[发明专利]基于数字相位斜波移频技术的谐振式光学陀螺

摘要

本发明公开了一种基于数字相位斜波移频技术的谐振式光学陀螺。它包括由可调谐激光器、光学分路器、两个相位调制器、光学谐振腔、光电转换模块构成的光学系统，由两个解调模块、两个调制信号发生器模块、移频反馈控制模块、反馈锁定模块构成的处理电路；由第一解调模块提取的第一路信号经反馈锁定模块控制调节可调谐激光器的中心频率，第二解调模块提取的第二路信号经移频反馈控制模块进行第二路频率锁定；移频反馈控制模块的输出作为陀螺的转动输出。本发明构造了一种谐振式光学陀螺结构，其第二闭环采用数字相位斜波移频技术，有利于系统的小型化和集成化，有利于提高系统的线性度和动态范围，有利于减小系统中的互易性噪声。

主权项

一种基于数字相位斜波移频技术的谐振式光学陀螺，其特征在于包括由可调谐激光器、光学分路器、第一相位调制器、第二相位调制器、光学谐振腔、光电转换模块构成的光学系统，由第一解调模块、第二解调模块、第一调制信号发生器模块、第二调制信号发生器模块、移频反馈控制模块、反馈锁定模块构成的处理电路；可调谐激光器、光学分路器、第一相位调制器、光学谐振腔、光电转换模块、第一解调模块、反馈锁定模块顺次相连，反馈锁定模块与可调谐激光器相连，光学分路器与第二相位调制器、光学谐振腔顺次相连 ，第一调制信号发生器模块与第一解调模块相连，第一调制信号发生器与第一相位调制器相连，光电转换模块和第二解调模块、移频反馈控制模块、第二调制信号发生器模块、第二相位调制器顺次相连，第二调制信号发生器模块和第二解调模块相连；可调谐激光器发出的光由光学分路器分成两路，经过相位调制器等光学器件后进入光学谐振腔，在光学谐振腔内传输的顺逆时针的两束光将带有转动信息的信号以光学频率差的形式输出到光电转换模块；光电转换模块将敏感得到的顺逆时针的光学信号转换为电学信号，并输出到后端的解调模块中；信号发生器模块产生调制信号用于光学系统中相位调制器的光信号调制，并提供解调所需的同步信号；解调模块将光电转换模块输出的频率差信号通过解调转化为电压差信号，实现陀螺信号的提取，并输出到反馈锁定模块和移频反馈控制模块，实现对顺逆时针两个光路解调输出信号的伺服反馈控制；移频反馈控制模块输出的信号反映了陀螺的转动角速度。