[发明专利]光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统与测试方法

说明书

本发明公开了光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统与测试方法，属于光纤陀螺测试技术领域。光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统，包括光路准直系统、光路控制系统和上位机；所述光路准直系统用于准直多支宽谱光源输出光信号，该光路准直系统由多个光纤准直器组成；所述光路准直系统前端与多支宽谱光源输出尾纤相连接，后端与光路控制系统的光开关相连接；它可以实现提高测试效率、减低对测试人员数量和测试用高精度光谱等测试资源的需求、降低了对测试人员专业能力的要求、降低了人工评价宽谱光源性能指标带来的数据不准确性。

技术领域

本发明属于光纤陀螺测试技术领域，更具体地说，涉及光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统与测试方法。

背景技术

光纤陀螺是一种无转动部件、全固态的高精度角速率传感器，具有体积小、精度高、全固态、使用寿命长、动态范围大等优点。随着光纤陀螺应用领域的扩展，对光纤陀螺的标度因数性能要求也越来越高，尤其是在高精度旋转调制光纤惯导系统中对光纤陀螺标度因数线性度要求极为苛刻，光纤陀螺的标度因数线性度已经成为制约光纤陀螺在高精度领域应用的重要因素。

宽谱光源具有输出光谱宽、功率大、发散角较小等特点，应用于光纤陀螺能够有效的降低偏振效应、kerr效应以及背向散射和反射带来的非互易性相位误差，提高光纤陀螺精度。同时，宽谱光源平均波长的漂移是影响光纤陀螺标度因素稳定性的主要因素，因此精确测量宽谱光源平均波长等参数指标就显得尤为重要。

目前，为准确测量光纤陀螺用宽谱光源的指标，可采用高精度光谱仪直接采集宽谱光源在高低温激励下的谱型信息，通过对前面采集的谱型信息进行处理进而评价宽谱光源的性能指标。

前述传统的光纤陀螺用宽谱光源的测试方法可准确的评估宽谱光源的指标，但随着采用宽谱光源的高精度光纤陀螺仪进入工程化批量生产与应用阶段，宽谱光源作为光纤陀螺仪核心激励的元件，其研制和生产阶段必然要经过大量的性能指标测试，因而准确快速的宽谱光源测试方法与装置在光纤陀螺的研发与生产中必不可少。采用传统的测试方法可以通过增加测试人员、增加测试用高性能光谱仪等测试资源实现快熟准确的宽谱光源测试。

同时，传统的测试方法应用于批量化的宽谱光源测试过程中，由于测试量大、高低温测试时间长、测试人员数据处理等工作量大且单调重复，也容易导致测试人员工作疏忽而带来的测试结果不准确甚至需要重新测试，降低了测试效率进而影响光纤陀螺生产交付。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统与测试方法，它可以实现提高测试效率、减低对测试人员数量和测试用高精度光谱等测试资源的需求、降低了对测试人员专业能力的要求、降低了人工评价宽谱光源性能指标带来的数据不准确性。

本发明的光纤陀螺用多路宽谱光源数据采集测试系统，包括光路准直系统、光路控制系统和上位机；

所述光路准直系统用于准直多支宽谱光源输出光信号，该光路准直系统由多个光纤准直器组成；所述光路准直系统前端与多支宽谱光源输出尾纤相连接，后端与光路控制系统的光开关相连接；

所述光路控制系统用于对多支宽谱光源输出光信号进行分时控制与输出，该光路控制系统由高速、高隔离度光开关组成；所述光路控制系统前端与光路准直系统相连接，后端与高精度光谱仪相连接；

所述上位机用于搭载光纤陀螺用宽谱光源数据采集和分析处理软件，通过宽谱光源数据采集和分析处理软件控制高精度光谱仪及高低温箱按照控制程序进行光波采集及温度变化。

作为本发明的进一步改进，所述光路准直系统用于将待测试光源输出的光源功率、谱形信息进行准直；准直后的光束平行度达到最优值，从而降低在系统装配调试过程中，光纤端面相对于准直系统的轴向位置偏差、径向位置偏差和角度位置偏差。