导体激光器泵浦掺铒光纤后光纤内不同能级的铒离子将呈现粒子数反转，高能级原子产生的自发辐射光在光纤内传输时，不断地受激放大，形成放大的自发辐射，实现光纤陀螺所需的超荧光输出。自发辐射的特点是各个光波场的相位是不干涉的，光波场的传输方向和偏振态也是无规分布。
需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，包括：
产生至少一组检测光，每组所述检测光包括一束在光纤陀螺内顺时针传输的顺时针光和一束在所述光纤陀螺内逆时针传输的逆时针光；
采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，其中，根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率；
采集每组所述顺时针光和所述逆时针光的的干涉信号，根据所述干涉信号得到角速度检测结果。
2.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，包括：
使每组所述顺时针光和所述逆时针光在所述光效陀螺中传输，且未对所述顺时针光和所述逆时针光进行相位调制；
根据各组所述顺时针光和逆时针光的干涉信号，生成所述干涉信号的噪声谱曲线；
分析所述噪声谱曲线，确定所述预定频率属于宽带噪声频段，其中，处于所述宽带噪声频段内的任意频率点对应的噪声振幅不大于预定阈值。
3.根据权利要求1或2所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述预定频率是所述光纤陀螺的光纤环本征频率的奇次倍频。
4.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述光纤陀螺的光纤环的长度不小于20千米。
5.根据权利要求1所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述光纤陀螺包括：光源、偏振分光模块、第一环形器、第二环形器、第一Y波导、第二Y波导、第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器、信号发生器以及光纤环；
所述光源连接所述偏振分光模块的输入端，所述偏振分光模块的输出端连接并联的所述第一环形器和所述第二换环形器的第一端，所述第一环形器的第二端连接所述第一Y波导的单独端，所述第一Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第一分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第一分束端；所述第二环形器的第二端连接所述第二Y波导的单独端，所述第二Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第二分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第二分束端；所述第一偏振分束合束器的合束端和第二偏振分束合束器的合束端连接所述光纤环；
所述信号发生器的输出端与所述第一Y波导和所述第二Y波导的电信号输入端分别连接；
所述根据各组顺时针光和所述逆时针光在所述光纤陀螺内传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，包括：
使所述信号发生器处于关闭状态；
所述第一Y波导产生两束第一偏振光，所述两束第一偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第一Y波导，另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第一Y波导，采集两束所述第一偏振光的第一干涉信号，生成所述第一干涉信号的第一噪声谱曲线；
所述第二Y波导产生两束第二偏振光，所述两束第二偏振光中的一束依次经第一偏振分束合束器、第二偏振分束合束器返回至所述第二Y波导，另一束依次经所述第二偏振分束合束器、所述第一偏振分束合束器返回至所述第二Y波导，采集两束所述第二偏振光的第二干涉信号，生成所述第二干涉信号的第二噪声谱曲线；
根据所述第一噪声谱曲线和所述第二噪声谱曲线确定所述预定频率。
6.根据权利要求5所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述光纤陀螺还包括：
第一光电探测器，所述第一光电探测器的输入端连接所述第一环形器的第三端；
第二光电探测器，所述第二光电探测器的输入端连接所述第二环形器的第三端；
所述根据所述检测光在所述光纤陀螺传输的噪声谱曲线确定所述预定频率，还包括：
所述第一光电探测器采集由所述第一Y波导输出的两束所述第一偏振光的干涉信号；
所述第二光电探测器采集由所述第二Y波导输出的两束所述第二偏振光的干涉信号。
7.根据权利要求5所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，包括：
所述信号发生器向所述第一Y波导输出第一调制信号，向所述第二Y波导输出第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号的功率相同。
8.根据权利要求5所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述采用预定频率的调制信号对各组所述顺时针光和逆时针光进行相位调制，包括：
所述第一偏振光的调制信号为第一调制信号，所述第二偏振光的调制信号为第二调制信号，所述第一调制信号和所述第二调制信号的相位差为π。
9.根据权利要求5所述的光纤陀螺的角速度检测方法，其特征在于，所述第一Y波导、所述第二Y波导的消光比均不小于85dB。
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