微型光纤陀螺

光纤陀螺即光纤角速度传感器，它是各种光纤传感器中有希望推广应用的一种。光纤陀螺和环形激光陀螺一样，微型光纤陀螺具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。光纤陀螺原理在物理上叫sagnac效应。在一个闭合光路中，从同一光源发出的两束光，相对传播，汇合到同一探测点将产生干涉，若该闭合光路存在相对于惯性空间的旋转，则沿正、反方向传播的光束将产生光程差，该差值与上旋转角速度成正比。微型光纤陀螺利用光电探测器测相位差计算出旋转角速度。

当前光纤陀螺主要采用干涉式光纤陀螺(ifog)、谐振式光纤陀螺(rfog)两种方案。干涉式光纤陀螺相对比较成熟，为了提高系统探测精度降低噪声，采用了超辐射发光光源(sld)及长达数百米的保偏光纤线圈，同时也带来了系统体积重量较大，系统稳定性降低、成本较高的缺点。谐振式光纤陀螺采用循环光束之间的多波干涉的原理，可以在较短的光纤中获得较高的探测精度，使需要高相干光源δυ<100 khz、低损耗的保偏耦合器，而且高相干光源也引入了较强的后向反射散射噪声。在此之后又提出了一种再入式光纤陀螺(refog)，该种陀螺采用低相干光源(sld)，利用光在谐振腔中相向传输的光传输相同圈数后出涉的原理，获得较高的输出曲线精细度，通过光放大器有源放大可获得较高的探测灵敏度，缺点是输出中包含了大量无转动信息(直接通过耦合器未进入谐振腔)的光，使其在无源情况下探测灵敏度较低，即使是在有源情况下，由于增益饱和也给光放大器带来了负担。而且采用sld始终是陀螺方案中的一种折中，但该器件存在工艺技术较复杂、输出功率较低(一般<150 μw)、价格昂贵、光源稳定性差等缺点，---是---了多轴系统中光源复用方案系统精度的提高。