RU2743815C1

RU2743815C1 - Ring interferometer of fiber optical gyroscope

Info

Publication number: RU2743815C1
Application number: RU2020111895A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Курбатов; Роман Александрович Курбатов
Original assignee: Акционерное общество "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры"
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-02-26

Abstract

FIELD: fiber optics.SUBSTANCE: invention can be used in the design of fiber-optic gyroscopes (FOG). A ring interferometer of a fiber-optic gyroscope, the optical scheme of which makes it possible to reduce the loss of optical radiation in it due to a circulator, which acts as both an optical isolator of an erbium-doped fiber radiation source and an optical beam splitter. When the ring interferometer rotates, a phase difference occurs, which is expressed as follows:where R is the radius of the sensitive coil of the ring interferometer; L is the length of the coil light guide; λ is the weighted average light radiance wavelength (LRW); s is the speed of light in vacuum; Ω is the angular velocity of gyroscope rotation, and on the photodetector the optical radiation power can be represented as:where Р0 is the power of the rays interfering on the photodetector.EFFECT: reduced energy consumption of FOG.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов (датчики давления, температуры, радиационного облучения). Волоконно-оптические гироскопы могут быть использованы в авиации, навигационных системах морских кораблей и подводных лодок, системах наведения тактического оружия и высокоточного оружия, на железнодорожном транспорте, наземной военной технике.The invention relates to the field of fiber optics and can be used in the design of fiber-optic gyroscopes and other sensors of physical quantities based on single-mode optical fibers (pressure, temperature, radiation exposure sensors). Fiber-optic gyroscopes can be used in aviation, navigation systems of ships and submarines, guidance systems for tactical weapons and high-precision weapons, in railway transport, and ground military equipment.

