微型光学陀螺仪中声光移频器的设计与分析

微型光学陀螺仪是基于Ｓａｇｎａｃ效应，采用先进的集成光学技术研制的新型光学陀螺仪。研制微型光学陀螺仪的关键在于用频率调制来实现频率伺服，对主要误差进行有效抑制，以及实现高精度Ｓａｇｎａｃ频差测量。声光移频器是解决这一系列技术关键的一个核心器件。针对微型光学陀螺仪中对声光移频器所提出的百万分之一相对频移精度，调制带宽不低于１０ＭＨｚ，有效声功率大于１８０ｍＷ的特殊要求，对微型光学陀螺仪的核心器件——声光移频器进行了理论分析与设计，研究了它在实现上的主要技术难点。

级联谐振微环慢光效应光学陀螺仪灵敏度分析

针对光学陀螺仪灵敏度的问题,设计并研究了一个基于慢光效应的光学陀螺仪。采用微环谐振器级联的结构,根据微环谐振腔工作在谐振波长点时,产生慢光效应,使其可以积累较大的相移,能够探测较低的旋转速度,从而提高陀螺仪灵敏度。实验表明光学陀螺仪灵敏度可以通过改变谐振器耦合系数和微环半径而改变,微环半径从0~90μm增加时,灵敏度随之增加。同样的,灵敏度也随着耦合系数的增加而增加,从而优化光学陀螺仪的灵敏度。

基于空芯光子晶体光纤的光学陀螺仪研究进展

相比较普通光纤,使用空芯光子晶体光纤(hollow core photonic crystal fiber,HC-PCF)能解决光纤陀螺仪(FiberOptic Gyroscope,FOG)在热真空和辐照环境下温度稳定性、磁敏感性和噪声等问题,在提高陀螺仪精度方面具备较大优势。论文介绍了HC-PCF的基本结构及FOG工作的基本原理,比较了HC-PCF和普通光纤对光学陀螺仪的性能影响。描述了HC-PCF-FOG的发展过程并对未来发展进行了展望,为该新型光学陀螺技术的进一步研究提供指导。

微型光学陀螺仪中声表面波声光移频器的研究

微型光学陀螺仪是基于Ｓａｇｎａｃ效应，采用先进的集成光学技术研制的新型光学陀螺仪。研制微型光学陀螺仪的关键在于用频率调制来实现频率伺服，对主要误差进行有效抑制，实现高精度Ｓａｇｎａｃ频差测量。声表面波声光移频器正是解决上述技术关键的一个集成光学核心器件。针对微型光学陀螺仪对声表面波声光移频器所提出的衍射效率为３％～５％，频移范围±３００ｋＨｚ，短期频率稳定度优于１０－８这些特殊要求，依据声光理论进行了分析与特殊设计。采用平面集成光学工艺，在Ｋ８玻璃基片上研制出声表面波声光移频器。实验结果表明，该器件已初步满足设计要求。

纤维光学陀螺仪

德国C plath公司及其姊妹公司Litef公司正在研制一种新型的导航用纤维光学陀螺仪。该陀螺仪将成为首台商船用全电子陀螺仪。

陀螺仪漂移特性的小波分析

在简述小波分析中 Mallat算法的基础上 ,用其实现陀螺仪漂移特性的小波分析 ,并对有关的工程问题进行了讨论。给出了某型陀螺实测数据的应用实例 ,证实了此方法的有效性。对今后的应用提出了一些看法。

陀螺仪的发展与展望

陀螺仪技术作为一项关乎社会生活和国防建设的重要技术,是当前智能化、自主化、无人化装备研制过程中面临的重难点问题。回顾概述了陀螺仪的发展历程;针对现阶段陀螺仪的技术发展和应用实际,梳理总结了四种新型陀螺仪的基本工作原理及相应的国内外研究现状;从精度、精度潜力、稳定时间、体积、成本、抗干扰能力、受关注度、应用领域等多角度,分析对比了不同陀螺仪性能指标,并以此为基础讨论展望了陀螺仪的未来发展趋势。

光纤陀螺光源驱动技术

为提高光纤陀螺精度 ,实现光纤陀螺工程化 ,设计了高精度恒流源及精密温控电路 ,用于光纤陀螺光源驱动 .结合光纤陀螺特点 ,讨论了从光纤陀螺耦合器和探测器提取信号进行光反馈控制的方案 .测试结果表明 ,在变温环境下( - 2 0℃～ 5 5℃ ) ,恒流精度达到 0 .0 6% ,温控精度达到 0 .1℃ ,光源出纤功率的变化在 0 .1 %范围内 。

闭环光纤陀螺数字检测电路的集成化

集成化、数字化是光纤陀螺的发展趋势，也是光纤陀螺进入实用化、批生产化的关键．鉴于国内光纤陀螺的发展状况及半导体工艺水平的限制，以高速数字信号处理芯片（ＤＳＰ） 及大规模可编程逻辑器件为基础，对闭环光纤陀螺的数字检测电路的集成和优化进行了研究．测试结果表明：采用集成化设计的光纤陀螺检测电路在性能及可靠性上比分立元件构成的检测电路均有提高和改善．

