專利名稱：基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，更加具體地，涉及一種基于載波調制的多波長干涉式 光纖陀螺，即一種使用載波抑制調制將單頻光能量搬遷到兩個或者多個頻率十分接近的邊 帶上來同時用于感測的光纖陀螺儀。
背景技術：
陀螺儀是一種轉動傳感器，用于測量運載體的姿態角和角速度，是構成慣性系統 的基礎核心器件。陀螺儀被廣泛運用于航天、航空、航海、兵器及其它工業領域。常見的陀 螺儀有三種類型機械陀螺儀，激光陀螺儀，和光纖陀螺儀(Fiber-optic gyroscope,FOG)。 后兩者為光學陀螺儀。光纖陀螺儀具有快速啟動，結構緊湊，高靈敏度等一系列優點，但是 穩定性不如一些現代機械陀螺。然而，光纖陀螺具有精度高、尺寸小等優點，同時其精度和 穩定度具有極大的提高潛力。光學陀螺的原理基于薩格納克效應(Sagnac effect)。在閉合光路中，由同一光源 發出的沿順時針方向(CW)和逆時針方向(CCW)傳輸的兩束光發生干涉，通過檢測相位差或 干涉條紋的變化，就可以測出閉合光路的旋轉角速度。薩格納克效應的一種常見表達方式 是基于順時針方向(CW)和逆時針方向(CCW)傳輸的兩束光而產生的正比于旋轉角速度的 相位差，這個相位差被稱作薩格納克相移，其表達式如下
4") Δ=等式(1)
C其中ω為光的頻率，c為真空中的光速，A是光路所圍的面積(或者是與角速度矢 量方向垂直的面積投影)，Ω為轉動角速度。方程(1)說明薩格納克相移△ Φ與環路形狀 和旋轉中心位置無關，而且與導波介質的折射率也無關。干涉式光纖陀螺是光纖陀螺的一個重要類型。在干涉式光纖陀螺中，通常采用較 長的光纖繞制成多匝陀螺線圈。在這種情況下，薩格納克效應的表達式為=等式⑵
Xc其中L為光纖的長度，D為光纖線圈直徑，λ為光波的波長，c為真空中的光速，Ω 為轉動角速度。光纖陀螺的基礎結構是薩格納克干涉儀，該結構需要滿足分束器互易、單模 互易、等互易性條件。互易性保證了 CW光和CCW光的傳播狀態及路徑完全一致，由此實現 “共模抑制”，從而消除多種寄生效應造成的偏差。為使光纖陀螺儀工作在靈敏度較高的狀態，通常采用在光纖線圈的一端加上相位 調制的結構，例如，可以如圖2所示，在光纖線圈的一端加上PZT來進行相位調制，也可以如 圖3所示，在光纖線圈的一端加上Y波導來進行相位調制。利用上述相位調制結構，使兩束 光波在不同時間受到一個完全相同的相位調制Φ (t)，從而產生如下所述的的時變相位差，Δ φ (t) = Φ ccw (t)-Φ CW (t) = φ^υ-φ^ -τ)等式⑶其中τ =nL/c表示光通過整個光纖線圈長度的傳輸時間，nf是光纖的有效折射 率。在施加調制后，所獲得的干涉信號Id為
Id = I0{l+cos[(j5s+A φ (t)]}等式(4)當Δ φ (t)的形式已知時，通過對干涉信號Id進行合適的解調就可以得到薩格納 克相移Φ s，從而進一步得到轉動角速度Ω。然而，傳統的光纖陀螺中所使用的光源通常為單波長光，由于溫度漂移和外界擾 動等因素，光纖陀螺的精度通常不高。因此，需要一種光纖陀螺，其通過對光源信號進行改 進，能獲得更高的測量精度和穩定性，并能夠消除共模誤差。
發明內容
鑒于上述問題，本發明提供了一種基于載波調制的多波長(邊帶)干涉式光纖陀 螺。在該干涉式光纖陀螺中，首先，對單波長光進行雙臂載波抑制調制而生成具有不同波長 的雙波長光，然后，經由信號檢測單元，將所生成的雙波長光輸入干涉單元中進行干涉，最 后，將從干涉單元輸出的光返回至信號檢測單元，以生成多組用于測量轉動角速度的數據。 由于所生成的雙波長光在干涉單元中被分成頻率相近且傳播方向相反的兩束光CW和CCW， 這兩個頻率相近的光有相同的傳播路徑，所經歷的噪聲環境相同，因此，在進行干涉時可以 消除共模噪聲的影響，從而減少寄生效應所生成的噪聲，由此提高陀螺儀的精度和穩定度。