谐振式光纤陀螺用光源模块实验研究 被引量：3

1

作者 李建华 于怀勇 +2 位作者 雷明 方圆 冯喆 《导航定位与授时》 2019年第3期119-124,共6页

基于多光源结构的谐振式光纤陀螺(R-FOG)是一种小型、高精度惯性传感器。研究了谐振式光纤陀螺的光源模块方案,选用小型可调谐的窄线宽半导体激光器,并对光源中心波长、光功率进行测量,以建立光源的最优工作区域,在此基础上对光源之间... 基于多光源结构的谐振式光纤陀螺(R-FOG)是一种小型、高精度惯性传感器。研究了谐振式光纤陀螺的光源模块方案,选用小型可调谐的窄线宽半导体激光器,并对光源中心波长、光功率进行测量,以建立光源的最优工作区域,在此基础上对光源之间的拍频进行静态测试,测试过程中的频率最小值为53Hz、最大值为25.9225MHz。该方案具有分辨率高与动态范围大的潜在优势,在拍频测试中,陀螺测量分辨率和动态范围分别可达9.13×10^(-4)(°)/h、±4.56×10~7(°)/h。 展开更多

关键词 r-fog 光源结构 光源选型与测试 拍频测试

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谐振式陀螺检测信号调制技术研究 被引量：4

2

作者 张建辉 徐鹏飞 +3 位作者 马可贞 薛晨阳 张文栋 闫树斌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期946-949,共4页

谐振式光纤陀螺R-FOG(Resonator Fiber Optic Gyro)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测试旋转角速率的一种新型传感器。实验对比了三种调制波形对谐振信号信噪比的影响,分析了锯齿波调制中复位脉冲问题以及三角波调制中的瞬态响应问... 谐振式光纤陀螺R-FOG(Resonator Fiber Optic Gyro)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测试旋转角速率的一种新型传感器。实验对比了三种调制波形对谐振信号信噪比的影响,分析了锯齿波调制中复位脉冲问题以及三角波调制中的瞬态响应问题,确定了正弦波为最佳调制波形,提高了谐振信号的信噪比。在陀螺系统的锁频环路中,通过正弦波调制、解调得到了用于边带锁频(PDH)技术稳频的解调曲线,验证了正弦波调制方法的可行性及优越性。 展开更多

关键词 光纤光学 谐振式陀螺 相位调制 信噪比 解调曲线

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双频率调制谐振式光纤陀螺谐振谷分裂现象研究 被引量：3

3

作者 应迪清 郑阳明 +1 位作者 马慧莲 金仲和 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1245-1248,共4页

谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro,R-FOG)是利用光纤环形谐振腔的Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件.双频率锯齿波组合调制技术可应用于谐振式光纤陀螺数字处理系统.实验发现,在基于双频率锯齿波组合... 谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro,R-FOG)是利用光纤环形谐振腔的Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件.双频率锯齿波组合调制技术可应用于谐振式光纤陀螺数字处理系统.实验发现,在基于双频率锯齿波组合调制技术的R-FOG系统中,对激光器输出光频率进行扫描时,在示波器上观察到光纤环形谐振腔的谐振曲线会分裂成两个谐振谷.利用频谱分析与光波场叠加原理相结合的方法对光纤环形谐振腔的输出光场进行了具体推导和仿真分析,并对谐振谷分裂现象的物理原因作了解释.仿真分析发现,光纤环形谐振腔的谱线宽度越窄或两个锯齿波组合调制频率相差越大,谐振谷分裂现象越明显.最后对这种谐振谷分裂现象进行了具体测试,实验测试结果和理论分析结果一致. 展开更多

关键词 光电子学 谐振式光纤陀螺 双频率锯齿波组合调制 谐振谷分裂

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正弦波调制对谐振式陀螺中谐振信号的影响 被引量：2

4

作者 张建辉 徐鹏飞 +3 位作者 李明慧 薛晨阳 刘俊 闫树斌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第11期5-7,10,共4页

谐振式光纤陀螺(R-FOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件。理论分析了正弦波调制特性,搭建了光学微谐振腔的调制解调实验系统,实验对比了正弦波、锯齿波、三角波3种调制波形对谐振信号信噪比的影响,... 谐振式光纤陀螺(R-FOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件。理论分析了正弦波调制特性,搭建了光学微谐振腔的调制解调实验系统,实验对比了正弦波、锯齿波、三角波3种调制波形对谐振信号信噪比的影响,得出了正弦波调制效果最好,提高了谐振信号的信噪比。针对不同调制幅度和频率条件下的正弦波调制对谐振信号的影响进行了测试,得出了调制幅度和调制频率对谐振信号的影响,为光学微谐振腔在谐振式陀螺系统应用中相位调制选择最佳的参数提供了参考。 展开更多

