[发明专利]基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺

说明书

本发明涉及惯性测量器件，具体是一种基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺。本发明解决了传统的单光源谐振式微光机电陀螺难以从根本上有效抑制光源的频率噪声及光路中的背散射噪声的问题。基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺，包括第一可调谐激光器、第二可调谐激光器、第一光环行器、第二光环行器、第一分束器、第二分束器、第三分束器、第四分束器、第一波导、第二波导、环形谐振腔、第一合束器、第二合束器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、光学锁相环、数据处理模块、数据记录仪。本发明适用于惯性导航系统。

技术领域

本发明涉及惯性测量器件，具体是一种基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺。

背景技术

谐振式微光机电陀螺是一种以Sagnac效应为基础的新型光学陀螺，因为兼具MEMS陀螺的小型化与光学陀螺的高灵敏度，被认为是最具芯片化集成潜力的光学陀螺。然而在实际应用中，传统的单光源谐振式微光机电陀螺由于自身结构所限，难以从根本上有效抑制光源的频率噪声及光路中的背散射噪声，由此导致测量精度低、工作稳定性差，从而严重制约着性能的提高。因此，为了保证测量精度和工作稳定性，传统的单光源谐振式微光机电陀螺只能通过外接复杂的噪声抑制系统来抑制上述噪声，但是外接复杂的噪声抑制系统又势必造成陀螺体积的大幅增加，由此严重阻碍陀螺的芯片化集成。基于此，有必要发明一种基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺，以解决传统的单光源谐振式微光机电陀螺难以从根本上有效抑制光源的频率噪声及光路中的背散射噪声的问题。

发明内容

本发明为了解决传统的单光源谐振式微光机电陀螺难以从根本上有效抑制光源的频率噪声及光路中的背散射噪声的问题，提供了一种基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺。

本发明是采用如下技术方案实现的：

基于光学锁相环的双光源自注入锁定谐振式微光机电陀螺，包括第一可调谐激光器、第二可调谐激光器、第一光环行器、第二光环行器、第一分束器、第二分束器、第三分束器、第四分束器、第一波导、第二波导、环形谐振腔、第一合束器、第二合束器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、光学锁相环、数据处理模块、数据记录仪；

其中，第一可调谐激光器的出射端与第一光环行器的第二端口连接；第一光环行器的第三端口与第一分束器的入射端连接；第一分束器的两个出射端分别与第一波导的首端、第一合束器的第一个入射端连接；第二可调谐激光器的出射端与第二光环行器的第二端口连接；第二光环行器的第三端口与第二分束器的入射端连接；第二分束器的两个出射端分别与第一波导的尾端、第一合束器的第二个入射端连接；第一合束器的出射端与第一光电探测器的入射端连接；第三分束器的入射端与第二波导的首端连接；第三分束器的两个出射端分别与第一光环行器的第一端口、第二合束器的第一个入射端连接；第四分束器的入射端与第二波导的尾端连接；第四分束器的两个出射端分别与第二光环行器的第一端口、第二合束器的第二个入射端连接；第二合束器的出射端分别与第二光电探测器的入射端、第三光电探测器的入射端连接；环形谐振腔分别与第一波导、第二波导耦合；第一光电探测器的信号输出端与光学锁相环的第一个信号输入端连接；第二光电探测器的信号输出端与光学锁相环的第二个信号输入端连接；光学锁相环的信号输出端与第二可调谐激光器的调制端连接；第三光电探测器的信号输出端与数据处理模块的信号输入端连接；数据处理模块的信号输出端与数据记录仪的信号输入端连接。