冯丽爽,焦洪臣,姜 辉,傅长松

(1.微纳测控与低维物理教育部重点实验室,北京 100191; 2.上海惯性工程技术研究中心,上海 200233;3.上海航天控制技术研究所,上海 201109)



谐振式光子带隙光纤陀螺谐振腔方案设计

冯丽爽1,焦洪臣1,姜 辉2、3,傅长松2、3

(1.微纳测控与低维物理教育部重点实验室,北京 100191; 2.上海惯性工程技术研究中心,上海 200233;3.上海航天控制技术研究所,上海 201109)

为提高陀螺系统的精度，设计并实现了基于光子带隙光纤的谐振式光学陀螺方案。对用于该陀螺的核心器件谐振腔进行了研究，仿真比较了反射式和透射式两种谐振腔的清晰度和信噪比，发现反射式的清晰度高、输出信号强度大，由此确定谐振腔采用反射式结构方案。以谐振腔极限灵敏度为优化参考值，根据谐振腔频率响应特性和陀螺数据输出特性，仿真优化了谐振腔腔长、耦合器分光比等结构参数。在极限灵敏度极值对应的最佳分光比为约0.5时，谐振腔长取30 m，陀螺极限灵敏度达0.03 (°)/h，完成光子带隙光纤谐振腔的理论设计。

光纤陀螺； 谐振腔； 光子带隙光纤； 反射式； 透射式； 熔接损耗； 信噪比； 极限灵敏度

0 引言

惯性导航与制导是精确打击武器和平台实现自主导航、制导的核心，其性能对武器装备的精度、机动性、突防和生存能力等有决定性影响，而陀螺是惯性导航与制导系统的核心仪表，是决定惯性系统性能的最主要因素[1]。从传统机电式陀螺到激光陀螺再至光纤陀螺，历经数十年发展，光纤陀螺在惯性技术领域的地位已经确立，其全固态结构，使之较以往采用机械转子或气体环形激光器的方案更具优势，可实现高可靠、长寿命、快速起动、大动态范围的应用。……