[发明专利]一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选装置及方法。光纤环放置在振动台上，光源与光纤环的输入端连接，光纤环的输出端通过光电探测器与锁相放大器的输入端连接，信号发生器的输出端分别与振动台和锁相放大器的输入端连接，锁相放大器的输出端与电脑显示端的输入端连接，电脑显示端输出信号结果；方法包括打开信号发生器和光源，光信号转换为电信号最终显示在电脑显示端中，得到采集信号的幅值平均值，根据幅值平均值选择最优光纤环。本方案筛选了受环境振动影响较小的光纤环，为后续使用光纤环作为传感器件的设备提供了参考依据。

技术领域

本发明属于光学器件领域的一种光纤环筛选装置及方法，尤其涉及了一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选装置及方法。

背景技术

光纤陀螺是以萨格纳克效应为原理的一种测量载体角速度的惯性导航系统。光纤陀螺以光纤传感线圈为基础，集成了光学器件和信号处理电路。与传统机电光纤陀螺相比，光纤陀螺无运动部件和磨损部件，为全固态仪表，成本低、寿命长、质量轻、体积小、动态范围大、精度应用覆盖范围广、抗电磁干扰、无加速度引起的漂移、结构设计灵活、生产工艺简单、应用范围广。

发明人在发明过程中发现的问题如下：

光纤陀螺的噪声来源很多，其中包括光纤环中传播的光线因为光纤环的震动而变化。光纤环随环境振动引起的噪声占陀螺输出噪声的小部分，并且与光纤环的缠绕技术等自身特性有关，此部分噪声很少被考虑在优化范围内。现有技术缺少一种简易筛选光纤环的装置，该装置能简单快速选择出稳定性较好的光纤环，后续光纤陀螺在灵敏度等方面有更好的表现。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选装置及方法。

一、一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选装置：

包括光源、光纤环、信号发生器、振动台、光电探测器、锁相放大器和电脑显示端；光纤环放置在振动台上，光源与光纤环的输入端连接，光纤环的输出端通过光电探测器与锁相放大器的输入端连接，信号发生器的输出端分别与振动台和锁相放大器的输入端连接，锁相放大器的输出端与电脑显示端的输入端连接，电脑显示端输出信号结果。

所述光源输出的初始光入射到光纤环中，初始光经光纤环后进入到光电探测器的电输入端，光纤环输出的光通过光电探测器转换为电信号，经光电探测器转换的电信号传输至锁相放大器的输入端；信号发生器输出的信号分别进入到振动台和锁相放大器的输入端，振动台接收信号发生器发出的信号后振动并带动光纤环振动，信号发生器和光电探测器输出的信号经锁相放大器处理后进入电脑显示端的电输入端。

所述电脑显示端的输入端接收锁相放大器发出的信号，电脑显示端的输出端输出经锁相放大器处理后的信号幅值。

二、一种基于振动中光纤环光强检测的光纤环筛选方法，包括以下步骤：

步骤1：打开信号发生器，控制信号发生器的输出频率为ω₁，然后信号发生器3中输出正弦信号，并将控制信号发生器输出的正弦信号同时传输至振动台和锁相放大器的输入端，振动台接收信号发生器输出的信号后振动并带动光纤环振动；

步骤2：打开光源，光源出射的光从光纤环的输入端进入，再由光纤环的输出端输出，光纤环输出的光进入光电探测器中，由光电探测器将光信号转换为电信号，光电探测器输出的电信号再传输至锁相放大器的输入端中；

步骤3：通过锁相放大器和电脑显示端处理得到采集信号signal的信号幅值；

步骤4：根据采集信号signal处理得到采集信号signal幅值的平均值E₁；

步骤5：根据采集信号signal幅值的平均值E₁筛选出待测光纤环组中的最优光纤环。

所述的步骤3具体为：