[发明专利]一种干涉式光纤陀螺及其双端口差分噪声抑制方法有效

申请号：	202110915815.2	申请日：	2021-08-10
公开（公告）号：	CN113532414B	公开（公告）日：	2023-02-07
发明（设计）人：	吴君竹	申请（专利权）人：	杭州友孚科技有限公司
主分类号：	G01C19/72	分类号：	G01C19/72
代理公司：	北京辰权知识产权代理有限公司 11619	代理人：	谷波
地址：	311225 浙江省杭州市萧***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	一种干涉光纤陀螺及其端口噪声抑制方法
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【权利要求书】：

1.一种干涉式光纤陀螺，其特征在于，包括：光源、第一消偏器、光源端耦合器、环端耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、联合信号解调模块、相位调制单元和光纤环；

所述光源与所述第一消偏器的输入端连接；

所述光源端耦合器的第一端口与所述第一消偏器的输出端连接；所述光源端耦合器的互易端口与所述第一光电探测器的输入端连接；所述光源端耦合器的第三端口与所述环端耦合器的第一端口连接；

所述环端耦合器的非互易端口与所述第二光电探测器的输入端连接；所述环端耦合器的第三端口通过所述相位调制单元与所述光纤环的一端连接；所述环端耦合器的第四端口与所述光纤环的另一端连接；

所述第一光电探测器和第二光电探测器的输出端均与所述联合信号解调模块的输入端连接；

所述光源输出任意偏振模式的偏振光至所述第一消偏器；所述第一消偏器对所述光源发出偏振光进行功率均衡和消相干，得到两个偏振模式功率均衡且不相干的双偏振光；所述光源端耦合器和所述环端耦合器使所述双偏振光经过耦合器的累计相移相同，以保证耦合器互易性；所述环端耦合器将所述双偏振光耦合到所述光纤环内发生干涉，并将所述光纤环内干涉光信号耦合输出；所述第一光电探测器和所述第二光电探测器将所述干涉光信号转换为电信号输出至所述联合信号解调模块进行双端口差分噪声抑制处理；所述相位调制单元用于提供调制信号；

所述联合信号解调模块进行双端口差分噪声抑制处理，包括：

接收到所述第一光电探测器发送的互易端干涉信号，以及所述第二光电探测器发送的非互易端干涉信号；

对所述互易端干涉信号和所述非互易端干涉信号进行功率均衡；

对功率均衡后的互易端干涉信号和非互易端干涉信号进行同步差分运算，得到噪声补偿后的光纤陀螺输出信号；

对经过噪声补偿后的所述输出信号进行多谐波解调；

所述对功率均衡后的互易端干涉信号和非互易端干涉信号进行同步差分运算，包括：

采用第一公式对功率均衡后的互易端干涉信号和非互易端干涉信号进行同步差分运算，得到噪声补偿后的光纤陀螺输出信号；

第一公式：I_out(t)＝I_r(t)-ηI_nr(t)；

其中，I_out(t)表示t时刻的同步差分运算后的输出信号；I_r(t)表示t时刻互易端干涉信号；I_nr(t)表示t时刻非互易端干涉信号；η为权重因子，以使两路信号在数字域功率均衡。

2.根据权利要求1所述的干涉式光纤陀螺，其特征在于，所述第一消偏器采用Lyot消偏器。

3.根据权利要求1所述的干涉式光纤陀螺，其特征在于，所述光纤环为保偏光纤环。

4.根据权利要求1所述的干涉式光纤陀螺，其特征在于，所述光纤环为消偏结构的单模光纤环。