王雅 吉世涛 任宾

摘 要：光纤陀螺仪是以Sagnac效应为基础的角速度敏感器件，依靠其性能优势已获得广泛应用。超辐射发光二极管（SLD）是目前光纤陀螺仪中普遍采用的光源，其特性将直接影响到陀螺仪的整体性能。对SLD光源的工作机理进行研究，分析其光电特性及光源光功率稳定性对陀螺性能的影响。根据光源对驱动电路的要求，提出光功率控制方案，引入陀螺仪第三闭环回路控制， 采用数字电流源实现光功率的动态调节。试验结果表明，陀螺仪在全温条件下启动时间缩短在0.5 s以内、光功率波动控制在1%，零偏稳定性提高。

关键词：光纤陀螺仪；SLD光源；光功率控制；数字电流源；动态调节

0 引言

光纤陀螺仪是当前导航与制导领域广泛使用的惯性器件，具有尺寸小、牢固稳定、启动时间短等特点[1]。为扩大动态测量范围、提高测试性能，信号解调过程中通常构建数字阶梯波反馈相移以及阶梯波复位控制双重闭环回路，保证全温条件下的控制精度。目前光纤陀螺仪普遍采用超辐射发光二极管（Super-luminescent Diode，SLD）作为光源，SLD性能的不稳定会对光纤陀螺仪的精度产生极大影响。随着使用时间的增长， SLD光源输出光功率会逐渐降低；且光源的输出光功率以及光波长易受温度变化影响，复杂的环境因素会对陀螺仪性能造成较大的干扰[2]。

为减小光源不稳定造成的误差影响，对SLD光源的驱动控制进行研究。光源驱动控制多采用恒流驱动与温度控制相结合的方式来间接稳定光功率，这种方法并不能保证光源工作的稳定性与可靠性[3]。……