臧俊斌，赵国英，孟 青，牛慧芳，郑 华，薛晨阳

（1.中北大学（朔州校区），山西 朔州036000；2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051）

谐振式光纤陀螺最佳频率偏置的研究

臧俊斌1,2，赵国英1，孟 青1，牛慧芳1，郑 华2，薛晨阳2

（1.中北大学（朔州校区），山西 朔州036000；2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051）

通过光场叠加法研究了不同频率偏置下的光电探测器输出的信号、幅度噪声、信噪比与陀螺灵敏度，发现锁频精度与光电探测器输出信号的信噪比成正比，同时分析了不同谐振腔参数对锁频精度和最佳频率偏置的影响。

陀螺；谐振腔；锁频精度；信噪比

0 引言

自从1978年Vali和Shorthill提出光纤陀螺，光纤陀螺已经在航空航天、军事及民用领域得到了广泛的应用[1]。与干涉式光纤陀螺（I-FOG）相比，谐振式光纤陀螺（R-FOG）只需要十几米的光纤就可以达到较高的理论精度，在集成化、小型化方面具有很大优势，有望成为下一代高精度惯性传感器[2]。由于谐振腔对温度、外界环境等因素十分敏感，谐振式光纤陀螺不适合全开环工作，应至少锁定其中一路[3]。在频率跟踪锁定过程中，需要对光信号进行相位调制，光信号在谐振腔中传输后被光电探测器接收转换成电信号，然后与谐振腔谐振频率的误差信号反馈给激光器。另一路信号作为陀螺的开环输出。因此，R-FOG系统的检测精度极大程度依赖于锁频精度[4]。然而R-FOG锁频精度很大一部分取决于频率偏置，因此需要选择合适的频率偏置以提高陀螺的性能[5]。……