專利名稱：雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)傳感以及信號(hào)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺。
背景技術(shù)：
諧振式光學(xué)陀螺(Resonator Optic Gyro，ROG)是利用光學(xué)Sagnac效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)動(dòng)檢測的一種高精度的微型慣性傳感器。無振動(dòng)部件的諧振式光學(xué)陀螺具有小型化，精度高，抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。相比微機(jī)械陀螺(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)和光纖陀螺(Interferometric Fiber Optical Gyroscope，IF0G)，ROG 將具有更大的優(yōu)勢。在ROG中最常見的鎖定方式是單路鎖定，即將激光器中心頻率鎖定在其中一路諧振頻率上，另一路的輸出即為陀螺信號(hào)輸出，但是單路鎖定存在的問題是環(huán)路帶寬較窄，陀螺輸出線性度較?。浑p路閉環(huán)在ROG中也有一定應(yīng)用，但是現(xiàn)有的提出的雙路閉環(huán)方案中并沒有構(gòu)建一個(gè)相對互易的結(jié)構(gòu)，使得沒有很好地抑制互易性噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺。一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、第一移頻器、第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連，第一移頻器、第一調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二移頻器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連， 調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、第一移頻器、 第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路， 可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制器和第二調(diào)制器相連，第一調(diào)制器、第一移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二調(diào)制器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連， 調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)?！N雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺包括可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、調(diào)制器、第一移頻器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器、調(diào)制器、光學(xué)分路器順次相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連，第一移頻器與第二移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連， 調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、第一調(diào)制移頻器、第二調(diào)制移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、 第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器相連，第一調(diào)制移頻器與第二調(diào)制移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、力口法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。所述的第一移頻器和第二移頻器為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。所述的第一調(diào)制移頻器件和第二調(diào)制移頻器件為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。所述的光學(xué)諧振腔為光纖或者集成光學(xué)器件。所述的光學(xué)諧振腔的結(jié)構(gòu)為透射式光學(xué)環(huán)形腔或反射式光學(xué)環(huán)形 腔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
1)本發(fā)明提供的雙路閉環(huán)諧振式光學(xué)陀螺有利于提高諧振式光學(xué)陀螺的互易性，更好的消除互易性噪聲；
2)本發(fā)明提供的雙路閉環(huán)諧振式光學(xué)陀螺有利于提高陀螺系統(tǒng)的線性度和動(dòng)態(tài)范
圍；
3)本發(fā)明提供的雙路閉環(huán)諧振式光學(xué)陀螺，同時(shí)可以將兩路光頻分別鎖在光學(xué)諧振腔對應(yīng)的順時(shí)針和逆時(shí)針諧振點(diǎn)，使腔內(nèi)的光功率基本相等，減小光學(xué)克爾噪聲。


圖1是雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺I型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺II型結(jié)構(gòu)示意圖3是雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺III型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺IV型結(jié)構(gòu)示意圖5是基于聲光移頻器反射式雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺具體實(shí)施案例示意圖； 圖6是雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)順時(shí)針和逆時(shí)針諧振頻率與激光器頻率關(guān)系示意圖中1、頻率可調(diào)激光器2、隔離器3、耦合器4、第一聲光移頻器5、第一相位調(diào)制器6、 第二聲光移頻器7、第二相位調(diào)制器8、第一壓控振蕩器9、第二壓控振蕩器10、第一信號(hào)源 11、第二信號(hào)源12、第一鎖相放大器13、第二鎖相放大器14、第一光電探測器15、第二光電探測器16、第一環(huán)形器17、第二環(huán)形器18、光學(xué)環(huán)形諧振腔芯片19、第一伺服回路20、第二伺服回路21、加法器22、第三伺服回路23、減法器24、數(shù)據(jù)記錄儀。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于此。