[發(fā)明專利]一種干涉式光纖陀螺儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210149456.5
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102706340A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王子南;王翠云;楊易;路萍;李永嘯;張振榮;李正斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝

1.一種干涉式光纖陀螺儀，包括寬譜光源、光源端耦合器、環(huán)前消偏器、環(huán)端耦合器、單模光纖環(huán)、以及光電探測器，其中，寬譜光源的輸出端通過單模光纖與光源端耦合器的第一端口耦合，光源端耦合器的第三端口通過單模光纖與環(huán)前消偏器的一端耦合，環(huán)前消偏器的另一端通過單模光纖與環(huán)端耦合器的第一端口耦合，環(huán)端耦合器的第三端口和第四端口通過單模光纖分別與單模光纖環(huán)的兩個(gè)端口耦合，光源端耦合器的第二端口通過單模光纖與光電探測器的輸入端耦合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，所述光源端耦合器和/或所述環(huán)端耦合器為3dB光纖耦合器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，在所述單模光纖環(huán)中插入有PZT相位調(diào)制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，在所述寬譜光源的輸出端插入有光源消偏器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，所述光源消偏器為保偏光纖制作的兩段式Lyot消偏器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，所述兩段式Lyot消偏器的段長為（L₀，2L₀），其中，L₀=L_d/Δn，Δn為該保偏光纖的雙折射晶體的x軸和y軸之間或x’軸和y’軸之間的折射率差，為所述寬譜光源的去相干長度，λ₀為所述寬譜光源的中心波長，Δλ為所述寬譜光源的譜寬。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，在所述環(huán)端耦合器的第三端口插有第一環(huán)內(nèi)消偏器，和/或在所述環(huán)端耦合器的第四端口插有第二環(huán)內(nèi)消偏器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，所述環(huán)前消偏器、和/或所述第一環(huán)內(nèi)消偏器、和/或所述第二環(huán)內(nèi)消偏器為由保偏光纖制作的兩段式Lyot消偏器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，在所述寬譜光源的輸出端插入有光源消偏器，在所述環(huán)端耦合器的第三端口插有第一環(huán)內(nèi)消偏器，并且在所述環(huán)端耦合器的第四端口插有第二環(huán)內(nèi)消偏器；所述光源消偏器、所述環(huán)前消偏器、所述第一環(huán)內(nèi)消偏器和所述第二環(huán)內(nèi)消偏器為由保偏光纖制作的兩段式Lyot消偏器；以及所述光源消偏器的段長為（L₀，2L₀），所述環(huán)前消偏器、所述第一環(huán)內(nèi)消偏器和所述第二環(huán)內(nèi)消偏器的段長分別取為{（1L，2L），（4L，8L），（16L，32L）}的一種排列，其中，L₀和L為常數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干涉式光纖陀螺儀，其中，長度L滿足ΔnL=Δn₀L_SMF+L₀，Δn為制作所述消偏器所使用的保偏光纖的雙折射晶體的x軸和y軸之間或x’軸和y’軸之間的折射率差，Δn₀為所述單模光纖環(huán)的雙折射晶體的折射率之差，L_SMF為所述單模光纖環(huán)的光纖長度，以及L₀為所述兩段式光源消偏器的第一段長度，并且

Δn0=0.25neff2(P11-P12)(1+v)(ar)2=0.0927(ar)2]]>

n_eff為所述單模光纖環(huán)中的光纖的等效折射率，P11和P12為所述單模光纖環(huán)中的光纖的彈光系數(shù)，v為所述單模光纖環(huán)中的光纖的泊松系數(shù)，a和r分別為所述單模光纖環(huán)中的光纖的芯徑和所述單模光纖環(huán)的彎曲半徑。