CN116026371B - 基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及惯性导航领域，公开了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统，用于提高对光纤陀螺中光纤环圈进行性能分析时的准确率。该方法包括：接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

Description

基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统

技术领域

本发明涉及惯性导航领域，尤其涉及一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统。

背景技术

光纤陀螺是一种利用光纤进行测量的陀螺仪器。它利用的是狭缝干涉仪的原理，通过将光束分为两路，使其在光纤中传播形成干涉，从而测量出光纤在空间中的旋转角速度，达到测量空间角速度的目的。光纤陀螺具有测量精度高、抗干扰性强等优点，被广泛应用于惯性导航、航天、航空、地震勘测等领域。

但是，在当前使用光纤陀螺时，往往只有单一模式的光源进行光纤陀螺角速率检测，无法实现对光纤陀螺中光线环圈的性能进行多角度分析，因此，在本申请中，并利用OAM模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，可实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统，解决了对光纤陀螺中光纤环圈进行性能分析时准确率较低的技术问题。

本发明提供了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，包括：接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

在本发明中，所述接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：接收多个光源发射的多个光信号；对多个所述光信号进行模式分析，确定每一所述光信号对应的模式信息；基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号。

在本发明中，所述基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：对每一所述光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个所述光信号中的角速率检测光信号；基于多个所述光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个所述光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；基于所述目标陀螺角速率检测模式，通过所述OAM模式转换器对所述第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；将多个所述第二候选光信号以及所述目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个所述不同模式的待分析光信号。

在本发明中，所述通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号步骤，包括：对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；基于所述第一目标位置信息，通过所述OAM模式转换器将所述第二光信号集合中的光信号传输至所述相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号。

在本发明中，所述基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道步骤，包括：对多个所述不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，确定目标信号数量；基于所述目标信号数量对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。

在本发明中，所述对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息步骤，包括：对预置的第二相位掩模板进行位置分析，确定第二目标位置信息；基于所述第二目标位置信息，通过所述OAM模式转换器对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息。

在本发明中，所述基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果步骤，包括：对每一所述目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，确定多个信息类型；基于多个所述信息类型以及多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，其中，所述性能分析结果包括：温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果。

本发明还提供了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测系统，包括：

接收模块，用于接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

构建模块，用于基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

传输模块，用于基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

处理模块，用于对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；

分析模块，用于基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

本发明中，通过执行上述步骤，接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，在本发明实施例中，利用支持OAM模式传输的环芯光纤绕制环圈，并利用OAM模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，最终可以实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法的流程图。

图2为本发明实施例中对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建的流程图。

图3为本发明实施例中基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测系统的示意图。

附图标记：

301、接收模块；302、构建模块；303、传输模块；304、处理模块；305、分析模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，图1是本发明实施例的基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法的流程图，如图1所示，该流程图包括以下步骤：

S101、接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

需要说明的是，多光源OAM模式转换器可以接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号，其中，OAM(OrbitalAngularMomentum，轨道角动量)模式转换器是一种光学元件，可以将光束从一个OAM模式转换为另一个OAM模式，通过使用多个OAM模式转换器，可以将多个光源发射的光信号转换为不同的OAM模式，从而实现多路信号的分析和处理。

S102、基于多个不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

在本步骤中，基于多个不同模式的待分析光信号，可以对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道，具体的，可以将不同模式的光信号通过光纤耦合到光纤陀螺的传输信道中，通过光纤环圈中的干涉效应，测量出光纤陀螺的旋转角速度以及目标光纤陀螺中光纤环圈的性能，利用多个传输信道可以提高测量精度和抗干扰性能，同时可以减小光纤陀螺的尺寸和重量，提高其应用范围和可靠性。

S103、基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

具体的，基于多个传输信道，可以将每一个不同模式的待分析光信号分别传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号，具体的，可以在多个传输信道中分别传输不同模式的光信号，利用光纤环圈中的干涉效应测量出光纤陀螺的旋转角速度，再将不同传输信道中的光信号进行合并，得到最终的测量结果，与传统的单路光纤陀螺相比，多路光纤陀螺可以同时测量多个传输信道中的光信号，从而提高测量精度和抗干扰性能，同时，可以对目标光纤陀螺中的光纤环圈进行性能分析。

S104、对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；

其中，对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息，需要说明的是，在本发明实施例中，通过信号模式解复用OAM模式转换器进行实现，具体的，可以将多个目标光信号通过多路光纤陀螺测量，得到每个目标光信号的旋转角速度，再利用信号模式解复用技术分离出每个目标光信号的信息，最后通过OAM模式转换器将其转换为需要的OAM模式。在本发明实施例中，利用OAM模式转换器可以实现光信号的复用和转换，扩大了信号处理的应用范围和灵活性。

