[发明专利]一种高度互易的谐振式光学陀螺的检测装置及方法

权利要求书

1.一种高度互易的谐振式光学陀螺的检测装置，其特征在于，它包括由可调谐激光器、第一相位调制器、光学分路器、第二相位调制器、第三相位调制器、光学谐振腔、光电转换器、信号调制解调模块、反馈锁定模块；可调谐激光器、第一相位调制器、光学分路器顺次相连，信号调制解调模块与第一相位调制器相连，光学分路器分别与第二相位调制器、第三相位调制器相连，第二相位调制器与光学谐振腔相连，第三相位调制器与光学谐振腔相连，信号调制解调模块与第二相位调制器相连，信号调制解调模块与第三相位调制器相连，光学谐振腔与光电转换器、信号调制解调模块顺次相连，信号调制解调模块与反馈锁定模块相连，反馈锁定模块与可调谐激光器相连。

2.一种高度互易的谐振式光学陀螺的检测装置，其特征在于，它包括由可调谐激光器、第一相位调制器、光学分路器、第二相位调制器、光学衰减器、光学谐振腔、光电转换器、信号调制解调模块、反馈锁定模块；可调谐激光器、第一相位调制器、光学分路器顺次相连，信号调制解调模块与第一相位调制器相连，光学分路器分别与第二相位调制器、光学衰减器相连，第二相位调制器与光学谐振腔相连，光学衰减器与光学谐振腔相连，信号调制解调模块与第二相位调制器相连，光学谐振腔与光电转换器、信号调制解调模块顺次相连，信号调制解调模块与反馈锁定模块相连，反馈锁定模块与可调谐激光器相连。

3.一种应用权利要求1所述装置的高度互易的谐振式光学陀螺的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）信号调制：可调谐激光器发出的激光经过第一相位调制器调制后，通过光学分路器分成功率相同的两束激光，分别通过第二相位调制器和第三相位调制器，以及调制解调模块产生信号检测调制信号U₁(t)驱动第一相位调制器完成相位调制，信号调制解调模块产生载波抑制调制信号U₂(t)和U₃(t)分别驱动第二相位调制器和第三相位调制器完成相位调制；

2）信号的解调：完成相位调制的激光，输入光学谐振腔，形成逆时针和顺时针的两个谐振光束，分别进入光电转换器转换成电信号，对逆时针路的电信号以及顺时针和逆时针路的电信号之差，使用与检测调制信号U₁(t)同频的参考信号进行解调；

3）陀螺信号输出：逆时针光束得到的电信号解调后作为误差信号传输至反馈锁定模块，反馈锁定模块对误差信号进行比例与积分运算处理后反馈控制可调谐激光器，使得激光器的输出光的频率稳定在谐振式光学陀螺的逆时针谐振频率，而逆时针和顺时针的两个谐振光束转换成电信号相减后解调，得到光学陀螺信号，输出至数据记录仪记录。

4.一种应用权利要求2所述装置的高度互易的谐振式光学陀螺检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）信号调制：可调谐激光器发出的激光经过第一相位调制器调制后，通过光学分路器分成功率相同的两束激光，分别通过第二相位调制器调制和光学衰减器，以及信号调制解调模块产生信号检测调制信号U₁(t)驱动第一相位调制器完成相位调制，信号调制解调模块产生载波抑制调制信号U₂(t)驱动第二相位调制器完成相位调制；

2）信号的解调：完成相位调制的激光，输入光学谐振腔，形成逆时针和顺时针的两个谐振光束，分别进入光电转换器转换成电信号，对逆时针路的电信号以及顺时针和逆时针路的电信号之差，使用与U₁(t)同频的参考信号进行解调；

3）陀螺信号输出：逆时针光束得到的电信号解调后作为误差信号传输至反馈锁定模块，反馈锁定模块对误差信号进行比例与积分运算处理后反馈控制可调谐激光器，使得激光器的输出光的频率稳定在谐振式光学陀螺的逆时针谐振频率，而两路光束转换成电信号相减后解调，得到光学陀螺信号，输出至数据记录仪记录。