根據本發明的一個方面，提供了一種基于載波調制的多波長(邊帶)干涉式光纖 陀螺，包括窄帶光源，用于生成窄帶光；雙波長光產生單元，與所述窄帶光源通過光纖連接，用于基于載波調制，將所述窄 帶光源所生成的窄帶光變換為具有兩個不同波長的雙波長光；信號檢測單元，其輸入端和輸出端分別經由光纖與所述雙波長光產生單元和干涉 單元連接，用于將所述雙波長光產生單元所產生的雙波長光輸入到所述干涉單元，以及對 從所述干涉單元返回的光進行檢測，以生成多組用于測量轉動角速度的數據；以及包括光纖環的干涉單元，用于將經由所述信號檢測單元輸入的雙波長光分為頻率 近似且傳輸方向相反的兩束光，使得所生成的兩束光傳輸經過光纖環合束后發生干涉，并 將經過干涉后的光返回給所述信號檢測單元來進行檢測。優選地，所述雙波長光產生單元包括鈮酸鋰型馬赫曾德爾強度調制器。優選地，所述信號檢測光路可以包括保偏環形器和光電探測器，所述保偏環形器 的一端與所述雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述保偏環形器的另一端與所述 光電探測器通過光纖連接，用于接收從所述干涉單元返回的光信號，其中，在所述信號檢測 單元和所述雙波長光產生單元之間還設置有起偏器。相應地，所述干涉單元包括耦合器、相位調制器和保偏光纖環，其中，所述耦合器 的輸入端經由所述信號檢測單元與所述雙波長光產生單元通過光纖相連，所述耦合器的兩 個輸出端分別與所述保偏光纖環的兩端通過光纖連接；且所述保偏光纖環與所述耦合器的 一個輸出端之間通過光纖連接所述相位調制器。優選地，所述信號檢測光路包括起偏器，保偏環形器和光電探測器，所述起偏器的 輸入端與所述雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述起偏器的輸出端與所述保偏 環形器的一端通過光纖相連，所述保偏環形器的另一端與所述光電探測器通過光纖連接， 用于接收從所述干涉單元返回的光信號。
相應地，所述干涉單元包括耦合器、相位調制器和保偏光纖環，其中所述耦合器的 輸入端經由所述信號檢測單元與所述雙波長光產生單元通過光纖相連，所述耦合器的兩個 輸出端分別與所述保偏光纖環的兩端通過光纖連接；且所述保偏光纖環與所述耦合器的一 個輸出端之間通過光纖連接所述相位調制器。優選地，所述保偏光纖環為對稱四極方法繞制的光纖環，所述耦合器為保偏耦合 器，所述相位調制器為壓電陶瓷調制器。優選地，所述信號檢測光路包括環形器和光電探測器，所述環形器的一端與所述 雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述環形器的另一端與所述光電探測器通過光 纖連接，用于接收從所述干涉單元返回的光信號。相應地，所述干涉單元包括Y波導多功能集成單元、消偏器和單模光纖環；所述Y 波導多功能集成單元的輸入端與所述雙波長光產生單元通過光纖連接；所述Y波導多功能 集成單元的兩個輸出端分別經由消偏器與所述單模光纖環的兩端連接。優選地，所述單模光纖環為對稱四極方法繞制的光纖環。
圖1是全光纖形式的光纖陀螺最小互易性結構；圖2是干涉式光纖陀螺的相位調制；圖3是采用Y波導多功能集成光路的最小互易性結構；圖4是根據本發明的一個實施例的基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺的結 構示意圖；圖5是理想雙波長光的頻譜示意圖；圖6是載波調制生成的多波長光頻譜示意圖；圖7是本發明的載波調制生成的多波長光的光強頻譜；圖8是本發明的多波長光經過薩格納克干涉環后干涉光強的一、二和四次諧波光 強頻譜；圖9是根據本發明的另一實施例的基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺的結 構示意圖。
