[發明專利]低損耗光學陀螺儀裝置

有效

• 申請號: 201480033005.2
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN105705907B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 姚曉天
• 申請（專利權）人: 姚曉天
• 主分類號: G01C19/66
• 分類號: G01C19/66
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王程;何沖

1.一種光學陀螺儀，用于傳感光環路所經歷的旋轉，包括：

第一光學偏振選擇設備，其接收輸入偏振光中的輸入光，并產生輸出光；

偏振旋轉裝置，其接收來自第一光學偏振選擇設備的輸出光，并將所接收光的偏振方向旋轉45度，產生偏振旋轉光；

第二光學偏振選擇設備，其接收來自偏振旋轉裝置的偏振旋轉光，并將偏振旋轉光分為兩束偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光；

光環路的第一端口和第二端口，所述第一端口接收來自第二光學偏振選擇設備的第一偏振光，所述第二端口接收來自第二光學偏振選擇設備的第二偏振光，并使第一偏振光和第二偏振光在光環路中沿著相反的方向傳播；

光環路和第二光學偏振選擇設備一起使來自光環路并在光環路中傳播后的第一偏振光和第二偏振光能夠重新結合；通過光環路和第二光學偏振選擇設備的重新結合好的攜帶著光環路轉動信息指示的返回光束，通過偏振旋轉裝置到達第一光學偏振選擇設備，并產生輸出光；

光學探測器，其接收第一光學偏振選擇設備的輸出光，產生檢測信號；并處理該檢測信號以提取光環路的轉動信息。

2.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

第一和第二光學偏振選擇設備是偏振分束器，以實現偏振分光作用。

3.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

偏振旋轉裝置是一個四分之一波片。

4.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

偏振旋轉裝置是一個45°法拉第旋轉器。

5.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

光環路由光纖環構成。

6.根據權利要求5所述的光學陀螺儀，其特征在于：

光纖環的兩端被耦合到第二光學偏振選擇設備，分別接收第二光學偏振選擇設備的第一偏振輸出光和第二偏振輸出光，并使第一偏振輸出光和第二偏振輸出光在光纖環里沿著一條共偏振軸相對方向傳輸，并使在光纖環里傳輸后的第一偏振輸出光和第二偏振輸出光在第二光學偏振選擇設備合并并形成偏振方向相同的合并輸出光。

7.根據權利要求5所述的光學陀螺儀，其特征在于：

所述光纖環是保偏光纖環，保偏光纖環的第一端口的保偏光纖偏振慢軸或快軸與第二光學偏振選擇設備的第一偏振輸出光的偏振軸對齊，保偏光纖環的第二端口的保偏光纖偏振慢軸或快軸與第二光學偏振選擇設備的第二偏振輸出光的偏振軸對齊。

8.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于，包括：

在光環路中的光學調制裝置，用來引起返回光束中的相位偏差，使光環路的旋轉引起的相位變化非常敏感。

9.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

第一和第二光學偏振選擇設備中的其中之一是一個可輸出兩束偏振相互正交的光的渥拉斯頓棱鏡，和一個有兩根光纖的、分別和渥拉斯頓棱鏡連接來接收這兩束光的雙光纖準直器，另一個光學偏振選擇設備是偏振分束器。

10.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于：

第一和第二光學偏振選擇設備都是一個可輸出兩束偏振相互正交的光的渥拉斯頓棱鏡，并分別配有一個有兩根光纖的、分別和對應渥拉斯頓棱鏡連接來接收這兩束光的雙光纖準直器。

11.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于，進一步包括：

保偏光纖段，其耦合在光環路和第二光學偏振選擇設備之間，每個偏振光纖段按照預設偏振方向提供所需的傳輸偏振光。

12.根據權利要求1所述的光學陀螺儀，其特征在于，進一步包括：

耦合在光纖環和第二光學偏振選擇設備之間波導裝置，通過響應電調制控制信號，為波導提供相位調制。