S105、基于每一目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

具体的，基于每一目标光信号对应的解复用信号信息，可以通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果、温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果等。具体的，可以将每个目标光信号的解复用信号信息输入到预置的分析算法中，通过计算和分析得到光纤陀螺的环圈性能、温度变化、应力分布、有效长度、传输谱型等参数和特征。这些分析结果可以用于光纤陀螺的优化设计、性能评估、故障诊断和维护等方面。同时，利用多个目标光信号可以提高分析的精度和可靠性，同时减小环境噪声和非线性误差的影响。

通过执行上述步骤，接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号，对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，在本发明实施例中，利用支持OAM模式传输的环芯光纤绕制环圈，并利用OAM模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，最终可以实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

在一具体实施例中，执行步骤S101的过程可以具体包括如下步骤：

（1）接收多个光源发射的多个光信号；

（2）对多个光信号进行模式分析，确定每一光信号对应的模式信息；

（3）基于每一光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号。

具体的，接收多个光源发射的多个光信号，对多个光信号进行模式分析，确定每一光信号对应的模式信息。可以利用光谱分析仪、模式分析仪等仪器对光信号进行分析，得到光信号的波长、频率、振幅、相位等参数和特征，从而确定每个光信号的模式信息。

具体的，基于每一光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号，OAM模式转换器可以将光信号的模式进行转换，包括转换为不同的OAM模式、空间模式、频率模式等。通过模式转换，可以实现对光信号的优化处理和分析，提高光信号的质量和性能，通过以上处理步骤，可以得到多个不同模式的待分析光信号，为后续的光学分析和处理提供了基础。

在一具体实施例中，执行基于每一光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤的过程可以具体包括如下步骤：

（1）对每一光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个光信号中的角速率检测光信号；

（2）基于多个光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；

（3）基于目标陀螺角速率检测模式，通过OAM模式转换器对第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；

（4）通过OAM模式转换器对第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；

（5）将多个第二候选光信号以及目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个不同模式的待分析光信号。

其中，对每一光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，可以确定目标陀螺角速率检测模式以及多个光信号中的角速率检测光信号。具体的，可以利用光学传感器对光信号进行采集和处理，得到光信号的频率、振幅、相位等参数和特征，从而识别出与陀螺角速率检测相关的光信号模式。通过模式分析，可以确定目标陀螺角速率检测模式以及多个光信号中的角速率检测光信号，基于多个光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型可以对多个光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合。具体的，在本发明实施例中，将多个光信号中除角速率检测光信号以外的多个光信号分类为第二光信号集合，将多个光信号中的角速率检测光信号作为第一光信号集合，进一步的，基于目标陀螺角速率检测模式，通过OAM模式转换器对第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号，通过OAM模式转换器对第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号，将多个第二候选光信号以及目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个不同模式的待分析光信号。

在一具体实施例中，执行通过OAM模式转换器对第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号的过程可以具体包括如下步骤：

（1）对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；

（2）基于第一目标位置信息，通过OAM模式转换器将第二光信号集合中的光信号传输至相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号。

需要说明的是，对预置的第一相位掩模板进行位置分析，可以确定第一目标位置信息。具体的，可以利用像素级的位置敏感探测器对第一相位掩模板进行扫描，得到掩模的位置信息和形状信息，从而确定第一相位掩模板的位置信息，进一步的，基于第一目标位置信息，可以通过OAM模式转换器将第二光信号集合中的光信号传输至相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号。具体的，利用OAM模式转换器将第二光信号集合中的光信号转换为与第一相位掩模板相适配的光信号，其中，通过调节OAM模式转换器的参数和控制光信号的传输路径和角度来实现。通过模式转换和优化处理，可以得到多个第二候选光信号。

在一具体实施例中，如图2所示，执行步骤S102的过程可以具体包括如下步骤：

S201、对多个不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，确定目标信号数量；

S202、基于目标信号数量对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。

其中，对多个不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，可以确定目标信号数量。具体的，可以利用光电探测器或其他信号处理仪器对光信号进行采集和处理，得到光信号的数量、频率、振幅、相位等参数和特征，从而确定目标信号的数量，进一步的，基于目标信号数量，可以对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。具体的，可以利用多路激光器、光纤耦合器、光纤分束器等器件将多个光信号传输至光纤陀螺的不同位置和方向，从而实现多个光信号的传输和控制。通过传输信道构建，可以将多个目标光信号输入到光纤陀螺中进行环圈性能分析和优化处理，提高光纤陀螺的精度和稳定性。