具體實施例下面結合附圖對本發明進行進一步說明。圖4示出了根據本發明的一個實施例的基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺 400的結構示意圖。圖5示出了理想雙波長光的頻譜示意圖。圖6是載波調制生成的多波 長光頻譜示意圖。圖7是本發明的載波調制生成的多波長光的光強頻譜。圖8是本發明的 多波長光經過薩格納克干涉環后干涉光強的一、二和四次諧波光強頻譜。如圖4所示，所述多波長干涉式光纖陀螺400包括窄帶光源410、雙波長光產生單 元420、起偏器430、信號檢測單元440、保偏耦合器470、保偏光纖環480以及相位調制器 490。其中，所述信號檢測單元400還包括保偏環形器450和光電探測器460。所述雙波長 光產生單元420例如利用鈮酸鋰型馬赫曾德爾強度調制器(即，MZ強度調制器)來實現。 很顯然，所述雙波長光產生單元420還可以利用其他公知的強度調制器來實現。
所述窄帶光源410與雙波長光產生單元420的輸入端通過光纖連接。所述雙波長 光產生單元420的輸出端經過起偏器430與信號檢測單元440的輸入端連接。所述信號檢 測單元440的輸出端與50 50保偏耦合器470的輸入端通過光纖連接。保偏耦合器470 的兩輸出端分別與保偏光纖環480的兩端通過光纖連接。在保偏光纖環480和保偏耦合器 470的一個輸出端之間還設置有相位調制器490。在圖4所示的結構中，窄帶光源410輸出例如波長為1550nm的窄線寬(IkHz)溫控 光源，光路正方向為從左向右。單譜光輸入到雙波長光產生單元420 (S卩，MZ強度調制器) 中，對雙臂進行余弦調制，并通過直流偏置使兩路保持180°的相移，由此得到了高度近似 的雙波長光。然后，雙波長光產生420輸出的雙波長光通過起偏器430進入保偏環行器450，以 保證光路的傳播方向。這里，保偏環形器450的作用是將光源輸出的光導引到保偏光纖環， 以及將從保偏光纖環返回的光導引到光電探測器。利用環形器450的結構特性，可以防止 從光纖環返回的光影響光源，并防止光源輸出的光直接到達光電探測器。然后，從保偏環形器輸出的雙波長光輸入到50 50保偏耦合器470，以將該雙波 長光分成頻率近似且傳輸方向相反的兩束光CW和CCW。然后，該兩束光CW和CCW順次通過 保偏光纖環480和相位調制器490，其中該兩束光中的一束光是在進入保偏光纖環之前進 行相位調制，而另一束光是在經過保偏光纖環之后再進行相位調制。例如，如圖4所示，Cff 光是在經過保偏光纖環之后再進行相位調制，而CCW光是在進入保偏光纖環之前進行相位 調制。很顯然，也可以采用CW光在進入保偏光纖環之前進行相位調制，以及CCW光在經過 保偏光纖環之后進行相位調制的結構。最后，經過保偏光纖環傳輸后的兩束光在保偏耦合 器470處合束，而后經過保偏環形器450后傳導至光電探測器460。這里，相位調制器490 同時作用于兩個波長的信號，其通常采用PZT(壓電陶瓷)調制器。保偏光纖線圈優選為對 稱四極方法繞制的光纖環，從而將環境因素影響減到最小。利用上述結構，最終光電探測器460所探測到的信號是滿足互易性的CW光與CCW 光的干涉信號。然后，光電探測器460將光信號轉化為電信號，電信號可以由采集卡采集并由計 算機實時處理，由此生成多組用于測量轉動角速度的數據。實時處理的最終輸出結果是每 一個時刻陀螺儀的轉動角速度。最終處理結果以及中間處理數據都可以及時存在磁盤中 供重復分析處理。在實際應用中，信號處理可以使用FPGA(現場可編程門陣列)芯片或 DSP(數字信號處理器)芯片以減小整個系統的體積。在圖4所示的結構中，由于保偏光纖中輸入光的兩種頻率成分之間的耦合很小， 因此可以認為保持各自的頻率獨立傳播。保偏光纖環之前還可以連接一段單模光纖作為空 間模式濾波器，以確保CW和CCW兩束光沿著完全相同的路徑反向傳播而不存在不同模式之 間的交叉耦合，從而保證單模互易性。