专利名称：一种干涉式光纤陀螺仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及陀螺仪领域，具体说，涉及一种干涉式光纤陀螺仪。
背景技术：
陀螺仪是ー种转动传感器，用于测定其所在载体的转动角速度。陀螺仪被广泛地应用于飞行器及武器的制导、エ业及军事上的精密測量等领域。早期的陀螺仪为机械陀螺仪，机械陀螺仪是利用高速旋转体的旋转轴具有保持其方向的趋势这样ー个物理原理而制造出的定向装置。由于机械陀螺仪包含活动部件(例如高速转子)，因此，其结构复杂、エ艺要求高、并且精度受到了多方面的制約。1960年代，随着激光的问世，利用激光来制造光学陀螺仪的研究迅速发展起来。光学陀螺仪是基于萨格纳克效应(Sagnac effect)而制造出来的定向装置。具体说,在转动的闭合光路中，由同一光源发出的两束特征相同的光分别沿顺时针(CW)方向和逆时针(CCW)方向传输时发生干渉，通过检测所述两束光的相位差或干涉条纹的变化，就可以测出该闭合光路的转动角速度。上述相位差被称作萨格纳克相移小S，它与闭合光路的转动角速度Q成正比
权利要求
1.一种干涉式光纤陀螺仪，包括宽谱光源、光源端耦合器、环前消偏器、环端耦合器、单模光纤环、以及光电探测器，其中，宽谱光源的输出端通过单模光纤与光源端耦合器的第一端口耦合，光源端耦合器的第三端口通过单模光纤与环前消偏器的一端耦合，环前消偏器的另一端通过单模光纤与环端耦合器的第一端口耦合，环端耦合器的第三端口和第四端口通过单模光纤分别与单模光纤环的两个端口耦合，光源端耦合器的第二端口通过单模光纤与光电探测器的输入端I禹合。
2.根据权利要求I所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，所述光源端耦合器和/或所述环端率禹合器为3dB光纤稱合器。
3.根据权利要求I所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，在所述单模光纤环中插入有PZT相位调制器。
4.根据权利要求I或3所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，在所述宽谱光源的输出端插入有光源消偏器。
5.根据权利要求4所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，所述光源消偏器为保偏光纤制作的两段式Lyot消偏器。
6.根据权利要求5所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，所述两段式Lyot消偏器的段长为(U，2U)，其中，L0=Ld/ An, An为该保偏光纤的双折射晶体的x轴和y轴之间或X’轴和y’轴之间的折射率差，Zy =Zlfj2 / AA为所述宽谱光源的去相干长度，\ ^为所述宽谱光源的中心波长，A A为所述宽谱光源的谱宽。
7.根据权利要求I或3所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，在所述环端耦合器的第三端口插有第一环内消偏器，和/或在所述环端耦合器的第四端口插有第二环内消偏器。
8.根据权利要求7所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，所述环前消偏器、和/或所述第一环内消偏器、和/或所述第二环内消偏器为由保偏光纤制作的两段式Lyot消偏器。
9.根据权利要求I或3所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，在所述宽谱光源的输出端插入有光源消偏器，在所述环端耦合器的第三端口插有第一环内消偏器，并且在所述环端耦合器的第四端口插有第二环内消偏器；所述光源消偏器、所述环前消偏器、所述第一环内消偏器和所述第二环内消偏器为由保偏光纤制作的两段式Lyot消偏器；以及所述光源消偏器的段长为(UdLtl),所述环前消偏器、所述第一环内消偏器和所述第二环内消偏器的段长分别取为{ (1L，2L)，(4L，8L)，(16L，32L)}的一种排列，其中，Ltl和L为常数。
10.根据权利要求9所述的干涉式光纤陀螺仪，其中，长度L满足AI1L=AiiciLsmf+!^An为制作所述消偏器所使用的保偏光纤的双折射晶体的X轴和y轴之间或X’轴和r轴之间的折射率差，A n0为所述单模光纤环的双折射晶体的折射率之差，Lsmf为所述单模光纤环的光纤长度，以及Ltl为所述两段式光源消偏器的第一段长度，并且
全文摘要
本发明一种干涉式光纤陀螺仪，其包括宽谱光源、光源端耦合器、环前消偏器、环端耦合器、单模光纤环、以及光电探测器，其中，宽谱光源的输出端通过单模光纤与光源端耦合器的第一端口耦合，光源端耦合器的第三端口通过单模光纤与环前消偏器的一端耦合，环前消偏器的另一端通过单模光纤与环端耦合器的第一端口耦合，环端耦合器的第三端口和第四端口通过单模光纤分别与单模光纤环的两个端口耦合，光源端耦合器的第二端口通过单模光纤与光电探测器的输入端耦合。该陀螺仪结构省掉了陀螺仪最小互易结构中的起偏器，通过两个偏振态之间的去相干和干涉光强补偿消除非互易误差，从而大大降低了成本，同时具有较低的噪声和较好的零偏稳定性。
文档编号G01C19/72GK102706340SQ20121014945
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者张振荣, 李正斌, 李永啸, 杨易, 王子南, 王翠云, 路萍 申请人:北京大学