[發明專利]一種基于三環路差分鎖定的被動式激光陀螺儀

在審

• 申請號: 202211211199.3
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115406429A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張潔;馮曉華;柳奎;陳宇軒;陸澤晃
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01C19/66
• 分類號: G01C19/66
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 彭軍芬

1.一種基于三環路差分鎖定的被動式激光陀螺儀，其特征在于，包括：激光光源(100)、環形腔干涉儀(200)和信號提取裝置(400)；

激光光源(100)，用于輸出第一激光(1021)、第二激光(1022)和第三激光(1023)；其中，第一激光(1021)作為預鎖激光首先與環形腔干涉儀(200)實現第一級鎖定；第二激光(1022)、第三激光(1023)與環形腔干涉儀(200)在第一級鎖定的基礎上，實現第二級鎖定；第一激光(1021)和第二激光(1022)鎖定方向相同；第三激光(1023)與第二激光(1022)鎖定方向相反且鎖定至環形腔干涉儀不同縱模上；第一激光與第二激光頻率滿足f₁-f₂＝nf_FSR；第二激光與第三激光頻率滿足f₂-f₃＝f_sagnac+mf_FSR；f₁，f₂和f₃分別為第一激光頻率、第二激光頻率和第三激光頻率，f_sagnac為Sagnac信號的頻率，f_FSR為光學環形腔的自由光譜區頻率，n和m表示縱模間隔，取整數；

信號提取裝置(400)，用于提取第一激光、第二激光和第三激光的拍頻信號，實現自由光譜區的原位測量和扣除，得到Saganc信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于三環路差分鎖定的被動式激光陀螺儀，其特征在于，激光光源(100)包括用于輸出第一激光(1021)、第二激光(1022)和第三激光(1023)的激光器(101)，以及用于移頻的第一聲光調制器(1031)、第二聲光調制器(1032)和第三聲光調制器(1033)；

所述第一激光，第二激光，第三激光經對應的聲光調制器移頻后，第一激光和第二激光沿同方向注入環形腔干涉儀，第三激光沿反方向注入環形腔干涉儀。

3.根據權利要求2所述的一種基于三環路差分鎖定的被動式激光陀螺儀，其特征在于，所述被動式激光陀螺儀還包括伺服反饋裝置；所述伺服反饋裝置包含預鎖環路伺服裝置(301)，第一環路伺服裝置(302)和第二環路伺服裝置(303)；

預鎖環路伺服裝置(301)包含第一光電探測器(3011)和預鎖環路濾波器(3012)；第一環路伺服裝置(302)包含第二光電探測器(3021)和同向環路濾波器(3022)；第二環路伺服裝置(303)包含第三光電探測器(3031)和反向環路濾波器(3032)；

第一光電探測器(3011)用于預鎖環路鎖定誤差信號的提取；預鎖環路濾波器(3012)用于預鎖環路中的第一激光(1021)與環形腔干涉儀共振頻率的鎖定；預鎖環路濾波器(3012)的輸出信號傳輸給作為預鎖環路執行器的激光器(101)；

第二光電探測器(3021)用于與預鎖激光同向環路鎖定誤差信號的提取；同向環路濾波器(3022)用于與預鎖激光同向環路中的第二激光(1022)與環形腔干涉儀共振頻率的鎖定，同向環路濾波器(3022)輸出的信號傳輸給作為同向環路執行器的第二聲光調制器(1032)；

第三光電探測器(3031)用于與預鎖激光反向環路鎖定誤差信號的提取，反向環路濾波器(3032)用于與預鎖激光反向環路中的第三激光(1023)與環形腔干涉儀共振頻率的鎖定，反向環路濾波器(3032)輸出的信號傳輸給作為反向環路執行器的第三聲光調制器(1033)。