如圖1所示，雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺I型包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、 第一移頻器、第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連，第一移頻器、第一調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二移頻器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。如圖2所示，雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺II型包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、 第一移頻器、第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制器和第二調(diào)制器相連，第一調(diào)制器、第一移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二調(diào)制器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。如圖3所示，雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺III型包括可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、調(diào)制器、第一移頻器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器、調(diào)制器、光學(xué)分路器順次相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連， 第一移頻器與第二移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、 加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。如圖4所示，雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺IV型包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、 第一調(diào)制移頻器、第二調(diào)制移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一 反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器相連，第一調(diào)制移頻器與第二調(diào)制移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連，第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器的移頻量作差作為陀螺輸出信號(hào)。所述的第一移頻器和第二移頻器為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。所述的第一調(diào)制移頻器件和第二調(diào)制移頻器件為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。所述的光學(xué)諧振腔為光纖或者集成光學(xué)器件。所述的光學(xué)諧振腔的結(jié)構(gòu)為透射式光學(xué)環(huán)形腔或反射式光學(xué)環(huán)形
腔。
如圖5所示，我們給出了一種聲光移頻器實(shí)現(xiàn)移頻器件，用光相位調(diào)制器實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)制器，用信號(hào)源和鎖相放大器來實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)模塊的具體實(shí)施案例。如圖6所示，我們給出了雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)順時(shí)針和逆時(shí)針諧振頻率與激光器頻率關(guān)系示意圖，其中順時(shí)針和逆時(shí)針的諧振頻率以激光器頻率為中心，分別向相反方向的移開由轉(zhuǎn)動(dòng)引入的二分之一的移頻量。在雙路閉環(huán)諧振式光學(xué)陀螺中具體實(shí)現(xiàn)方式由以下描述
頻率可調(diào)激光器發(fā)出的激光經(jīng)隔離器和耦合器后分為等功率的兩束光順時(shí)針路和逆時(shí)針路。順時(shí)針路激光分別經(jīng)移頻器件移頻，這里移頻器件可以由聲光移頻器或者相位調(diào)制器等實(shí)現(xiàn)，然后進(jìn)入調(diào)制解調(diào)模塊對光進(jìn)行調(diào)制再由環(huán)形器輸入到光學(xué)環(huán)形諧振腔，這里的光學(xué)環(huán)形諧振腔可以是任何一種可以構(gòu)成諧振腔的器件和形式，包括透射式的和反射式的光纖，集成光學(xué)器件等，調(diào)制可以由信號(hào)源儀器或者電路實(shí)現(xiàn)，在腔內(nèi)形成順時(shí)針諧振光后由環(huán)形器輸入到光電探測器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)調(diào)制解調(diào)模塊解調(diào)，解調(diào)模塊可由鎖相放大器實(shí)現(xiàn)，最后將解調(diào)輸出經(jīng)伺服回路去控制之前光路所經(jīng)移頻器移頻量控制，實(shí)現(xiàn)順時(shí)針路移頻器環(huán)路鎖定；逆時(shí)針路激光同理實(shí)現(xiàn)順時(shí)針路移頻器環(huán)路鎖定。激光器的鎖定較之于之前的單路鎖定進(jìn)行了改進(jìn)，單路鎖定僅用一路解調(diào)輸出去將激光器頻率鎖定在其中一個(gè)方向的諧振頻率，而在這里我們采用了將兩路解調(diào)輸出相加后經(jīng)反饋鎖定模塊再去控制激光器，這樣在陀螺靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，激光器頻率，順時(shí)針和逆時(shí)針諧振頻率都在同一頻率點(diǎn)上，當(dāng)陀螺有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，順時(shí)針和逆時(shí)針的諧振頻率就變成以激光器頻率為中心零值等值且正負(fù)不同的兩個(gè)諧振頻率，這樣使得陀螺系統(tǒng)更加對稱，可以更好地去消除互易性噪聲。其中加法器和三路反饋鎖定回路可由電路或儀器實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明由兩路攜帶有陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)信息的解調(diào)輸出信號(hào)，分別經(jīng)兩個(gè)反饋鎖定模塊改變兩路移頻器移頻量；同時(shí)這兩路信號(hào)相加后經(jīng)第三反饋鎖定模塊控制激光器頻率，將其鎖定在諧振腔順時(shí)針和逆時(shí)針光路諧振頻率的中心點(diǎn)。