CN114234955B - 光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法 - Google Patents

光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法，所述系统包括补偿单元、探测器A，所述光纤陀螺的光源尾纤上刻写有45°倾斜光栅；探测器A对应放置在倾斜光栅辐射光方向处，所述光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装有探测器B，探测器A和探测器B前有窄带光学滤波器；所述补偿单元根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正。本发明通过在光源尾纤上刻写45°倾斜光栅，将部分光从光纤的侧向导出，并在辐射光出射方向上及耦合器死端处安装镀制滤波薄膜的探测器，通过特定波长光功率的探测，实现工作中心波长漂移的计算，从而实现陀螺标度因数的温度补偿。

Description

光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法
技术领域
本发明涉及光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法。
背景技术
光纤陀螺基于光学Sagnac效应，顺逆输入光纤环的两束光，随着载体的旋转，产生 光程差，其光路如图1所示，该光程差
Figure 712994DEST_PATH_IMAGE001
正比于载体旋转角速度
Figure 692451DEST_PATH_IMAGE002
，如式（1）所示：
Figure 33040DEST_PATH_IMAGE003
（1）
其中K称为陀螺的标度因数，表征光程差与旋转角速度的比例。L为光纤长度，D为 光纤环直径，
Figure 21725DEST_PATH_IMAGE004
为陀螺的工作中心波长，即光源的中心波长，c为真空中的光速。通过检测干 涉光程差，可以实现载体旋转角速度的监测。
光纤陀螺由于其全固态、高精度、高可靠、低成本、高带宽等特点，已成为运动轨迹推算、载体姿态控制的主流传感器，在机器人、自动驾驶、及多型运动载体的导航、制导与控制等领域有广泛的应用。
光纤陀螺的应用环境较为复杂，一般要求陀螺能在较宽的温度有稳定的输出。未经修正的光纤陀螺往往表现为在全温下随旋转角速度有较明显的输出差异，如图2。
由式（1）可知，光纤陀螺的输出与光纤长度、光纤环直径以及工作波长有关，此三个参量随温度的漂移都会导致陀螺标度因数随温度的变化。而光纤长度以及光纤环直径的变化与光纤的热膨胀系数有关，光纤的材料主要为二氧化硅，具有极低的热膨胀系数，大概0.5ppm/℃,而光纤陀螺的工作波长一般为光源的中心波长，该波长随温度变化漂移较大，特别是陀螺中广泛采用的SLD超辐射发光二极管，其中心波长随温度的漂移达到300~400ppm/℃。因此，要使陀螺输出具有较高的温度稳定性，其核心在于对光源中心波长的控制或补偿。
对波长控制的手段一般为对光源独立温控，但这样加大了产品体积，增加了产品功耗，在很多应用需求中并不适用。特别是针对一下小体积产品，往往希望采用无致冷光源，这就需要对光源的中心波长实时采集，并实时进行标度因数的修正。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光纤陀螺的标度因数在线补偿系统及方法，以实现光纤陀螺的标度因数的温度补偿。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种光纤陀螺的标度因数在线补偿系统，包括补偿单元、探测器A，所述光纤陀螺的光源尾纤上刻写有45°倾斜光栅，所述光栅光谱宽度宽于所述光纤陀螺的光源光谱宽度；探测器A对应放置在倾斜光栅辐射光方向处，所述光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装有探测器B。探测器A和探测器B具备窄带光学滤波功能，该功能可以由直接镀制在探测器光学敏感单元前的光窗实现或者单独放置的窄带光学滤波器实现，以探测特定波长的光强；所述补偿单元根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正。
进一步地，补偿单元采用下式校准标度因数K：
Figure 429573DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 815817DEST_PATH_IMAGE006
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工 作温度的中心波长，
Figure 145167DEST_PATH_IMAGE007
为对应的陀螺的标度因数，
Figure 203122DEST_PATH_IMAGE008
为由于工作温度变化后导致的新的中 心波长。
进一步地，补偿单元依照下式对探测器A所探测的光强进行归一化处理，求得归一 化的光强
Figure 934317DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 488533DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 305179DEST_PATH_IMAGE011
为全温下探测器A所测得的光强值，
Figure 104508DEST_PATH_IMAGE012