因此，本結構可以認為是兩個相對獨立的最小互易性 結構結合在一起，這兩個結構共用同一光路且彼此互不影響。保偏光纖環前部的光路用于基于載波調制產生多波長(邊帶)光，該基于載波調 制而產生的輸出光含有多個邊帶成分，該輸出光可以被近似為雙波長光，具體原因參見如 下的工作原理分析。在圖4所示的結構中，溫控窄線寬光源通過MZ強度調制器調制輸出雙波長光，該雙波長光在保偏光纖環中運行一周后原路返回，其攜帶了參考系的轉動角速度相移進入保 偏環形器，由于環形器的器件特性，輸出光會進入保偏環形器所連接的光電探測器中而不 會再次進入保偏光纖環中。此外，與傳統光纖陀螺類似，在圖4的結構中，在保偏光纖環的一端對干涉環中的 光信號進行調制，從而提高陀螺結構的靈敏度。該兩個頻率的光所經過的光路，其功能都相 當于一個最小互易結構。下面闡述圖4中所示的陀螺結構的工作原理。對于理想的雙波長光，其頻譜示意 圖如圖5所示，在中心頻率ω。兩側的ω。±ωω兩個頻率處存在同樣高度的振幅分布，記 ω^ω^ ω17 co。+com* ω2，則雙波長光可寫為 整個光的表達式為^r = + ^2 - Am cos {ω - kx)其中振幅被調制的波包為^n=Xcos卜(夂廣)x ,故雙波長光的光強
可寫為
等式(5)采樣載波抑制調制而得到的載波抑制多波長(邊帶)光可以作為近似的雙波長 光。窄帶光源輸出波長約1550nm的單色光，雙臂調制器兩臂的輸入幅度為半波電壓的余弦 信號，調制器本身對兩臂調制有著180°的相移。則單色光經過調制后，所輸出的光為 其中Vm和ωω為接入鈮酸鋰雙臂調制器的余弦信號的幅度和頻率，Vn為半波電
Vm
壓，Vou與Vcd2分別為雙臂的直流偏置電壓。設Vcdi = V^Vcd2 = 0，記^^ =Wy，則上式為E0 = A[sincoctsin(mpcoscomt)]將上式作貝塞爾展開，則有 與等式(6)對應的基于載波調制的多波長(邊帶)光強體現在低頻包絡上為 由等式(7)可知，載波抑制調制將單色光能量搬移到其調制頻率的奇倍頻的多個 邊帶上且無載波分量，如圖6所示。由于貝塞爾函數的衰減性，整個頻譜中大部分能量集中 在《。-(^和ω。+ωω兩個頻率上，比較圖5、6可知，基于載波調制的多波長(邊帶)相比雙 波長光多出了一次諧波外的其它奇次諧波，而高次諧波的能量所占比例很小可以忽略。因 此可以認為載波抑制調制下的多波長(邊帶)光是一種高度近似的雙波長光，兩個頻率的 頻率差為2com。雙波長光的光強頻譜的低頻包絡如圖7所示，可以看出圖7與等式(8)的結論一 致，因此無論從等式(5)和(8)的比較上，還是從圖5、6的比較上，都可以認為基于載波調 制的多波長(邊帶)光是高度近似的雙波長光。由此，利用以上結構，可以得到雙波長光。把上述載波調制后的雙波長光打入薩格納克光纖環的兩端中，得到CW和CCW兩組 光。此時光纖環中就有四路光兩兩干涉，形成2X2的陀螺結構。設雙波長光的頻率分別為 CO1和ω 2，則兩個方向的光可寫為 等式(10)Cff光與CCW光干涉得到結果如下
等式(11)而當只打入單頻光時，可以得到干涉頻譜如下 等式(12)觀察等式(11)、(12)可知，打入雙波長光相當于把打入單頻光得到的頻譜向左右 兩邊各搬移了 △ ω，如圖5所示的頻譜。由此，本發明的陀螺儀結構可以得到幾倍于傳統陀 螺儀結構的數據，通過多組數據聯合處理，就可以得到更精確的，進而得到更精確的Ω， 從而實現傳統陀螺儀所不及的精度與穩定性。而最終得到的光譜的邊頻，即被搬移出來的 新的頻譜，是CW光和CCW光中的兩種頻率的光干涉的結果。由于貝塞爾函數的衰減性，在 干涉頻譜中一般只能觀察到等式(11)中的一、二和四次諧波，其余的高次諧波被淹沒在噪 聲中。等式(11)的光強干涉結果的一、二和四次諧波如圖6所示。