[發明專利]一種光纖陀螺儀全保偏光路

在審

• 申請號: 201310363762.3
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103398709A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李光輝;劉平;田鳳;王樹春
• 申請（專利權）人: 重慶華渝電氣儀表總廠
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 梁展湖

技術領域

本發明涉及光纖陀螺儀技術領域，尤其涉及一種光纖陀螺儀全保偏光路。

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背景技術

光纖陀螺儀由于其具有全固態、無運動部件、可靠性高、響應快、結構靈活、潛在精度高、測量范圍寬、使用壽命長等優點，廣泛應用在各個領域。國外研究光纖陀螺儀時間較早，其研制生產水平也較高，早在上世紀末，以美國為首的西方發達國家就研制生產了精度達10^-4量級的高精度光纖陀螺儀。我國研制光纖陀螺儀比國外晚，其水平也與國外存在很大差距。但是，隨著近幾年國家對光纖陀螺行業的高度重視，我國光纖陀螺行業有了很大的進步，而且已經能夠研制生產中低精度水平光纖陀螺儀，并開始投入了軍用和民用市場。

目前，我國光纖陀螺儀普遍采用的混偏光路方案，即采用低偏SLD光源加Y波導再加保偏光纖環的光路方案。這種方案中由于Y波導前段光路采用的非保偏光路(單模光纖)，不能對光波偏振態進行精確控制，因此偏振交叉耦合帶來的偏振噪聲勢必會影響光纖陀螺儀的整體性能。因此，對光纖陀螺儀的光路重新進行設計，從整體考慮抑制整個光路中偏振交叉耦合的新型光路方案對于抑制光纖陀螺儀偏振噪聲、提升光纖陀螺儀性能具有十分重要的意義。

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發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的就在于提供一種光纖陀螺儀全保偏光路，能夠抑制整個光路中偏振交叉耦合，從而抑制光纖陀螺儀偏振噪聲，提升光纖陀螺儀的精度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是這樣的：一種光纖陀螺儀全保偏光路，其特征在于：包括高偏SLD光源、保偏分束器、Y波導和保偏光纖環；所述高偏光源經保偏分束器后輸入Y波導，Y波導的兩條尾纖與保偏光纖環的兩端相連；所述保偏分束器還連有一探測器，通過保偏分束器對經Y波導返回的光波信號進行分束，從而對經Y波導返回的光波信號進行探測并轉換為電信號交由后續解算電路進行解算。

進一步地，所述高偏SLD光源的偏振度為0.90或以上。

進一步地，所述保偏光纖環包括光纖環環體和保偏光纖，并采用四級對稱繞制方法繞制而成：?

1）將保偏光纖分置于兩個分纖環體(A和B)上,兩個分纖環體各分一半保偏光纖；

2）從保偏光纖的中點開始繞起；

3）先在光纖環環體上繞制一層分纖環體A上的保偏光纖；

4）再在光纖環環體上繞制兩層分纖環體上B的保偏光纖；

5）然后再在光纖環環體上繞制一層分纖環體A上的保偏光纖；

6）重復步驟3）——5），直至光纖環繞制完成。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明直接采用高偏SLD光源(偏振態純度高的SLD光源)，配合保偏分束器、Y波導和保偏光纖環形成全保偏光路，全保偏光路與傳統的混偏光路的主要區別在于傳統混偏光路的光源是低偏光源，即輸出光波中的偏振態很多，純度不高，這些偏振態是經過Y波導時利用Y波導的起偏功能進行濾除的，只保留了一個偏振態，由于濾除大量的其他偏振態光波，這對于光源的利用率不高，另一方面由于光源發射的光波在經過Y波導進行濾除偏振態之前還要經過光源尾纖、單模耦合器、Y波導的輸入尾纖等光路(光纖)，在這些光路中傳輸時由于光纖的雙折射作用，各個偏振態之間還存在著復雜的偏振交叉耦合作用，這些偏振交叉耦合作用所帶來的負面影響是無法得到有效控制的；而全保偏光路方案可以有效的解決上述問題，首先光源本身發射的光波的偏振態純度高(這是高偏光源的含義)，在經過Y波導時不會出現濾除大量的其他偏振態光波，有效的提高了光源光波的利用率，其次光源和Y波導之間采用保偏光路，保偏光路能夠保持光源發射光波的偏振態，可以控制光源到Y波導之間光路的偏振交叉耦合作用，有效的減小這些偏振交叉耦合作用所引起的偏振噪聲。

本發明采用新型的全保偏光路方案有效的抑制了光纖陀螺儀中的噪聲(把光纖陀螺儀噪聲由0.048336°/h降低到0.020029°/h)，提高了光纖陀螺儀的輸出穩定性和精度水平，提高了光纖陀螺儀的成品率，降低了光纖陀螺儀的成本。

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附圖說明

圖1是本發明全保偏光路的原理圖。

圖2是采用常規光路的光纖陀螺儀輸出曲線。

圖3是采用本發明全保偏光路的光纖陀螺儀輸出曲線。

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具體實施方式

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。