[发明专利]一种激光驱动数字闭环去偏光纤陀螺及激光线宽展宽方法

摘要

本发明公开了一种激光驱动数字闭环去偏光纤陀螺及激光线宽展宽方法。激光驱动数字闭环去偏光纤陀螺包括激光光源模块、去偏光纤陀螺光路系统、信号处理电路模块。通过对电光调制器施加电压调制，对输入电光调制器的激光进行外部相位调制，实现激光光谱的展宽，可以同宽谱光源一样有效抑制光纤陀螺中的Kerr效应、背向散射、偏振耦合导致的误差。由于激光波长稳定性好、相对强度噪声小，本发明所述激光驱动数字闭环去偏光纤陀螺可以实现优于传统宽谱光源的标度因数稳定性和随机噪声，且成本更低，对提高光纤陀螺性能、降低成本具有重要意义。

主权项

1.一种激光驱动数字闭环去偏光纤陀螺，其特征在于，包括激光光源模块、去偏光纤陀螺光路系统、信号处理电路模块：所述的激光光源模块：包括激光器（1）、电光调制器（2）、信号发生器（3），激光光源模块对激光器（1）输出的光进行外部相位调制以达到激光线宽展宽；所述的去偏光纤陀螺光路系统：包括光耦合器（4）、Y型多功能集成光学器件（5）、第一去偏器（6）、第二去偏器（7）、单模光纤环（8）、光探测器（9），去偏光纤陀螺光路系统对输入的光进行分束、起偏、去偏、相位调制、合成干涉、光电转换；所述的信号处理电路模块：包括前置放大电路（10）、模数转换器（11）、数字信号处理器（12）、数模转换器（13），信号处理电路模块对电信号进行转换放大和模数转换，数字解调得到待测转速信号并输出反馈调制信号；信号传输过程如下：1）激光器（1）输出的光进入电光调制器（2），信号发生器（3）给电光调制器（2）施加调制波形信号对激光器（1）的光进行外部相位调制，经过调制后的光进入光耦合器（4）；2）光通过光耦合器（4）和Y型多功能集成光学器件（5）后分成两路，一路光经过第一去偏器（6）后以顺时针方向进入单模光纤环（8），另一路光经过第二去偏器（7）后以逆时针方向进入单模光纤环（8），顺时针方向光和逆时针方向光以相反方向通过单模光纤环（8）后分别经过第二去偏器（7）和第一去偏器（6）进入Y型多功能集成光学器件（5），经过Y型多功能集成光学器件（5）重新合成一路光，合成后的光经过光耦合器（4）后进入光探测器（9），光探测器（9）将接收到的光信号转换成电信号；3）光探测器（9）输出的电信号通过前置放大电路（10）和模数转换器（11）后进入数字信号处理器（12），由数字信号处理器（12）解调出待测转速信息，解调出的转速信息一方面用于光纤陀螺输出，另一方面叠加偏置信号通过数模转换器（13）产生调制电压加载到Y型多功能集成光学器件（5）进行闭环反馈和偏置调制。