为探测器A处的光强初 值；以此类推，对探测器B所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 893473DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 887099DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 456620DEST_PATH_IMAGE015
为全温下探测器B所测得的光强值，
Figure 794061DEST_PATH_IMAGE016
为探测器B处的光强初值。
进一步地，对于任意复杂波形，补偿单元采用预标定的方案，建立
Figure 499849DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 100594DEST_PATH_IMAGE018
与
Figure 390368DEST_PATH_IMAGE019
的 表格对应关系，再通过查表及线性插值的方法得到波长
Figure 797078DEST_PATH_IMAGE019
。
进一步地，对于高斯型光谱，补偿单元采用下式计算中心波长
Figure 357373DEST_PATH_IMAGE019
：
Figure 191337DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 909019DEST_PATH_IMAGE021
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，
Figure 853841DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 268642DEST_PATH_IMAGE023
分别为探测器A、探测 器B所探测到的光波长。
相应地，本发明还提供了一种光纤陀螺的标度因数在线补偿方法，包括：
步骤1：在光纤陀螺光源尾纤上在线刻写45°倾斜光栅，将部分光功率耦合出光纤，在倾斜光栅辐射光方向放置探测器A，探测器A具备窄带光学滤波功能，以探测特定波长的光强；在光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装另一只探测器B，探测器B具备窄带光学滤波功能，以探测特定波长的光强；
步骤2：根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正。
进一步地，步骤2中，采用下式校准标度因数K：
Figure 539086DEST_PATH_IMAGE024
；
其中，
Figure 242600DEST_PATH_IMAGE025
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工 作温度的中心波长，
Figure 224069DEST_PATH_IMAGE026
为对应的陀螺的标度因数，
Figure 758956DEST_PATH_IMAGE027
为由于工作温度变化后导致的新的中 心波长。
进一步地，步骤2中，依照下式对探测器A所探测的光强进行归一化处理，求得归一 化的光强
Figure 200302DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 187849DEST_PATH_IMAGE029
；
其中，
Figure 179201DEST_PATH_IMAGE030
为全温下探测器A所测得的光强值，
Figure 303015DEST_PATH_IMAGE031
为探测器A处的光强初值；以此类 推，对探测器B所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 915262DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 390106DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 978956DEST_PATH_IMAGE034
为全温 下探测器B所测得的光强值，
Figure 426118DEST_PATH_IMAGE035
为探测器B处的光强初值。
进一步地，步骤2中，对于任意复杂波形，采用预标定的方案，建立
Figure 678108DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 905827DEST_PATH_IMAGE037
与
Figure 534255DEST_PATH_IMAGE038
的 表格对应关系，再通过查表及线性插值的方法得到波长
Figure 602967DEST_PATH_IMAGE038
。
进一步地，步骤2中，对于高斯型光谱，采用下式计算中心波长
Figure 25858DEST_PATH_IMAGE038
：
Figure 475294DEST_PATH_IMAGE039
；
其中，
Figure 172992DEST_PATH_IMAGE040
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，
Figure 624439DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 483811DEST_PATH_IMAGE042