利用一、二和四次諧波可以解調出薩格納克相移(與角速度成正比)Φ5 = ΒΓο Βη{Ι(ωω)^(φω)/Ι(2ωω)^(φω)}等式(13)其中Ι(ωω)和Ι(2ωω)分別表示檢測信號的一次諧波和二次諧波的量值。在等式 (11)中，頻譜搬移得到了更多含有項的頻譜，故為解調出更為精確的提供了可能， 進而得到精度更高的角速度。另外，當把光進入薩格納克干涉環時，光纖環中存在瑞利背向散射，瑞利散射光和 傳輸光具有相同的頻率。當把單頻光打入光纖陀螺儀時，由于單頻光源的相干長度很長，所 以瑞利散射很大，又因為瑞利散射與信號光同頻，造成了瑞利散射項和信號光之間干涉所 產生的一階噪聲和瑞利散射項之間的二階噪聲，這兩種噪聲(尤其是第一種)對干涉結果 造成很大的干擾，因此使用單頻光測量到的角速度與真實值之間相差較大。但是打入雙波 長光后，在打入單頻光得到的頻譜的基礎上搬移△ ω的兩套頻譜。這就相當于展寬了光源 的頻帶，使得光源的相干長度縮短，這樣就能在一定范圍內減小瑞利散射。此外，我們知道采用本征偏置調制方法可以有效的減小瑞利散射噪聲，可以將相 位調制器的工作頻率設定在單模光纖環的本征頻率1/2 τ (τ為光通過光纖線圈的傳 輸時間)，由于信號光在干涉儀中是互易的，而瑞利散射部分則是非互易的。因此，本征調制 可以使得瑞利散射項獲得η/2的相移后干涉相消，而信號光都經過了同樣的相位調制因 此其干涉結果不受本征調制的影響。如上參照圖4-圖8描述了根據本發明的一個實施例的基于載波調制的多波長干 涉式光纖陀螺的結構及其工作原理。圖9示出了根據本發明的另一實施例的基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺 的結構示意圖。與圖4的結構相比，其區別僅在于省略了起偏器430，并且取代保偏環形器 450和光電探測器460，信號檢測單元由環形器950和光電探測器460構成。此外，Y波導 多功能集成單元970取代了圖4中的保偏耦合器470和相位調制器490，用于在光束從環形 器進入單模光纖環時，將雙波長光分為頻率近似且傳輸方向相反的兩束光CW和CCW，以及 在光束從單模光纖環進入環形器時，將兩束光合束為一束光。相應地，在Y波導多功能集成 單元970后面需要使用兩個消偏器990。此外，單模光纖環980取代了圖4中的保偏光纖環 480。其余部分與圖4中完全相同，在此不再描述。此外，圖9中的結構的工作原理類似于 圖4中所描述的結構的工作原理，在此也不再描述。
從圖9可以看出，圖9中的干涉單元采用單模光纖環和Y波導多功能集成單元，從 而進一步降低了成本。雖然如上參照圖4和圖9描述了根據本發明的實施例的基于載波調制的多波長干 涉式光纖陀螺，但是本領域的技術人員要明白的是，還可以在不脫離本發明內容的基礎上 做出各種改進。例如，在圖4的結構中，可以將起偏器430并入在信號檢測單元470中。此外，相 位調制器490也可以采用本領域中公知的除了 PZT相位調制器之外的其他相位調制器來實 現。有益效果通過以上結合附圖對本發明實施例的詳細描述，不難看出利用本發明的光纖陀 螺，可以通過基于載波調制生成的多波長光進行檢測，可以得到多組用于測量轉動角速度 的數據，從而大大提高了轉動角速度的測量精度和穩定度，同時具有結構簡單、成本低、體 積小、靈敏度高的特點。但是，本領域技術人員應當理解，對于上述本發明所提出的基于載波調制的多波 長干涉式光纖陀螺，還可以在不脫離本發明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發明的保 護范圍應當由所附的權利要求書的內容確定。
權利要求
