以總長(zhǎng)為數(shù)厘米至數(shù)十厘米的光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔為核心敏感元件的諧振式微光學(xué)陀螺(Resonant Micro-Optic Gyroscope,RMOG)在小型化和集成化上具有明顯優(yōu)勢(shì)。受到目前低損耗光波導(dǎo)材料和制造工藝的限制,論文采用總長(zhǎng)為數(shù)十厘米的短光纖環(huán)形諧振腔作為核心敏感元件,高頻Pound-Drever-Hall(PDH)技術(shù)用于陀螺信號(hào)的調(diào)制解調(diào),開(kāi)展了短光纖諧振式光學(xué)陀螺研究。具體來(lái)說(shuō),主要包含如下研究?jī)?nèi)容:(1)設(shè)計(jì)并研制了腔長(zhǎng)為30cm、60cm的兩種光纖諧振腔。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,其中腔長(zhǎng)為30cm、直徑為4.77cm(2圈)的光纖諧振腔的清晰度最高可達(dá)1324;腔長(zhǎng)為60cm、直徑為4.77cm(4圈)的光纖諧振腔則有著較小的次偏振態(tài),測(cè)試清晰度為145.6,在1mW探測(cè)激光功率下,以該短光纖諧振腔為敏感元件的諧振式光學(xué)陀螺理論靈敏度為0.33°/h。(2)采用高頻PDH技術(shù)作為短光纖諧振式光學(xué)陀螺中的信號(hào)檢測(cè)技術(shù)。建立PDH技術(shù)相關(guān)理論,從解調(diào)曲線斜率最大化和改善激光器頻率噪聲抑制能力出發(fā),結(jié)合實(shí)際短光纖諧振腔結(jié)構(gòu)參數(shù)和FPGA數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái),優(yōu)化了調(diào)制系數(shù)和調(diào)制頻率...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２基于ＬｉＮｂ０３光波導(dǎo)諧振腔為核心敏感元件的ＲＭＯＧ??４??

主要重要方向之一［１５】。??１．２光波導(dǎo)諧振腔的研究進(jìn)展??ＷＲＲ是ＲＭＯＧ的核心敏感元件，是此種陀螺設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵。圖１．１給??出了最早提出的光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)示意圖【１６］。頻率為／／、／２、力．．．的信號(hào)耦合??進(jìn)入諧振腔，頻率為力的信號(hào)在環(huán)形諧振腔內(nèi)達(dá)到諧振狀態(tài)，....

圖１．３基于ＩｎＰ襯底實(shí)現(xiàn)的ＷＲＲ［１９］??

ＷＲＲｔ１＇光波導(dǎo)傳輸損耗為〇．〇３ｄＢ／ｃｍ，研制的ＷＲＲ測(cè)試清晰度為８．４，搭建??ＲＭＯＧ系統(tǒng)，觀察到了?ｌ〇°／ｓ的陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，短期噪聲等效大小為〇．６°／ｓ，研??制的諧振腔、ＲＭＯＧ系統(tǒng)框圖及測(cè)試結(jié)果如圖１．２所示。測(cè)試結(jié)果表明該陀螺輸??出存在一個(gè)比較大的漂移。?....

圖１．４ＭＩＴ和Ｓａｎｄｉａ實(shí)驗(yàn)室合作研制的ＷＲＲ測(cè)試結(jié)果??課題組采用硅基Ｓｉ０２研制的光波導(dǎo)諧振腔，長(zhǎng)度為７．９ｃｍ，直徑為２．５ｃｍ，??

圖１．４ＭＩＴ和Ｓａｎｄｉａ實(shí)驗(yàn)室合作研制的ＷＲＲ測(cè)試結(jié)果??課題組采用硅基Ｓｉ０２研制的光波導(dǎo)諧振腔，長(zhǎng)度為７．９ｃｍ，直徑為２．５ｃｍ，??諧振腔示意圖、諧振曲線及零偏穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如圖１．５所示。經(jīng)測(cè)試，光波導(dǎo)??諧振腔的清晰度為１９６．７。在ｌｍＷ探測(cè)激光功率下，ＲＭＯＧ....

圖１．５課題組研制的反射式硅基Ｓｉ０２光波導(dǎo)諧振腔ｆ５１】??ＲＭ０Ｇ的核心敏感元件是低損耗、總長(zhǎng)為數(shù)厘米至數(shù)十厘米的光波導(dǎo)環(huán)?

?５??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（ＧＨｚ）??圖１．４ＭＩＴ和Ｓａｎｄｉａ實(shí)驗(yàn)室合作研制的ＷＲＲ測(cè)試結(jié)果??課題組采用硅基Ｓｉ０２研制的光波導(dǎo)諧振腔，長(zhǎng)度為７．９ｃｍ，直徑為２．５ｃｍ，??諧振腔示意圖、諧振曲線及零偏穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如圖１．５所示。經(jīng)測(cè)試，光波導(dǎo)??....

本文編號(hào)：3973753