[發明專利]一種大動態范圍光纖陀螺反射特性測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202011249426.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112484752B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 楊軍;喻張俊;張翔;余鑫峰;王云才;秦玉文
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01M11/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

本發明提出一種大動態范圍光纖陀螺反射特性測試裝置及方法，涉及偏振光學器件測試的技術領域，解決了當前測試手段無法對組裝完成的光纖陀螺敏感環路進行完整途徑上高精度測試的問題，以及測試動態范圍不足的問題，本發明基于光學低相干反射計，構建了完整的光纖陀螺反射特性測試途徑，包括光源模塊、干涉儀傳感臂模塊、干涉儀參考臂模塊、探測模塊、光纖陀螺測試模塊及數據采集處理模塊，僅由光路部分、數據探測與采集部分三部分組成，穩定性高，保證光纖陀螺反射特性的測試精度；本發明通過在Y波導電極施加調整幅值和頻率的方波，抑制干涉光強噪聲，結合摻鉺光纖放大器放大反射光強度，提升光纖陀螺測試的測試動態范圍與測試靈敏度。

技術領域

本發明涉及偏振光學器件測試的技術領域，更具體地，涉及一種大動態范圍?光纖陀螺反射特性測試裝置及方法。

背景技術

光纖陀螺敏感環路是二十世紀七十年代發明的一種基于Sagnac效應的非機?械角速度測量儀。其中，干涉型光纖陀螺敏感環路(Interferometric?Fiber?Optic?Gyro，IFOG)具備成本少、體積小、重量輕、功耗低等特色，并且其啟動快、?動態范圍大、抗腐蝕與噪聲能力強、靈敏度高、工作穩定性好、可靠性高。

干涉型光纖陀螺敏感環路能對物體的角速度、角加速度進行精確的測量，在?航空航天領域、軍事領域、傳感領域等方向具有重要的地位和龐大的應用價值，?其主要的組成部件包括多功能集成光學器件(俗稱“Y波導”)和長距離的光纖環，?Y波導芯片消光比大小會對光纖陀螺敏感環路隨機游走產生影響，光纖環集總消?光比會對光纖陀螺敏感環路整體零漂產生影響，所以現在國內國外對光纖陀螺敏?感環路的性能優化的重要方法就是對構成光纖陀螺敏感環路的Y波導和光纖環?進行測試，通過優化迭代來尋找最佳工藝。

例如，公開號為CN104374410A公布日為2015年2月25日的中國專利中公?開了一種光子帶隙光纖陀螺中光纖環熔接點反射的測量裝置及方法，實時測量光?纖陀螺中光纖環熔點的反射，能對光路完整的光子帶隙光纖陀螺中的光纖環熔點?反射進行測試，但這種傳統方法對光纖陀螺反射特性進行測試時，更多的基于傳?統光學低想反射計，具有動態范圍不足的缺陷，而且無法對組裝完成的光纖陀螺?敏感環路進行完整途徑上的高精度測試。

發明內容

為解決現有光纖陀螺敏感環路的測試手段無法對組裝完成的光纖陀螺敏感?環路進行完整途徑上高精度測試的問題，以及測試動態范圍不足的問題，本發明?提出一種大動態范圍光纖陀螺反射特性測試裝置及方法，實現大動態范圍的對光?纖陀螺的內部焊點與耦合點的位置與反射率進行高精度測量。

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種大動態范圍光纖陀螺反射特性測試裝置，包括：光源模塊、干涉儀傳感?臂模塊、干涉儀參考臂模塊、探測模塊、光纖陀螺測試模塊及數據采集處理模塊，?所述光源模塊與干涉儀傳感臂模塊之間設有第一法蘭盤，光源模塊通過第一法蘭?盤連接干涉儀傳感臂模塊，向干涉儀傳感臂模塊提供輸入光，干涉儀傳感臂模塊?的第一傳感臂輸出端b連接干涉儀參考臂模塊，輸入光的一部分A輸入至干涉?儀參考臂模塊作為參考信號，干涉儀傳感臂模塊的第一傳感臂雙向端a連接光纖?陀螺測試模塊，輸入光的另一部分B通過第一傳感臂雙向端a傳輸至光纖陀螺測?試模塊，在光纖陀螺測試模塊內形成反射信號，反射信號通過第一傳感臂雙向端?a返回干涉儀傳感臂模塊形成測試信號；測試信號與參考信號發生干涉后形成反?射峰干涉信號；干涉儀傳感臂模塊的第二傳感臂輸出端c及干涉儀參考臂模塊的?第一參考臂輸出端d均與探測模塊的輸入端e連接，將反射峰干涉信號傳輸至探?測模塊，探測模塊對反射峰干涉信號進行解調，得到反射信號對應的反射強度和?反射點位置信息后，傳輸至數據采集處理模塊進行分析處理。

優選地，所述光源模塊包括光源驅動電路、SLD光源和隔離器，所述光源?驅動電路通過串口線與SLD光源連接，SLD光源與隔離器相連。