分别为探测器A、探测器 B所探测到的光波长。
本发明的有益效果为：
1、采用全光纤、高可靠的方案实现光纤陀螺工作波长的在线监测。
2、使用监测所得的工作波长变化，在线完成标度因数温度稳定性的补偿，使应用非致冷光源的光纤陀螺也具有较高的温度特性，且兼具小体积、低功耗、低成本优点。
3、所述倾斜光栅型光功率导出器件，具有低插入损耗，宽光谱的特点，并且可通过调整光栅周期，适用于830nm，850nm，1310nm，1550nm多工作波长的陀螺，可适用于单模光纤、保偏光纤多种尾纤，具有应用范围广的特点。
4、所述方案，结构紧凑，稳定性高，与光源自身光强波动无关，具有较高的监测精度。
附图说明
图1是光纤陀螺的光路示意图。
图2是标度因数随温度变化的示意图。
图3是本发明的倾斜光栅光源辐射示意图。
图4是本发明的光源光谱示意图。
图5是本发明的光纤陀螺光路图。
图6是本发明的窄带带通滤波中心波长监测方案示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的光纤陀螺的标度因数在线补偿系统的陀螺光路如图5所示。
本发明的光纤陀螺的标度因数在线补偿系统包括补偿单元、探测器A。光纤陀螺的光源尾纤上刻写有45°倾斜光栅，倾斜光栅将部分光功率耦合出光纤，耦合出的光与光纤陀螺主光路中的光具有同样的光谱特性，监测耦合光的中心波长可以实现光纤陀螺工作波长的在线监测，从而实现陀螺标度因数温度系数的在线补偿。光栅光谱宽度宽于所述光纤陀螺的光源光谱宽度。倾斜光栅辐射光具有偏振选择性，可以通过调整光源输出偏振态或者通过加入偏振控制器调整辐射监测光的强度。
探测器A对应放置在倾斜光栅辐射光方向处，探测器A前方有窄带光学滤波器，并且该特定滤波波长由陀螺正常工作的特定温度下的中心波长及光谱宽度确定，特定温度的选择可以为常温下或者陀螺工作温度区间内选取的任意标定工作温度。所述光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装有探测器B，探测器B前方有窄带光学滤波器，以探测特定波长的光强，并且该特定滤波波长由陀螺正常工作的特定温度下的中心波长及光谱宽度确定，特定温度的选择可以为常温下或者陀螺工作温度区间内选取的任意标定工作温度。探测器A和探测器B前的窄带光学滤波器可以是直接镀制在探测器光学敏感单元前的光窗上或者单独放置的窄带光学滤波器。
补偿单元根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正。通过倾斜光栅处特定波长光强及光纤耦合器死端特定波长光强的探测，卷积计算可以分析出光纤陀螺光谱包络的漂移，从而实现中心波长的监测。中心波长的精确测量，可以用于光纤陀螺Sagnac效应比例系数即陀螺标度因数随温度变化的补偿，从而保证陀螺在全温下输出稳定。
作为一种实施方式，补偿单元采用下式校准标度因数K：
Figure 358226DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 594035DEST_PATH_IMAGE044
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工 作温度的中心波长，
Figure 667033DEST_PATH_IMAGE045
为对应的陀螺的标度因数，
Figure 464350DEST_PATH_IMAGE046
为由于工作温度变化后导致的新的中 心波长。
作为一种实施方式，补偿单元依照下式对探测器A所探测的光强进行归一化处理， 求得归一化的光强
Figure 622799DEST_PATH_IMAGE047
，
Figure 599983DEST_PATH_IMAGE048
；
Figure 527487DEST_PATH_IMAGE049
为全温下探测器A所测得的光强值，
Figure 492776DEST_PATH_IMAGE050
为常温下或者 陀螺工作温度区间内选取的任意标定工作温度下的探测器A处、采用无滤波探测器或者将 探测器A前的滤波功能移除后所标定的光强初值；以此类推，对探测器B所探测的光强进行 归一化处理，求得归一化的光强
Figure 138521DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 653816DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 966985DEST_PATH_IMAGE053
为全温下探测器B所测得的光强值，
Figure 339061DEST_PATH_IMAGE054
为常温下或者陀螺工作温度区间内选取的任意标定工作温度下的探测器B处、采用无滤波 探测器或者将探测器B前的滤波功能移除后所标定的光强初值。
作为一种实施方式，对于任意复杂波形，补偿单元采用预标定的方案，建立
Figure 176829DEST_PATH_IMAGE055
、
Figure 292553DEST_PATH_IMAGE056
与
Figure 194650DEST_PATH_IMAGE057
的表格对应关系，再通过查表及线性插值的方法得到波长
Figure 3206DEST_PATH_IMAGE057
。
作为一种实施方式，对于高斯型光谱，补偿单元采用下式计算中心波长
Figure 561226DEST_PATH_IMAGE057
：
Figure 2613DEST_PATH_IMAGE058
；
其中，