Известен датчик вращения - волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) на основе кольцевого интерферометра. ВОГ содержит в своем составе кольцевой интерферометр и электронный блок обработки информации, поступающей с фотоприемника кольцевого интерферометра. Кольцевой интерферометр включает в свой состав источник оптического излучения, делитель оптических лучей (Р), интегрально-оптическую схему (ИОС) и волоконную чувствительную катушку (ЧК). Для высокоточных волоконно-оптических гироскопов используются эрбиевые волоконные суперлюминесцентные источники (ЭВСИ), излучающие оптическое излучение на длине волны 1550 нм. В состав ЭВСИ входит одномодовый, либо многомодовый диод накачки (ДН), селективный делитель оптического излучения (мультиплексор) (М), отрезок эрбиевого волокна (Er³⁺) и оптический изолятор (ISo). Диод накачки является источником оптического излучения с центральной длиной волны излучения 980 нм., либо 1480 нм. В дальнейшем для простоты изложения будем рассматривать вариант ЭВСИ с одномодовой накачкой по однопроходной схеме с встречной накачкой на длине волны излучения 980 нм. [1]. Волоконный мультиплексор имеет два входных отрезка волокна и два выходных отрезка волокна. Отрезок эрбиевого волокна представляет собой одномодовое волокно с длиной волны отсечки менее 980 нм. Его световедущая жила легирована ионами эрбия и другими легирующими добавками, которые способствуют повышению концентрации эрбия в световедущей жиле при изготовлении волокна. В качестве дополнительных легирующих добавок могут использоваться в разных процентных соотношениях окиси алюминия, фосфора и церия. Оптический изолятор используется для ослабления обратноотраженного излучения, которое может нарушать стабильность средневзвешенной длины волны излучения ЭВСИ, которая определяет стабильность масштабного коэффициента ВОГ с закрытым контуром. Известно два типа ВОГ, а именно ВОГ с открытым контуром и ВОГ с закрытым контуром. Считывание выходной информации в ВОГ с открытым контуром производится по амплитуде сигнала вращения и поэтому стабильность его масштабного коэффициента зависит от стабильности амплитуды сигнала вращения. Амплитуда сигнала вращения в этом случае определяется стабильностью выходной мощности ЭВСИ. Для линеаризации выходной характеристики ВОГ при обработке сигнала используется широкополосный фазовый модулятор, на основе которого в обработке информации используется закрытый контур обратной связи (ВОГ с закрытым контуром обратной связи). Стабильность масштабного коэффициента ВОГ с закрытым контуром зависит от стабильности средневзвешенной длины волны излучения ЭВСИ. Наиболее близким по технической сущности является кольцевой интерферометр, рассмотренный в [2]. Кольцевой интерферометр содержит также волоконный делитель оптических лучей. Волоконный делитель оптических лучей имеет два входных отрезка оптического волокна и один выходной отрезок оптического волокна. На вход первого отрезка волокна поступает излучение с выхода оптического изолятора ЭВСИ, а второй входной отрезок волокна соединен с фотоприемником для приема оптического излучения, поступающего назад из чувствительной катушки кольцевого интерферометра ВОГ. Особенностью волоконного делителя оптических лучей является то обстоятельство, что при поступлении излучения на вход любого из двух входных отрезков волокна делителя на его выходе, который соединен с входом ИОС теряется половина мощности оптического излучения. При обратном прохождении излучения из чувствительной катушки его мощность также делится и канализируется по двум входным отрезкам световодов с пропорцией мощностей, которая определяется коэффициентом деления делителя. При коэффициенте деления оптической мощности делителем 50/50 на фотоприемнике при прохождении в прямом и обратном направлениях прохождения излучения через делитель происходит ослабление оптической мощности полезного сигнала ВОГ в четыре раза (оптические потери полезного сигнала составляют -6 дБ.).Known rotation sensor is a fiber-optic gyroscope (FOG) based on a ring interferometer. The FOG contains a ring interferometer and an electronic unit for processing information from the photodetector of the ring interferometer. The ring interferometer includes an optical radiation source, an optical beam splitter (P), an integrated optical circuit (IOS) and a fiber sensing coil (FC). For high-precision fiber-optic gyroscopes, erbium fiber superluminescent sources (EVSI) are used, emitting optical radiation at a wavelength of 1550 nm. The EVSI includes a single-mode or multimode pump diode (DP), a selective optical radiation splitter (multiplexer) (M), a piece of erbium fiber (Er ³⁺ ), and an optical isolator (ISo). The pump diode is a source of optical radiation with a central emission wavelength of 980 nm, or 1480 nm. In what follows, for simplicity of presentation, we will consider a variant of EVSI with single-mode pumping according to a single-pass scheme with counter-pumping at a radiation wavelength of 980 nm. [one]. The fiber multiplexer has two input fiber stubs and two output fiber stubs. A piece of erbium fiber is a single-mode fiber with a cut-off wavelength of less than 980 nm. Its light-guiding vein is doped with erbium ions and other dopants, which help to increase the concentration of erbium in the light-guiding vein during fiber production. As additional alloying additives can be used in different percentages of aluminum oxide, phosphorus and cerium. An optical isolator is used to attenuate back-reflected radiation, which can disturb the stability of the weighted average wavelength of the EWSI radiation, which determines the stability of the scale factor of a closed-loop FOG. There are two types of FOG known, namely open loop FOG and closed loop FOG. The readout of the output information in an open-loop FOG is performed according to the amplitude of the rotation signal, and therefore the stability of its scale factor depends on the stability of the amplitude of the rotation signal. The amplitude of the rotation signal in this case is determined by the stability of the EVSI output power. To linearize the output characteristics of the FOG during signal processing, a broadband phase modulator is used, on the basis of which a closed feedback loop (FOG with a closed feedback loop) is used in information processing. The stability of the scale factor of a closed-loop FOG depends on the stability of the weighted average wavelength of the EWSI radiation. The closest in technical essence is the ring interferometer, considered in [2]. The ring interferometer also contains a fiber optic beam splitter. The fiber optic splitter has two input optical fiber and one output optical fiber. The input of the first fiber section receives radiation from the output of the EVSI optical isolator, and the second input fiber section is connected to a photodetector for receiving optical radiation coming back from the sensitive coil of the FOG ring interferometer. A feature of a fiber optical beam splitter is the fact that when radiation arrives at the input of any of the two input fiber lengths of the splitter, half of the optical radiation power is lost at its output, which is connected to the IOS input. When the radiation passes back from the sensitive coil, its power is also divided and channeled along two input fiber sections with the power ratio, which is determined by the division factor of the divider. When the ratio of the optical power is divided by a 50/50 divider on the photodetector, when the radiation passes in the forward and reverse directions of the passage of radiation through the divider, the optical power of the useful FOG signal is attenuated four times (the optical loss of the useful signal is -6 dB.).

