一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺的制作方法

本发明涉及一种双轴光纤陀螺，尤其是涉及一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺。

背景技术：

陀螺仪是一种角速率传感器，是敏感相对惯性空间角运动的装置，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器。可应用于海陆空天各种领域。双轴陀螺仪可以测量两个维度的角速率。传统双轴光纤陀螺一般采用两个ad芯片、两个da芯片。这就导致电路板的布板面积增大，而无法实现小型化。光纤陀螺应用领域对光纤陀螺的体积功耗要求非常苛刻，又急需一种小体积，低功耗的双轴光纤陀螺仪。现有的双轴光纤陀螺无法满足使用需求。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺，包括光路部分和电路部分，所述的光路部分包括两条并行的通道，所述的电路部分包括光源板和探测板，所述的探测板上设有依次连接的双通道ad转换器、fpga信号处理器和双通道da转换器，所述的光源板发出的光经过光路部分后，两个通道的信号进入双通道ad转换器，fpga信号处理器输出计算结果，并将控制信号通过双通道da转换器返回两个通道。

所述的光路部分包括总耦合器和两个通道，第一个通道包括第一耦合器、第一y波导、第一光纤环和第一探测器，光线经过总耦合器分流依次进入第一耦合器和第一y波导，然后在第一光纤环中折返，依次由第一y波导和第一耦合器返回至第一探测器，然后进入探测板，第二个通道与第一个通道结构相同。

所述的光路部分还包括超辐射发光二极管，所述的超辐射发光二极管设置在光源板和总耦合器之间。

所述的双通道ad转换器前端连有两个前置放大器，所述的两个前置放大器与两个通道上的探测器对应连接。

所述的双通道da转换器后端连有两个后置放大器，所述的两个后置放大器与两个通道上的y波导对应连接。

所述的双通道ad转换器为adi公司的ad9231芯片。

所述的双通道da转换器为adi公司的ad9717芯片。

与现有技术相比，本发明采用双通道ad和双通道da芯片，节约电路板布板面积。实现双轴陀螺的小型化设计。具有体积小，功耗低的优点；光源板和总耦合器之间设置超辐射发光二极管，输出功率高、发散角小，提高了耦合效率以及响应速度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺，包括光路部分和电路部分，光路部分包括两条并行的通道，电路部分包括光源板1和探测板20，探测板20上设有依次连接的双通道ad转换器14、fpga信号处理器15和双通道da转换器16，光源板1发出的光经过光路部分后，两个通道的信号进入双通道ad转换器14，fpga信号处理器15输出计算结果，并将控制信号通过双通道da转换器16返回两个通道。

光路部分包括超辐射发光二极管2(sld，superluminescentdiode)、总耦合器3和两个通道，第一个通道包括第一耦合器4、第一y波导5、第一光纤环6和第一探测器10，光源板1发出的光线经过总耦合器3分流依次进入第一耦合器4和第一y波导5，然后在第一光纤环6中折返，依次由第一y波导5和第一耦合器4返回至第一探测器10，然后进入探测板20；第二个通道包括第二耦合器7、第二y波导8、第二光纤环9和第二探测器12，光线经过总耦合器3分流依次进入第二耦合器7和第二y波导8，然后在第二光纤环9中折返，依次由第二y波导8和第二耦合器7返回至第二探测器12，然后进入探测板20。

探测板20上，双通道ad转换器14前端连有第一前置放大器11和第二前置放大器13，两个前置放大器与两个通道上的探测器对应连接；双通道da转换器16后端连有第一后置放大器17和第二后置放大器18，两个后置放大器与两个通道上的y波导对应连接，fpga信号处理器15的信号由接口电路19输出。

双通道ad转换器14为adi公司的ad9231芯片，它是12位、20m/40m/65m采样速率、1.8v供电双通道模数转换器。具有优良的特性，极低的功耗。

双通道da转换器16为adi公司的ad9717芯片，它是14位、低功耗、双通道数字模拟转换器。更新速率可达125mhz，仅有86mw。且封装体积只有6mm*6mm。节约了1倍的电路板空间面积。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于双通道设计的小型双轴光纤陀螺，包括光路部分和电路部分，所述的光路部分包括两条并行的通道，所述的电路部分包括光源板(1)和探测板(20)，所述的探测板(20)上设有依次连接的双通道AD转换器(14)、FPGA信号处理器(15)和双通道DA转换器(16)，所述的光源板(1)发出的光经过光路部分后，两个通道的信号进入双通道AD转换器(14)，FPGA信号处理器(15)输出计算结果，并将控制信号通过双通道DA转换器(16)返回两个通道。与现有技术相比，本发明采用双通道AD和双通道DA芯片，节约电路板布板面积。实现双轴陀螺的小型化设计，具有体积小、功耗低的优点。

技术研发人员：李阳;田荣军;吴海林;陈志;余钢
受保护的技术使用者：上海亨通光电科技有限公司
技术研发日：2018.03.30
技术公布日：2019.10.11