高精度光纤陀螺光源强度噪声的抑制

掺铒超荧光光纤光源的光源强度噪声是影响高精度光纤陀螺随机游走系数的主要因素。为了降低陀螺随机游走系数,进一步提高陀螺精度,提出了一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的方法。利用耦合器两个输出端输出光的相关性,将两束光转换为电信号送入FPGA中,用数字电路相减法实现光源强度噪声的抑制。通过Allan方差法对抑制前后陀螺输出数据的分析结果可以看出,采用数字相减法可以有效的抑制光纤陀螺的光源强度噪声,角随机游走系数与抑制前相比减小33%。该方法与以往的方法相比,具有工程实现简便、可靠性高、维护容易等优点。

光纤陀螺相对强度噪声光谱调制抑制法的研究

相对强度噪声是影响高精度光纤陀螺角随机游走系数的主要因素。分析了相对强度噪声的产生机理,推导了相对强度噪声功率谱密度函数与光源的功率谱密度函数之间的关系:当光源的功率谱密度函数呈周期性变化时,相对强度噪声的功率谱密度函数在其周期的整数倍时达到最大值;在其半周期的奇数倍时降为最小值。根据这个特点在光源和光纤环之间增加一个光滤波器对光谱进行调制使之呈周期性变化,调制周期设为光纤陀螺方波调制频率的2倍,从而可以抑制干涉信号检测带宽内的相对强度噪声。并通过仿真对比分析了马赫-曾德尔滤波器和布里-珀罗滤波器的调制效果,仿真结果表明:马赫-曾德尔滤波器能将角随机游走系数降低3d B;布里-珀罗滤波器可以将角随机游走系数降低约12d B。