Основным недостатком известной оптической схемы кольцевого интерферометра ВОГ можно считать неэффективное использование выходной мощности оптического излучения ЭВСИ.The main disadvantage of the known optical scheme of the FOG ring interferometer can be considered the ineffective use of the output power of the optical radiation of the EVSI.

Целью настоящего изобретения является снижение энергопотребления ВОГ.The aim of the present invention is to reduce the energy consumption of FOG.

Указанная цель достигается тем, что оптическая схема кольцевого интерферометра содержит циркулятор оптического излучения, при этом при вращении кольцевого интерферометра возникает разность фаз, которая выражается следующим образом:This goal is achieved by the fact that the optical scheme of the ring interferometer contains an optical radiation circulator, while the rotation of the ring interferometer results in a phase difference, which is expressed as follows:

где R - радиус чувствительной катушки кольцевого интерферометра;where R is the radius of the sensitive coil of the ring interferometer;

L - длина световода катушки;L is the length of the coil light guide;

λ - средневзвешенная длина волны излучения ЭВСИ;λ is the weighted average wavelength of the EWSI radiation;

с - скорость света в вакууме;c is the speed of light in vacuum;

Ω - угловая скорость вращения гироскопа,Ω - angular velocity of gyroscope rotation,

а на фотоприемнике мощность оптического излучения можно представить в виде:and on the photodetector, the optical radiation power can be represented as:

где Р₀ - мощность интерферирующих на фотоприемнике лучей.where Р ₀ is the power of beams interfering on the photodetector.

Использование циркулятора позволяет увеличить оптическую мощность полезного сигнала ВОГ. Таким образом, для сохранения оптической мощности полезного сигнала ВОГ выходная оптическая мощность ЭВСИ может быть снижена. Снижение энергопотребления ВОГ достигается за счет снижения тока диода накачки ЭВСИ, величина которого определяет величину мощности выходного излучения ЭВСИ.The use of a circulator makes it possible to increase the optical power of the useful FOG signal. Thus, in order to maintain the optical power of the useful FOG signal, the output optical power of the EISI can be reduced. A decrease in the energy consumption of the FOG is achieved by reducing the current of the pump diode of the EVSI, the value of which determines the value of the output radiation power of the EVSI.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг. 1 показана оптическая схема кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа с использованием оптического изолятора и делителя оптических лучей. На Фиг. 2 показана оптическая схема волоконно-оптического гироскопа с использованием циркулятора оптического излучения.The essence of the invention is illustrated by drawings. FIG. 1 shows the optical scheme of a ring interferometer of a fiber optic gyroscope using an optical isolator and an optical beam splitter. FIG. 2 shows the optical layout of a fiber optic gyroscope using an optical radiation circulator.