在一具体实施例中，执行步骤S104的过程可以具体包括如下步骤：

（1）对预置的第二相位掩模板进行位置分析，确定第二目标位置信息；

（2）基于第二目标位置信息，通过OAM模式转换器对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息。

需要说明的是，对预置的第二相位掩模板进行位置分析，可以确定第二目标位置信息。具体的，可以利用像素级的位置敏感探测器对第二相位掩模板进行扫描，得到掩模的位置信息和形状信息，从而确定第二目标的位置信息，进一步的，基于第二目标位置信息，可以通过OAM模式转换器对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息。具体的，可以利用OAM模式转换器将多个目标光信号解复用为不同的光信号模式，从而实现多目标光信号的分离和识别。解复用过程可以通过调节OAM模式转换器的参数和控制光信号的传输路径和角度来实现。通过解复用处理，可以得到每一目标光信号对应的解复用信号信息，为后续的光学分析和处理提供了基础。

在一具体实施例中，执行步骤S105的过程可以具体包括如下步骤：

（1）对每一目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，确定多个信息类型；

（2）基于多个信息类型以及多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，其中，性能分析结果包括：温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果。

其中，对每一目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，可以确定多个信息类型，具体的，利用信息处理和分析技术对解复用信号信息进行处理和分类，将光信号中包含的信息分为不同的类型，如频率信息、相位信息、振幅信息、模式信息等，基于多个信息类型以及多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，可以确定性能分析结果。具体的，可以利用光学传感器和信号处理技术对光纤陀螺进行性能分析，包括温度分析、应力分析、有效长度分析、传输谱型分析等。

本发明实施例还提供了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测系统，如图3所示，该基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测系统具体包括：

接收模块301，用于接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

构建模块302，用于基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

传输模块303，用于基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

处理模块304，用于对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；

分析模块305，用于基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

可选的，所述接收模块301具体包括：

接收子模块，用于接收多个光源发射的多个光信号；

分析子模块，用于对多个所述光信号进行模式分析，确定每一所述光信号对应的模式信息；

转换子模块，用于基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号。

可选的，所述转换子模块具体包括：

分析单元，用于对每一所述光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个所述光信号中的角速率检测光信号；

分类单元，用于基于多个所述光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个所述光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；

第一转换单元，用于基于所述目标陀螺角速率检测模式，通过所述OAM模式转换器对所述第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；

第二转换单元，用于通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；

合并单元，用于将多个所述第二候选光信号以及所述目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个所述不同模式的待分析光信号。

可选的，所述第二转换单元具体用于：对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；基于所述第一目标位置信息，通过所述OAM模式转换器将所述第二光信号集合中的光信号传输至所述相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号。

可选的，所述构建模块302具体用于：对多个所述不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，确定目标信号数量；基于所述目标信号数量对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。

可选的，所述处理模块304具体用于：对预置的第二相位掩模板进行位置分析，确定第二目标位置信息；基于所述第二目标位置信息，通过所述OAM模式转换器对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息。

可选的，所述分析模块305具体用于：对每一所述目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，确定多个信息类型；基于多个所述信息类型以及多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，其中，所述性能分析结果包括：温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果。

通过各个组成部分的协同合作，通过执行上述步骤，接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，在本发明实施例中，利用支持OAM模式传输的环芯光纤绕制环圈，并利用OAM模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，最终可以实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，方法包括：

接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号，其中，所述接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：接收多个光源发射的多个光信号；对多个所述光信号进行模式分析，确定每一所述光信号对应的模式信息；基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

所述基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：对每一所述光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个所述光信号中的角速率检测光信号；基于多个所述光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个所述光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；基于所述目标陀螺角速率检测模式，通过所述OAM模式转换器对所述第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；将多个所述第二候选光信号以及所述目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个所述不同模式的待分析光信号；

所述通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号步骤，包括：对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；基于所述第一目标位置信息，通过所述OAM模式转换器将所述第二光信号集合中的光信号传输至所述相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；

基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；

基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道步骤，包括：

对多个所述不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，确定目标信号数量；

基于所述目标信号数量对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。

3.根据权利要求1所述的基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息步骤，包括：

对预置的第二相位掩模板进行位置分析，确定第二目标位置信息；

基于所述第二目标位置信息，通过所述OAM模式转换器对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息。

4.根据权利要求1所述的基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果步骤，包括：

对每一所述目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，确定多个信息类型；

基于多个所述信息类型以及多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，其中，所述性能分析结果包括：温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果。

5.一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测系统，用以执行如权利要求1至4任一项所述的基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号，其中，所述接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：接收多个光源发射的多个光信号；对多个所述光信号进行模式分析，确定每一所述光信号对应的模式信息；基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

所述基于每一所述光信号对应的模式信息，通过OAM模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：对每一所述光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个所述光信号中的角速率检测光信号；基于多个所述光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个所述光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；基于所述目标陀螺角速率检测模式，通过所述OAM模式转换器对所述第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；将多个所述第二候选光信号以及所述目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个所述不同模式的待分析光信号；

所述通过所述OAM模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号步骤，包括：对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；基于所述第一目标位置信息，通过所述OAM模式转换器将所述第二光信号集合中的光信号传输至所述相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；

构建模块，用于基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

传输模块，用于基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

处理模块，用于对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；

分析模块，用于基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

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