MZ型干涉式光纖陀螺儀關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、本文概述了光纖陀螺儀的發(fā)展歷程，針對(duì)當(dāng)今干涉式光纖陀螺儀的發(fā)展方向，研究了一種基于Mach-Zehnder（MZ）干涉原理的新型干涉式光纖陀螺儀。與傳統(tǒng)Sagnac干涉式光纖陀螺不同，此光纖陀螺結(jié)構(gòu)簡單，兩路光信號(hào)采用前向傳輸，避免了后向傳輸光對(duì)光源的影響，也避免了后向散射、反射光帶來的相干噪聲以及光學(xué)Kerr效應(yīng)噪聲，光功率利用率高，輸出光功率大。
　　借鑒傳統(tǒng)Sagnac光纖陀螺儀的研究方法，本文從理論上分析了此新型光纖陀螺的

2、基本工作原理，推出輸出干涉光功率公式，指出可以使用的調(diào)制－解調(diào)檢測(cè)方式，證明了MZ型干涉式光纖陀螺儀感測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的理論可行性，并與傳統(tǒng)干涉式光纖陀螺儀進(jìn)行了比較。
　　本文用系統(tǒng)的方法分析了MZ型干涉式光纖陀螺儀的光傳輸特征，指出了其較大的非互易性因素－臂長差的存在，分析了工作環(huán)境因素（溫度，應(yīng)力）、光源質(zhì)量（輸出光束中心波長、光功率波動(dòng)及偏振態(tài)波動(dòng)）對(duì)系統(tǒng)工作性能的影響，并指出了減少系統(tǒng)非互易因素、抑制噪聲、提高檢測(cè)穩(wěn)定性的措

3、施。根據(jù)現(xiàn)有的條件和實(shí)際情況，通過比較分析，提出了MZ型干涉式光纖陀螺儀的初步驗(yàn)證方案。
　　本文重點(diǎn)對(duì)MZ型干涉式光纖陀螺儀驗(yàn)證方案的各個(gè)組成部分（傳感光纖線圈、激光器（DFB-LD）、PZT壓電陶瓷相位調(diào)制器、光電探測(cè)電路）進(jìn)行了相關(guān)理論的研究、實(shí)際硬件設(shè)計(jì)制作以及相關(guān)參數(shù)測(cè)量；用硬件搭建了MZ型干涉式光纖陀螺儀的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)，提出簡易方法測(cè)量了兩光纖信號(hào)臂的臂長差，采取措施提高實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的（溫度，振動(dòng)）穩(wěn)定性，并從實(shí)驗(yàn)中觀察到