民用光纤陀螺的功能实现是基于光通过长达5千米的光纤线圈后的干涉。两束激光从同一光纤的两端同时射入光纤中。由于光的速度是固定的，在存在转动的情况下，其中的一束光的光程要比另一束光的光程要略短，使两束光间存在相位差，该相位差可以通过干涉仪测得（塞格尼克效应）。这样，就可以把角速度的分量转换成可以通过光电探测器测得的干涉模式的变化。民用光纤陀螺它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。陀螺仪器不仅可以作为指示仪表，而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。随着集成光路的发展，可在单块芯片上实现非常复杂的功能，可以将几毫米直径的集成环形腔激光器、光电检测电路都集成在同一芯片上，作为集成光学陀螺仪的敏感元件，这样可以大大减小现有光学陀螺仪的质量和尺寸，降低成本和功耗，更好地控制热效应，增加可靠性，因此利用集成光学技术制造的光学陀螺仪具有良好的发展前景。
民用光纤陀螺需要突破的主要技术为灵敏度消失、噪声和光纤双折射引起的漂移和偏振状态改变引起的比例因子不稳定。1. 灵敏度消失在旋转速率接近零时，灵敏度会消失。这是由于检测器中的光密度正比于萨格纳克Sagnac相移的余弦量所引起。2. 噪声问题光纤陀螺仪的噪声是由于瑞利背向散射引起的。为了达到低噪声，应采用小相干长度的光源。3. 光纤双折射引起的漂移如果两束相反传播的光波在不同的光路上，就会产生漂移。造成光路长度差的原因是单模光纤有两正交偏振态，此两种偏振态光波一般以不同速度传播。由于环境影响，使两正交偏振态随机变化。4. 偏振状态改变引起的比例因子不稳定。民用光纤陀螺按照回路类型分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺。开环光纤陀螺不带反馈，直接检测光输出，省去许多复杂的光学和电路结构，具有结构简单、价格便宜、可靠性高、消耗功率低等优点，缺点是输入一输出线性度差、动态范围小，主要用作角度传感器。开环的干涉型光纤陀螺的基本结构是一个环形双光束干涉仪。主要用于对精度要求不高、体积小的场合。
陀螺仪原理，陀螺仪可分为一代机械陀螺仪、二代激光陀螺仪、三代光纤陀螺仪。光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件，由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的不同，决定了敏感元件的角位移。民用光纤陀螺通过光环，两束不同方向进入光环，绕一圈回来进行相干叠加。民用光纤陀螺具有结构简单、价格便宜、消耗功率低等优点，缺点是输入一输出线性度差、动态范围小，主要用作角度传感器。开环的干涉型光纤陀螺的基本结构是一个环形双光束干涉仪。主要用于对精度要求不高、体积小的场合。
以上信息由专业从事民用光纤陀螺的航新于2024/6/17 7:03:49发布
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