[发明专利]一种基于F-P腔的光源相对强度噪声抑制装置

说明书

本发明公开了一种基于F‑P腔的光源相对强度噪声抑制装置。宽谱光源输出光经光隔离器、2×2光耦合器后到保偏光纤，再依次经过光环形器、偏振旋转器、光环形器到第一光纤反射薄膜中反射和透射；透射光输出，反射光逆反后依次经过光环形器、光放大器、光环形器、保偏光纤、2×2光耦合器后分别耦合到光隔离器和第二光纤反射薄膜中，耦合到光隔离器的光耗散掉，耦合到第二光纤反射薄膜的光再反射和透射；透射光耗散掉，反射光重新返回耦合到2×2光耦合器中，不断往复实现光源光输出和相对强度噪声抑制。本发明在降低了特定频率下光源相对强度噪声的同时，缩短了谐振腔所利用的光纤长度，减少Sagnac干涉仪在光谱滤波后相对强度噪声降低的频率的探测噪声。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺技术领域的一种光源噪声抑制装置，具体是一种基于F-P腔的光纤陀螺相对强度噪声抑制装置。

背景技术

宽谱光源在光学干涉测量中被广泛使用。其具有微米级别的相干长度，有效消除了Sagnac干涉仪中克尔效应带来的误差。但同时，宽谱光源引入了相对强度噪声限制高精度光纤陀螺角速度测量时的随机游走和偏置漂移特性。

国内外有诸多单位采用多种方法实线相对强度噪声的抑制，主要包括拓展谱宽、设计反馈环节控制光源驱动电流或高速光强调制器、利用饱和半导体光放大器非线性效应降低光功率波动、基于相对强度噪声相关相减方案、利用环形谐振腔降噪等。

拓展谱宽效果随着光功率增加而弱化，同时系统功耗大；反馈控制方法最高只能将相对强度噪声降低6dB；利用饱和半导体光放大器非线性效应降低光功率波动需要的系统功耗大，同时必须增加有源器件，需要保证有源器件的噪声特性；基于相对强度噪声相关相减方案要求较高的偏振态对准精度，同时要求两路信号的噪声相关性要高；利用环形谐振腔降噪要求其长度要与光纤陀螺敏感环等长，引入了较大的体积，导致光纤陀螺整体体积提高了一倍。

发明内容

本发明解决的技术问题在于降低光纤陀螺的相对强度噪声水平，提出了一种基于F-P腔的光源相对强度噪声抑制装置，本发明通过在光纤线圈的端面采用光纤反射镜。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明包括宽谱光源、光隔离器、2×2光耦合器、保偏光纤、第一光环形器、偏振旋转器、第二光环形器、第一光纤反射薄膜、光放大器、第二光纤反射薄膜(10)；宽谱光源输出端连接光隔离器的输入端，光隔离器的输出端连接到2×2光耦合器一侧的一端，2×2光耦合器一侧的另一端连接第二光纤反射薄膜(10)，2×2光耦合器另一侧的一端连接保偏光纤的一端，保偏光纤的另一端连接到第一光环形器的第一端，第一光环形器的第二端经偏振旋转器后连接到第二光环形器的第一端，第二光环形器的第二端连接第一光纤反射薄膜的一端，第一光纤反射薄膜另一端作为输出端；第二光环形器的第三端经光放大器连接到第一光环形器的第三端。

装置内光路传输过程是：

S1、宽谱光源的输出光入射到光隔离器后出射到2×2光耦合器；

S2、经2×2光耦合器传输到保偏光纤中，保偏光纤输出的光经过第一光环形器输入到偏振旋转器后再经过第二光环形器传输到第一光纤反射薄膜中发生反射和透射；

S3、第一光纤反射薄膜的透射光输出，第一光纤反射薄膜的反射光逆反后经过第二光环形器输入到光放大器中，再经过第一光环形器输入到保偏光纤中，再经过2×2光耦合器分别耦合到光隔离器和第二光纤反射薄膜(10)中，其中耦合到光隔离器的光耗散掉，耦合到第二光纤反射薄膜(10)的光再发生反射和透射；

S4、第二光纤反射薄膜(10)的透射光耗散掉，第二光纤反射薄膜(10)的反射光重新耦合到2×2光耦合器中；

S5、再回到S2不断重复往复S2-S4的过程实现光源的光输出，以及光源相对强度噪声抑制。