Figure 759216DEST_PATH_IMAGE059
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，约为2.718，
Figure 738674DEST_PATH_IMAGE060
、
Figure 846307DEST_PATH_IMAGE061
分别为探测 器A、探测器B所探测的、由探测器前的光学窄带滤波器所确定的光波长。
本发明的光纤陀螺的标度因数在线补偿方法包括：
步骤1：在光纤陀螺光源尾纤上在线刻写45°倾斜光栅，将部分光功率耦合出光纤，在倾斜光栅辐射光方向放置探测器A，探测器A具备窄带光学滤波功能，该功能可以由直接镀制在探测器光学敏感单元前的光窗实现或者单独放置的窄带光学滤波器实现，以探测特定波长的光强；在光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装另一只探测器B，探测器B具备窄带光学滤波功能，该功能可以由直接镀制在探测器光学敏感单元前的光窗实现或者单独放置的窄带光学滤波器实现，以探测特定波长的光强；
步骤2：根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正。
首先在光源尾纤上在线刻写45°倾斜光栅。通过在光源尾纤上刻写45°倾斜光栅，将部分光从光纤的侧向导出，并在辐射光出射方向上及耦合器死端处安装镀制滤波薄膜的探测器，通过特定波长光功率的探测，实现工作中心波长漂移的计算，从而实现陀螺标度因数的温度补偿。倾斜光栅刻写于光源尾纤之上，光源尾纤应为光敏光纤或经过载氢/载氘处理以提升光敏性。光纤包层直径可以为40um、50um、60um、80um、125um，光纤类型可以为单模光纤，亦可是各种应力结构的保偏光纤，如熊猫光纤、领结光纤、一字光纤、老虎光纤等，刻写的光栅光谱宽度应宽于光源光谱宽度，工作波长可以为830nm、850nm、1310nm、1550nm等光纤陀螺普遍应用的波长范围。
本发明的发明原理是：依据菲涅尔定律，光在不同介质的界面处会发生反射及折射，当光以布儒斯特角入射界面时，仅有s光反射，由传输模式转换为辐射模式。具有光敏性的光纤吸收周期调制的紫外光，在光纤上形成具有周期性结构的光栅。将光栅倾斜至布儒斯特角，在光纤中约为45°，光纤中的s光由传输模式转换为辐射模式，由侧向辐射至光纤之外，如图3所示。当满足光栅相位匹配条件时，辐射模谐振增强。
相位匹配条件为
Figure 8560DEST_PATH_IMAGE062
（2）
k为波数，neff为有效折射率，
Figure 619670DEST_PATH_IMAGE063
为光栅周期，
Figure 35608DEST_PATH_IMAGE064
为光栅中的倾斜角。
通过更改光栅周期，可以实现任意波长的辐射，满足850nm，1310nm，1550nm不同波段光源使用。且随着neff有效折射率的加深，可展宽器件的谱宽，以覆盖陀螺所用光源的光谱范围。此时，辐射模的光谱与光纤陀螺工作光的光谱相同，可通过监测辐射模的光谱，实现光纤陀螺工作波长的监测。
光源的光谱一般呈高斯分布，以850nmSLD超辐射发光二极管为例，其光谱如图4所示。辐射光的光谱与工作光相同。在辐射光传播方向上及耦合器死端处放置探测器用于分析辐射光中心波长的变化，如图5所示。具体原理为，探测器的光学敏感单元前的光窗镀制介质膜或者单独放置的窄带介质膜光学滤波器，实现形成特定波长的带通窄带滤波器。各探测器的带通波长不同，以两个探测器为例，此两个滤波器的带通波长可选择为：
Figure 364958DEST_PATH_IMAGE065
Figure 829438DEST_PATH_IMAGE066
（3）
其中，
Figure 793589DEST_PATH_IMAGE067
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工 作温度的中心波长，
Figure 114849DEST_PATH_IMAGE068
为光源的半峰光谱宽度，m取值
Figure 931495DEST_PATH_IMAGE069
。
当光源中心波长发生变化时，两个探测器即
Figure 730824DEST_PATH_IMAGE070
处及
Figure 83570DEST_PATH_IMAGE071
处的光强发生变化。如图6所 示。通过此两处光强的监测，可以计算出中心波长
Figure 575732DEST_PATH_IMAGE072
的漂移。标度因数K可校准为
Figure 614095DEST_PATH_IMAGE073
（4）
其中，
Figure 217114DEST_PATH_IMAGE074
为陀螺在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工作 温度下的标度因数。
所述倾斜光栅可刻写在40um、50um、60um、80um、125um等多种单模或保偏光纤上。本发明提供了一种全光纤，高可靠的光纤陀螺工作波长监测方法，实现了光纤陀螺标度因数温度稳定性的在线补偿。本发明此方案还可为光纤电流互感器、光纤水听器等其它光纤传感器的研制，提供有力支撑。
本发明的倾斜光栅刻写方法为，将待刻写的光源尾纤经载氢/载氘增敏处理，通过夹具固定在掩膜版之后。准分子激光器或氩离子激光器所发出的紫外光被掩膜版空间调制形成明暗交替条纹后照射光纤，光纤吸收紫外光后，相对应形成折射率高低的空间分布，从而形成光纤光栅。将光纤与掩膜版倾斜固定角度，可刻写倾斜光栅。当掩膜版角度约为33.8度时，光纤内部的角度接近布儒斯特角。