声光学

TN65 99053494微型光学陀螺仪中声表面波声移频器的研究=Researchon surface acoustic wave acousto-opticfrequency shifter for a micro optical gyro[刊,中]/张斌,潘珍吾,丁衡高（清华大学精密仪器与机械学系.北京（100084））//清华大学学报.自然科学版.一1999,39（2）.-65-67针对微型光学陀螺仪对声表面波声光移频器所提出的衍射效率为3%～5%,频移范围土300 kHz,短期频率稳定度优于10-8这些特殊要求,依据声光理论进行了分析与特殊设计,采用平面集成光学工艺,在K8玻璃基片上研制出声表面波声光移频器。图5参6（李瑞琴）

微型惯性测量组合的关键技术

采用微米／纳米技术的微型惯性测量组合具有低成本、长寿命和高可靠性等优点，本文论述了国外这项技术的发展动向，提出了微硅及微型光学惯性器件关键技术的研究任务。

再入式集成光学陀螺实验研究

本文在干涉型光纤陀螺 (IFOG)成熟产品模块化结构的基础上 ,提出了无源和有源再入式集成光学陀螺 (IOG)的系统方案。它们在光源、调制器等主要器件上和 IFOG是兼容的。理论分析表明 ,无源和有源 IOG可以分别达到 10 .0°/ h和 0 .1°/ h的精度。

惯性传感器技术及发展

论述了惯性传感器的发展过程和其在惯性导航系统中的地位 ,对新型惯性传感器 :壳体谐振陀螺仪、微机械电子系统惯性传感器、光纤陀螺仪的原理、性能和研究现状作了分析 ,最后指出了惯性传感器的发展方向。

开环FOG中PZT调制器的在线研究

从理论上分析了ＰＺＴ（ 压电型） 光纤相位调制器在开环ＦＯＧ（ 光纤陀螺）中的应用特点，研究了它的调制系数和调制相位延迟变化对开环ＦＯＧ 性能的影响；并设计了两种独立的在线测试方法对它们进行了温度特性研究，利用所得数据，用最小二乘多项式拟合的方法分别得到了它们的温度模型．研究表明，在实验温度范围内，开环ＦＯＧ 的相位调制系数ＫＧＰ随温度呈线性变化，而调制相位延迟α随温度呈二次的变化．

声表面波声光移频器的工艺与实验研究

在微型光学陀螺仪中，声表面波声光移频器是实现系统闭环控制的核心执行器件。本文在理论分析与设计的基础上，以Ｋ８玻璃为基片，采用相应工艺成功地研制出声表面波声光移频器样片。经测试。

LD光纤耦合泵浦单频双向连续固体环形激光器

分析了用于激光陀螺的固体激光器的特点,采用LD光纤耦合泵浦,对四镜8字形腔的连续固体环形激光器进行了实验研究。使用具有光阑功能的F-P标准具选模,实现了基横模单纵模运转,实验获得了单频双向连续输出,并测量了其双向输出功率特性,单路输出功率稳定性100 s内为0.4%,在单模输出0.2 mW时,1.5 s内线宽约为4 kHz。分析表明获得窄线宽是固体激光器用于陀螺的首要要求,还表明使用均匀加宽增益的连续固体环形激光器能实现单频双向运转。

OPEN-LOOP FOG SIGNAL TESTING AND WAVELET ELIMINATING NOISE

An open-loop fiber optic gyro (FOG) testing system is designed. The noise characteristic of open-loop fiber optic gyro signals is analyzed. The wavelet eliminating noise method is discussed and compared with other methods, such as smoothing and low-pass filter methods. Results indicate that the wavelet eliminating noise method can satisfy the measuring demand of the FOG weak output signal with noise disturbing. The wavelet analysis method can efficiently eliminate the noise and reserve the information of the signal. The eliminating noise effect of using different wavelet base functions is compared. The effectiveness of multiresolution wavelet analyses of eliminating noise is proved by experimental results.

Effects of Polarization-Maintaining Fibre Degrading on Precision of Fibre Optic Gyroscopes in Radiation Environment

在空间环境，纤维的精确眼的回转仪(雾) 因为空间，降级放射。雾的 Photonic 部件被放射影响，特别维持极化(下午) 纤维卷。在与空间放射环境特征的关系，我们以不同的靠近的率与 Co-60 放射来源一起在下午纤维卷上执行了一系列放射实验。基于试验性的结果，在下午纤维损失之间的公式和放射结束率被造，并且在雾和放射结束的精确之间的关系因此被获得。结果强烈证明我们的雾的精确由于维持极化的纤维的变细降级，它为雾的放射抵抗的设计提供理论基础。