[发明专利]一种基于闭环锁相法的超高精度光纤陀螺仪

摘要

本发明公开了一种基于闭环锁相法的超高精度光纤陀螺仪，光源经副载波调制器单元和副载波调制光源单元调制后的光信号，载着一定频率的副载波，由耦合器耦合至多圈光纤环，光纤环输出至干涉仪解调副载波单元，干涉仪解调副载波单元连接锁相环单元，干涉本振副载波信号由副载波调制器单元另一路分支提供；在解调后且相位及频率已变化的副载波频率信号输入PLL电路作为锁相环的一路频率，并与PLL基准副载波VCO电路实时比较，而后由A/D单元转化为数据信号，输入至CPU单元处理。本发明具有超高的稳定性和可再现性，超高的细节解析性，最高精度达0.000001°/h，在保持超高精度的基础上还能保持超高的分辨率和灵敏度。

主权项

1.一种基于闭环锁相法的超高精度光纤陀螺仪，其特征在于：由副载波VCO电路输出，并为CPU设置锁定的副载波信号，经上变频器后，增高为0.1THz～10THz频段的副载波信号，光源经副载波调制器单元和副载波调制光源单元调制后，变为已调光信号，载着一定频率的副载波，由耦合器耦合至多圈光纤环，由光纤环输出至干涉仪解调副载波单元，干涉仪解调副载波单元连接锁相环单元，干涉仪解调副载波单元的干涉本振副载波信号由副载波调制器单元另一路分支提供；在解调后且相位及频率已变化的副载波频率信号输入PLL电路作为锁相环的一路频率，并与PLL基准副载波VCO电路实时比较，如解调副载波相位及频率高于基准副载波VCO，PLL电路的锁定电压PD2降低，加载至变容二极管使其容量增大，再使基准副载波VCO的频率减小，直至与通过CPU设置PLL的副载波信号频率相等，此时锁相环处于锁定状态，即锁相电压PD2电压为一相对稳定的实时电压值；如解调副载波相位及频率低于基准副载波VCO，PLL电路的锁定电压PD2升高，光纤环在角速度动态变化之前获得一个锁相电压PD1，PD1与PD2的差值对应光纤环的角速度变化量，而后由A/D单元转化为数据信号，输入至CPU单元处理，计算并显示，或由通讯单元与外界通讯，发至上位机进一步运算处理。