关键词 谐振式光纤陀螺 正弦波调制 信噪比 谐振信号

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谐振式光纤陀螺偏振波动噪声的温度特性 被引量：2

5

作者 张婷 郑华 +3 位作者 杜建功 安盼龙 闫树斌 薛晨阳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1815-1821,共7页

光纤环形谐振腔环境温度变化带来的偏振波动噪声是影响谐振式光纤陀螺检测精度的主要光学噪声源之一,通过控制谐振腔温度,可以使偏振波动噪声得到有效抑制。为了抑制偏振波动噪声,减小R-FOG精度受FRR温度变化的影响,从理论上分析了谐振... 光纤环形谐振腔环境温度变化带来的偏振波动噪声是影响谐振式光纤陀螺检测精度的主要光学噪声源之一,通过控制谐振腔温度,可以使偏振波动噪声得到有效抑制。为了抑制偏振波动噪声,减小R-FOG精度受FRR温度变化的影响,从理论上分析了谐振腔温度变化对谐振曲线、解调曲线的影响;针对不同温度下光纤环的谐振特性、解调曲线特性、陀螺零偏及零偏稳定性开展了实验,并对实验结果进行了分析。结果表明,谐振腔的工作温度为27.00℃时,两本征偏振态相距最远,总谐振曲线关于谐振频率点对称,谐振频率点检测误差可以忽略;陀螺零偏稳定性近似等于谐振腔温度为25.50℃时的1/100,在150 s的采样时间内达到0.07°/s,陀螺检测精度得到很大提高。 展开更多

关键词 谐振式光纤陀螺 偏振波动噪声 温度控制 零偏稳定性 光纤环

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前景广阔的传感器件—光纤陀螺（下）

6

作者 武长青 任文莉 《西北光电》 2000年第4期2-5,共4页

关键词 光纤陀螺 传感器件 I-fog r-fog 干涉仪

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光纤陀螺仪基本原理与分类 被引量：13

7

作者 刘兰芳 陈刚 金国良 《现代防御技术》 北大核心 2007年第2期59-64,共6页

介绍了光纤陀螺仪的基本原理及其分类方法,对干涉型光纤陀螺(I-FOG)、谐振型光纤陀螺(R-FOG)和受激布里渊散射型光纤陀螺(B-FOG)的工作原理、结构类型、主要优缺点及其改善性能的途径和发展趋势进行了分析。

关键词 光纤陀螺 萨格奈克效应 干涉式光纤陀螺 谐振腔光纤陀螺 布里渊型光纤陀螺

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光纤陀螺及其发展动态 被引量：8

8

作者 单英 延凤平 简水生 《传感器技术》 CSCD 1999年第5期1-3,共3页

迄今为止,光纤陀螺的发展已经经过了三个时期,第一代为干涉型光纤陀螺(I-FOG),第二代为共振环形腔型光纤陀螺(R-FOG),第三代为受激布里渊散射光纤陀螺(B-FOG)。简要陈述了光纤陀螺的发展历程,并着重阐述了这三种光纤陀螺各自的工作原理... 迄今为止,光纤陀螺的发展已经经过了三个时期,第一代为干涉型光纤陀螺(I-FOG),第二代为共振环形腔型光纤陀螺(R-FOG),第三代为受激布里渊散射光纤陀螺(B-FOG)。简要陈述了光纤陀螺的发展历程,并着重阐述了这三种光纤陀螺各自的工作原理、噪声特性及今后的发展动态。 展开更多

关键词 光纤陀螺 Sagnac效应 精度 陀螺

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谐振型光纤陀螺方波频率调制方法 被引量：8

9

作者 姚琼 胡永明 +1 位作者 谢元平 宋章启 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期503-505,共3页

分析了谐振型光纤陀螺(R FOG)方波频率调制方法的工作原理和调制性能,得到了采用方波频率调制时R_FOG的极限灵敏度,并对方波频率调制和正弦频率调制两类调制方法的特性进行了比较。结果表明,方波调制方法的极限灵敏度优于正弦频率调制... 分析了谐振型光纤陀螺(R FOG)方波频率调制方法的工作原理和调制性能,得到了采用方波频率调制时R_FOG的极限灵敏度,并对方波频率调制和正弦频率调制两类调制方法的特性进行了比较。结果表明,方波调制方法的极限灵敏度优于正弦频率调制方法的极限灵敏度,其输出信号为方波强度调制信号,易于与I_FOG中类似的数字解调方法相结合,是实现全数字处理R_FOG的较理想的调制方案。 展开更多

