[发明专利]一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的方法及装置，属于光纤陀螺技术领域。

背景技术

陀螺是惯性技术领域重要的传感器，用于敏感载体角速率或角位移，被广泛用于惯性导航、惯性制导、载体姿态测量等。作为新型角速率传感器，干涉型光纤陀螺具有无运动部件、动态范围大、良好的抗冲击特性和过载能力强等优点，近年来成为机电陀螺和激光陀螺的有力竞争者，并获得广泛应用。光源是光纤陀螺中非常重要的一个器件，而光源产生的光信号是光纤陀螺实现角速度测量的基础，光信号的质量极大的影响着光纤陀螺所能达到的最高精度。为提高陀螺精度，中高精度光纤陀螺通常采用宽带光源，其噪声主要包括散粒噪声和强度噪声两类。散粒噪声是由光电流的不平滑和不连续引起的，可以表示为：

<is2>=2e<i>B---(1)]]>

式中：<i>为光电检测器上的平均光电流，e为电子电量，B为探测带宽。强度噪声是由光源宽光谱中的所有不相关频率分量之间的随机拍频而引起的附加噪声。对于线宽为Δv的宽带光源，强度噪声可以表示为：

<iI2>=<i>2B/Δv---(2)]]>

由光源引起的探测器端的总的噪声为：

由式(3)可以看出，强度噪声与光强平方成正比，而散粒噪声仅与光强成正比，当光强超过某个值时，强度噪声将超过散粒噪声成为主要的噪声源，限制了光纤陀螺极限探测精度。增加光强可以提高信噪比，但是当光强达到一定值时，信噪比将趋近于一个饱和值。计算表明，当检测带宽为1Hz时，光源强度噪声引起的角随机游走系数可以表示为

RWCRIN=1KSF<iI2>21+cosφ0sinφ0---(4)]]>