光學諧振腔具有品質因數(shù)超高和模式體積極小的特點,因而在超高靈敏度的傳感應用等方面受到廣泛關注并展開相應地研究。作為諧振式光學陀螺的核心單元和高靈敏度傳感的良好載體,本論文對諧振式光學陀螺系統(tǒng)關鍵技術指標優(yōu)化開展研究�；赟agnac效應,本文分析了諧振腔傳輸原理、諧振式光學陀螺工作原理,指出提高陀螺系統(tǒng)信噪比是獲得高精度陀螺的關鍵。然而,由于陀螺系統(tǒng)敏感機理及檢測原理,將諧振式光學陀螺推廣應用還面臨多方面挑戰(zhàn),包括:兩路光信號間的頻率差十分微弱(通常在nV量級)、信號檢測強烈依賴于系統(tǒng)的互易性等。這些挑戰(zhàn)集中體現(xiàn)在如何提高陀螺系統(tǒng)中的有效信號(即獲得更大的標度因數(shù))和如何抑制影響陀螺輸出指標的主要噪聲,即強度噪聲、背向噪聲、偏振波動噪聲等。本文面向高Q值光學諧振腔陀螺系統(tǒng)應用,開展提升信噪比關鍵技術研究。相關研究內容可歸納為以下幾個方面:1、分析并抑制了陀螺系統(tǒng)中光電器件引入的兩種強度噪聲。針對半導體激光器的伴隨強度調制引入系統(tǒng)的強度噪聲,提出二次諧波解決方案,測試得到該方案響應時間小于0.1ms,強度調制范圍可達6mW,滿足陀螺系統(tǒng)的實際應用。針對相位調制器的殘余強度調制,首次提出單相...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1陀螺在軍事領域的應用

中北大學學位論文1.緒論不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量、可以使具有可全天候工作、工作時間長，數(shù)據(jù)更新率高、技中占有非常重要的地位[2]。陀螺作為測量載體相和導航中的核心部件，已經(jīng)被廣泛應用于航空航導航，機器人控制、石油鉆井姿態(tài)航向控制、穩(wěn)瞄

圖1.2激光陀螺和干涉式陀螺樣機

中北大學學位論文15-20]等領域中。特別是光纖傳感技術是一種新型的傳感技術，因為光纖作為光傳播的一種載體，且可以感知許多外界的物理參量，已經(jīng)給傳統(tǒng)工業(yè)及經(jīng)典技術帶來了強大的沖擊。同時，光纖媒質因為具有質量較輕、體積較小、電磁干擾較小、抗沖擊性能較好、感知物理量靈敏度較高等優(yōu)勢而....

圖1.15美國OEwave公司研制的小型化無源諧振式光學陀螺樣機

圖1.15美國OEwave公司研制的小型化無源諧振式光學陀螺樣機截止至目前，各大知名的慣導研究機構如Honeywell，Northrop，Draper實驗室等超40余家都在研制諧振式光學陀螺。這些公司投入了大量的精力在如何提高陀螺系統(tǒng)信噪比上，雖然取得了一定的成效....

圖1.27中北大學加工研制的光學諧振腔在陀螺系統(tǒng)方面，利用儀器搭建了單路和雙路陀螺測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了閉合回路諧振

圖1.26同相位三角波解調系統(tǒng)結構2006年起，中北大學經(jīng)過多年的研究積累取得一定的成果。在光學諧振腔方面，嘗究了多種光學諧振腔，如圖1.27所示，包括二氧化硅光波導諧振腔，SOI基環(huán)形諧，二氧化硅球形諧振腔，硅基二氧化硅盤型諧振腔，CaF2盤型腔等。作為陀螺系統(tǒng)敏感....

本文編號：4030044