调制电压幅值及噪声对谐振式光纤陀螺零偏稳定性的影响研究
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作者:
作者单位:

(1.西北大学 物理学院,陕西 西安 710127; 2.西安飞行自动控制研究所 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室,陕西 西安 710076)

作者简介:

齐新元(1979-),男,博士,教授,博士生 导师,主要从事非厄米拓扑光子学、光场调控和光纤激光器方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

装备预研基金(61409230217)资助项目


Research on the influence of modulation voltage amplitude and noise on the reson ator fiber optic gyroscope′s bias stability
Author:
Affiliation:

(1.School of Physics,Northwest University,Xi′an,Shaanxi 710127, China;2.N ational Key Laboratory of Science and Technology on Aircraft Control,Flight Automatic Control Research In stitute,Xi′an,Shaanxi 710076, China)

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    摘要:

    谐振环路背向散射噪声是谐振式光纤陀螺(resonator fiber optic gyroscope,RFOG) 系统中 的主要光学噪声之一。本文基于谐振环中背向散 射噪声对陀螺输出误差影响的理论分析,对比不同调制波形和载波抑制路数的影响,得到最 佳方案为三 角波双路调制。基于该方案,建立陀螺零偏及零偏稳定性(bias stability,BS) 误差与调制电压幅值及噪声关系的 理论模型, 结合直径0.1 m,光纤总长10 m,精细度24的陀螺参数,得到背向散射噪声导致的陀螺BS对调制 电压变化范围与噪声幅值量化指标的需求,为特定精度的陀螺设计奠定误差分配和控制参 数设计基础。

    Abstract:

    The backscattering noise of the resonant loop is one of the main optical noises in the resonator fiber optic gyroscope (RFOG) system.Based on the theoretical analysis of the influence of the backscattering noise in the resonant ring on gyro output error,comparing the influence of different modulation waveforms and carrier suppression channels,the best solution is the triangular modulation with dual-channel.Based on this scheme,a theoretical model of the relationshi p between the gyro bias and bias stability (BS) error with the modulation voltage amplitude and noise is established. Combining the gyro parameters with a diameter of 0.1 m,total fiber length of 10 m and the fineness of 24,the requirements of the gyro zero-BS caused by backscattering n oise on modulation voltage variation range and quantitative index of noise amplitude is obtained.I t lays the foundation of error distribution and control parameter design for specific precision gyro.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

高天香,李俊,蓝士祺,吴凡,岳亚洲,齐新元.调制电压幅值及噪声对谐振式光纤陀螺零偏稳定性的影响研究[J].光电子激光,2023,34(1):74~80

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  • 收稿日期:2022-04-15
  • 最后修改日期:2022-05-06
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  • 在线发布日期: 2023-01-16
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