[发明专利]基于谐振腔内调制的谐振式光学陀螺

摘要

本发明公开了一种基于谐振腔内调制的谐振式光学陀螺，包括光源、隔离器、耦合器C0、耦合器C1、耦合器C2、无源Y分支耦合器、谐振腔、调制器、第一探测器、第二探测器、第一信号处理电路、第二信号处理电路、调制信号输出电路；本发明提出的陀螺去除了外部两路调制器结构，而采用谐振腔内部调制，简化了陀螺模型，大大提高了陀螺的集成化程度；本发明谐振腔的谐振特性增强了调制特性，使得调制电压降低。且只有一个调制臂，却是双倍的调制效果，降低了系统功耗；本发明腔内调制对应的调制方式采用简单的周期方波调制曲线，相对于外部调制所常用的三角波调制曲线，消除了三角波的非线性误差，避免了波形的非对称性，利于提高陀螺的整体精度。

主权项

一种基于谐振腔内调制的谐振式光学陀螺，包括光源(1)、隔离器(2)、耦合器C0(3)、耦合器C1(4)、耦合器C2(5)、无源Y分支耦合器(6)、谐振腔(7)、调制器(8)、第一探测器(9)、第二探测器(10)、第一信号处理电路(11)、第二信号处理电路(12)、调制信号输出电路(13)；光源(1)发出光信号，光信号进入隔离器(2)，光信号通过隔离器(2)单向传输，输出至无源Y分支耦合器(6)，无源Y分支耦合器(6)将光信号分成相等的两束光，一路通过耦合器C2(5)进入耦合器C0(3)，通过耦合器C0(3)进入谐振腔(7)，形成顺时针CW光路，另外一路通过耦合器C1(4)进入耦合器C0(3)，通过耦合器C0(3)进入谐振腔(7)，形成逆时针CCW光路；谐振腔(7)中设有调制器(8)，调制信号输出电路(13)输出调制电信号加载给调制器(8)，通过对调制器(8)加载调制信号，改变谐振腔(7)内的有效折射率，使折射率达到设定值；谐振腔(7)内顺时针CW光路经过调制器(8)调制，输出第一探测器(9)，第一探测器(9)将光信号转化为电信号，输出至第一信号处理电路(11)，电信号经过放大、滤波处理，输出至光源(1)，对光源进行控制，使得光源(1)输出光频率始终为f0，实现频率锁定；谐振腔(7)内逆时针CCW光路经过调制器(8)调制，输出至第二探测器(10)，第二探测器(10)将光信号转化为电信号，输出至第二信号处理电路(12)，电信号经过放大、滤波处理，作为陀螺的输出，根据陀螺的输出检测到角速率。