[发明专利]一种基于相敏外差测量的被动式激光陀螺仪

权利要求书

1.一种基于相敏外差测量的被动式激光陀螺仪，其特征在于，包括：Sagnac干涉仪(100)，平衡探测装置(200)以及信号提取装置(300)；

所述Sagnac干涉仪(100)包括由四面高反射率腔镜组成的光学环形腔以及三束注入激光(1021，1022，1023)；所述四面高反射率腔镜包括三面输入腔镜(1011，1012，1013)和一面输出腔镜(1014)；所述三束注入激光(1021，1022，1023)分别从所述三面输入腔镜(1011，1012，1013)注入光学环形腔中，其中所述三束注入激光中的两束(1021，1022)沿一个旋转方向注入光学环形腔，另一束(1023)沿另一个旋转方向注入光学环形腔；

所述平衡探测装置(200)包括马赫曾德干涉仪(201)以及平衡探测器(202)，用来探测表征所述输出腔镜(1014)透射的两个方向三束激光的频率差的射频信号；

所述信号提取装置(300)包括功分器(301)、混频器(302)、带通滤波器(303)和频率计数器(304)，用于将所述平衡探测器(202)输出的射频信号进行自解调并进行记录；

所述三束注入激光(1021，1022，1023)的频率分别锁定在光学环形腔相邻的三个纵模上，其中沿一个旋转方向注入的两束激光(1021，1022)分别位于另一个旋转方向注入激光(1023)所在纵模的两边，其频率关系满足ω₁＝ω₃+ω_s+ω_F,ω₂＝ω₃+ω_s-ω_F，其中，ω₁，ω₂为沿一个旋转方向注入的两束激光(1021，1022)的角频率，ω₃为沿另一个旋转方向注入激光(1023)的角频率，ω_s为Sagnac信号的角频率，ω_F为光学环形腔的自由光谱区角频率。

2.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述马赫曾德干涉仪(201)用分体光学元件或一体化合束棱镜实现。

3.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述平衡探测器(202)包含带通滤波装置。

4.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述功分器(301)用于将所述射频信号进行等强度等相位的分束。

5.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述混频器(302)用于将两束射频信号进行乘法运算，以实现信号的解调。

6.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述带通滤波器(303)的通带中心角频率为2ω_s。

7.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述频率计数器(304)采用移动存储介质进行数据的存储或连接计算机进行远程数据采集存储。

8.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述Sagnac干涉仪(100)中的三束注入激光(2021，1022，1023)的注入方向为其中两束激光(1021，1022)沿环形腔顺时针方向注入，一束激光(1023)沿逆时针方向注入。

9.如权利要求1所述的被动式激光陀螺仪，其特征在于，所述Sagnac干涉仪(100)中的三束注入激光(2021，1022，1023)的注入方向为一束激光(1023)沿环形腔顺时针方向注入，两束激光(1021，1022)沿逆时针方向注入。