На Фиг. 1 показана оптическая схема кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа с использованием оптического изолятора и делителя оптических лучей. Оптическая схема содержит источник излучения, который представляет собой однопроходной ЭВСИ с встречной накачкой. ЭВСИ содержит одномодовый лазерный ДН 1 с рабочей длиной волны излучения 980 нм., либо 1480 нм. с волоконным выходом. Излучение с выхода волокна ДН поступает на первый волоконный вход селективного делителя излучения 2 (мультиплексора) и далее с его выхода на вход отрезка эрбиевого волокна 3 с целью накачки эрбиевой световедущей жилы. За счет люминесценции по жиле эрбиевого волокна начинает распространяться оптическое излучение со средневзвешенной длиной волны порядка 1550 нм., которое дойдя до противоположного конца отрезка эрбиевого волокна отражается назад от зеркала 4, сформированного на его торце. Это может быть многослойное диэлектрическое покрытие, которое напыляется непосредственно на торец отрезка волокна. Отраженное излучение поступает обратно на выходной отрезок волокна мультиплексора и далее за счет селективных свойств мультиплексора на второй входной отрезок волокна мультиплексора. Оптическое излучение со средневзвешенной длиной волны излучения порядка 1550 нм. далее поступает на вход изолятора 5. Изолятор предназначен для устранения обратноотраженного оптического излучения от оптических компонентов, которые расположены далее за изолятором. Обратноотраженное излучение попадая обратно в световедущую жилу эрбиевого волокна приводит как к нестабильности выходной мощности ЭВСИ, так и к нестабильности его средневзвешенной длины волны излучения. Нестабильность выходной мощности ЭВСИ приводит к нестабильности масштабного коэффициента ВОГ с открытым контуром, а нестабильность средневзвешенной длины волны излучения ЭВСИ приводит к нестабильности масштабного коэффициента ВОГ с закрытым контуром. Оптическое излучение с выхода изолятора ЭВСИ поступает на вход одного из двух входных отрезков волокна волоконного делителя оптического излучения (обычно используется волоконный разветвитель) 6 и далее с его волоконного выхода (выходной отрезок волокна разветвителя) на вход входного отрезка волокна ИОС 7. При прохождении излучения волоконного разветвителя с коэффициентом деления 50% / 50% теряется половина оптической мощности излучения, поступающего на его вход. Это приводит к ослаблению полезного сигнала ВОГ в два раза. В состав ИОС входит Y-разветвитель, который делит оптическое излучение на два луча одинаковой интенсивности, один из которых поступает на вход одного из концов волокна чувствительной катушки 8 и проходит световод катушки по часовой стрелке. Второй луч поступает на второй конец световода чувствительной катушки и проходит световод катушки против часовой стрелки. Затем эти два оптических луча, прошедших световод катушки в двух взаимо - противоположных направлениях снова объединяются Y- разветвителем ИОС в один луч и далее половина оптической мощности этого объединенного луча через волоконный разветвитель со второго своего входного отрезка световода поступает на площадку фотоприемника 9, где и формируют интерференционную картину.FIG. 1 shows the optical scheme of a ring interferometer of a fiber optic gyroscope using an optical isolator and an optical beam splitter. The optical scheme contains a radiation source, which is a single-pass EEWS with counter-pumping. EVSI contains a single-mode laser DN 1 with an operating radiation wavelength of 980 nm, or 1480 nm. with fiber outlet. Radiation from the output of the DP fiber is fed to the first fiber input of the selective radiation splitter 2 (multiplexer) and then from its output to the input of a section of erbium fiber 3 in order to pump the erbium light-guiding core. Due to luminescence, optical radiation with a weighted average wavelength of the order of 1550 nm begins to propagate along the vein of the erbium fiber, which, reaching the opposite end of the erbium fiber segment, is reflected back from the mirror 4 formed at its end. This can be a multilayer dielectric coating, which is sprayed directly onto the end of the fiber segment. The reflected radiation is fed back to the output section of the multiplexer fiber and then, due to the selective properties of the multiplexer, to the second input section of the multiplexer fiber. Optical radiation with a weighted average radiation wavelength of the order of 1550 nm. further enters the input of the isolator 5. The isolator is designed to eliminate back-reflected optical radiation from optical components that are located further behind the isolator. The back-reflected radiation falling back into the light-guiding core of the erbium fiber leads to both the instability of the output power of the EVSI and the instability of its weighted average radiation wavelength. The instability of the EVSI output power leads to the instability of the scale factor of the FOG with an open loop, and the instability of the weighted average radiation wavelength of the EVSI leads to the instability of the scale factor of the FOG with a closed loop. Optical radiation from the output of the EVSI insulator arrives at the input of one of the two input fiber sections of a fiber optical radiation splitter (usually a fiber splitter is used) 6 and then from its fiber output (the output section of the splitter fiber) to the input of the input section of the IOS 7 fiber. splitter with a division factor of 50% / 50%, half of the optical power of the radiation arriving at its input is lost. This leads to a twofold weakening of the useful FOG signal. The IOS includes a Y-splitter, which divides the optical radiation into two beams of the same intensity, one of which enters the input of one of the ends of the fiber of the sensitive coil 8 and passes the coil light guide clockwise. The second beam enters the second end of the sensing coil light guide and passes the coil light guide counterclockwise. Then, these two optical beams that have passed through the optical fiber of the coil in two mutually opposite directions are again combined by the Y-splitter of the IOS into one beam, and then half of the optical power of this combined beam through the fiber splitter from its second input section of the optical fiber goes to the area of the photodetector 9, where it is formed interference pattern.

На фотоприемнике кольцевого интерферометра наблюдается интерференционная картина, образованная двумя оптическими лучами, прошедшими чувствительную катушку гироскопа в двух взаимно-противоположных направлениях. При вращении кольцевого интерферометра между этими двумя лучами, вследствие эффекта Саньяка, возникает разность фаз, которая выражается следующим образом:An interference pattern is observed on the photodetector of the ring interferometer, formed by two optical beams that have passed the sensitive gyroscope coil in two mutually opposite directions. When the ring interferometer rotates between these two beams, due to the Sagnac effect, a phase difference arises, which is expressed as follows:

Ω - угловая скорость вращения гироскопа.Ω is the angular velocity of the gyroscope rotation.

