靈敏度可調的諧振式光纖陀螺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖陀螺領域，具體涉及一種靈敏度可調的諧振式光纖陀螺。
【背景技術】
[0002]1976年，美國Utah大學的V.Vali和R.ff.Shorthill成功研制了第一個光纖陀螺，光纖陀螺一問世就以其結構簡單、體積小、壽命長、功耗低等優點，引起了許多國家大學和科研機構的關注，得到了迅速的發展。目前，傳統的諧振式光纖陀螺采用的是一個單模光纖制作的光纖環形諧振腔，當陀螺旋轉時，光纖環形諧振腔的諧振頻率會隨旋轉角速度而變化，所以通過探測光纖環形諧振腔諧振頻率的變化，可測量旋轉角速度，但傳統的諧振式光纖陀螺的靈敏度固定，當諧振式光纖陀螺靈敏度較高時，其動態范圍相應下降，因此固定的靈敏度限制了諧振式光纖陀螺的動態范圍，傳統的諧振式光纖陀螺難以滿足旋轉速度變化范圍大的場所的需求。
【發明內容】
[0003]基于以上不足之處，本發明提供一種靈敏度可調的諧振式光纖陀螺，解決了傳統諧振式光纖陀螺靈敏度固定、動態范圍相對較小，難以實現大范圍測量旋轉速度的問題。
[0004]本發明所采用的技術如下:
[0005]一種靈敏度可調的諧振式光纖陀螺，包括第一激光器、偏振控制器、鈮酸鋰相位調制器、第一波分復用器、光纖耦合器、摻餌光纖環、第二波分復用器、第二激光器、探測器和信號處理及反饋系統；第一激光器的光輸出端與偏振控制器的光輸入端連接，偏振控制器的光輸出端與鈮酸鋰相位調制器的光輸入端連接，鈮酸鋰相位調制器的光輸出端與第一波分復用器的光輸入端連接，第一波分復用器的光輸入輸出端與光纖親合器的第一光輸入輸出端連接，光纖耦合器的第二光輸入輸出端和第三光輸入輸出端與摻餌光纖環連接，光纖親合器的第四光輸入輸出端與第二波分復用器的光輸入輸出端連接，第二波分復用器的光輸入端與第二激光器的光輸出端連接，第二波分復用器的光輸出端與探測器的光輸入端連接，探測器的信號輸出端與信號處理及反饋系統的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統的第一信號輸出端與鈮酸鋰相位調制器的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統的第二信號輸出端與第二激光器的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統的第三信號輸出端輸出陀螺輸出信號。
[0006]本發明還具有如下技術特征:
[0007]1、所述的信號處理及反饋系統包括一級低通濾波電路、放大電路、二級低通濾波電路、差分電路、階梯波發生電路和加法電路；探測器的信號輸出端與一級低通濾波電路的信號輸入端連接，一級低通濾波電路的信號輸出端與放大電路的信號輸入端連接，放大電路的信號輸出端與二級低通濾波電路的信號輸入端連接，二級低通濾波電路的信號輸出端與差分電路的信號輸入端連接，差分電路的第一信號輸出端輸出陀螺輸出信號，差分電路的第二信號輸出端與階梯波發生電路的信號輸入端連接，階梯波發生電路的第一信號輸出端與鈮酸鋰相位調制器的信號輸入端連接，階梯波發生電路的第二信號輸出端與加法電路的信號輸入端連接，加法電路的信號輸出端與第二激光器的信號輸入端連接。
[0008]2、所述的摻餌光纖環是摻餌光纖繞制的空心線圈。
[0009]3、所述的第一激光器輸出功率為恒定的1550nm激光，第二激光器輸出功率為可控的980nm激光。
[0010]3、通過控制第二激光器輸出980nm激光的功率來實現本光纖陀螺靈敏度的調節。
[0011]本發明的特點和優點:
[0012]本發明包含一個摻餌光纖環形諧振腔，通過調節注入的980nm光的強度來調節摻餌光纖環形諧振腔內的增益，進而實現本陀螺靈敏度的大范圍調諧，與傳統的諧振式光纖陀螺相比，動態范圍提高數十倍。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的整體結構示意圖；
[0014]圖2是信號處理及反饋系統的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面根據說明書附圖舉例進一步說明:
[0016]實施例1
[0017]如圖1-2所示，一種靈敏度可調的諧振式光纖陀螺，包括第一激光器1、偏振控制器2、鈮酸鋰相位調制器3、第一波分復用器4、光纖耦合器5、摻餌光纖環6、第二波分復用器
7、第二激光器8、探測器9和信號處理及反饋系統10 ;第一激光器1的光輸出端與偏振控制器2的光輸入端連接，偏振控制器2的光輸出端與鈮酸鋰相位調制器3的光輸入端連接，鈮酸鋰相位調制器3的光輸出端與第一波分復用器4的光輸入端連接，第一波分復用器4的光輸入輸出端與光纖親合器5的第一光輸入輸出端連接，光纖親合器5的第二光輸入輸出端和第三光輸入輸出端與摻t耳光纖環6連接，光纖親合器5的第四光輸入輸出端與第二波分復用器7的光輸入輸出端連接，第二波分復用器7的光輸入端與第二激光器8的光輸出端連接，第二波分復用器7的光輸出端與探測器9的光輸入端連接，探測器9的信號輸出端與信號處理及反饋系統10的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統10的第一信號輸出端與鈮酸鋰相位調制器3的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統10的第二信號輸出端與第二激光器8的信號輸入端連接，信號處理及反饋系統10的第三信號輸出端輸出陀螺輸出信號。
[0018]信號處理及反饋系統10包括一級低通濾波電路101、放大電路102、二級低通濾波電路103、差分電路104、階梯波發生電路105和加法電路106 ;探測器9的信號輸出端與一級低通濾波電路101的信號輸入端連接，一級低通濾波電路101的信號輸出端與放大電路102的信號輸入端連接，放大電路102的信號輸出端與二級低通濾波電路103的信號輸入端連接，二級低通濾波電路103的信號輸出端與差分電路104的信號輸入端連接，差分電路104的第一信號輸出端輸出陀螺輸出信號，差分電路104的第二信號輸出端與階梯波發生電路105的信號輸入端連接，階梯波發生電路105的第一信號輸出端與鈮酸鋰相位調制器3的信號輸入端連接，階梯波發生電路105的第二信號輸出端與加法電路106的信號輸入端連接，加法電路106的信號輸出端與第二激光器8的信號輸入端連接。
[0019]摻餌光纖環6是摻餌光纖繞制的空心線圈；第一激光器1輸出功率為恒定的1550nm激光，第二激光器8輸出功率為可控的980nm激光；通過第二激光器8輸出980nm激光的功率來實現光纖陀螺靈敏度的調節。
[0020]實施例2
[