谐振式光纤陀螺频率跟踪失锁控制研究

• 作者: 于怀勇 冯喆 吴衍记 张丽哲 方圆 雷明
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤光学 光纤光学传感器 谐振式光纤陀螺 跟踪同步 频率失锁 温度闭环
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 220-226
• 页数: 7页
• 分类号: TN253|V241.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0106002

摘要

针对目前谐振式光纤陀螺中存在的跟踪失锁问题开展研究,分析了频率跟踪失锁原因及机理,研究表明频率跟踪同步过程中的电流变化以及背向散射、偏振耦合等非互易性噪声引起的谐振峰对称性改变是导致尖峰脉冲和零偏变化的主要原因;随后,提出了基于半导体激光器温度闭环反馈的失锁控制方案,通过温度闭环实现激光器中心频率对光纤谐振腔单个谐振频率的长期跟踪同步,消除频率跟踪失锁引入的陀螺输出误差;对失锁控制总体技术方案、信号处理流程及实现方法进行了详细叙述;最后,成功搭建陀螺原理样机,对采用频率跟踪失锁方案前后的陀螺静态性能进行实验测试,测试表明频率跟踪失锁控制方案将陀螺输出脉冲幅值突变量从3000(°)/h降低到200(°)/h,陀螺输出零偏变化从600(°)/h降低到0,完全消除了频率二次锁定过程中的零位变化,陀螺精度大幅降低到4.9 (°)/h(100 s平滑积分时间).