[实用新型]一种应用于光纤陀螺光源的波长稳定控制电路及光纤陀螺

说明书

本实用新型公开了一种应用于光纤陀螺光源的波长稳定控制电路，该电路包括：光源、第一耦合器、第二耦合器、第一窄带滤波器、第二窄带滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和处理电路模块，所述光源输出连接至所述第一耦合器，所述第一耦合器第一端连接至光纤陀螺用于光源，所述第一耦合器第二端连接所述第二耦合器，所述第二耦合器第三端通过所述第一窄带滤波器连接到所述第一光电探测器；所述第二耦合器第四端通过所述第二窄带滤波器连接到所述第二光电探测器；所述第一光电探测器和所述第二光电探测器分别连接至所述处理电路模块，所述处理电路模块的输出端连接所述光源的温度控制端口；本实用新型的波长稳定精度高，稳定性好。

技术领域

本实用新型涉及光纤陀螺传感技术领域，具体涉及一种应用于光纤陀螺光源的波长稳定控制电路及光纤陀螺，其中光源采用超辐射发光二极管 (SLD)，该方案可抑制SLD光源波长波动所导致的光纤陀螺标度因数误差。

背景技术

光纤陀螺是一种通过测量萨格奈克(Sagnac)相位差来获得载体角速率的全固态惯性仪表，是惯性导航系统的核心传感器件。SLD光源由于宽光谱、大功率等特性，是目前光纤陀螺主要的光源方案。根据光纤陀螺测量的基本原理，其标度因数K可以表示为：其中LD为光纤陀螺光纤环长度与直径之积，c为光速，为光源的平均波长，所以光源平均波长的稳定性直接影响光纤陀螺标度因数的稳定性。

SLD光源的光谱通常为平滑的高斯或类高斯函数，基于自发辐射放大发光的机理，光谱谱宽可达几十nm，宽谱虽然提升了光纤陀螺零偏性能，但平均波长极易发生波动，影响标度因数稳定性。因此，现有亟需一种稳定性好、精度高的波长稳定控制技术，用于解决光纤陀螺光源的稳定性的问题

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于光纤陀螺光源的波长稳定控制电路及光纤陀螺。采用基于中心波长对称的两个窄带滤波器对SLD光源的波长波动进行实时监测，基于PI控制理论，通过温度对SLD波长进行反馈控制，以此对SLD光源的平均波长进行稳定控制，提升光纤陀螺的标度因数性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种应用于光纤陀螺光源的波长稳定控制电路，该电路包括：光源、第一耦合器、第二耦合器、第一窄带滤波器、第二窄带滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和处理电路模块，所述光源输出连接至所述第一耦合器，所述第一耦合器第一端连接至光纤陀螺用于光源，所述第一耦合器第二端连接所述第二耦合器，所述第二耦合器第三端通过所述第一窄带滤波器连接到所述第一光电探测器；所述第二耦合器第四端通过所述第二窄带滤波器连接到所述第二光电探测器；所述第一光电探测器和所述第二光电探测器分别连接至所述处理电路模块，所述处理电路模块的输出端连接所述光源的温度控制端口。

更进一步地，所述光源输出的宽谱光经过所述第一耦合器输出第一光束和第二光束，所述第一光束用于光纤陀螺的光源输出，所述第二光束输入所述第二耦合器，所述第二耦合器输出第三光束和第四光束，所述第三光束通过所述第一窄带滤波器输出到所述第一光电探测器并经光电转换后输出第一光探测信号；所述第四光束通过所述第二窄带滤波器输出到所述第二光电探测器并经光电转换后输出第二光探测信号；所述第一光探测信号和所述第二光探测信号分别输出至所述处理电路模块，所述处理电路模块的输出端连接所述光源的温度控制端口。

优选地，所述第一耦合器第一端和第二端的分光比为95:5。

优选地，所述第二耦合器第三端和第四端的分光比为1:1。

优选地，所述光源为SLD光源。

优选地，所述第一窄带滤波器的中心波长为λ₀-Δλ，所述第二窄带滤波器的中心波长为λ₀+Δλ，其中λ₀为所述SLD光源的中心波长，2Δλ表示所述 SLD光源波长稳定的范围。