李 霄 李少伟 蒋 海 孔凡玲 赵佳媚

1.国防科技大学，长沙 410073 2.空间物理重点实验室，北京 100076 3.北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京 100076

陀螺作为测量载体相对惯性空间旋转角速度的装置，是惯性导航系统中的核心部件，被广泛应用于航空航天飞行器、舰船及车辆的导航中。在现代国防和民用科技中占有非常重要的地位。随着应用的拓展，对高精度、小型化及高可靠性陀螺的需求越来越迫切。

1913年，法国科学家Sagnac，提出了Sagnac效应[1-2], 为光学陀螺的研制奠定了理论基础。1977年S.Ezekiel和S.K.Balsmo首次提出谐振式光学陀螺的概念。他们利用4个反射镜搭建了一个无源的空间环形谐振腔，通过测量光学Sagnac效应引起的顺时针和逆时针2路光的谐振频差得到了系统的旋转角速度，验证了光学陀螺的可行性。1981年，D.M.Shupe提出了应用光纤环形谐振腔构建谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro, RFOG)的方案，相比于干涉式光纤陀螺，谐振式光纤陀螺在精度和小型化上具备优势。2013年，Caterina Ciminelli等人利用InP制作了Q值达106的环形谐振腔。与此同时，我国也较早开展了相关研究，1996年清华大学首先提出研制谐振式光波导陀螺。2015年2月浙江大学的俞旭辉提出了一种新型的光子晶体光纤谐振腔[3]。

对谐振式光学陀螺整个系统的环路结构进行了介绍，根据其工作原理，利用Simulink建立了谐振式光学陀螺环路模型，并对模型的可行性进行了验证。该模型可用于谐振式光学陀螺系统仿真测试，为系统优化提供依据。

1 光学Sagnac效应

Sagnac效应是一种光相对惯性空间运动的物理现象。……