[发明专利]一种双偏振干涉式光纤陀螺的联合信号处理方法

权利要求书

1.一种双偏振干涉式光纤陀螺的联合信号处理方法，其中所述双偏振干涉式光纤陀螺为：

两线偏振光输入光路经一保偏合/分束器与一耦合器连接，所述耦合器另一侧与一光纤环连接，所述光纤环与所述耦合器之间连接一相位调制器，其步骤为：

1)调制双偏振干涉式光纤陀螺，使得两所述线偏振光输入光路间隔性的输出信号光；

2)测量所述相位调制器在不同温度时，两所述偏振光输入光路上输出的光功率；

3)根据记录的温度值和对应的光功率，确定出由于温度瞬变引起的两路等效旋转速率误差比值其中n₁为快轴折射率，n₂为慢轴折射率，T为温度；

4)调制双偏振干涉式光纤陀螺，使得两所述线偏振光输入光路同时输出信号光；

5)测量两所述线偏振光输入光路上输出的光功率；

6)根据步骤5)所测光功率分别计算出旋转速率Ω₁和Ω₂；

7)根据公式计算出修正后的旋转速度Ω。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述耦合器为保偏耦合器，所述光纤环为保偏光纤环。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述线偏振光输入光路包括一信号调制器，线偏振光源经所述信号调制器与所述保偏合/分束器连接。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述线偏振光输入光路包括一环形器，所述信号调制器经所述环形器与所述保偏合/分束器连接，且所述环形器与一探测器连接。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述信号调制器为相位调制器。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述信号调制器为幅度调制器。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述比值的计算方法为：首先将干涉信号光功率的表达式按照贝塞尔函数展开；然后根据步骤2)所测的光功率，利用滤波器取出其中一、二、四次谐波的幅值；然后根据所提取的一、二、四次谐波的幅值求解出不同温度时的φ_im，其中φ_im＝2φ_0isin(ω_mτ_i/2)；最后得到不同温度下的n₁/n₂值，从而推算出dn_i/dT的曲线，确定出所述比值ρ(T)；其中i＝1或2，i＝1时对应于快轴，i＝2时对应于慢轴。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于采用卡尔曼滤波方法分别处理两所述线偏振光输入光路的信号，消除温漂，得到两支路上的旋转速率Ω₁’和Ω₂’；然后根据公式Ω’＝(ηΩ₂’-Ω₁’)/(η-1)计算出修正后的旋转速率Ω’，其中η＝ξn₂/n₁，|E_i^cw|²为顺时针的光强，|E_i^ccw|²是逆时针的光强，i＝1或2，i＝1时对应于快轴，i＝2时对应于慢轴。

9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于利用公式Ω_s＝(Ω₂Δn₁-Ω₁Δn₂)/(Δn₁-Δn₂)计算出修正后的旋转速率Ω_s，其中Δn₁为由应力或振动引起快轴局部折射率变化，Δn₂为由应力或振动引起慢轴局部折射率变化。