[发明专利]一种互易结构3×3光纤陀螺及其使用方法

权利要求书

1.一种互易结构3×3光纤陀螺，其特征在于，所述陀螺包括：

宽谱光源(1)、第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)、第三光电探测器D3(8)、2×2耦合器(3)、3×3耦合器(4)、消偏器(5)、单模光纤环(6)、温度传感器(7)和信号处理模块(10)；

所述宽谱光源(1)与2×2耦合器(3)的端口d连接；

2×2耦合器(3)的端口e连接3×3耦合器(4)的端口a1，2×2耦合器(3)的端口f连接第三光电探测器D3(8)，2×2耦合器(3)的端口g空置；

3×3耦合器(4)的端口b1和端口c1分别与第一光电探测器D1(2)和第二光电探测器D2(9)连接，3×3耦合器(4)的端口b2通过所述消偏器(5)连接至单模光纤环(6)的第一端，3×3耦合器(4)的端口c2连接至单模光纤环(6)的第二端，3×3耦合器(4)的端口a2空置；

温度传感器(7)，设置于3×3耦合器(4)和单模光纤环(6)的同一温度场内；

所述第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)、第三光电探测器D3(8)和温度传感器(7)分别连接信号处理模块(10)的不同输入端口；信号处理模块(10)的输出端口与宽谱光源(1)连接。

2.根据权利要求1所述的互易结构3×3光纤陀螺，其特征在于，所述2×2耦合器(3)、3×3耦合器(4)、第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)和第三光电探测器D3(8)构成互易结构3×3光纤陀螺光路。

3.一种互易结构3×3光纤陀螺的使用方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1或2任一项的互易结构3×3光纤陀螺实施，所述方法包括：

步骤S100，获取互易结构3×3光纤陀螺中的第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)和第三光电探测器D3(8)的测量值；

步骤S200，基于所述第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)和第三光电探测器D3(8)的测量值，输入多项式信号解算模型，计算角速度；

所述多项式信号解算模型，为通过多次测量不同温度在预设角速度下所述第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)和第三光电探测器D3(8)的测量值，并拟合获得的计算模型。

4.根据权利要求3所述的互易结构3×3光纤陀螺的使用方法，其特征在于，所述方法具体为：

控制宽谱光源(1)输出第一光源信号；

第一光源信号经由所述2×2耦合器(3)、3×3耦合器(4)分解为第一光束和第二光束；

第一光束和第二光束分别沿顺/逆时针方向同时输入单模光纤环(6)的第一端/单模光纤环(6)的第二端，绕行一周后分别从单模光纤环(6)的第二端/单模光纤环(6)的第一端获得第三光束和第四光束；

所述第三光束和第四光束回到所述3×3耦合器(4)并发生干涉，在3×3耦合器(4)的端口b1和端口c1分别输出第一干涉光P1和第二干涉光P2，在3×3耦合器(4)的端口a1输出干涉信号经过2×2耦合器(3)的端口e输出第三干涉光P3；

第一干涉光P1、第二干涉光P2和第三干涉光P3分别经由第一光电探测器D1(2)、第二光电探测器D2(9)和第三光电探测器D3(8)传输至信号处理模块(10)；

温度传感器(7)实时采集3×3耦合器(4)和单模光纤环(6)的温度T并传输至信号处理模块(10)；

信号处理模块(10)基于第一干涉光P1、第二干涉光P2、第三干涉光P3和温度T建立多项式信号解算模型计算角速度。