关键词 谐振型光纤陀螺 方波频率调制 极限灵敏度

原文传递

谐振式光纤陀螺全数字闭环方案 被引量：4

10

作者 沈庆 郁发新 +3 位作者 马慧莲 应迪清 周柯江 金仲和 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期810-813,817,共5页

谐振式光纤陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统机械陀螺和其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势。数字信号处理电路的谐振式光纤陀螺全数字闭环是采用双频率数字锯齿波相位调制技术对光路进行了相应的调制和解调。对光信号中夹杂的... 谐振式光纤陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统机械陀螺和其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势。数字信号处理电路的谐振式光纤陀螺全数字闭环是采用双频率数字锯齿波相位调制技术对光路进行了相应的调制和解调。对光信号中夹杂的大量白噪声以及数字信号处理中由于有限位数的A/D引入的量化噪声进行综合考虑,提出了用比信号带宽高很多的采样率对含有噪声的信号进行过采样,加上后续的数字信号处理,低位数A/D和高位数A/D的检测效果几乎一样。数字调制的精度影响了系统的精度,使用平均法用低位的D/A可以实现很大的调制动态范围。经过基于文中设计的数字系统的实验,得到了和理论仿真类似的解调曲线,证明了文中提出的数字闭环方案的可行性。 展开更多

关键词 光电子学 谐振式光纤陀螺 数字相位调制 微弱信号检测

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谐振式光纤陀螺数字锁相放大器设计 被引量：3

11

作者 杨志怀 马慧莲 金仲和 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期622-626,共5页

介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺(R-FOG)的检测原理,分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点,利用可编程逻辑器件(FPGA)产生的同步方波进行解调,优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大... 介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺(R-FOG)的检测原理,分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点,利用可编程逻辑器件(FPGA)产生的同步方波进行解调,优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大器,并分析了其相关检测的信噪比改善.应用于陀螺系统,实现了谐振频率快速、稳定的跟踪锁定.实验结果表明,设计的检测电路满足闭环反馈的精度要求,锁定时间为1.1 ms. 展开更多

关键词 光电子学 谐振式光纤陀螺 数字锁相放大器 相关检测

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谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔90°对接误差控制研究 被引量：4

12

作者 林惠祖 姚琼 胡永明 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2864-2868,共5页

保偏光纤谐振腔交叉偏振耦合引起的偏振波动是谐振式光纤陀螺的主要噪声源之一,保偏光纤偏振主轴旋转90°对接是克服偏振波动的有效方法,其对接角度误差大小对陀螺噪声抑制效果有重要影响。为此利用迈克耳孙(Michelson)白光光纤干... 保偏光纤谐振腔交叉偏振耦合引起的偏振波动是谐振式光纤陀螺的主要噪声源之一,保偏光纤偏振主轴旋转90°对接是克服偏振波动的有效方法,其对接角度误差大小对陀螺噪声抑制效果有重要影响。为此利用迈克耳孙(Michelson)白光光纤干涉仪偏振耦合测试方法,从理论上对双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差进行了分析,得到迈克耳孙光纤干涉仪输出的干涉交流项公式和干涉波形,进而计算得到双耦合器保偏光纤谐振腔的90°对接误差角度。对双耦合器的保偏光纤谐振腔90°对接角度误差控制进行了实验研究,实现了0.37°的角度对接误差。 展开更多

关键词 光纤光学 谐振式光纤陀螺 保偏光纤谐振腔 偏振耦合 迈克耳孙白光干涉仪

原文传递

环形腔光纤陀螺中减小偏振噪声的方法研究

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作者 谢增华 延凤平 +2 位作者 龚岩栋 江中澳 简水生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1997年第6期372-374,共3页

介绍了偏振态的概念，分析了光纤环形谐振腔的谐振特性，对环形谐振腔光纤陀螺中减小偏振噪声的几种方法进行了研究，这对抑制偏振噪声，进一步改善环形腔光纤陀螺的性能，提高陀螺的检测精度有一定的指导作用。

关键词 环形腔光纤陀螺 偏振噪声 光纤元件

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