如图5所示，光源出射光经倾斜光栅，一部分辐射出光纤，剩余部分进入主光路。由于45°倾斜光栅具有显著的偏振相关性，仅s波会被反射出光纤，因此可以通过调整光源尾纤输入偏振态，如旋转光纤调整偏振仰角等方法，在线调整辐射光的强度。
在辐射光的出射方向上，安装探测器，探测器带有光学窄带滤波功能，实现特征波 长
Figure 421437DEST_PATH_IMAGE075
处光强的探测
Figure 553342DEST_PATH_IMAGE076
，采用无滤波功能探测器标定探测器A处光强初始值
Figure 344580DEST_PATH_IMAGE077
，依照下式对 光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 783914DEST_PATH_IMAGE078
，
Figure 609787DEST_PATH_IMAGE079
。
如图5所示，主光路的光进入耦合器，在耦合器的另外一臂（原陀螺死端）加装带有 滤波功能的探测器，实现特征波长
Figure 974910DEST_PATH_IMAGE080
处光强的探测
Figure 486400DEST_PATH_IMAGE081
，采用无滤波功能的探测器标定探测 器B处光强初值
Figure 696802DEST_PATH_IMAGE082
，依照下式对光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 111602DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 116468DEST_PATH_IMAGE084
。归 一化光强可以消除光源自身强度波动对测试的影响。
得到特征波长处光强
Figure 118184DEST_PATH_IMAGE085
，
Figure 804380DEST_PATH_IMAGE086
，可以通过如下方法得到漂移的中心波长
Figure 604846DEST_PATH_IMAGE087
。
（1）对于任意复杂波形，采用预标定的方案，建立
Figure 515033DEST_PATH_IMAGE088
，
Figure 705843DEST_PATH_IMAGE089
与
Figure 491003DEST_PATH_IMAGE090
的表格对应关系，实 用中，通过查表及线性插值的方法得到波长
Figure 145975DEST_PATH_IMAGE090
，样表如表1所示。
Figure 492643DEST_PATH_IMAGE092
（2）对于普遍采用的高斯型光谱，可采用卷积计算的方法，计算出波长的漂移。
高斯型光谱可用下式表示：
Figure 967487DEST_PATH_IMAGE093
（5）
Figure 995486DEST_PATH_IMAGE094
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，约为2.718。可通过光谱预测试获得，A(x)为波长x处的光强，A 0 为中心波长
Figure 740850DEST_PATH_IMAGE095
处的光强。
通过理论推导可得中心波长
Figure 523998DEST_PATH_IMAGE095
可表示为
Figure 486138DEST_PATH_IMAGE096
（6）
通过特征波长处光强的探测，可以得到工作中心波长的漂移。
得到中心波长后，利用式（4）对陀螺标度因数完成修正，以实现陀螺全温下的输出稳定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (4)

1.一种光纤陀螺的标度因数在线补偿系统，其特征在于，包括补偿单元、探测器A，所述光纤陀螺的光源尾纤上刻写有45°倾斜光栅，所述光栅光谱宽度宽于所述光纤陀螺的光源光谱宽度；探测器A对应放置在倾斜光栅辐射光方向处，所述光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装有探测器B，探测器A和探测器B前有窄带光学滤波器；所述补偿单元根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正；
补偿单元采用下式校准标度因数K：
Figure 82179DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 68721DEST_PATH_IMAGE002
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工作温 度的中心波长，
Figure 282664DEST_PATH_IMAGE003
为对应的陀螺的标度因数，
Figure 312937DEST_PATH_IMAGE004
为由于工作温度变化后导致的新的中心波 长；
补偿单元依照下式对探测器A所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 69454DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 984321DEST_PATH_IMAGE006
；其中，
Figure 990454DEST_PATH_IMAGE007
为全温下探测器A所测得的光强值，
Figure 942361DEST_PATH_IMAGE008