На фотоприемнике мощность оптического излучения можно представить в виде:On the photodetector, the power of optical radiation can be represented as:

>

Оптическая мощность интерферирующих лучей на фотоприемнике определяется угловой скоростью вращения чувствительной катушки кольцевого интерферометра. Чем выше мощность интерферирующих лучей, чем выше чувствительность кольцевого интерферометра к угловой скорости вращения чувствительной катушки.The optical power of the interfering beams on the photodetector is determined by the angular velocity of rotation of the sensitive coil of the ring interferometer. The higher the power of the interfering beams, the higher the sensitivity of the ring interferometer to the angular velocity of rotation of the sensitive coil.

Для ВОГ с открытым контуром с использованием вспомогательной фазовой модуляции [2] для сигнала ВОГ в линейной зоне для напряжения на выходе усилителя тока фотоприемника справедливо следующее соотношение:For an open-loop FOG using auxiliary phase modulation [2] for the FOG signal in the linear zone for the voltage at the output of the photodetector current amplifier, the following relation is valid:

где η_ф - токовая чувствительность фотоприемника;where η _f - current sensitivity of the photodetector;

R_н сопротивление нагрузки усилителя тока фотоприемника;R _n load resistance of the current amplifier of the photodetector;

МК - масштабный коэффициент ВОГ с открытым контуром.MK is the scale factor of the FOG with an open loop.

Вторая половина оптической мощности объединенного луча поступает на выходной отрезок изолятора ЭВСИ. Оптический изолятор ЭВСИ этот обратно отраженный луч, прошедший световод чувствительной катушки, в значительной степени ослабляет, предотвращая тем самым попадание его обратно в световедущую сердцевину эрбиевого волокна. Попадание обратноотраженного излучения в оптическую схему ЭВСИ вызывает как нестабильность его выходной мощности, так и нестабильность средневзвешенной длины волны излучения. Это в конечном счете приводит к нестабильности масштабного коэффициента ВОГ как с открытым контуром, так и с закрытым контуром. Таким образом, при прямом и обратном прохождении волоконного разветвителя оптического излучения происходит ослабление излучения интерферирующих на фотоприемнике лучей в четыре раза, то есть при образовании интерференционной картины на фотоприемнике используется только 25% выходной оптической мощности ЭВСИ, что также в четыре раза снижает и масштабный коэффициент ВОГ с открытым контуром.The second half of the optical power of the combined beam goes to the output section of the EVSI isolator. Optical isolator EVSI this back-reflected beam, passed through the light guide of the sensitive coil, significantly attenuates, thereby preventing it from falling back into the light guide core of the erbium fiber. The penetration of back-reflected radiation into the optical scheme of the EVSI causes both the instability of its output power and the instability of the weighted average radiation wavelength. This ultimately leads to instability of the scale factor of the FOG with both an open loop and a closed loop. Thus, during the forward and reverse passage of the fiber splitter of optical radiation, the radiation of the rays interfering on the photodetector is attenuated by four times, that is, when an interference pattern is formed on the photodetector, only 25% of the output optical power of the EIS is used, which also four times reduces the FOG scale factor. with an open circuit.

