布里淵光纖陀螺諧振腔及鎖定效應的研究.pdf

1、布里淵光纖陀螺作為第三代光纖陀螺，代表了光纖陀螺高精度和小型化的發(fā)展方向，它具有小型化和直接頻率讀出的優(yōu)勢，更適用于捷聯(lián)慣導系統(tǒng)，目前在國際上只處于理論研究階段。本文首先針對布里淵光纖陀螺的幾個基礎問題，如布里淵光纖陀螺的工作原理、布里淵光纖陀螺諧振腔內偏振態(tài)穩(wěn)定性及閾值光功率的研究、布里淵光纖陀螺諧振腔的研究與設計、鎖定現(xiàn)象的成因及其抑制方法研究等。本課題的具體研究內容如下： 本文首先介紹了受激布里淵光纖陀螺的工作原理，在分析

2、介紹Sagnac效應的基礎上，重點分析了光纖中的受激布里淵散射效應和布里淵光纖陀螺拍頻的產生機理。 其次，對布里淵光纖陀螺敏感環(huán)中的偏振態(tài)穩(wěn)定性和閾值光功率進行了研究，理論上推導研究了在敏感環(huán)熔接點進行偏振主軸旋轉不同角度時泵浦光和受激布里淵光的諧振穩(wěn)定性；分析推導了折射率呈階躍均勻保偏光纖和折射率呈平方均勻保偏光纖的布里淵散射閾值與光纖長度和光纖纖芯半徑的關系，并實驗測試了布里淵光纖陀螺諧振腔的閾值。 第三，對布里淵光

3、纖陀螺諧振腔進行了研究與設計。布里淵諧振腔是布里淵光纖陀螺的核心，首先研究了光纖諧振腔的基本結構和原理，然后對諧振腔內的光強進行了分析和研究，最后設計了布里淵光纖諧振腔，并對諧振腔特性進行了測試。 最后，研究了布里淵光纖陀螺的鎖定效應，先分析了布里淵光纖陀螺的鎖定效應及其成因，然后建立了考慮存在鎖定效應的拍頻公式和輸入輸出表達式，并對抑制鎖定效應的偏頻法和推拉式相位調制法作了詳細的研究，最后提出了四頻差動方案，并分析了其抑制鎖定