硅基盘型腔的光学谐振式陀螺DQ乘积优化

• 作者: 刘俊 刘建华 唐军 商成龙 焦新泉 薛晨阳 郭泽彬 陈家斌
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 光学器件 盘型谐振腔 谐振式陀螺 DQ乘积 极限灵敏度
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学
• 页码范围: 8-13
• 页数: 6页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201542.1002002

摘要

硅基盘型谐振腔由于其高品质因数Q值的特性,作为谐振式陀螺的核心元件,有望实现谐振式陀螺的小型化、集成化,成为目前谐振式陀螺中研究的基础.谐振式陀螺的极限灵敏度受谐振腔的DQ乘积(谐振腔直径D与Q值的乘积)的大小直接影响,提出制作大尺寸的盘型谐振腔获得高的DQ乘积,从而提升谐振式陀螺的极限灵敏度.通过理论计算仿真得到盘型谐振腔的Q值、DQ乘积以及陀螺灵敏度与谐振腔直径D的对应关系及其原因,实验中,采用传统半导体工艺制备不同直径的盘型腔(400 μm～10 mm),通过与锥形光纤进行耦合测试得到输出透射谱线,得到盘型谐振腔直径D与Q值的变化成正比关系,得到最优的盘型腔参数,当D=10 mm时,Q值可达1.2×106,通过提升工艺精度以及后续优化还有极大的提升空间,理想条件下将实验得到的数据通过理论计算得到谐振式陀螺灵敏度可达0.02°/s,提供了一种提高谐振式陀螺灵敏度的思路.