[發明專利]一種光纖陀螺本征頻率的測量方法

有效

• 申請號: 201210345581.3
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102840869A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 楊明偉;楊遠洪;汪磊;索鑫鑫;吳長莘
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C19/72;G01J11/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：該方法基于偶倍頻本征頻率方波相位過調制的光纖陀螺本征頻率測量系統，測量系統采用的光路與實際陀螺的光路完全一致，這部分光路包括光源、耦合器、Y波導、光纖環、光電探測器，其中光源采用的是ASE光纖光源，光電探測器采用的是PIN-FET組件；

光源輸出與耦合器端口A相連，耦合器C端口與Y波導相連，而Y波導與光纖環熔接在一起，耦合器B端口則與光電探測器PIN-FET相連，激光器驅動器為ASE光纖光源提供恒定的驅動，Y波導的調制信號由信號發生器提供，而PIN-FET輸出的信號直接輸入到數字示波器；

該方法具體測量步驟如下：

步驟（1）、按照要求，將測量系統連接好；

步驟（2）、首先根據公式f_p=1/2τ和τ=nl/c初步確定光纖環的本征頻率，式中n≈1.5、l為光纖環的長度、c為真空中的光速；

步驟（3）、確定方波調制頻率大小，其值為偶倍本征頻率；

步驟（4）、根據Y波導的數據資料，得到其半波電壓大小，并確定方波調制電壓幅值為半波電壓的四分之一；

步驟（5）、通過信號發生器產生由步驟（3）、步驟（4）確定的方波對Y波導進行調制；

步驟（6）、改變方波調制信號的頻率，并利用數字示波器實時測量PIN-FET組件輸出的信號，直到光電探測器輸出一條無脈沖的直線，記錄測量過程中調制頻率值和探測器輸出脈沖幅值大小，并畫成曲線，其中橫坐標為頻率值，縱坐標為脈沖幅值大?。?/p>

步驟（7）、增大方波調制信號的幅值，重復步驟（6），直到再增加方波幅值大小，測量的頻率范圍已經不變，此時調制死區最小，得到的調制頻率范圍即為可測量的本征頻率范圍；

步驟（8）、考慮到本征頻率測量曲線的對稱性，取步驟（7）中測量曲線的中間位置，即得到最終的本征頻率大小。

2.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的光纖環的光纖為保偏光纖或其它類型光纖。

3.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的Y波導為多功能集成光學器件。

4.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的PIN-FET為光電探測器組件。

5.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的信號發生器采用的是普通商用多功能信號發生器，示波器采用的是普通商用數字示波器。

6.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的采用過調制的方法是指通過改變Y波導的調制電壓幅值，使偏置相位大于π/2形成過調制。

7.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺本征頻率的測量方法，其特征在于：所述的步驟（3）中偶倍本征頻率選擇為2倍頻。