數(shù)字諧振式光纖陀螺的理論和實驗研究.pdf

1、該文首先介紹了諧振式光纖陀螺的基本原理,對其關(guān)鍵器件-諧振腔的諧振特性做了分析,重點分析了在激光器頻寬一定的條件下諧振腔的輸出特性,并最終將其轉(zhuǎn)化為包含了激光器頻寬的洛倫茲函數(shù)形式.根據(jù)此輸出特性,計算了激光器頻寬對諧振腔的歸一化傳遞函數(shù)的影響.也分析了激光器對諧振腔的關(guān)鍵參數(shù)之一——自由譜線寬度(Free Spectral Range,FSR)的影響.該文還討論了一利閉環(huán)諧振式光纖陀螺的方案,并做了原理分析.根據(jù)實際設(shè)計的需要,該文從

2、理論上簡要分析了信號處理電路的參數(shù)設(shè)計.由于線性相位調(diào)制器在諧振式光纖陀螺的檢測過程中起到重要的作用,該文分析了由于相位調(diào)制器調(diào)制問題引入的邊帶頻率效應(yīng),提出了消除邊帶頻率和如何利用邊帶頻率的方法.該文還證明如何用低位數(shù)的D/A實現(xiàn)高位數(shù)D/A功能的問題,并詳細(xì)的討論了實現(xiàn)方案,從理論上證明了此方案的可行性.此方案允分的考慮了數(shù)字電路的特點,實現(xiàn)過程簡單,不需要DSP進行復(fù)雜的運算,而且實現(xiàn)精度高,幾乎可以無誤差的實現(xiàn).該文最后采用三種

3、不同的方法對諧振式光纖陀螺進行了開環(huán)和閉環(huán)的實驗測試,并取得了以下實驗結(jié)果:1、用頻寬1MHz的LD作光源,采用電流注入調(diào)頻的方法,觀測到了諧振腔的輸出特性曲線.證明了實驗采用的激光器可以通過注入電流的方法實現(xiàn)調(diào)頻.2、用改變諧振腔腔長的方法,觀測到了更為清晰的諧振曲線.證明采用改變腔長的方法來實現(xiàn)調(diào)頻,比采用電流調(diào)頻的方法可能更為優(yōu)越.3、采用電流注入法,在諧振點附近進行正弦調(diào)制,實現(xiàn)了對諧振點的短時間鎖定,達到了閉環(huán)光纖陀螺設(shè)計的首