为探测器A处的光强初值；以此 类推，对探测器B所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 322527DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 713188DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 777090DEST_PATH_IMAGE011
为全 温下探测器B所测得的光强值，
Figure 414744DEST_PATH_IMAGE012
为探测器B处光强初值；
对于高斯型光谱，补偿单元采用下式计算中心波长
Figure 688731DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 555187DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure 722863DEST_PATH_IMAGE015
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，
Figure 282152DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 902489DEST_PATH_IMAGE017
分别为探测器A、探测器B所探 测到的光波长。
2.如权利要求1所述的光纤陀螺的标度因数在线补偿系统，其特征在于，对于任意复杂 波形，补偿单元采用预标定的方案，建立
Figure 572636DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 329239DEST_PATH_IMAGE019
与
Figure 184063DEST_PATH_IMAGE020
的表格对应关系，再通过查表及线性 插值的方法得到波长
Figure 308008DEST_PATH_IMAGE013
。
3.一种光纤陀螺的标度因数在线补偿方法，其特征在于，包括：
步骤1：在光纤陀螺光源尾纤上在线刻写45°倾斜光栅，将部分光功率耦合出光纤，在倾斜光栅辐射光方向放置探测器A，探测器A具备窄带光学滤波功能，以探测特定波长的光强；在光纤陀螺的连接光源的耦合器死端处安装另一只探测器B，探测器B具备窄带光学滤波功能，以探测特定波长的光强；
步骤2：根据探测器A和探测器B实时探测的光强计算得到光纤陀螺光谱包络的漂移，再对光纤陀螺的标度因数进行修正；
步骤2中，采用下式校准标度因数K：
Figure 31113DEST_PATH_IMAGE021
；
其中，
Figure 658534DEST_PATH_IMAGE022
为陀螺光源在常温下工作或者陀螺工作温度区间内的选取的任意标定工作温 度的中心波长，
Figure 949839DEST_PATH_IMAGE023
为对应的陀螺的标度因数，
Figure 544768DEST_PATH_IMAGE024
为由于工作温度变化后导致的新的中心波 长；
步骤2中，依照下式对探测器A所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 822297DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 553492DEST_PATH_IMAGE026
；
其中，
Figure 15698DEST_PATH_IMAGE027
为全温下探测器A所测得的光强值，
Figure 583076DEST_PATH_IMAGE028
为探测器A处的光强初值；以此类推， 对探测器B所探测的光强进行归一化处理，求得归一化的光强
Figure 647984DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 249998DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 7738DEST_PATH_IMAGE031
为全温下探 测器B所测得的光强值，
Figure 187047DEST_PATH_IMAGE032
为探测器B处的光强初值；
步骤2中，对于高斯型光谱，采用下式计算中心波长
Figure 806378DEST_PATH_IMAGE033
：
Figure 777745DEST_PATH_IMAGE034
；
其中，
Figure 191540DEST_PATH_IMAGE035
为光谱1/e处的半峰宽，e为自然对数底数，
Figure 717200DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 874643DEST_PATH_IMAGE037
分别为探测器A、探测器B所 探测到的光波长。
4.如权利要求3所述的光纤陀螺的标度因数在线补偿方法，其特征在于，步骤2中，对于 任意复杂波形，采用预标定的方案，建立
Figure 575882DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 144267DEST_PATH_IMAGE038
与
Figure 450832DEST_PATH_IMAGE033
的表格对应关系，再通过查表及线性 插值的方法得到波长
Figure 661233DEST_PATH_IMAGE033
。
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