[發(fā)明專利]一種敏感單元及光學(xué)陀螺儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110545032.X
• 申請(qǐng)日: 2021-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN113280803A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮麗爽;青晨;劉丹妮;李慧;馮昌坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C19/72
• 分類號(hào): G01C19/72
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發(fā)明涉及一種敏感單元及光學(xué)陀螺儀。所述敏感單元，包括：相位調(diào)制芯片和波導(dǎo)諧振腔芯片，所述相位調(diào)制芯片的輸出端與所述波導(dǎo)諧振腔芯片的輸入端接觸連接，本發(fā)明降低了敏感單元的體積，從而減小了光學(xué)陀螺儀的體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)陀螺技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種敏感單元及光學(xué)陀螺儀。

背景技術(shù)

光學(xué)陀螺儀和加速度計(jì)是構(gòu)成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心裝置，通常一套慣性測(cè)量裝置包含三組光學(xué)陀螺儀和加速度計(jì)，分別測(cè)量三個(gè)自由度的角加速度和線加速度，通過對(duì)傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到物體在空間位置中的運(yùn)動(dòng)方向和速度，結(jié)合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)航向和速度進(jìn)行修正以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。其中慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在近期的發(fā)展中，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在自動(dòng)駕駛定位中有著較好的前景，通過與GPS相結(jié)合能夠填補(bǔ)GPS的局限性，實(shí)現(xiàn)更高精度的定位，提高安全性，作為第二代陀螺儀，光學(xué)陀螺儀發(fā)揮著重要的作用。

現(xiàn)有的諧振式集成光學(xué)陀螺儀的敏感單元由分立器件Y波導(dǎo)相位調(diào)制器、波導(dǎo)諧振腔通過光纖尾纖連接組成，由于分立元件與光纖尾纖封裝在一起，導(dǎo)致敏感單元的體積較大不方便使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種敏感單元及光學(xué)陀螺儀，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)陀螺儀的集成化，從而減小了光學(xué)陀螺儀的體積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種敏感單元，包括：相位調(diào)制芯片和波導(dǎo)諧振腔芯片，所述相位調(diào)制芯片的輸出端與所述波導(dǎo)諧振腔芯片的輸入端接觸連接。

可選的，所述波導(dǎo)諧振腔芯片包括：芯片和刻蝕在所述芯片上的波導(dǎo)耦合器模塊和諧振腔，所述波導(dǎo)耦合器模塊的輸入端與所述相位調(diào)制芯片的輸出端連接，所述波導(dǎo)耦合器模塊的輸出端與所述諧振腔的輸入端連接。

可選的，所述波導(dǎo)耦合器模塊包括：第一波導(dǎo)耦合器和第二波導(dǎo)耦合器，所述第一波導(dǎo)耦合器的輸入端與所述相位調(diào)制芯片的上調(diào)制臂連接，所述第一波導(dǎo)耦合器的輸出端與所述諧振腔的第一輸入端連接；所述第二波導(dǎo)耦合器的輸入端與所述相位調(diào)制芯片的下調(diào)制臂連接；所述第二波導(dǎo)耦合器的輸出端與所述諧振腔的第二輸入端連接。

可選的，所述接觸連接的方式為片上耦合或端面耦合。

可選的，所述諧振腔的材料為硅基材料。

一種光學(xué)陀螺儀，包括激光器、探測(cè)器模塊和上述所述的敏感單元；

所述激光器與所述敏感單元中相位調(diào)制芯片的輸入端連接，所述敏感單元中波導(dǎo)諧振腔芯片的輸出端與所述探測(cè)器模塊的輸入端連接。

可選的，所述探測(cè)器模塊包括第一探測(cè)器和第二探測(cè)器，所述第一探測(cè)器的輸入端與所述波導(dǎo)諧振腔芯片的第一輸出端連接；所述第二探測(cè)器的輸入端與所述波導(dǎo)諧振腔芯片的第二輸出端連接。

可選的，所述激光器、所述探測(cè)器模塊和所述敏感單元之間接觸連接。

可選的，所述光學(xué)陀螺儀，還包括：基底，所述激光器、所述探測(cè)器模塊和所述敏感單元均設(shè)置在所述基底上。

可選的，所述激光器為可調(diào)諧窄線寬激光器。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：本發(fā)明通過設(shè)置相位調(diào)制芯片和波導(dǎo)諧振腔芯片接觸連接，不僅減小了現(xiàn)有相位調(diào)制器和諧振腔的體積，而且無需使用光纖尾纖連接，降低了集成光學(xué)陀螺的體積。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的敏感單元的結(jié)構(gòu)圖；