同時(shí)，陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)輸出就應(yīng)該從兩路移頻器的移頻量作差去讀取。這樣通過構(gòu)建了陀螺順時(shí)針和逆時(shí)針兩路對稱的結(jié)構(gòu)和對稱的陀螺信號(hào)檢測方式，從而更好消除互易性噪聲，獲得陀螺系統(tǒng)的更好的線性度和更大的動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)減小克爾噪聲。需要指出的是，該實(shí)施例中應(yīng)用的移頻器件、調(diào)制解調(diào)方式、光學(xué)諧振腔應(yīng)包括任何一種可應(yīng)用于諧振式光學(xué)陀螺中的移頻器、調(diào)制解調(diào)方式和光學(xué)諧振腔，并且調(diào)制器是可以在系統(tǒng)中的不同位置，如上述各型實(shí)現(xiàn)方式所示。也就是說，在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上僅對移頻器、調(diào)制解調(diào)方式和光學(xué)諧振腔、以及調(diào)制器的位置作出的改動(dòng)，都應(yīng)該落入本發(fā)明相應(yīng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、第一移頻器、第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連，第一移頻器、第一調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二移頻器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連。
2.一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、第一移頻器、第二移頻器、第一調(diào)制器、第二調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制器和第二調(diào)制器相連，第一調(diào)制器、第一移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，第二調(diào)制器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔順次相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連。
3.—種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于包括可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、調(diào)制器、第一移頻器、第二移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器、調(diào)制器、光學(xué)分路器順次相連，光學(xué)分路器分別與第一移頻器和第二移頻器相連，第一移頻器與第二移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、力口法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連。
4.一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、 第一調(diào)制移頻器、第二調(diào)制移頻器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二反饋鎖定模、第三反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路，可調(diào)諧激光器與光學(xué)分路器相連，光學(xué)分路器分別與第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器相連，第一調(diào)制移頻器與第二調(diào)制移頻器同時(shí)與光學(xué)諧振腔相連，光學(xué)環(huán)形諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第一反饋鎖定模塊、第二移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、加法器、第三反饋鎖定模塊、激光器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊、第二反饋鎖定模塊、第一移頻器順次相連，調(diào)制解調(diào)模塊與加法器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于第一移頻器和第二移頻器的移頻量作差作為陀螺的輸出信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于第一調(diào)制移頻器和第二調(diào)制移頻器的移頻量作差作為陀螺的輸出信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于所述的第一移頻器和第二移頻器為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于所述的第一調(diào)制移頻器件和第二調(diào)制移頻器件為聲光移頻器或光學(xué)相位調(diào)制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于所述的光學(xué)諧振腔為光纖或者集成光學(xué)器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺，其特征在于所述的光學(xué)諧振腔的結(jié)構(gòu)為透射式光學(xué)環(huán)形腔或反射式光學(xué)環(huán)形腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙路閉環(huán)的諧振式光學(xué)陀螺。它包括由可調(diào)諧激光器、光學(xué)分路器、光學(xué)移頻器、光學(xué)調(diào)制器、光學(xué)諧振腔、光電轉(zhuǎn)換模塊等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以及由調(diào)制解調(diào)模塊、反饋鎖定模塊構(gòu)成的處理電路。本發(fā)明由處理電路提取兩路攜帶有陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)信息的信號(hào)，分別經(jīng)兩個(gè)反饋鎖定模塊改變兩路移頻器移頻量；同時(shí)這兩路信號(hào)相加后經(jīng)第三反饋鎖定模塊控制激光器頻率，將其鎖定在諧振腔順時(shí)針和逆時(shí)針光路諧振頻率的中心點(diǎn)；最后通過對兩路移頻器移頻量輸出作差得到陀螺信號(hào)。本發(fā)明有利于提高諧振式光學(xué)陀螺的互易性，更好消除互易性噪聲；有利于提高陀螺系統(tǒng)線性度和動(dòng)態(tài)范圍；有利于減小腔內(nèi)順時(shí)針和逆時(shí)針光路的光功率差，減小光學(xué)克爾噪聲。
文檔編號(hào)G01C19/68GK102331258SQ201110194109
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者張顧洪, 金仲和, 馬慧蓮 申請人:浙江大學(xué)