[发明专利]一种双光源四轴冗余光纤陀螺光路匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于双光源四轴冗余光纤陀螺光路领域，尤其涉及一种双光源四轴冗余光纤陀螺光路匹配方法。

背景技术

双光源四轴冗余光纤陀螺光路匹配方法主要应用于小型化、低功耗光纤陀螺中，通过利用主备份光源的波长及输出功率，并结合各光电器件的损耗特性，制定相应的匹配方案，实现四通道损耗的一致性，同时通过对波长的匹配将光源切换时由于波长变化导致的标度因数波动降到最低。现有的双光源四轴冗余产品中并未对各光电器件的特性进行匹配，各通道陀螺的性能由于输入光功率固定，将会产生由于损耗不同带来的性能差异，导致光源切换时两个光源的标度因数差异最大可达1000ppm以上。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足之处，提出一种双光源四轴冗余光纤陀螺光路匹配方法；该方法通过使用主备份光源的输出功率、波长和各光电器件的损耗，通过制定参数一致性匹配方法，实现各通道光纤陀螺性能的一致性，尤其是提高主备份光源切换时标度因数的稳定性。

本发明的技术方案是：一种双光源四轴冗余光纤陀螺光路匹配方法，所述方法包括下列步骤：

步骤1：将双光源四轴冗余光纤陀螺光路分为A部分和B部分两个模块，其中，A部分包括：第一光源、第二光源、第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器、第五2×2耦合器和第六2×2耦合器；B部分包括：第一1×3耦合器、第一Y波导、第一光纤环和第一光电探测器，第二1×3耦合器、第二Y波导、第二光纤环和第二光电探测器，第三1×3耦合器、第三Y波导、第三光纤环和第三光电探测器，第四1×3耦合器、第四Y波导、第四光纤环和第四光电探测器；

步骤2：匹配第一光源和第二光源的中心波长、光功率和谱宽，使得中心波长的差异≤0.8nm，光功率差异≤300μW，谱宽差异≤5nm；

步骤3：对第一2×2耦合器和第二2×2耦合器的损耗进行匹配，使得两者的损耗差异≤0.1dB；

步骤4：对第三2×2耦合器、第四2×2耦合器、第五2×2耦合器和第六2×2耦合器的损耗进行匹配，使四者的损耗差异≤0.1dB；分别计算第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的损耗和、第一2×2耦合器和第五2×2耦合器的损耗和、第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的损耗和、第二2×2耦合器和第六2×2耦合器的损耗和，并计算四个损耗和的最大值与最小值之差，使之≤0.2dB；

步骤5：对第一1×3耦合器、第二1×3耦合器、第三1×3耦合器和第四1×3耦合器的损耗进行匹配，使四者的损耗差异≤0.1dB；对第一Y波导、第二Y波导、第三Y波导和第四Y波导的损耗进行匹配，使四者的损耗差异≤0.1dB；

步骤6：对A部分各分支输出端的损耗标记为A’、B’、C’、D’、E’、F’、G’和H’，对应的B部分的各分支的损耗标记为A、B、C、D、E、F、G和H，损耗标记A’、B’、C’、D’、E’、F’、G’和H’分别对应的损耗为α_A'、α_B'、α_C'、α_D'、α_E'、α_F'、α_G'和α_H'，损耗标记A、B、C、D、E、F、G和H分别对应的损耗为β_A、β_B、β_C、β_D、β_E、β_F、β_G和β_H；

步骤7：计算α_A'+β_A、α_C'+β_C、α_E'+β_E和α_G'+β_G，并计算α_A'+β_A、α_C'+β_C、α_E'+β_E和α_G'+β_G四者的最大值与最小值之差，使之≤0.6dB；