一種基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺，包括窄帶光源，用于生成窄帶光；雙波長光產生單元，與所述窄帶光源通過光纖連接，用于基于載波調制，將所述窄帶光源所生成的窄帶光變換為具有兩個不同波長的雙波長光；信號檢測單元，其輸入端和輸出端分別經由光纖與雙波長光產生單元和干涉單元連接，用于將所述雙波長光產生單元所產生的雙波長光輸入到所述干涉單元，以及對從所述干涉單元返回的光進行檢測，以生成多組用于測量轉動角速度的數據；以及包括光纖環的干涉單元，用于將經由所述信號檢測單元輸入的雙波長光分為頻率近似且傳輸方向相反的兩束光，使得所生成的兩束光傳輸經過光纖環并合束后發生干涉，并將經過干涉后的光返回給所述信號檢測單元來進行檢測。
2.如權利要求1所述的光纖陀螺，其中，所述雙波長光產生單元包括鈮酸鋰型馬赫曾 德爾強度調制器。
3.如權利要求1所述的光纖陀螺，其中，所述信號檢測光路包括保偏環形器和光電探 測器，所述保偏環形器的一端與所述雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述保偏 環形器的另一端與所述光電探測器通過光纖連接，用于接收從所述干涉單元返回的光信 號，其中，在所述信號檢測單元和所述雙波長光產生單元之間還設置有起偏器，所述干涉單元包括耦合器、相位調制器和保偏光纖環，其中，所述耦合器的輸入端經由所述信號檢測單元與所述雙波長光產生單元通過光纖 相連，所述耦合器的兩個輸出端分別與所述保偏光纖環的兩端通過光纖連接；且所述保偏 光纖環與所述耦合器的一個輸出端之間通過光纖連接所述相位調制器。
4.如權利要求1所述的光纖陀螺，其中，所述信號檢測光路包括起偏器，保偏環形器和 光電探測器，所述起偏器的輸入端與所述雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述 起偏器的輸出端與所述保偏環形器的一端通過光纖相連，所述保偏環形器的另一端與所述 光電探測器通過光纖連接，用于接收從所述干涉單元返回的光信號，所述干涉單元包括耦合器、相位調制器和保偏光纖環，其中，所述耦合器的輸入端經由所述信號檢測單元與所述雙波長光產生單元通過光纖 相連，所述耦合器的兩個輸出端分別與所述保偏光纖環的兩端通過光纖連接；且所述保偏 光纖環與所述耦合器的一個輸出端之間通過光纖連接所述相位調制器。
5.如權利要求3或4所述的光纖陀螺，其中，所述保偏光纖環為對稱四極方法繞制的光 纖環；所述耦合器為保偏耦合器；所述相位調制器為壓電陶瓷調制器。
6.如權利要求1所述的光纖陀螺，其中，所述信號檢測光路包括環形器和光電探測器， 所述環形器的一端與所述雙波長光產生單元的輸出端通過光纖連接，所述環形器的另一端 與所述光電探測器通過光纖連接，用于接收從所述干涉單元返回的光信號，所述干涉單元包括Y波導多功能集成單元、消偏器和單模光纖環；所述Y波導多功能集成單元的輸入端與所述雙波長光產生單元通過光纖連接；所述Y波導多功能集成單元的兩個輸出端分別經由消偏器與所述單模光纖環的兩端 連接。
7.如權利要求6所述的光纖陀螺，其中，所述單模光纖環為對稱四極方法繞制的光纖環。
全文摘要
本發明公開了一種基于載波調制的多波長干涉式光纖陀螺，該光纖陀螺包括窄帶光源，用于生成窄帶光；雙波長光產生單元，與窄帶光源通過光纖連接，用于基于載波調制，將窄帶光源所生成的窄帶光變換為具有兩個不同波長的雙波長光；信號檢測單元，其輸入端和輸出端分別經由光纖與雙波長光產生單元和干涉單元連接，用于將所產生的雙波長光輸入到干涉單元，以及對從干涉單元返回的光進行檢測，以生成多組用于測量轉動角速度的數據；以及包括光纖環的干涉單元，用于將經由信號檢測單元輸入的雙波長光分為頻率近似且傳輸方向相反的兩束光，使得所生成的兩束光傳輸經過光纖環合束后發生干涉，并將經過干涉后的光返回給信號檢測單元來進行檢測。
文檔編號G01C19/72GK101886925SQ20101019324
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月27日 優先權日2010年5月27日
發明者李正斌, 楊易, 王子南, 邵珊 申請人:北京大學