[发明专利]基于可调谐光电振荡器的角速度测量装置

摘要

本发明提供了一种基于可调谐光电振荡器的角速度测量装置。包括：激光源、第一偏振控制器、电光调制元件、光环形器、第二偏振控制器、第一偏振分/合束器、Sagnac环、色散元件、第三偏振控制器、第二偏振分/合束器、第四偏振控制器、第五偏振控制器、第一段光纤、第二段光纤、第三偏振分/合束器、光电探测器、微波放大器和功分器。本发明通过将Sagnac干涉仪嵌入到微波光子滤波器中，使Sagnac效应引起的相位变化转化为微波光子滤波器中心频率的变化，从而使光电振荡器输出微波信号的频率发生变化。因为微波光子滤波器的可调谐范围一般在GHz量级，同时结合光电振荡器产生高质量微波信号的优势，因此系统在提高角速度测量灵敏度的同时，也大大提高了其动态范围。

主权项

1.一种基于可调谐光电振荡器的角速度测量装置，其特征在于，包括：激光源(1)、第一偏振控制器(2)、电光调制元件(3)、光环形器(4)、第二偏振控制器(5)、第一偏振分/合束器(6)、Sagnac环(7)、色散元件(8)、第三偏振控制器(9)、第二偏振分/合束器(10)、第四偏振控制器(11)、第五偏振控制器(12)、第一段光纤(13)、第二段光纤(14)、第三偏振分/合束器(15)、光电探测器(16)、微波放大器(17)和功分器(18)；其中：所述激光源(1)用于产生光载波；所述第一偏振控制器(2)的输入端与所述激光源(1)连接、输出端与所述电光调制元件(3)连接，用于调节所述激光源(1)输出光载波的偏振态与所述电光调制元件(3)主轴的角度关系；所述电光调制元件(3)与所述光环形器(4)的a端口连接，用于将光电振荡器产生的微波信号调制在激光源(1)输出的载波上，产生一双边带调制信号：载波f0和边带f±1，所述载波f0和所述边带f±1的偏振态相互垂直；所述第二偏振控制器(5)的输入端与所述光环形器(4)的b端连接，输出端与所述第一偏振分/合束器(6)连接，用于调节所述光环形器(4)接收到的f0和f±1的偏振态，使所述载波f0和所述边带f±1的偏振态分别与第一偏振分/合束器(6)的两个输出端口的透光轴相平行；所述第一偏振分/合束器(6)与所述Sagnac环(7)连接，用于将所述第二偏振控制器(5)输出的双边带调制信号f0和f±1分离成两束光，使两束光分别沿着所述Sagnac环(7)以相反的方向进行传输；所述色散元件(8)与光环形器(4)的c端连接；所述第三偏振控制器(9)的输入端与所述色散元件(8)连接，输出端与所述第二偏振分/合束器(10)连接，用于调节所述色散元件(8)输出的载波f0和边带f±1的偏振态，使所述载波f0和所述边带f±1的偏振态分别与第二偏振分/合束器(10)的两个输出端口的透光轴呈一定的角度关系；所述第二偏振分/合束器(10)、第四偏振控制器(11)、第一段光纤(13)、第五偏振控制器(12)、第二段光纤(14)和第三偏振分/合束器(15)在光域形成光电振荡器的双环路，所述第一段光纤(13)为和所述第二段光纤(14)的长度不同；所述光电振荡器的双环路输出的信号经过光电探测器(16)转变为电信号，所述电信号经过微波放大器(17)放大后，由功分器(18)分成两部分，其中一部分加载到电光调制元件(3)的射频端，形成光电振荡器的环路，另一部分作为输出微波信号，用于测量。