[發(fā)明專利]一種用于無人駕駛導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀

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• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110186448A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 汪東梅
• 申請（專利權）人: 南京博內特信息科技有限公司
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于無人駕駛導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀，包括泵浦光源、激元諧振腔的陀螺芯片，所述激元諧振腔的陀螺芯片包括激元諧振腔，所述激元諧振腔內設有第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、增益介質以及連組光纖，所述連組光纖與第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔分別構成自干涉降噪諧振腔，所述第一諧振腔與第二諧振腔之間設有第一耦合器，所述第二諧振腔與第三諧振腔設有第二耦合器。本發(fā)明的用于無人駕駛導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀，三個并聯(lián)的諧振腔構成了一個大的諧振腔系統(tǒng)，進一步增加了旋轉產生的順逆時針光波干涉的旋轉相位差，比傳統(tǒng)的光纖諧振腔更具穩(wěn)定性，減少了元器件的種類和數(shù)量，簡化了電路的復雜程度。

技術領域

本發(fā)明涉及一種激光陀螺儀，具體涉及一種導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀。

背景技術

慣性技術是海陸空天各類運動載體慣性導航、制導控制、定位定向、姿態(tài)穩(wěn)定以及過載傳感等的核心技術，是同時具備自主性好、信息全面、實時連續(xù)、抗干擾性強等特性的載體運動信息感知技術。慣性技術在國防領域發(fā)揮著極其重要的作用。陀螺儀是慣性系統(tǒng)的核心器件，用于敏感運動載體相對慣性空間的角運動，測量載體的角位移和角速度，對慣性系統(tǒng)的性能起著關鍵的作用。傳統(tǒng)的陀螺儀利用高速轉動的機械轉子的定向性和進動性來測定相對于慣性空間的轉速和方位。但是由于高速轉子的存在所帶來的缺陷，如不耐沖擊振動，何加速度效應等等，使其在慣性導航中的應用受到了限制，妨礙了進一步的發(fā)展。而基于薩格納克效應的光學陀螺與常規(guī)機電陀螺完全不同，它具有下列優(yōu)點：性能穩(wěn)定，抗干擾能力強。由于沒有高速轉子，因而堅固可靠、耐沖擊振動、抗加速度性能好，諧振式光學陀螺是陀螺領域的重要發(fā)展方向之一，具有抗電磁干擾及靈敏度高等優(yōu)勢，在高精度慣性制導系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景，光學諧振腔是諧振式光學陀螺的核心組成元件，其性能直接決定著陀螺的精度與穩(wěn)定性，目前研究的陀螺光學諧振腔主要為光纖諧振腔和集成光波導諧振腔，其中光纖諧振腔具有低損耗、高清晰度的優(yōu)勢，但非全固態(tài)的特性嚴重影響了陀螺性能的穩(wěn)定性，且存在偏振噪聲，集成光波導諧振腔具備微型化、全固態(tài)及成本低等優(yōu)勢，被認為是新一代高性能陀螺儀的重點發(fā)展方向之一，但集成光波導的損耗大，嚴重限制了集成光波導諧振腔陀螺靈敏度的提高，而且還存在偏振噪聲，為了降低偏振噪聲，通常需要外圍偏振控制器保證光信號在陀螺傳輸光路中的單偏振傳輸，然而這卻嚴重限制了陀螺系統(tǒng)的小型化，而且環(huán)形諧振腔由于各反射面的加工會產生誤差、諧振腔的加工誤差、各鏡片的橫向角度變形存在誤差，等會使諧振腔的環(huán)形閉合光路產生非共面誤差，陀螺諧振腔性實現(xiàn)調諧的難度大，且制備工藝復雜，因此全固態(tài)、單偏振、高清晰度及可調諧的光學諧振腔是諧振式光學陀螺領域亟待發(fā)展的重要方向。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于無人駕駛導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀，方便使用。

技術方案：本發(fā)明所述的一種用于無人駕駛導航芯片的環(huán)形激光陀螺儀，其特征在于：包括泵浦光源、激元諧振腔的陀螺芯片，所述激元諧振腔的陀螺芯片包括激元諧振腔，所述激元諧振腔內設有第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、增益介質以及連組光纖，所述連組光纖與第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔分別構成自干涉降噪諧振腔，所述第一諧振腔與第二諧振腔之間設有第一耦合器，所述第二諧振腔與第三諧振腔設有第二耦合器，所述第一諧振腔通過第三耦合器連接于第一可調諧耦合輸出端，所述第三諧振腔通過第四耦合器連接于第二可調諧耦合輸出端，所述第一可調諧耦合輸出端連接有第一調制器，所述第二可調諧耦合輸出端連接有第二調制器，所述第一調制器設有第一輸出光柵，所述第二調制器設有第二輸出光柵，所述第一輸出光柵、第二輸出光柵通過光導分支連接于輸出光纖與光電探測器，所述第二諧振腔設有激光路徑校直器。

所述第一可調諧耦合輸出端與第一調制器之間、第二可調諧耦合輸出端與第二調制器之間、第一調制器與第一輸出光柵之間、第二調制器與第二輸出光柵之間、第一輸出光柵、第二輸出光柵與光導分支之間均設有間隙，所述間隙使用高透光人造石英填充。