На Фиг. 2 показана оптическая схема кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа с использованием циркулятора оптического излучения. Циркулятор оптического излучения 10 имеет два входных отрезка одномодового световода и один выходной отрезок световода. При подаче оптического излучения на один из двух отрезков входных световодов оно практически без потерь наблюдается на выходе выходного световода циркулятора. При подаче оптического излучения на вход выходного отрезка световода оно также без потерь наблюдается на выходе второго входного световода циркулятора. При соединении отрезка эрбиевого волокна с первым входным отрезком световода циркулятора, соединении выходного отрезка световода циркулятора с входным световодом ИОС, а также соединении второго отрезка входного световода циркулятора с фотоприемником, оптический циркулятор будет одновременно выполнять функции волоконного разветвителя 6 и оптического изолятора 5 (Фиг. 1). Но в этом случае будет использовано 100% выходной мощности ЭВСИ и будет обеспечено необходимое ослабление оптической мощности объединенного луча, который поступает в обратном направлении на циркулятор из чувствительной катушки кольцевого интерферометра. При использовании циркулятора оптического излучения будет обеспечена не только стабильность масштабного коэффициента ВОГ, но и уменьшение энергопотребления ЭВСИ, так как в этом случае может быть уменьшена его выходная мощность в четыре раза путем уменьшения тока диода накачки. Выходная мощность оптического излучения ЭВСИ определяется величиной выходной мощности оптического излучения лазерного диода накачки, которая в свою очередь пропорционально зависит от величины его тока, то есть от энергопотребления диода накачки.FIG. 2 shows the optical scheme of a ring interferometer of a fiber-optic gyroscope using an optical radiation circulator. The optical radiation circulator 10 has two input single-mode fiber and one output fiber. When optical radiation is applied to one of the two sections of the input fibers, it is practically losslessly observed at the output of the circulator output fiber. When optical radiation is fed to the input of the output section of the fiber, it is also observed without loss at the output of the second input optical fiber of the circulator. When connecting a piece of erbium fiber to the first input section of the circulator optical fiber, connecting the output section of the circulator optical fiber to the input optical fiber of the IOS, and also connecting the second section of the input optical fiber of the circulator to the photodetector, the optical circulator will simultaneously perform the functions of a fiber splitter 6 and an optical isolator 5 (Fig. 1 ). But in this case, 100% of the EVSI output power will be used and the necessary attenuation of the optical power of the combined beam, which is supplied in the opposite direction to the circulator from the sensitive coil of the ring interferometer, will be provided. When using an optical radiation circulator, not only the stability of the FOG scale factor will be ensured, but also a decrease in the energy consumption of the EVSI, since in this case its output power can be reduced by a factor of four by decreasing the pump diode current. The output power of the optical radiation of the EVSI is determined by the value of the output power of the optical radiation of the pump laser diode, which in turn proportionally depends on the value of its current, that is, on the power consumption of the pump diode.

Предлагаемое техническое решение было использовано при разработке опытных образцов ВОГ [3]. Опытный образец ВОГ имеет точность на уровне 0,01÷0,001 град/час и может быть использован на объектах ракетно-космической техники.The proposed technical solution was used in the development of prototypes of FOG [3]. The prototype FOG has an accuracy of 0.01 ÷ 0.001 deg / h and can be used at objects of rocket and space technology.

Литература:Literature:

[1] Peng T.S., Wang L.A., Liu R. (2011) IEEE Photonics Technology Letters, 23 (20), 1460-1462[1] Peng T.S., Wang L.A., Liu R. (2011) IEEE Photonics Technology Letters, 23 (20), 1460-1462

[2] Sanders U.S. Patent, Aug 31, 1999 №5, 946.097[2] Sanders U.S. Patent, Aug 31, 1999 # 5, 946.097

[3] A.M. Курбатов, P.A. Курбатов, A.M. Горячкин «Повышение точности волоконно-оптического гироскопа за счет подавления паразитных эффектов в интегрально-оптических фазовых модуляторах» Гироскопия и навигация. Том 27, №2 (105). 2019[3] A.M. Kurbatov, P.A. Kurbatov, A.M. Goryachkin “Improving the accuracy of a fiber-optic gyroscope by suppressing parasitic effects in integrated-optical phase modulators” Gyroscopy and navigation. Volume 27, No. 2 (105). 2019

Claims

A ring interferometer of a fiber optic gyroscope containing a pump laser diode, a selective optical splitter at 980/1550 nm or 1480/1550 nm, an optical radiation reflector at an operating wavelength of 1550 nm, a piece of erbium fiber, an optical radiation isolator at an operating length 1550 nm, photodetector, integrated optical circuit, sensitive fiber coil and optical beam splitter, characterized in that the optical circuit of the ring interferometer contains an optical radiation circulator, while the rotation of the ring interferometer results in a phase difference, which is expressed as follows:

where R is the radius of the sensitive coil of the ring interferometer;

L is the length of the coil light guide;

λ is the weighted average wavelength of the EWSI radiation;

c is the speed of light in vacuum;

Ω - angular velocity of gyroscope rotation,

and on the photodetector, the optical radiation power can be represented as:

where Р ₀ is the power of beams interfering on the photodetector.